Jurnalul Politehnicii - Ceva despre coroziunea metalelor în apa de mare
| Titlu: | Ceva despre coroziunea metalelor din apa de mare. |
| Autor: | Anonim |
| Referinţă: | 1903, volumul 318 (pp. 541-542) |
| Adresa URL: | http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318148 |
Din tratatul publicat sub acest titlu în negocierile din Verein zur Förder des Gewerbefleisses, 1903, volumele 3-5, aducem pe scurt la cunoștința cititorilor noștri principalele rezultate ale investigațiilor efectuate de inginerul personalului torpilei Diegel.
I. Cupru de nichel cu 20 și 42 î.Hr. H. Conținutul de nichel a prezentat proprietăți de rezistență similare cu cele ale oțelului ușor. Aceste aliaje sunt maleabile atunci când sunt încălzite; când sunt reci, pot fi prelucrate cu ușurință cu unelte de tăiat. Rezistența lor la apă de mare s-a dovedit a fi bună. Nichelul-cuprul suferă mai puțin atunci când este în contact cu alte metale decât atunci când este expus singur la apa de mare. În contact cu fierul, nichelul-cuprul este complet protejat; cu toate acestea, alte aliaje de cupru sunt atacate relativ puternic în apa de mare în contact cu cuprul de nichel.
Cuprul de nichel este deja utilizat în industrie în diferite compoziții pentru jachete glonț, monede, fire de rezistență etc. Culoarea sa devine mai albă și mai frumoasă cu cât este mai mare conținutul de nichel.
Aliaje de cupru, nichel și zinc, care sunt cunoscute sub denumirile „nichel argintiu”, „argentan” etc. Utilizate în scopuri comerciale nu sunt lucrabile la cald.
II Aliaje de cupru bogate în zinc cu și fără nichel adăugat. Aliajele de cupru și zinc suferă mai mult în apa de mare decât alte aliaje de cupru. Cu un conținut mai ridicat de zinc, nu numai că secțiunea transversală scade ca urmare a scobirii externe, dar și zincul este îndepărtat; leșiat din interiorul materialului, făcându-l să-și piardă mult din rezistență și, în cele din urmă, să devină la fel de fragil ca argila coaptă. Testele au arătat acum că leșierea zincului are loc doar la un conținut de zinc mai mare de 24%. H. apare într-o măsură alarmantă. Leșierea zincului a dus la lansete de aceleași dimensiuni fabricate din aliaje diferite, prin relația dintre reducerea secțiunii transversale și pierderea în greutate. Acest raport a fost
| la | cupru | Cu | 24 | v. H. | zinc | = 100: 297 |
| " | " | " | 28 | " | " | = 100: 1630 |
| " | " | " | 42 | " | " | = 100: 2620. |
Prin adăugarea a 15 v. Chr. H. Nichelul este levigarea zincului, chiar dacă conținutul de zinc al aliajului este de aproximativ 40%. H., aproape în întregime prevenită. Poate că o cantitate mai mică de nichel este suficientă în acest scop.
III. Pierderea în greutate a diferitelor metale din apa de mare. Plăcile de fier, cupru și aliaje de cupru prelucrate pe toate părțile, care au fost agățate în apa de mare în aceleași condiții, astfel încât să nu intre în contact cu alte metale, au suferit următoarele pierderi de greutate pe o suprafață de 1 metru pătrat în 12 luni:
| Fier de râu cu 0,44 î.Hr. H. Mn și 0,071 v. H. P | = 9,015 g |
| Cupru (electrolit) | = 0,563 " |
| Bronz de tablă cu 3,5 v. Chr. H. Sn (uitat) | = 1,638 " |
| Bronz de tablă cu 11 î.Hr. H. Sn | = 1,470 " |
| Bronz cu 8 î.Hr. H. Sn și 4 v. H. Zn | = 2,303 " |
| Bronz de fier cu 42 î.Hr. H. Zn și 0,5-1 v. H. Fe | = 4.575 " |
| Bronz de aluminiu cu 9 î.Hr. H. Al | = 0,600 " |
| Cupru de nichel cu 42 î.Hr. H. Ni | = 2,162 " |
| Cupru nichel cu 20 î.Hr. H. Ni | = 1.848 " |
În contact metalic cu fierul, toate aliajele de cupru erau aproape complet protejate împotriva efectelor apei de mare, dar fierul a suferit o pierdere în greutate mult mai mare. Aliajele de cupru au un efect reciproc mai mult sau mai puțin distructiv. protejați-vă reciproc.
Bronzul de fier, care a fost expus apei în legătură cu bronzul cu fosfor, a fost rapid distrus fără protecție cu fier; în aceleași condiții, dar cu protecție a fierului, nu a suferit aproape nimic, și nici măcar atunci când fierul a fost doar în contact cu bronzul fosforic, care a avut un efect distructiv. Aceasta înseamnă că nu este necesar contactul direct între metalul care trebuie protejat și metalul care trebuie protejat; mai degrabă, este suficient dacă metalul de protecție este doar în contact cu metalul care este distructiv sau este conectat conductiv la metalul care trebuie protejat într-un alt mod. Ar trebui de ex. Dacă fierul este protejat împotriva efectelor distructive ale bronzului de către zinc, este permis să se atașeze zincul doar la bronz. Protecția va fi suficientă numai dacă suprafața corpului de zinc este suficient de mare și dacă nu este atașată prea departe de fier pentru a fi protejată.
IV. Cupru. În unele cazuri, cuprul pur a fost repede consumat de apa de mare, în timp ce cuprul cu cantități abundente de arsenic a rămas bine conservat în aceleași condiții. Testele efectuate pe baza acestei experiențe au condus la următoarele rezultate:
a) Cuprul pur (electrolit) și cuprul foarte impur produs în procesul de topire nu s-au comportat semnificativ diferit în apa de mare dacă tipurile individuale de cupru au fost izolate unele de altele. Și în apa de mare carbogazoasă s-a găsit același rezultat cu o cantitate abundentă de aer atmosferic.
b) Lansetele din cupru electrolitic, care erau în contact cu cuprul bogat în arsenic din apa de mare, au suferit sâmburi la margini.
c) O placă din cupru electrolitic, care a fost oxidată cu urină, cu excepția câtorva pete mici de la suprafață, a suferit picături mai adânci în apa de mare în locurile goale. Potrivit acestui fapt, se poate presupune că cuprul cu produsele sale de descompunere formează un element galvanic în apa de mare, în care metalul este un anod și este dizolvat.
d) O diferență semnificativă în comportamentul; Cuprul electrolitic retopit și topit nu a fost vizibil.
e) Cuprul recocit a fost atacat aproape de două ori mai mult în apa mării decât cuprul compactat la rece, cu o rezistență de aproximativ cinci ori mai mare la punctul de producție.
f) Galvanizarea protejează cuprul doar pentru o perioadă scurtă de timp. După ce zincul s-a descompus, cuprul se corodează cu atât mai mult.
g) În contact cu fierul, cuprul este protejat considerabil împotriva efectelor apei de mare, dar nu complet.
V. Ondulații în conductele de cupru de pe nave. Țevile de cupru ale pompelor navei folosite pentru a aduce apă de mare sau pentru a elimina scurgerea apei sunt adesea consumate foarte repede în ultima vreme. Picătura are loc atunci când cuprul intră în contact cu apa de mare, adică în interiorul conductelor. Acestea apar cel mai adesea în apropierea punctelor de lipit în care cuprul a fost încălzit excesiv. În primul rând, se formează gropi care cresc treptat în adâncime și, în cele din urmă, pătrund în peretele țevii.
Examinările efectuate sugerează:
a) că eroziunea poate fi urmărită înapoi la curentul galvanic care apare între cupru și produsele sale de oxidare din apa de mare,
b) că cuprul cu un conținut abundent de arsenic (aproximativ 0,5%) rezistă mai bine la eroziune decât cuprul pur.
Prin urmare, este testarea tuburilor din cupru cu aproximativ 0,5 v. H. Arsenic recomandat. Cupru cu 0,6 v. H. Conținutul de arsenic era încă ușor de lucrat și la fel de dur ca cuprul pur. Chiar și cuprul cu o cantitate mare de nichel este probabil mai rezistent la coroziune decât cuprul pur.
Protejarea conductelor de cupru de zinc sau de un curent electric care urmează să fie introdus ar trebui doar atunci | 542 | Oferiți perspective de succes dacă ar fi posibil să treceți corpul de protecție din zinc sau o tijă metalică izolată care servește ca anod prin întregul șir de conducte. Cu toate acestea, acest lucru întâmpină dificultăți în implementarea practică și în funcționare.
Atunci când conductele de aspirație ale pompelor de circulație pentru condensatoare și rotorele acestor pompe sunt distruse, poate fi încă implicat un curent electric, care este generat de rotația rotorului în apa de mare. S-a dovedit că rotația procesorului navei în apa de mare generează un curent electric.
VI. Influența fosforului și nichelului din fier asupra rezistenței sale la apa de mare.
1. Influența fosforului.
În toate experimentele anterioare, o influență a conținutului mai mare sau mai mic de fosfor din fier asupra tendinței sale de rugină nu a fost evidentă. Cu toate acestea, experimentele s-au extins doar la testarea în atmosferă sau tipurile individuale de fier au fost izolate unele de altele în mare sau în mare. Apa cazanului a fost expusă. Experiența din practică sugerează acum că două tipuri de fier cu conținut diferit de fosfor, care sunt în contact metalic în apa de mare sau din cazan, sunt distructive reciproc sau Protecție acțională. S-a presupus că într-un astfel de caz se formează un element galvanic în care fierul, care este sărac în fosfor, este anodul și este atacat mai puternic decât atunci când este izolat în apa de mare, în timp ce fierul, care este mai mare în fosfor - catodul - este mai mult sau mai puțin protejat.
O încercare făcută inițial, în care Martineisen cu 0,006 v. H. Fosfor și fier Bessemere cu aproximativ 0,1%. H. Fosforul a fost expus la apa de mare în contact metalic, a confirmat presupunerea. Printr-un test mai amplu cu fier mai mic de 0,01 și 0,062; 0,09; 0,23; 0,45; 0,84; 0,85 și 1,08 v. Conținutul de H. fosfor, nu numai că două tipuri de fier în contact unul cu celălalt au fost testate în apa lacului, dar s-a determinat și efectul apei lacului pe plăci individuale, izolate, suspendate, care au fost scufundate până la jumătate din înălțimea lor. Testarea pieselor de testare, fiecare constând din două tipuri de fier, a avut loc atât în apa de mare deschisă a portului Kiel, cât și în containere mai mari în care apa de mare a fost adesea reînnoită. Panourile suspendate individual au fost testate numai în containere cu apă de mare. Rezultatele acestui experiment au fost pe scurt următoarele:
a) Două tipuri de fier cu conținut diferit de fosfor, care sunt în contact metalic între ele în apa lacului, sunt mai mult sau mai puțin protejate, dar cu cât mai puțin fosfor este atacat cu atât mai mult. Cu două tipuri de fier care apar în practică cu aceeași suprafață și o diferență în conținutul de fosfor de 0,08%. H., care erau în contact unul cu altul, pierderea în greutate a fost pe o suprafață de 1 metru pătrat
| în port încercat G | Într-una container încercat G | |
| Anod. Fier mai puțin de 0,01% H. P | = 11,7 | 4.3 |
| Catod. Fier cu 0,09 v. H. P | = 3,7 | 2.15 |
În port, pierderea în greutate a fierului cu conținut scăzut de fosfor a fost de aproximativ trei ori mai mare decât cea a fierului cu fosfor superior.
b) Influența fosforului crește cu diferențe mai mari în conținutul de fosfor din două tipuri de fier decât 0,08%. H. nu mai este semnificativ; Micile diferențe în conținutul de fosfor care apar în practică au o influență disproporționat mai puternică decât diferențele mai mari.
c) Cu cât este atacat mai puțin fier cu fosfor, cu atât suprafața acestuia este mai mică în raport cu cea a fierului bogat în fosfor. Dacă condițiile de suprafață sunt inversate, fierul bogat în fosfor este cel mai bine protejat. În anumite condiții de suprafață, fierul, care era sărac în fosfor, a fost atacat de aproximativ 6-14 ori mai mult decât fierul mai bogat în fosfor.
d) În cazul plăcilor pe jumătate cufundate, fiecare dintre ele fiind izolată, influența fosforului a fost, de asemenea, vizibilă, deși nu într-o asemenea măsură. Pierderea în greutate scade odată cu creșterea conținutului de fosfor. Pierderea în greutate a fierului sub 0,01%. H. Fosforul este legat de cel al fierului cu 0,09%. H. Fosfor rotund ca 7: 6.
Din aceste rezultate, se poate explica, de asemenea, că fierul sudat rezistă în general la coroziune mai bine decât fierul de râu. Primul este în medie mai bogat în fosfor decât cel din urmă și, prin urmare, va fi, de regulă, mai puțin atacat decât cel din urmă, dacă va intra în contact cu fierul râului în mare sau în apa cazanului. Dar, de asemenea, se poate întâmpla ca fierul de sudură să fie mai sărac în fosfor decât fierul de râu, cu care este în contact și apoi să sufere mai mult decât fierul de râu.
2. Influența nichelului.
Oțel nichelat cu 6 și 30 î.Hr. H. Nichelul, precum și fierul fără nichel au fost testate în același mod ca și tipurile de fier cu conținut diferit de fosfor. Pe scurt, rezultatele au fost după cum urmează:
a) Dacă două tipuri de fier cu o diferență considerabilă în conținutul de nichel din apa de mare sunt în contact metalic, materialul bogat în nichel este protejat complet sau parțial împotriva coroziunii, dar fierul fără nichel sau sărac în nichel este atacat cu atât mai mult.
b) Dacă există o diferență în conținutul de nichel al celor două tipuri de fier de 6%. H. materialul bogat în nichel a fost atacat doar în mod vizibil, cu o diferență de 23,5-30%. H. deloc. În primul caz, pierderea în greutate a nichelului respectiv. fier cu un conținut mai mic de nichel de aproximativ 1½ ori, în acest din urmă caz de aproximativ două ori mai mare decât atunci când apa de mare acționează asupra materialului izolat de alte metale.
c) Suprafețele ambelor tipuri de fier ale fiecărei piese de testare au fost în raportul 1: 1. Dacă raporturile de suprafață sunt diferite, este posibil ca efectul asupra distrugerii sau protecției să crească sau să scadă.
d) În cazul plăcilor pe jumătate cufundate, fiecare dintre ele fiind suspendat izolat, conținutul de nichel a avut, de asemenea, un efect considerabil asupra coroziunii. Pierderile în greutate sunt în următoarele proporții:
| Oțel dur Martin cu 0,062 v. H. Fosfor. | = 100 |
| Oțel nichelat 6% | = 65 |
| 30% oțel nichelat | = 26,6 |
| sau | |
| Fier de râu cu mai puțin de 0,01 î.Hr. H. Fosfor | = 100 |
| Oțel nichelat 6% | = 55,7 |
| Oțel nichelat 30% | = 22,9 |
Placa din oțel nichelat de 30%, care a fost suspendată de la sine (izolată), a pierdut în greutate în general, dar a prezentat eroziune locală de adâncime considerabilă la capătul inferior.
Seria de tensiune a tipurilor de fier testate pentru apa de mare determinată prin măsurători este în acord cu pierderile de greutate care au avut loc în timpul testării în apa de mare.