VIII PRED.PZ Korozijska svojstva metala Vrste nehrđajućih čelika Najvažnije su antikorozivne legure na osnovi željeza nehrđajući čelici, tj. čelici.

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΤΕΦΡΑΣ ΤΩΝ ΤΡΟΦΙΜΩΝ
Advertisements

Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις
Φωτογραφία από λίμνη – αλυκή (NaCl)
KRUŽNICA I KRUG VJEŽBA ZA ISPIT ZNANJA.
Περιοδικός Πίνακας Λιόντος Ιωάννης Lio.
Περιοδικός Πίνακας Λιόντος Ιωάννης Lio.
Βρισκόμαστε σ’ ένα σχολικό εργαστήριο, όπου ο δάσκαλος της Χημείας μιλά για το Ουράνιο (U), μετά από απορία κάποιου μαθητή του. Είχε προηγηθεί το μάθημα.
Διατροφή-Διαιτολογία
STEROIDI.
T V R D I D I S K.
T V R D I D I S K.
POVRŠINSKA ZAŠTITA STRUČNI VSB Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku
PTP – Vježba za 2. kolokvij Odabir vrste i redoslijeda operacija
INDINŽ Z – Vježba 2 Odabir vrste i redoslijeda operacija
Еlektrotehnički fakultet, Beograd Materijali u elektrotehnici
POVRŠINSKA ZAŠTITA Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku
Van der Valsova jednačina
STROJNI MATERIJALI Namjena:
BROJ π Izradio: Tomislav Svalina, 7. razred, šk. god /2016.
Proizvodni postupci III
Čvrstih tela i tečnosti
Repetitorij 2 Uredila: Vera Rede.
ΕΝΕΡΓΕΙΑ 7s_______ 7p_________ 7d____________ 7f_______________
Aminokiseline, peptidi, proteini
Ispitivanje proizvoda
Kako određujemo gustoću
OSNOVE TEHNOLOGIJE I STRUČNI VELEUČILIŠTE U S B III PREDAVANJE.
Tehnologija spajanja savremenih materijala
Proizvodni postupci III
HALOGENOVODONIČNE KISELINE
PRIJENOS TOPLINE Izv. prof. dr. sc. Rajka Jurdana Šepić FIZIKA 1.
Vijetove formule. Rastavljanje kvadratnog trinoma na linearne činioce
TROUGΔO.
POVRŠINSKA ZAŠTIT A I predavanje 2014
JEDNAČINA PRAVE Begzada Kišić.
VIII PRED.PZ Korozijska svojstva metala Vrste nehrđajućih čelika Najvažnije su antikorozivne legure na osnovi željeza nehrđajući čelici, tj. čelici.
Rezultati vežbe VII Test sa patuljastim mutantima graška
М.Әуезов атындағы орта мектебі
POVRŠINSKA ZAŠTITA III Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku
POVRŠINSKA ZAŠTITA III. PREDAVANJE
Elektronika 6. Proboj PN spoja.
DIO: Izmjenjivači topline
II. MEĐUDJELOVANJE TIJELA
Biološka oštećenja Biološka oštećenja organskih materijala uzrokuju mnogi organizmi, kao što su: - gljivice truleži - plijesni - kukci - školjke - puževi.
Strujanje i zakon održanja energije
Električni otpor Električna struja.
Izradila: Ana-Felicia Barbarić
TEHNOLOGIJA ZAVARIVANJA
KOMPOZITNI MATERIJALI OJAČANI VLAKNIMA
Ivana Rangelov, Svetlana Nestorović, Desimir Marković
Analiza deponovane energije kosmičkih miona u NaI(Tl) detektoru
UTICAJ EPT POSTUPKA NA HOMOGENOST STRUKTURE
FEROMAGNETIZAM MATEJ POPOVIĆ,PF.
Kvarkovske zvijezde.
Međudjelovanje tijela
UČINSKA PIN DIODA.
10. PLAN POMAKA I METODA SUPERPOZICIJE
Meteorologija i oceanografija 3.N
Tehnološki proces izrade višetonskih negativa
Što je metalurgija, a što crna metalurgija?
Dan broja pi Ena Kuliš 1.e.
Geografska astronomija : ZADACI
POUZDANOST TEHNIČKIH SUSTAVA
DISPERZIJA ( raspršenje, rasap )
Unutarnja energija Matej Vugrinec 7.d.
N. Zorić1*, A. Šantić1, V. Ličina1, D. Gracin1
Pirotehnika MOLIMO oprez
Kratki elementi opterećeni centričnom tlačnom silom
Tehnička kultura 8, M.Cvijetinović i S. Ljubović
PONOVIMO Što su svjetlosni izvori? Kako ih dijelimo?
Μεταγράφημα παρουσίασης:

VIII PRED.PZ Korozijska svojstva metala Vrste nehrđajućih čelika Najvažnije su antikorozivne legure na osnovi željeza nehrđajući čelici, tj. čelici visokolegiranim kromom, a eventualno i niklom te drugim elementima. Po svojoj strukturi nehrđajući čelici mogu biti: - feritni s prostorno centriranom kubičnom rešetkom α-željeza - martenzitni s prostorno centriranom tetragonskom rešetkom - austenitni s nemagnetičnom plošno centriranom kubičnom rešetkom γ - željeza i - miješane strukture

Opće značajke nehrđajućih čelika - trajno pasiviraju zbog utjecaja kroma - nastajanje oksidantnih slojeva dobrih korozijskih svojstava - prava pasivnost – u vrućim medijima Mane Pititng i pukotinska korozija pojavljuju se na metalima sklonima pravoj pasivnosti, pa i na nehrđajućim čelicima, kao posljedica lokalne depasivizacije u sredinama koje osim pasivatora. - naslage poput čađe, koksa, kamenca, hrđe okujine, troske mulja, uljnih kapi- pogoduju pitting

Interkristalna korozija pojavljuje se samo onda ako su nehrđajući čelici u senzibilnom stanju kada samo granicame zrna izbočene čestice krom - željeza- karbida(sa 70-90% Cr) između kojih se nalazi legura s < 12% Cr tj. ispod granice pasivnosti - što stvara članak . Sprečavanje: Dovoljno dugim zagrijavanjem u određenom temp. području - desenzibilizacija toplinska obradom - stabilizacija dodatkom karbidotvornih metala i - sprečavanje izlučivanja karbida smanjivanje sadržaja ugljika(ispod 0,02%)

Feritni nehrđajući čelici Sastavom feritnih nehrđajućih čelika, 12 do 30 % Cr 0,01 do 0,2 % C , velikim omjerom Cr/C osigurava se stabilnost α-rešetke sve do tališta. krom, kao feritizator (stabilizator ferita), pri povišenim temperaturama sprečava pretvorbu α-rešetke u γ-rešetku pa se dodatkom tog metala ne mora samo prekoračiti granica pasivnosti nego i prevladati djelovanje ugljika kao austenizatora (stabilizatora austenita) Korozijska postojanost i stabilnost strukture feritnih nehrđajućih čelika čine ih prikladnima za upotrebu u vrućim oksidativnim plinovima

13 % Cr postojan u zraku do ~ 800 °C, a čelik s 27 % Cr do ~ 1125 °C ako još dodamo Al (do 8 %), silicijem (do 4 %), kobaltom (do 3 %) dobijemo vatrostalnu leguru (1350 °C) ovi čelici skloni su interkristalnoj koroziji iznad 980 °C tako da je problem kod zavara, i njihovoj blizini dodajemo titan niobi ili tantal te zagrijavanjem iznad 680 do 880 °C duže vrijeme (10 -16min) djelomično uklanja mogućnost i interkristalne korozije su na vruće koncentracije lužina NaOH, KCl Feritni nehrđajući čelici podložni su vodikovoj bolesti koja je slična napetosnoj koroziji.

MARTENZITNI NEHRĐAJUČI ČELICI - imaju manji omjera Cr/C pri višim temp. imaju austenitnu strukturu koja polaganim hlađenjem prelazi u feritnu uz istodobno izlučivanje veće količine karbida. Lako otvrdnjavaju kaljenjem, tj. naglim hlađenjem nakon zagrijavanja u austenitnom temperaturnom području, pri čemu nastaje martenzit kao metastabilna uključinska (intersticijska) otopina ugljika u tetragonskoj rešetki FeCr - legura.

- sadrže 12 do 18% Cr i 0,15 do 1,2% C, primjenjuju se u kaljenom stanju Martenzitni nehrđajući čelici najčešće se upotrebljavaju za izradu alata, lopatica parnih turbina i jedaćeg pribora. Korozijsko svojstvo srodno je feritnim nehrđajućim čelicima

Austenitni nehrđajući čelici Austenitni nehrđajući čelici redovito sadrže nikl kao glavnu austenizatorsku komponentu koja pri niskim temperaturama stabilizira austenitnu strukturu. U takvim čelicima obično ima 17 do 25 % Cr i 8 do 20 % Ni Sadržaj kroma mnogo viši od granice pasivnosti, što uvelike poboljšava tehnološka svojstva. Najčešće se upotrebljava →18 - 8 (17- 20% Cr i 8 -12 % Ni 0,06 – 0,286)

Da li za zavarivanje prema okupljanje zrna primjena: - prehrambena i - kemijska industrija. → 25 - 22 ( 22 - 26% Cr, 12 -15% Ni 0,06 - 0,26) - bolja su im korozijska svojstva slabije je otporan na kloridnu kiselinu Uklanjaju se svi korozijski faktori koji uzrokuje napred navedene korozije. Također je potrebno senzibilizacije za interkristalnom korozijom zagrijavanjem 400 - 500°C > 10 sati a između 700 - 800 °C < 1minutu

- tipična moguća interkristalna korozija raspad uz zavar sprečavanje : kaljenje gašenje tj. zagrijavanje na 1000 - 1100°C od 10 - 40 minuta i naglim hlađenjem ( u vodi) Dodatkom titana, niobija, ili stabilizacija otpornost na interkristalnu koroziju Vruća koncentracija otopina klorida – izaziva napetosnu koroziju Kombinacijom različitih omjera legirajućih elemenata te drugih legirajućih elemenata ovisno o namjeni moguće je ovu vrstu čelika pripremiti za veće agresivne medije.

U praksi spontano Cr- Ni tipa 18- 8 moguće je dobiti austenitno - feritni čelik Čelik miješane strukture dobivaju se ciljanim žarenjem tj. napuštanje kaljenog martenzitnog Cr- čelika prelazi u perlit jer je poželjno svojstvo dvije ili više strukturne faze. feritno - martenzitna čelik 13% Cr, 0,12% C velika žilavost koji daje ferit i tvrdoća koju daje martenzit. CrNi čelici 18- 8 zamijenjeni kaljenim austenitno - martenzitnim čelikom 13% Cr, 4 % Ni, 9%Mn uz 0,23 %C a drugi sastav martenzitno - austenitno struktura dobrom čvrstoćom, tvrdoća, žilavost , korozijska postojanost uspoređujući ih s feritnim , austenitnim i martenzitnim itd.

ISPITIVANJE KOROZIJE NEHRĐAJUČIH ČELIKA - specifično ispitivanje: - kvaliteta pasivnog filma - vrsta korozije (točkasta, interkristalna i napetosna Postojanje pasivnog filma: Na njihovoj površini ne izlučene bakra iz bakar sulfata Mjera – u ispitivanju potrebno da se aktivira nehrđajućeg čelika ( u HCl) Statičkim smirenjem krivulja anodne depolarizacije drugim elektrokemijskim ispitivanjem optički, elektronski mikroskopima, rendgenski, grafoskopskim i ostalim metodama.

- sklonost točkastoj i pukotinskoj koroziji - u NaCl TeCl3 CASS - test Nizak potencijala probijanja ili pitting – potencijal - registrira se kao skokoviti porast gustoće električne struje u području pasivnosti Interkristalna korozija: metalografskim mehaničkim i električkim metodama Koristi se Hueyevim testom, vrela natrijeva kiselina NHO3 = 65% i određivanju gubitka mase u vremenskom razdoblju ako je gubitak manji od 2 mm a-1materijal nije sklon interkristalnoj koroziji

ANTIKOROZIVNE LEGURE NA OSNOVI LIJEVANOG ŽELJEZA Legiranjem lijevanog željeza – moguće je povećati korozijsku postojanost. Legirajući elementi: Cr, Ni, Al, Si Obično se izvodi visoko legiranje Cr- lijev, Ni-lijev, feroaluminij, ferosilicij. Kromirani - lijev : vrlo tvrd, otporan na habanje (12 – 35% Cr) Ni- lijev- povećava se otpornost na krhkost, ne podliježe grafitizaciji otporan je na lužine, otopine soli i na neke kiseline. Feroaluminij 6 -10% Al - čvrst, , krhka legura postojano – vrućim oksidima, plinovima do 900°C

Ferosilicij – (14- 17 % Si) čvrsta otopina film α- željeza Korozijski postojana od lijeva – vrlo je krhak Silicijski lijev – upotrebljava se za izradu dijelova postrojenja kemijske industrije, crpki, ventila , miješalica. - postojan je u mnogim kiselinama , SiO2 – film, kremama na površini čine ga otpornim u film

LAKI METALI Aluminij i njegove legure Aluminij u tehničkom čistom stanju sadrži > 99% Al uz Fe i Si kao stalne pratioce te uz Mn, Ti, Mg, Cu i Zn kao povremene pratioce. U visokorafiniranom Aluminiju, tzv. rafinalu ima > 99,99 Al Al je vrlo postojan u vrućim oksidativnim plinovima jer se prekriva slojem Al203 izvrsnih zaštitnih svojstava. Ni prisutnost SO2 ili H2S u takvim plinovima gotovo nimalo ne smanjuje njegovu prisutnost. Loša mehanička svojstva iznad 300°C U mazivima i tekučim gorivima aluminij je korozijski postojan, i to čak u prisutnosti spojeva dvovalentnog sumpora.

Aluminij je korozijski dovoljno otporan na hladnu sulfatnu kiselinu, na oksidativne kiseline. Al u kontaktu sa ostalim metalima u prisutnosti elektrolita često ubrzava njegovu koroziju Rafinacijom se poboljšavaju korozijska svojstva aluminija Al se vrlo često čegira sa Cu, Mn, Mg, Si, Cr, Zn i drugim metalima radi povećanja čvrstoće i tvrdoće.

TITAN i njegove legure Titan ima povoljna mehanička svojstva - svojom velikom čvrstoćom (1000 – 1500 MPa ), zbog male gustoće metala 4, 54 gcm-3 karakterističan; velik omjer mehaničke otpornosti i težine- upotrebljava se u konstrukcijski materijal u avijaciji u raketnoj tehnici. sklon je pravoj pasivizaciji u elektrolitima te se sve više primjenjuje u procesnoj industriji. U tehnički čistom stanju titan obično sadrži > 99,2 % Ti, a ostatak čine elementi – pratioci Fe, Si, C, O i N. - u vrućim – oksidnim plinovima titan nije osobito postojan Titan se elektrokemijski pasivira zbog niskog potencijala i male anodne gustoće struje pasiviranja.

Titan se u elektrolitima ponaša slično kao i austenitni nehrđajući čelici. - u atmosferi , slatkoj i morskoj vodi u otopinama mnogih soli u vlažnim kloru u razrijeđenim anorganskim kiselinama pa čak i u zlatotopci( tj . smjesi HCl, w=36% i HNO3, w= 65% u volumnom omjeru 3:1)titan je postojaniji i od nehrđajućih čelika. Titan kao konstrukcijski materijala legira se Al (2 - 7%), Cr ( 1- 3% ), Mo ( 1- 4%), Mn (0,8 -2%) Sn (2- 3%) i V ( 3-5%) Krom i molibden povećavaju vatrootpornost , a Al - vatrostalnost Legiranjem s 0,1 % Pt ili paladija stabilizira se pasivno stanje titana u HCl i H2SO4

MAGNEZIJ i njegove legure Od svih konst. materijala Mg ima najmanju gustoću ( 1,71 gcm-3 ) prikladan za izradu lakih konst. (avijacija) - ima loša mehanička svojstva i nepostojan je u mnogima sredinama - primjenjuje i njegova jedina Mg- legura Magnezij je najplemenitiji konstrukcijski materijal, redovito korodira uz vodikovu depolarizaciju u slabo lužnate neutralnim i kiselim sredinama Kontaktom gotovo sa svim drugim metalima u elektrolitima korozija magnezija se ubrzava Legure Mg ( zovu se ELEKLTRONI) sadrže Al ( 2 – 11 %), Zn (do 6 %) i Mn (do 3%) Mg - legure s > 2,5 % uzrokuju sklonosti nastajanju pukotina

NEPLEMENITIJI OBOJENI TEŠKI METALI - Cu - i - legure - Ni – i – legure - Kobalt – ne legure - Crom - Tantal - Cirkonij i njegove legure - Zn i njegove legure - Kadmij Cd - Sn (kositar) i njegove legure - Pb i njegove legure

BAKAR i njegove legure Bakar je vrlo žilav metal, male čvrstoće, te visoke električne i toplinske vodljivosti - lako se oblikuje i obrađuje primjenjuje se u elektrotehnici termoenergetskim i procesnim postrojenjima. Legure od bakra često se upotrebljavaju i redovito imaju bolja meh. i korozijska svojstva. Bakar u oksidantnim plinovima iznad 200 °C oksidira prelazeći u pretežno smeđi sloj Cu2O koji čvrsto prianja uz površinu metala i obično je prekriven filmom crnog CuO Tehnički bakar u nerafiniranom stanju sadrži > 0,01% kisika ( u obliku Cu2O u interkristalnim prostorima) na temperaturi > 400 °C - postaje krhak uslijed redukcije Cu2O + 2H → 2Cu + H2O(g)

H2O(g) – vodena para pod visokim tlakom uz naglu promjenu temp. je vrlo opasana Slojevi oksida i sulfida nastali kemijskom korozijom bakrenih kontakata naglo povećavaju električni otpor što ugrožava pouzdanost električnih uređaja i instalacija U vlažnoj atmosferi u prirodnim vodama i u tlu bakar se prekriva zelenim ili plavkastim slojem „patinom“ to je sloj produkta korozije snažnog zaštitnog djelovanja Patina je obično slabo topljiva, hidratirana bazična sol bakra. - u slanoj vodi – karbonatna patina xCuCO3 · yCu(OH)2 ·zH2O - u industrijskoj atmosferi – sulfatna patina CuCO3 → CuSO4 - u morskoj vodi – kloridna patina

Cu - ioni nastali korozijom u vodi ili živežnim namjernicama otrovni su za ljude bez težih posljedica, zbog toga na Cu – nema biljnih i mikroorganizama. Elementi pratioci (Sb, Bi, Ni, Ag, Al, S, Se, Te, i O) uklanjaju se iz lokalno pirometalurškom ili elektroličkom rafinacijom te se povećava žilavost i električna provodnost te poboljšava korozijska svojstva Bakrene legure Među bakrenim legurama najvažnije su one koje sadrže: kositar, olovo, aluminij, berilij, silicij, mangan, nikl i cink. Legure kojima osnovno legirajuće komponente nisu ni cink ni nikala nazivaju se BRONCAMA.

Legure s cinkom (Zn) poznate su pod nazivom mjed(mesnig) ako sadrže vise od 20% Zn. Visokim legiranjem cinkom i niklom dobiva se novo srebro(alpaka) Legure sa niklom (kupronikl) različitih komercijalnih naziva koristi se najviše u elektrotehnici. Legure sa cinkom ili niklom i vise do 80% Cu nazivaju se crvenim metal ili crveni lijev. Po korozijskom ponašanju bronce vrlo su srodne bakru a po mehaničkim svojstvima bolje su od njega.