Виды коррозии металлов

Наиболее часто встречаются следующие виды коррозии металлов:

1. Равномерная – охватывает всю поверхность равномерно
2. Неравномерная
3. Избирательная
4. Местная пятнами – корродируют отдельные участки поверхности
5. Язвенная (или питтинг)
6. Точечная
7. Межкристаллитная – распространяется вдоль границ кристалла металла
8. Растрескивающая
9. Подповерхностная

34. Материалы с высокими упругими свойствами широко используют в машиностроении для изготовления упругих элементов разных устройств — пружин и рессор. Эти элементы применяют для измерения сил в соответствующих приборах; устранения (выборки) зазоров при точных перемещениях; гашения энергии ударов в буферах и лифтовых устройствах, железнодорожных вагонах, локомотивах; накопления энергии в часовых механизмах; гашения вибрации в транспортных машинах; создания постоянных усилий сжатия или натяжения в передачах трения, тормозах, фрикционных муфтах, предохранительных устройствах и т.д.

35. Все конструкционные и инструментальные материалы в большей или меньшей степени подвержены коррозионному действию внешней среды. Большая часть изделий в машиностроении изготовлена из сталей и чугунов, поэтому их защита от коррозии представляет наибольший интерес.

Существует много способов защиты металлов от коррозии. Выбор того или иного способа определяется конкретными условиями работы или хранения изделия. В настоящее время с целью увеличения срока службы изделий и обеспечения надёжности их работы применяют следующие способы защиты от коррозии: нанесение металлических и неметаллических покрытий, применение ингибиторов коррозии, химическая и электрическая защита.

Металлические покрытия широко применяются для защиты от коррозии деталей машин и приборов и различных металлоконструкций. При этом выбирают металл, обладающий достаточной стойкостью в данной среде. Нанесённые покрытия могут также повысить износостойкость отдельных деталей и изделия в целом.

Различают два типа металлических покрытий – анодное и катодное. При анодном покрытии изделие защищают металлом с большим отрицательным электродным потенциалом. Срок службы анодных покрытий возрастает при увеличении их толщины. Анодное покрытие защищает основной металл готовых изделий электрохимически. Для железоуглеродистых сплавов в качестве анодного покрытия может быть использован цинк или кадмий. Покрытие из цинка наносят также на медь, латунь, алюминий. Цинковые покрытия широко применяются для защиты листовой стали, а также водопроводных труб и различных резервуаров от действия воды и горячих жидкостей.

Катодные покрытия производят металлами, электродный потенциал которых в данном электролите выше потенциала основного металла. Катодные покрытия создают механическую защиту основного металла. Нарушение сплошности покрытия (например, механическое повреждение) влечёт за собой усиленную электрохимическую коррозию основного металла. Для сталей катодным покрытием может быть олово, медь, никель.

Металлические покрытия наносят различными способами. Наиболее часто применяют горячий метод, гальванизацию, металлизацию, а также напыление и плакирование.

36. Сплавы на основе магния. Сплавы магния обладают малой плотностью, высокой удельной прочностью, хорошо поглощают вибрации, что определило их широкое использование в авиационной и ракетной технике. Однако сплавы магния имеют низкий модуль нормальной упругости 43000МПа и плохо сопротивляются коррозии. Литейные сплавы. Широко применяется сплав МЛ5, в котором сочетаются высокие механические и литейные свойства. Он используется для литья нагруженных крупногабаритных отливок.

37. Коррозионностойкие материалы Коррозионностойкие материалы металлические и неметаллические материалы, способные противостоять разрушительному действию агрессивных сред; применяются для изготовления аппаратов, трубопроводов, арматуры и др. изделий, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия кислот, щелочей, солей, агрессивных газов и др. агентов. Под стойкостью материала понимают его способность сопротивляться коррозии в конкретной среде или в группе сред. Материал, стойкий в одной среде, может интенсивно разрушаться в другой

38. Титан считается одним из лучших материалов для производства велоси- педных рам. Они имеют прекрасные ездовые качества, в числе которых — способность гасить высокочастотные колебания, например, при езде по щебню. Титановые сплавы имеют усталостную прочность выше, чем устали и алюминия, таким образом, велосипед с титановой рамой прослужит вам дольше, чем остальные. При сварке рам прочность материала в сварных соединениях всегда ниже прочности исходного материала, независимо от того, какой материал используется — титан, сталь или алюминий. Снижение предела прочности на разрыв для титановых сплавов составляет примерно 12—15%, для высококачественных сталей — до 35%, у алюминия этот показатель тоже велик, хотя его снижение возможно за счет термической обработки, после которой, увы, сопротивление усталости у алюминия непрерывно снижается с увеличением циклов нагружения.

39.

40.

41.Жаростойкие сплавы— металлические материалы, стойкие против интенсивного окисления в воздухе или в смеси воздуха с газообразными продуктами сгорания топлива при температуре 800—1100°С. Жаростойкость материала обеспечивается за счёт образования на его поверхности при высоких температураx тонкого слоя оксида, изолирующего сплав от непосредственного контакта с кислородом и препятствующего интенсивному окислению. Способность оксидной плёнки защищать сплав от активного взаимодействия с кислородом определяется главным образом механической плотностью плёнки, прочностью её сцепления с основным материалом, а при высоких температураx и сопротивлением оксида диффузионному проникновению ионов металла и кислорода. Жаростойкость материалов характеризуется изменением массы на единицу поверхности за время пребывания при данной температуре.

42. Коррозионностойкие материалы -металлические и неметаллические материалы, способные противостоять разрушительному действию агрессивных сред; применяются для изготовления аппаратов, трубопроводов, арматуры и др. изделий, предназначенных для эксплуатации в условиях воздействия кислот, щелочей, солей, агрессивных газов и др. агентов. Под стойкостью материала понимают его способность сопротивляться коррозии в конкретной среде или в группе сред. Материал, стойкий в одной среде, может интенсивно разрушаться в другой. Способность материалов сопротивляться окислению при высоких температурах в газообразных средах (воздух, О2, СО2 и т. д.) называется жаростойкостью.

Основной метод повышения жаростойкости сплавов на основе железа — легирование их элементами, способными создать на поверхности металла защитную окисную плёнку, препятствующую дальнейшему окислению. Такими элементами, кроме хрома, являются кремний, алюминий. В тех случаях, когда наряду с жаростойкостью требуется высокая прочность, применяют сплавы на никелевой основе, типа нимоников, инконелей.

43.

44.

45. Резьбовыми называют соединения составных частей изделия с применением деталей, имеющих резьбу. Они наиболее распространены в приборо- и машиностроении. Резьбовые соединения бывают двух типов: соединения с помощью специальных резьбовых крепежных деталей (болтов, винтов, шпилек, гаек) и соединения свинчиванием соединяемых деталей, т.е. резьбы, нанесенной непосредственно на соединяемые детали.

Достоинствами резьбовых соединений являются простота, удобство сборки и разборки, широкая номенклатура, стандартизация и массовый характер производства крепежных резьбовых деталей, взаимозаменяемость, относительно невысокая стоимость и высокая надежность.

Недостатками резьбовых соединений являются наличие концентраций напряжений во впадинах резьбы, что снижает прочность соединений; чувствительность к вибрационным и ударным воздействиям, которые могут привести к самоотвинчиванию и низкая точность взаимоположения соединяемых деталей. Основным элементом соединения является резьба, т.е. поверхность, которая образуется при винтовом движении плоской фигуры по цилиндрической или конической поверхности. Соответственно различают цилиндрическую и коническую резьбы. По профилю выступа и канавки резьбы в плоскости осевого сечения резьбы делятся на треугольные, трапецеидальные симметричные, трапецеидальные несимметричные или упорные, прямоугольные и круглые. По назначению резьбы разделяют на крепежные, крепежно-уплотнительные и ходовые. Крепежные резьбы применяют для соединения деталей, а ходовые – в передаточных механизмах.

46.

47. Неразъёмное соединение- соединение с жёсткой механической связью деталей в каком-либо узле машины или конструкции, сохраняющееся в течение всего срока службы. При Н. с. разборка обычно невозможна без разрушения или повреждения поверхностей деталей. Основные виды Н. с.: заклёпочные, сварные, паяные, прессовые, клеевые, полученные вальцеванием, комбинированные (клеесварные и др.). Применение того или иного вида Н. с. обусловлено требованиями изготовления, сборки, эксплуатации машин и экономическими соображениями.

48.

49. Литейное производство — отрасль машиностроения, занимающаяся изготовлением фасонных деталей и заготовок путём заливки расплавленного металла в форму, полость которой имеет конфигурацию требуемой детали. В процессе литья, при охлаждении металл в форме затвердевает и получается отливка — готовая деталь или заготовка, которая при необходимости (повышение точности размеров и снижения шероховатости поверхности) подвергается последующей механической обработке. В связи с этим перед литейным производством стоит задача получения отливок, размеры и форма которых максимально приближена к размерам и форме готовой детали. В машинах и промышленном оборудовании от 50%-ти до 95%-ти всех деталей изготовляют способом литья в землю. Для изготовления отливок в разовых песчаных формах необходима специальная литейная оснастка, от конструкции и качества которой в значительной мере зависит качество и трудоемкость производства литья. Литейная оснастка по своей роли в процессе изготовления отливок подразделяется на формообразующую (основную) и универсальную (вспомогательную). Формообразующая оснастка представляет собой модельный комплект, в который входят: модели, стержневые ящики, элементы литниковой системы, модельные плиты, шаблоны для изготовления форм и стержней. Модель - приспособление для получения внутренних рабочих поверхностей в литейной песчаной форме, которые после заполнения расплавом образуют отливку.

50. К проводниковым материалам с высокой проводимостью относятся медь, алюминий и некоторые сплавы (латунь, фосфористая бронза и др.). Они широко используются для изготовления катушек электрических машин, аппаратов и приборов. К таким материалам предъявляются требования возможно меньшего удельного сопротивления и возможно большей механической прочности. Для различных случаев применения эти требования в той или иной степени уточняются. Например, для катушек машин и аппаратов выгоднее иметь меньшее удельное сопротивление даже за счет некоторого снижения механической прочности. Для воздушных же проводов контактной сети и линий электропередачи важно иметь определенную механическую прочность на разрыв. Наименьшим удельным сопротивлением обладает чистый металл. Любые примеси повышают удельное сопротивление. Примесь другого металла, имеющего меньшее удельное сопротивление, чем основной, повышает его сопротивление. Это объясняется искажением кристаллической решетки основного металла даже небольшим количеством примеси. Кристаллическая решетка металлов искажается не только введением примесей, но и в результате механических деформаций. В связи с этим обработка металла, приводящая к пластической деформации, вызывает увеличение его удельного сопротивления. В частности, это имеет место в процессе изготовления проводов при прокатке и волочении.

Медь и латунь применяют для изготовления проводов и различных токопроводящих деталей электрических машин и аппаратов. Медные провода и шины получают прокаткой и протяжкой, при этом медь приобретает высокую механическую прочность и твердость (медь марки МП). Такую твердотянутую медь используют для изготовления коллекторных пластин, неизолированных проводов, распределительных шин и пр. При термической обработке твердотянутой меди (отжиге при температуре 330—350 °С) получают мягкую медь марки ММ, обладающую большой гибкостью и способностью сильно вытягиваться; электропроводность ее также увеличивается. Мягкую медь используют для изготовления изолированных проводов, кабелей и пр.