Соляная кислота и чугун

Соляная кислота и чугун

1. Для начала найдем массу водорода: m(H₂)=V*M/22,4=5,6*2/22,4=0,5 г.

(M — это молярная масса водорода по табл. Менделеева)

2. Запишем уравнение реакции и составим пропорцию, чтобы узнать массу железа:

х=56*0,5/2=14 г — масса чистого железа.

3. Снова составим пропорцию, чтобы определить массу чугуна:

Ответ: масса чугуна — 15,5 г.

Коррозионная стойкость чугуна — свойства чугуна.

Коррозионная стойкость чугуна может играть важную роль при выборе материалов для изготовления различных деталей, изделий и элементов конструкций. Почему ржавеет чугун? Ржавление или, как говорят более научным языком: коррозионное разрушение чугуна вызывается преимущественно электрохимическими процессами. Безусловно, в процессе ржавления, коррозии чугуна есть определённая доля и чисто химического процесса, но она не играет существенной роли. Поэтому химической коррозии чугуна, если речь идёт не о специальных деталях в определённых агрессивных средах, обычно не придают заметного внимания, из-за её незначительности, по сравнению с электрохимической коррозией. В принципе такая ситуация характерна для коррозии практически всех металлов обычного назначения. Кстати, сама по себе коррозия является процессом сложным и нелинейным, имеющим массу частных аспектов. Именно поэтому исследователи коррозионной стойкости чугуна выделяют варианты коррозии в несколько типов. Так, например, коррозия может быть равномерной, местной, межкристаллитной и избирательной. Этот вопрос тесно связан с химическим составом конкретной марки чугуна и кристаллической структурой отливки довольно сложными зависимостями, плохо поддающимися усреднению при классификации. Однако мы в этой статье приводим данные по коррозионной стойкости чугуна без углубления в специфику узких случаев. Это уже область специальных исследований и публикаций в академической литературе.

В общем случае, применяется достаточно простая методика оценки коррозионных свойств металлов . Как становится из таблицы, приведенной в ссылке, чугун в зависимости от его марки стали, может быть отнесён к разным классам стойкости. В этом нет ничего удивительного, если мы вспомним, что разновидностей чугуна довольно много, например: белый чугун, серый чугун, высокопрочный чугун, ковкий чугун, легированный чугун и так далее. Коррозионная стойкость чугуна разных марок оценивается обычно, как скорость уменьшения массы образца, а выражается эта скорость коррозии чугуна в граммах за определённый период времени или в мм. Чаще всего измеряется скорость коррозии чугуна в мм в год — это удобнее всего для практических расчётов и оценки стойкости изделий из чугуна, деталей или элементов конструкций. В зависимости от этих потерь массы различают классы стойкости металла (чугуна) при коррозии в средах с различной агрессивностью. Наиболее важными исследованиями являются исследования коррозионной стойкости чугуна в средне агрессивных средах и сильно агрессивных средах.

Сопротивление коррозии зависит как от особенностей самого металла, так и от внешних факторов — состава и температуры среды, доступа кислорода, движения раствора или газа относительно поверхности металла. В частности, повышение температуры и скорости движения среды всегда увеличивает скорость коррозии.

Не всегда понятно, что относится особенностям металла, в смысле коррозионной стойкости чугуна. Поясняю. К факторам, связанным с особенностями металла, относятся: структура чугуна определённой марки, химический состав марки чугуна, шлаковые включения и их количество, форма, степень зернистости шлаковых включений, плотность расположения в чугуне и удалённость их от поверхности. Не менее важную роль для коррозионной стойкости чугуна играют так же и газовые включения всегда имеющиеся в наличии после отливки чугуна. Иногда говорят о пористости чугуна и его проницаемости — это взаимосвязанные вещи. Как ни странно на коррозионную устойчивость чугуна влияют и внутренние напряжения, связанные с режимом остывания отливки. То есть, регулируя технологию отлива чугуна, мы можем в определённой степени влиять и на его коррозийную устойчивость. Нельзя игнорировать и состояние поверхности чугуна. При определённых условиях, состояние поверхности чугуна может способствовать увеличению скорости коррозии металла, либо наоборот существенно замедлять её, или даже способствовать образованию естественных защитных плёнок. Вопрос интересный и ему уделяется большое внимание многими исследователями коррозионной стойкости чугуна.

По сопротивлению коррозии серые чугуны с пластинчатым и шаровидным графитом графитом в различных средах могут быть отнесены к различным классам стойкости СМОТРЕТЬ ТАБЛИЦУ. В малоагрессивной и неагрессивной среде, под которой понимается обычно сравнительно чистый и сухой воздух серый чугун оказывается весьма стойким металлом благодаря образованно пассивирующей пленки (скорость коррозии чугуна в таких условиях приблизительно равна —0.025 мм/год). Коррозия, точнее её скорость, начинает возрастать при загрязнении атмосферы, главным образом сернистыми газами, характерными для промышленных и городских условий в мегаполисе. При этом состав и тип чугуна, в частности форма графита и характер кристаллической матрицы, оказывают сравнительно небольшое влияние. Можно повлиять на коррозионную стойкость чугуна при помощи некоторых добавок в сплаве. Как показали исследования устойчивости чугуна, единственным элементом, существенно полезным в этих условиях, является медь.

Читайте также:  Ультраранние сорта томатов для подмосковья

Роль состава и структуры чугуна также не очень велика при коррозии металла в природных, промышленных, лечебных и морских водах, хотя чугун марок ВЧ (высокопрочный чугун), особенно такая его разновидность, как перлитный чугун, обладает более высокой коррозионной стойкостью в морской воде, чем серый чугун марок СЧ. Главное влияние на коррозионную стойкость чугуна в таких условиях, как и при атмосферной коррозии, оказывают состав среды и плотность отливок чугуна. Что в общем-то логично. Чем выше плотность отливки чугуна, тем меньше его пористость, ниже проницаемость чугуна, он содержит меньшее количество газовых включений, а значит снижается площадь взаимодействия с агрессивной средой, ну и естественно, меньше процент шлаковых включений, активно участвующих в процессах электрохимической коррозии чугуна. Влияние солей на коррозионную стойкость чугуна неоднозначно. Надо смотреть какая имеется в виду соль, у них разный эффект. Так, например, растворы солей, гидраты которых придают воде кислотный характер, превращая её в более агрессивную среду, значительно ускоряют коррозию чугуна. , а соли, дающие при гидролизе щелочные растворы, эффективно замедляют коррозионный процесс.

Достаточно часто изделия из чугуна, входящие в состав различных конструкций, могут эксплуатироваться под землёй, в грунте на разной глубине. Здесь возникает специфический вид ржавления — это подземная коррозия чугуна. Кстати, сама по себе глубина под землёй, не играет никакой роли для коррозионной стойкости чугуна, всё зависит от конкретных условий эксплуатации. В условиях подземной коррозии существенное влияние оказывают такие факторы, как химический состав грунта и электрическое сопротивление почвы, характер контакта с грунтом, а более всего что может ускорить течение подземной коррозии чугуна — это наличие блуждающих токов. Характерных в промышленных зонах. И в частности, с увеличением электрического сопротивления почвы с обычных 100-200 до 20000 Ом на см, скорость коррозии чугуна уменьшается в три раза. От чего зависит электрическое сопротивление почвы? Понятно, что одним из главных факторов влияющих на электрическое сопротивление почвы, а значит, опосредованно определяющих и коррозионную стойкость чугуна в подземной среде, является такой параметр, как влажность почвы. При увеличении влажности земли, резко активизируются все причины электрохимической коррозии чугуна комплексно.

Что касается коррозионной стойкости чугуна и устойчивости его к коррозии в подземной среде, некоторое влияние безусловно оказывает химический состав конкретной марки стали. Например, исследования показали, что несколько большее сопротивление коррозии в почве оказывают чугуны марок КЧ (ковкий чугун) и ВЧ (высокопрочный чугун), особенно заметна разница в устойчивости чугуна к ржавлению в агрессивной среде.

В общем случае для этих чугунов устойчивость к коррозии повышается по мере измельчения измельчения зёрен графита и уменьшения его количества. Имеется в виду при однофазной структуре матрицы чугуна, я также при аналогично возрастает стойкость к коррозии чугуна, при уменьшении процентного содержания Si, S, Р. Интересно знать, с практической точки зрения, что есть добавки, повышающие коррозионную стойкость чугуна. Например, повышают сопротивление чугуна коррозии такие приёмы, как модифицирование и легирование чугуна Сu (до 1.4 %). Ni (до 3.0 К). Сг (до 1,0%). Для работы в щелочной среде имеющей другую природу агрессивности и другие механизмы электрохимической коррозии, нежели кислотная среда, рекомендуются к использованию чугуны, содержащие 0.8— 1,0 % N1 и 0.6-0.8 % Сг или 0,35— 0.5 % Ni и 0,4-0.6 % Сг.

Исключение тут составляют особо агрессивные среды. При воздействии на металл сильных реагентов, кислот и щелочей следует применять только высоколегированные чугуны. В многих подобных случаях основное значение приобретет химический состав чугуна, принципиально влияющий на устойчивость его к коррозии в различных условиях. Роль структуры, особенно формы выделения графита, тут становится значительно меньше, хотя и не исчезает совсем. Мы считаем роль структуры в данном случае второстепенным фактором коррозионной стойкости чугуна. Буквально пару слов о структуре чугуна. При прочих равных условиях наилучшими, с точки зрения коррозионной стойкости в агрессивной среде являются аустенитная или ферритная структура. Компактный или пластинчатый графит мало различаются по своему влиянию влиянию, если последний разобщен в чугуне, сравнительно невелик и равномерно распределен в объёме отливки. В принципе, меня распределение пластинчатого графита в чугуне, можно добиться заметного повышения коррозионной стойкости, но это не так просто сделать с технологической точки зрения. Однако реально.

Читайте также:  Как открыть часы ролекс

Повышение сопротивления чугуна коррозии в агрессивных средах до­стигается легированием элементами, которые обладают высоким потенциалом (Си, Ni, Мо) и являются более устойчивыми, либо способны к образованию поверхностного слоя — это защитные пассивирующие пленки (Сг, Si, Аi) в той или иной агрессивной среде, либо обладают одновременно обоими этими полезными свойствам.

Устойчивость чугуна и изделий из него, можно существенно «оптимизировать» применяя некоторые добавки в сплав при выплавке. Известно, что химическая стойкость чугуна в кислотных средах резко увеличивается при содержании кремния около 1.5%. Некоторые сплавы чугуна, например марки ЧС15, ЧС17 оказываются стойкими в азотной, фосфорной, уксусной кислотах. Для промышленности и практического применения деталей и конструкций из чугуна, особенно важно, что эти же марки чугуна, устойчивы к коррозии в серной кислоте при любых концентрациях и температуре и в смеси азотной и серной кислоты . Ферросилиды оказываются стойкими к корродированию также в растворах солей, но легко коррелируют под воздействием соляной кислоты, крепких щелочей и фтористых соединений. Для повышения стойкости в кислоте НСl (соляная кислота) сплавы легируют до 4.0% Мо. Это марки чугуна ЧС15М4. ЧС17МЗ. Такие сплавы известны под названием антихлороустойчивых материалов или сокращенно антихлор. Антихлор устойчив В СОЛЯНОЙ КИСЛОТЕ ЛЮБОЙ концентрации. Кроме того, полезно узнать, что антихлороустойчивые сплавы чугуна устойчивы к коррозии не только в соляной кислоте при всех температурах, но оказываются стойкими в лимонной, пикринвой, серной фосфатной кислотах. Проявляют отличную стойкость в растворе перекиси водорода, четыреххлористом углероде, железном купоросе. Естественно, что есть и обратная сторона медали. Как говориться, за всё нужно платить. В данном случае платить технологическими свойствами. Недостатком этих сплавов является большая хрупкость чугуна , плохая обрабатываемость и низкие механические свойства, что существенно затрудняет изготовление изделий и деталей, осложняет применение чугуна в качестве элементов конструкций. Поэтому применяют ферросилиды достаточно редко, вынужденно, когда нет другого выхода. На практике ферросилиды используют только в условиях, когда крайне необходима низкая скорость коррозии, не выше 0,25 мм/год.

В условиях воздействия щелочей используют обычно чугуны, легированные никелем или хромом. Наилучшие результаты по устойчивости к коррозии в щелочной среде, достигаются при использовании высоколегированных чугунов типа нерезист, например, сплав чугуна марки ЧН15Д7Х2. Эти чугуны, легированные никелем и хромом, оказались стойкими также в холодных разбавленных растворах серной кислоты. В соляной кислоте чугун этого типа менее стоек, а в азотной — нестоек и быстро подвергается коррозии.

Ещё пару слов про добавки хрома в сплав чугуна. При большом содержании хрома от 12—35 процентов, легированный чугун оказывается химически стойким но многих агрессивных средах: кислотах, щелочах, солях. Особенно устойчив легированный хромом чугун в азотной кислоте, благодаря образованию оксидной пассивирующей плёнки. Что очень эффективно снижает скорость коррозии чугуна. В соляной кислоте, к сожалению, «фокус не получается» — оксидная пленка на этих сплавах чугуна разрушается вследствие воздействия хлоридов.

Далее статья — механические свойства чугуна ЗДЕСЬ .

С другой стороны, предположение о давлении водорода не является, вероятно, необходимым фактором для объяснения механизма растрескивания сталей. Паркинс показал, что устойчивые стали могут подвергаться коррозионному растрескиванию в кипящих растворах нитратов после предварительного отжига, в результате которого происходят структурные изменения около границ зерен сплава, аналогичные изменениям, вызывающим напряжения (или объемные изменения при снятии таких напряжений). Исследования, проведенные Паркинсом с помощью рентгеновских лучей, обнаружили наличие внутренних напряжений в сплаве и зависимость между этими напряжениями и временем до разрушения. Возможно, что роль анодного разрушения (которое поддерживается за счет катодного восстановления нитратов на наружной поверхности) заключается в простом нарушении связей, задерживающих развитие трещины.

4.3 Коррозия чугунов

4.3.1 Серый чугун

Серый чугун не является коррозионностойким материалом. В сильных и слабых растворах кислот скорость его коррозии высокая. В атмосфере, даже обогащенный сернистым газом, скорость коррозии (v, мм/г) серого чугуна сравнительно невелика и находится на уровне листовой стали:

Серые чугуны, легированные хромом (0,4-0,8%) и никелем (0,35-1,0%), являются щелочестойкими при температурах до 323К. На коррозионную стойкость серого чугуна больше влияет плотность его в отливках, чем химический состав и структура. Большую плотность имеет серый чугун с содержанием кремния менее 1,5%. Меньше скорость почвенной коррозии у труб из серого чугуна, отлитых центробежным способом и имеющих большую плотность, чем отлитых в стационарных формах.

Читайте также:  Эссе каким я буду воспитателем

Добавка до 0,6% меди повышает коррозионную стойкость серого чугуна в ряде слабоагрессивных сред. Медь легирует феррит и повышает его электродный потенциал. Легирование медью (0,3-0,4%) повышает сопротивление атмосферной коррозии и коррозии в уксусной кислоте. В растворах солей и щелочей медистые чугуны не обладают повышенной стойкостью. Добавка до 0,2% олова повышает стойкость чугуна в 10-, 20%-ных кислотах: в 1,8-2 раза (азотная кислота); в 2-6 раз (серная кислота); в 1,3-2,3 раза (соляная кислота); в 2,5-3 раза (уксусная кислота) соответственно. Легирование сурьмой и медью в соотношении 1:2 (в сумме до 1%) повышает стойкость серого чугуна в ряде кислот, и особенно в соляной. В таблице 4.2 приведены данные о коррозии серого чугуна в сравнении с другими сплавами.

Чугуны, содержащие в больших количествах углерод в связанном виде, являются более коррозионно-стойкими, что объясняется меньшей разностью потенциалов пары феррит-цементит по сравнению с парой феррит-графит. С появлением в структуре графита коррозионная стойкость падает. Крупный равномерно распределенный графит дает меньшее количество микропар, чем дисперсный. Однако следует учитывать возникающую при крупных включениях пористость, что способствует проникновению электролита вдоль графитовых пластинок.

При воздействии электролита на чугунные отливки создаются условия для образования микропор, в которых графит или цементит являются катодом, а феррит анодом.

Таблица 4.2 – Коррозия различных сплавов в различных средах

  • АлтГТУ 419
  • АлтГУ 113
  • АмПГУ 296
  • АГТУ 266
  • БИТТУ 794
  • БГТУ «Военмех» 1191
  • БГМУ 171
  • БГТУ 602
  • БГУ 153
  • БГУИР 391
  • БелГУТ 4908
  • БГЭУ 962
  • БНТУ 1070
  • БТЭУ ПК 689
  • БрГУ 179
  • ВНТУ 119
  • ВГУЭС 426
  • ВлГУ 645
  • ВМедА 611
  • ВолгГТУ 235
  • ВНУ им. Даля 166
  • ВЗФЭИ 245
  • ВятГСХА 101
  • ВятГГУ 139
  • ВятГУ 559
  • ГГДСК 171
  • ГомГМК 501
  • ГГМУ 1966
  • ГГТУ им. Сухого 4467
  • ГГУ им. Скорины 1590
  • ГМА им. Макарова 299
  • ДГПУ 159
  • ДальГАУ 279
  • ДВГГУ 134
  • ДВГМУ 408
  • ДВГТУ 936
  • ДВГУПС 305
  • ДВФУ 949
  • ДонГТУ 497
  • ДИТМ МНТУ 109
  • ИвГМА 488
  • ИГХТУ 130
  • ИжГТУ 143
  • КемГППК 171
  • КемГУ 507
  • КГМТУ 269
  • КировАТ 147
  • КГКСЭП 407
  • КГТА им. Дегтярева 174
  • КнАГТУ 2909
  • КрасГАУ 345
  • КрасГМУ 629
  • КГПУ им. Астафьева 133
  • КГТУ (СФУ) 567
  • КГТЭИ (СФУ) 112
  • КПК №2 177
  • КубГТУ 138
  • КубГУ 107
  • КузГПА 182
  • КузГТУ 789
  • МГТУ им. Носова 367
  • МГЭУ им. Сахарова 232
  • МГЭК 249
  • МГПУ 165
  • МАИ 144
  • МАДИ 151
  • МГИУ 1179
  • МГОУ 121
  • МГСУ 330
  • МГУ 273
  • МГУКИ 101
  • МГУПИ 225
  • МГУПС (МИИТ) 636
  • МГУТУ 122
  • МТУСИ 179
  • ХАИ 656
  • ТПУ 454
  • НИУ МЭИ 640
  • НМСУ «Горный» 1701
  • ХПИ 1534
  • НТУУ «КПИ» 212
  • НУК им. Макарова 542
  • НВ 778
  • НГАВТ 362
  • НГАУ 411
  • НГАСУ 817
  • НГМУ 665
  • НГПУ 214
  • НГТУ 4610
  • НГУ 1992
  • НГУЭУ 499
  • НИИ 201
  • ОмГТУ 301
  • ОмГУПС 230
  • СПбПК №4 115
  • ПГУПС 2489
  • ПГПУ им. Короленко 296
  • ПНТУ им. Кондратюка 119
  • РАНХиГС 186
  • РОАТ МИИТ 608
  • РТА 243
  • РГГМУ 117
  • РГПУ им. Герцена 123
  • РГППУ 142
  • РГСУ 162
  • «МАТИ» — РГТУ 121
  • РГУНиГ 260
  • РЭУ им. Плеханова 122
  • РГАТУ им. Соловьёва 219
  • РязГМУ 125
  • РГРТУ 666
  • СамГТУ 130
  • СПбГАСУ 315
  • ИНЖЭКОН 328
  • СПбГИПСР 136
  • СПбГЛТУ им. Кирова 227
  • СПбГМТУ 143
  • СПбГПМУ 146
  • СПбГПУ 1598
  • СПбГТИ (ТУ) 292
  • СПбГТУРП 235
  • СПбГУ 577
  • ГУАП 524
  • СПбГУНиПТ 291
  • СПбГУПТД 438
  • СПбГУСЭ 226
  • СПбГУТ 193
  • СПГУТД 151
  • СПбГУЭФ 145
  • СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 379
  • ПИМаш 247
  • НИУ ИТМО 531
  • СГТУ им. Гагарина 113
  • СахГУ 278
  • СЗТУ 484
  • СибАГС 249
  • СибГАУ 462
  • СибГИУ 1654
  • СибГТУ 946
  • СГУПС 1473
  • СибГУТИ 2083
  • СибУПК 377
  • СФУ 2423
  • СНАУ 567
  • СумГУ 768
  • ТРТУ 149
  • ТОГУ 551
  • ТГЭУ 325
  • ТГУ (Томск) 276
  • ТГПУ 181
  • ТулГУ 553
  • УкрГАЖТ 234
  • УлГТУ 536
  • УИПКПРО 123
  • УрГПУ 195
  • УГТУ-УПИ 758
  • УГНТУ 570
  • УГТУ 134
  • ХГАЭП 138
  • ХГАФК 110
  • ХНАГХ 407
  • ХНУВД 512
  • ХНУ им. Каразина 305
  • ХНУРЭ 324
  • ХНЭУ 495
  • ЦПУ 157
  • ЧитГУ 220
  • ЮУрГУ 306

Полный список ВУЗов

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Ссылка на основную публикацию
Слива венгерка корнеевская описание сорта фото отзывы
Человек, далёкий от садоводства, скорее всего удивится, узнав, что популярная слива Венгерка — это вовсе не сорт, а большая группа,...
Сколько сохнет клей пвх для лодок
Одной из главных составляющих экипировки современного рыболова считается надежное плавательное средство, в частности лодка из поливинилхлорида (ПВХ). Она достаточно удобна,...
Скрытая петля для люка своими руками
Beauty Things / Скрытые Петли Своими Руками Скрытые петли для люка своими руками Beauty Things / петли для люка в...
Соляная кислота и чугун
1. Для начала найдем массу водорода: m(H₂)=V*M/22,4=5,6*2/22,4=0,5 г. (M - это молярная масса водорода по табл. Менделеева) 2. Запишем уравнение...
Adblock detector