|
10.4-расм. Нефт буғларида (650оС) хромли пўлатлар коррозия тезлигининг хром миқдорига боғлиқлиги. Эгриликлардаги рақамлар H2S нинг миқдорини (%) билдиради.
Таркибида 4–6 % Cr бўлган хромланган пўлатлар ярим иссиқликка чидамли саналади. Бундай синфдаги пўлатлар анча арзон, юқори коррозион чидамлилиги ва мустаҳкамлиги сабабли нефт саноатида крекинг қурилмаларни тайёрлашда кенг қўлланилади.
Алюминий олтингугурт бирикмалари бўлган газ муҳитларида чидамли ҳисобланади. Уни 4% дан кам бўлмаган миқдорда темирга қўшилганда 800оС
ҳароратгача H2S коррозиясига чидамли қотишма ҳосил қилади.
10.5. Хлор ва хлорли водород муҳитидаги коррозия
Газ ҳолатидаги хлор ва водород хлориди муҳитида металларнинг ўзини тутиши бошқа агрессив муҳитларнинг таъсиридан кескин фарқ қилади. Гап шундаки, металл сиртида ҳосил бўладиган хлорли тузлар паст эриш температурасига эга, баъзи ҳоллада эса температура ортганда бевосита буғланиш (возгонка) хоссасига эга. Бундай реакциялар кўпинча мусбат иссиқлик эффектига эга. Бу эса маҳаллий ҳароратнинг сезиларли ортишига, натижада ҳосил бўлган хлоридларнинг эриб, парчаланишига сабаб бўлади. 10.1-жадвалда бир қатор металлардаги хлоридли тузларнинг эриш температуралари келтирилган. Таққослаш учун оксидлар ва сулфидларнинг эриш температуралари ҳам келтирилган.
10.1-жадвал
Баъзи металлар тузлари ва оксидларининг эриш ҳарорати
№
|
Хлоридлар
|
Оксидлар
|
Сулфидлар
|
Формуласи
|
tэриш, оС
|
Формуласи
|
tэриш, оС
|
Формуласи
|
tэриш, оС
|
1
|
AlCl3
|
192
|
Fl2O3
|
2015
|
Al2S3
|
1100
|
2
|
FeCl2
|
672
|
FeO
|
1360
|
FeS
|
1193
|
3
|
FeCl3
|
304
|
Fe2O3
|
1540
|
Fe2S3
|
–
|
4
|
CuCl2
|
630
|
Cu2O
|
1230
|
Cu2S
|
110
|
5
|
NiCl2
|
973 буғл
|
NiO
|
1950
|
NiS
|
793
|
6
|
PbCl2
|
501
|
PbO
|
1290 буғл
|
PbS
|
–
|
7
|
TiCl4
|
буғл
|
TiO2
|
1560
|
Cr2S3
|
парчал
|
8
|
CrCl3
|
1152
|
Cr2O3
|
1550
|
|
|
16- МАЪРУЗА
МЕТАЛЛАР ВА ҚОТИШМАЛАРНИНГ КОРРОЗИОН ТАВСИФЛАРИ
16.1. Темир асосидаги конструкцион материаллар
11.2. Пўлатлар ва чўянлар.
11.3. Коррозион бардошлиликни ошириш мақсадида пўлатларни легирлаш
11.4. Темир асосидаги иссиқликка чидамли қотишмалар.
11.5. Коррозияга чидамли замонавий қотишмалар ва пўлатлар
Таяч сўзлар: аустенит, стандарт потенциал, мувозанат потенциали, занг, критик нуқта, Кюри нуқтаси, эриш нуқтаси, қайнаш нуқтаси, метастабил ҳолат, стабил ҳолат, пўлатлар, мувозанат потенциали, хромали, чўянлар, силхром, хромали, фехрали, кантал, нирезист, ферросилид, силал.
Темир асосидаги конструкцион материаллар – чўянлар ва пўлатлар ишлаб чиқариш ҳажми ва улардан фойдаланиш даражаси бўйича энг кўп тарқалган конструкцион материаллар ҳисобланади.
Темирнинг икки хил – α ва γ аллотропик кўринишлари мавжуд. α–темир феррит дейилади, у магнитланувчан ва ҳажмий марказлашган кристалл панжара (ҲМКП) тузилишга эга, Т < 910°С ва Т > 1401°С ҳароратларда барқарор ҳисобланади. Темирнинг юқори ҳароратларда барқарор ҳисобланган шакли δ – феррит дейилади.
γ – темир қиррали марказлашган кристалл панжара (ҚМКП) тузилишига эга, магнит хоссаларига эга эмас ва у аустенит дейилади. Сувда ҳосил қилиши мумкин бўлган, чегаравий рухсат этилган концентрация қиймати – 0,1 мг/л. Темир ҳам хром ва марганец каби қора металлар синфига киради. Табиатда темир доимо оксидланган, таркибида С, О, S, Mn, Cr, Ni ва бошқа элементлар бўлган руда кўринишда бўлади.
Fe2+ + 2е ↔ Fe реакциянинг стандарт потенциали –0,44 В,
Fe3+ + 3е ↔ Fe реакциянинг стандарт потенциали эса –0,036 В. Бироқ, реал шароитларда амалда ўлчанадиган потенциал мувозанат потенциалидан сезиларли даражада фарқ қилиши мумкин.
Кислород ёки бошқа оксидловчилар мавжуд бўлган муҳитда темир пассивлашиб, унинг стационар потенциали +0,1 В га яқинлашиб қолади. Агар эритмада водород иони ёки бошқа галоид ионлар мавжуд бўлса, темирнинг потенциали манфий томонга силжиб, унинг қиймати –0,6 В гача етиши мумкин.
Минерал кислоталардан ташқари кўпгина муҳитларда темир коррозияланганда эримайдиган коррозия маҳсулоти – занг ҳосил бўлади.
Дастлабки анод жараёнида икки валентли Fe2+ темир ионлари ҳосил бўлади. Нейтрал эритмаларда эрувчанлиги 1,64·10–3 г/л бўлган Fe(II) гидорксиди – Fe(OH)2 ҳосил бўлади. Эритмада О2 бўлганда навбатдаги — уч валентли темир гидроксиди Fe(OH)3 нинг хосил бўлиш реакцияси амалга ошади:
4Fe(OH)2 + О2 + 2Н2О = 4Fe(OH)3
Ҳосил бўлган бу реакция маҳсулотининг эрувчанлиги ≈ 4,8·10–8 г/л бўлиб, Fe(OH)2 нинг эрувчанлигига нисбатан анча кичик.
Занг эритмада бевосита коррозияланаётган сирт билан контакт юзасида ҳосил бўлади. Занг металл сиртини ғадир-будир қатлам сифатида қоплайди. Бу қатлам металл сиртига ёмон ёпишганлиги сабабли уни коррозиядан яхши ҳимоя қила олмайди. Занг таркиби ўзгарувчан бўлиб, уни қуйидаги умумий формула билан ифодалаш мумкин:
qFe(OH)2· mFe(OH)3 · qН2О, бунда n ,m ,q – бутун сонлар.
Темир коррозияга бардошли металл ҳисобланмайди. Атмосфера шароитида у жез, никел ва миснинг коррозия тезлигига нисбатан 10–15 марта кучлироқ коррозияланади.
Темир асосидаги конструкцион материалларнинг деярли барчасида у ёки бу миқдорда углерод бўлади. Буни кўриш учун Fe-C фазавий мувозанат диаграммасини кўрамиз. Д.К.Чернов биринчи бўлиб бундай диаграммани (11.1-расм) ўрганиб чиққан ва қуйидаги «Критик нуқталар» (температуралар) ни кузатган:
770°С – магнитли ҳолатга алмашиниш (Кюри нуқтаси);
910°С – α аллотропик кўринишдан γ га ўтиш (α → γ алмашиниш);
1401°С – γ → α(δ) алмашиниш;
1534°С – эриш нуқтаси;
3200°С – қайнаш нуқтаси
Диаграммадаги узлуксиз ва пунктир чизиқлар мос равишда метастабил ва стабил ҳолатларни ифодалайди. Диаграммадаги эвтетик ва эвтектоид мумозанатга мос келувчи температуралар 11.1-жадвалда берилган.
Do'stlaringiz bilan baham: |
