5. Методи захисту металів і сплавів від газової корозії

 

Для захисту від газової корозії використовують різні методи. Основними з них є:

а) жаростійке легування;

б) захисні покриття;

в) створення захисних атмосфер.

Жаростійке легування – введення до складу сплавів компонентів, що підвищують його жаростійкість. До таких компонентів в основному відносять хром, алюміній, кремній.

Термодифузійні покриття утворюються в результаті дифузії з твердої фази алюмінію, хрому. кремнію в основний метал. Процес проводять при високій температурі, у вакуумі, в нейтральному або відновлювальному середовищі, в атмосфері газоподібного хлору. Вироби поміщають в порошок або в розплав, що містить елемент, який наносять, і який термічно розкладається при температурі.

Термоалітування – покриття алюмінієм, термохромування – покриття хромом, термосиліціювання – покриття кремнієм.

Жаростійкі емалі являють собою склоподібну масу, яку одержують сплавленням шихти (пісок, крейда, глина, польовий шпат та ін.) і плавнів (бура, сода, поташ, фтористі солі та ін.) У шихту, крім того, вводять оксиди хрому, титану, цинку, що підвищують жаростійкість, надають емалі потрібного забарвлення. Емалеву суспензію наносять на очищену поверхню виробів зануренням у розплав. Можна також цей процес проводити  пульверизацією зі спеціального пістолета, після чого зразки обпалюють до спікання в полум'яній або муфельній печі при температурі 880 – 1050 0С.

Захисна атмосфера – це газоподібне середовище, яке виключає термодинамічну можливість проходження хімічної реакції взаємодії металів із компонентами газового середовища. Розрахунок складу захисної атмосфери для даного металу і сплаву проводять з використанням констант рівноваги, що встановлюється в системі метал – газ. Наприклад, для реакції

Fe (т) + СO2 (г)  FeO (т) + СО (г).    

Константа рівноваги цього процесу дорівнює:  

К = рСО / рСО2 = 2,2.

Це означає, що якщо рСО/рСО2 > 2,2 – відбувається відновлення оксиду заліза (II), а якщо рСО/рСО2 < 2,2 –  відбувається окиснення заліза. У наш час для створення захисних атмосфер у промисловості застосовують суміші чотирьох типів:

а) водень - водяний пар - азот;

б) водень - водяний пар  - оксид вуглецю (II)  - азот;

в) оксид вуглецю (II) - оксид вуглецю (IV) - водень - водяний пар - азот;

г) азот - оксид вуглецю (II) - водень.