Текст
                    &7.Я.. ^орс-^ье^а.
КОРРОЗИОННАЯ
СТО йкость
МАТЕРИ АЛОВ
В АГРЕССИВНЫХ
СРЕДАХ
ХИМИЧЕСКИХ
ПРОИЗВОДСТВ
©
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ХИМИЯ»
МОСКВА 1 £ 6 7

УДК 620.193.2:541.427.7 В-75 книге обобщены литературные данные, ча- стично дополненные экспериментальными данны- ми автора, о свойствах и коррозионной стойкости наиболее распространенных металлических и не- металлических конструкционных материалов и защитных покрытий. Книга предназначена в качестве справочного пособия для конструкторов, инженерно-техниче- ских работников химических предприятий и на- учно- исследовательских институтов. Галина Яковлевна Воробьева КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ М., Издательство «Химия», 1967 г. 844 с. Редактор Г. С. Кесельман Художник Н. А. Седельников Техн, редактор М. 3. Басина Корректоры Р. А. Вилкомирская, И. А. Ваничкова Т-06517 Подписано к печати 11/V 1967 г. Формат бумаги 84Х1081/зг Бум. л. 13.188 Печ. л. 26.375 (усл. печ. л. 44.31) Уч.-изд. л. 30,9 Тираж 8500 эка. Цена 1 р. 75 к. Типогр. бум. № 2 БЗ № 7—1967 г.—№ 3 Зак. 2620 Кн.-торг, индекс 3-14-2. Московская типография № 21 Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР. Москва, 88, Угрешская, 12.
содержание Предисловие............................................. 4 Введение................................................ 6 Глава I. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ 12 Классификация и свойства металлов и сплавов ......... 14 Углеродистые стали................................ 14 Легированные стали................................ 18 Чугуны............................................ 33 Никель и его сплавы.............................. 38 Алюминий и его сплавы............................ 44 Медь и сплавы на ее основе........................ 48 Титан и его сплавы............................... 59 Свинец, цинк, серебро, тантал.................... 62 Металлические защитные покрытия.................. 65 Литература.............................................. 70 Глава II. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ 74 Полимеризационные пластмассы..................... 77 Поликонденсационные пластмассы................... 99 Битумно-асфальтовые пластмассы.................. 106 Материалы на основе каучуков.................... 107 Новые виды эластомеров.......................... 114 Лакокрасочные материалы ........................ 123 Вяжущие полимерные материалы.................... 126 Дерево, уголь, графит........................... 127 Неметаллические материалы неорганического происхож- дения .......................................... 130 Неметаллические защитные покрытия............... 136 Литература ........................................... 146 Глава III. КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОВ И НЕМЕТАЛЛИ- ЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 151 Литература ........................................... 840
ПРЕДИСЛОВИЕ Одной из важных задач, поставленных партией и пра- вительством, является всемерное развитие химической промышленности. В связи с этим особое значение приобретает создание мощного химического машиностроения, призванного обе- спечить страну оборудованием, способным противостоять действию различных агрессивных сред. Наряду с металлами в качестве конструкционных ма- териалов и защитных покрытий широкое применение должны найти и другие материалы, например пласти- ческие массы, которые к 1970 г. составят значительную часть всех потребляемых в химическом машиностроении материалов. В отечественной литературе практически отсутст- вуют справочные пособия, содержащие данные о корро- зионной стойкости металлических и неметаллических материалов. В настоящей книге сделана попытка восполнить этот пробел и помочь специалисту в выборе коррозионно- стойкого материала или защитного покрытия. Кроме описания коррозионных свойств материалов, наиболее употребляемых в химической промышленности, сооб- щаются сведения и о других свойствах, а также указы- вается возможность применения этих материалов в раз- личных условиях. Помещенные в таблице коррозионной стойкости данные взяты из литературных источников и частично дополне- ны экспериментальными исследованиями (о чем указы- вается в примечаниях). 4
Каждая оценка коррозионной стойкости металла, сплава или неметаллического материала получена в ре- зультате обобщения по крайней мере нескольких, совпа- дающих по разным источникам данных. При этом в пер- вую очередь использовались наиболее полные современ- ные отечественные и зарубежные справочники по корро- зионной стойкости материалов: Дятлова В. И., «Коррозионная стойкость металлов и сплавов», изд. 1964; Батраков В. П., «Коррозия конструкционных материалов в агрессивных средах», Оборонгиз, 1952; «Коррозионная и химическая стойкость материалов», Справочник под ред. Н. А. Доллежаля, Машгиз, 1954; Mantell С. L., «Engineering Materials Handbook», London, 1958; Rittir F., «Korrosionstabellen metallischer und nichtmetallischer Werkstoffe», 1952, 1956; Dechema Werk- stoff—Tabellen, издание 3, 1953—1964, а также другие литературные источники, перечисленные в библиографии. При разноречивости литературных сведений в оценке коррозионной стойкости какого-либо материала об этом сообщается в соответствующем примечании таблицы. Автор надеется, что настоящая книга будет полезна не только конструкторам и механикам, но и всем рабо- тающим в области исследования процессов коррозии.
ВВЕДЕНИЕ Оборудование большинства химических производств эксплуатируется в жестких условиях при одновременном воздействии агрессивной среды, высокой температуры, давления, а также при механических воздействиях (ис- тирание, износ и т. п.). В таких условиях металлы* под- вержены коррозии (разрушению под влиянием внешней среды) и в меньшей степени эрозии (разрушению, вызы- ваемому только механическим воздействием). Существует электрохимическая (наиболее распрост- раненная) и химическая коррозия (например, действие на металлы при высоких температурах сухих газов или жидких органических соединений, в которых протека- ние электрохимических процессов невозможно из-за от- сутствия активных ионов). На рис. 1 представлена классификация различных видов коррозии. Жидкостная коррозия, протекающая в растворах-электролитах, относится к электрохимиче- ской коррозии. Коррозионные процессы, происходящие в атмосфере и почве вследствие наличия влаги, тоже но- сят электрохимический характер, хотя и отличаются рядом особенностей. Газовая коррозия, возникающая главным образом при высоких температурах, относится к химиче- ской коррозии. Газовая коррозия является чаще всего результатом окисления металлов кислородом. Скорость ее зависит от природы металла и характера процесса, а также защитных свойств окисных пленок, образующих- ся на металле. Для железа (стали), например, окисная * Здесь и далее под металлами подразумеваются не только чис- тые металлы, но и сплавы. 6
пленка до температуры 575—600 °C является защитной; при более высоких температурах она становится рыхлой, теряет защитные свойства, и скорость коррозии железа резко возрастает. Рис. 1. Классификация коррозии металлов. Кроме кислорода сильное разрушающее действие на стали и цветные металлы при высоких температурах ока- зывают: двуокись серы, сероводород, хлористый водо- 7
род, хлор, водород (под давлением) и другие газы. Наи- более опасны хлор и хлористый водород; интенсивность их действия, как и других газов, зависит от свойств ме- талла и температуры воздействия. Так, сухой хлор раз- рушает стали при температуре выше 200 °C, хло- ристый водород — выше 300 °C, двуокись серы, пары се- ры, двуокись азота '--'500 °C, сероводород — выше 500 °C (при температурах ниже 500 °C сероводород не разру- шает обычные стали). Воздействие тех же агрессивных сред на цветные металлы происходит при других температурах. Так, коррозию меди хлор вызывает при температурах выше 300 °C, никеля — выше 540 °C. Пары серы и сернистые соединения, особенно сероводород, разрушают никель уже при 300 °C. Сероводород оказывает очень сильное воздействие на медь в присутствии кислорода воздуха, а двуокись серы начинает разрушать медь только при 700—900 °C. При наличии водяных паров резко увеличивается га- зовая коррозия всех металлов и значительно снижаются температурные пределы их применения в газовых средах. Водород опасен при высоких температурах и давлениях (более 100 ат), так как вызывает «водородную корро- зию» стали, в результате которой происходит ее разру- шение, а также образование трещин (водородная хруп- кость) у меди и ее сплавов. Коррозия в зависимости от характера разрушений бывает: а) равномерная; она возникает при достаточ- ной толщине металла и равномерном распределении на- пряжений (растяжение, сжатие). Коррозия этого вида мало сказывается на механической прочности конструк- ции и оценивается по потере массы на единицу площади металла или по глубине разъедания его поверхности; б) неравномерная, в частности ме- стная, коррозия (пятнами, язвенная, точечная и сквозная) возникает при непол- ной пассивности металла, неравномерной аэрации углуб- лений, различной концентрации раствора на отдельных участках металла, неоднородной обработке поверхности металла и пр. Так, в результате нарушений отдельных участков пассивирующего слоя, например в местах вклю- чений, возникает точечная коррозия. Коррозия этого вида 8
особенно типична для хрома, алюминия и хромоникеле- вых сталей. Разновидность местной коррозии—щелевая коррозия характеризуется усиленным разрушением ме- талла под прокладками, в местах неплотных соединений, в зазорах, резьбовых креплениях и пр.; в) избирательная коррозия характерна для латуней, в которых один из компонентов сплава — цинк—переходит в раствор (явление обесцинкования); г) межкристаллитная коррозия воз- никает в результате разрушений металла по границам зерен и быстро распространяется в глубь металла, что приводит к резкому снижению его механических свойств. Разрушение детали при этом может наступить неожи- данно, без изменения внешнего вида металла. Межкристаллитная коррозия присуща многим метал- лам; некоторые из них особенно подвержены этому виду коррозии, будучи в напряженном состоянии. Существуют качественные и количественные методы оценки коррозии. К качественным методам относятся: внешний осмотр образцов металла после воздействия на него агрессивной среды; наблюдение за расположением продуктов коррозии на поверхности металла, а также за изменениями раствора (помутнение, изменение окраски, появление продуктов коррозии в виде осадка и т. д.). Кроме визуального осмотра более детальные каче- ственные определения производятся путем микроскопи- ческого исследования образцов, подвергшихся коррозии (особенно важно для обнаружения межкристаллитной коррозии), а также с помощью индикаторного метода при добавлении в коррозионную среду веществ, окраши- вающих ионы металла, переходящие в раствор. К количественным методам оценки к'о р р о з и и относятся: определение скорости корро- зионного процесса весовым или объемным способом; опре- деление механических свойств металла или другого ма- териала после воздействия агрессивной среды; электро- химические измерения. Объемный метод определения скорости коррозии ос- нован на измерении выделившихся или поглощенных газов. Например, с помощью водородного коррозиомет- ра по объему выделившегося водорода можно рассчитать количество металла, перешедшего в раствор. 9
При весовом методе определяется разность масс об- разца металла до и после коррозионных испытаний (с предварительной соответствующей обработкой образцов). Мерой коррозионной стойкости металла при равно- мерной коррозии является количество металла, пере- шедшее в раствор, которое определяют или по потере массы образца, отнесенной к единице поверхности (1 м2, 1 см2) и к единице времени (ч, сутки, год), или по глубине разъедания мм/год). Весовой показатель обозначается буквой К, величина его выражается вг/(м2-ч) и рассчитывается по формуле 1Г потери (или прибыль) массы К= (поверхность образца)-(продолжительность испытания) Глубинный показатель, иногда называемый проницае- мостью, обозначается буквой П; величина его выражается в мм/год и рассчитывается по формуле п_ К-8,76 d где П — потери при взвешивании образца до и после ис- пытаний, мм/год-, d — плотность испытуемого металла, г/см3-, Для оценки коррозионной стойкости металлов по по- тере массы применяется пятибалльная шкала, по глубин- ному показателю — десятибалльная шкала (ГОСТ 5272— 50). Чаще пользуются пятибалльной шкалой, которой в основном соответствуют также принятые за рубежом оценки коррозионной стойкости металлов; отличие за- ключается в том, что при скорости коррозии более 3,0 мм/год металл большей частью считается уже нестой- ким. В табл. 1 приводятся пятибалльная и десятибалль- ная шкалы, по которым оценивают стойкость металла. Процессы коррозии неметаллических полимерных ма- териалов отличаются от процессов коррозии металлов; механизм их изучен еще недостаточно. Так, если корро- зия металлов происходит главным образом на границе раздела двух фаз металл—среда, то при коррозии поли- мерных материалов набухание и растворение под влия- нием среды не только происходит на поверхности, но и распространяется в глубь материала и обусловливается процессами диффузии. При этом определяющими факто- рами являются природа материала и коррозионной сре- 10
ТАБЛИЦА 1 Классификация стойкости металлов по пятибалльной и десятибальной шкалам Пятибалльная шкала Балл Десятибалльная шкала группа стойкости 1 потери массы | г/(л3.ч) группа стой- кости скорость коррозии мм/год Весьма стойкий <0,10 1 Совершенно <0,001 СТОЙКИЙ Стойкий 0,10—1,0 2 Весьма стой- 0,001—0,005 КИЙ Сравнительно 1,0—3,0 3 0,005—0,01 СТОЙКИЙ Малостойкий 3,0—10,0 4 Стойкий 0,01—0,05 Нестойкий >10 5 0,05—0,10 6 Пониженно 0,10—0,50 7 СТОЙКИЙ 0,50—1,0 8 Малостойкий 1,0—5,0 9 5,0—10,0 10 Нестойкий >ю,о ды (концентрация, температура, продолжительность воз- действия и др.). Действие химических реагентов на поли- мерные материалы может вызвать их деструкцию и при- вести к потере первоначальных свойств. При воздейст- вии на резины одних сред (концентрированных кислот, сильных окислителей и пр.) они постепенно «стареют», т. е. теряют свою эластичность, твердеют и становятся хрупкими; под влиянием других сред, наоборот, набуха- ют, увеличиваясь в объеме, вплоть до растворения, при этом прочностные свойства их резко снижаются. Неко- торые среды экстрагируют из резин связующее или от- дельные ингредиенты резиновой смеси, что также ухуд- шает различные, в первую очередь прочностные, свойст- ва резин. Аналогично происходит коррозия пластмасс. Лаки и эмали при воздействии агрессивной среды могут терять свой блеск, становиться хрупкими и растрески- ваться; при этом возможно ослабление сцепления с ме- таллом вплоть до отслаивания пленки от металла. Коррозия материалов неорганического происхождения связана с постепенным разрушением под влиянием на- пряжений, возникающих при образовании в порах этих материалов новых соединений большого объема, или вследствие взаимодействия отдельных компонентов со средой (например, SiO2 со щелочами). И
Глава I МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ1-4 Для процессов коррозии металлов решающее значение имеют следующие факторы: природа металла, однород- ность его структуры и чистбта поверхности, величина электродного потенциала и способность металла к пас- сивации6-8’ в3’ в4. Пассивирование металлов, т. е. замедление корро- зионного процесса, вызывается изменением металличе- ской поверхности при образовании на ней адсорбционных пленок. Пассивное состояние металла характеризуется более положительным значением его электродного по- тенциала6’ 8> 9. Так, например, в водных растворах стандартный потенциал железа в пассивном состоянии достигает значения +0,46 в вместо —0,44 в, потенциал титана +0,40 в вместо —1,21 в и т. д. Пассивирование может происходить под влиянием различных процессов: когда на поверхности металла возникает адсорбированный слой кислорода, кислород- содержащих соединений или когда образуется фазовая окисная пленка, а также в результате адсорбции из рас- твора пассивирующих ионов, главным образом анионов, роль которых сводится к образованию нерастворимых продуктов взаимодействия с металлом, отлагающихся на его поверхности (солевые пленки). Кроме того, пассив- ное состояние может наступить и при анодной поляри- зации электрода (металла) в растворе под влиянием внеш- ней электродвижущей силы. Склонность к пассивации зависит как от характера пассиватора (среды), так и от природы металла. Очень легко пассивируются хром, титан, никель, алюминий, кремний и другие металлы. При введении в слабо пасси- 12
вирующийся металл (железо) компонентов с высокими пассивирующими свойствами (легирование) можно полу- чить сплав, обладающий высокой коррозионной стой- костью. Этот метод легирования используется для полу- чения коррозионностойких сплавов, на поверхности ко- торых в условиях эксплуатации возникает стабильная пассивная пленка. Для повышения коррозионной стой- кости легированного сплава в него дополнительно вво- дят, в небольших количествах, так называемые катодные добавки (0,5—1,0% платины или палладия), которые об- разуют на поверхности сплава мельчайшие катодные участки, вызывая анодную пассивацию и повышая по- тенциал сплава. Действие других катодных добавок, вводимых в несколько больших количествах (3—4%), например меди, молибдена и других, заключается в том, что они заполняют поры пассивной пленки, увеличивая ее защитное действие. Достаточно сильные окислительные среды, такие, на- пример, как азотная кислота, растворы перекиси водо- рода, солей хромовой кислоты и другие, в большинстве случаев являются также сильными пассиваторами. В этих средах при определенных концентрациях и темпера- турах легко пассивирующиеся металлы, как, например, титан, хромистые и хромоникелевые стали, обладают высокой коррозионной стойкостью. Нарушение пассивного состояния хромоникелевых сталей может происходить под влиянием так называемой перепассивации в условиях значительного повышения окислительных свойств среды, когда защитные нераство- римые окислы переходят в хорошо растворимые продук- ты. Так, например, в кипящей концентрированной азот- ной кислоте происходит интенсивная коррозия хромо- никелевых сталей вследствие окисления хрома до ше- стивалентного с образованием растворимых соеди- нений. Пассивное состояние металла в водных растворах солей при наличии в растворе ионов депассиваторов в значительной степени зависит и от скорости движения раствора; при ее увеличении облегчается доступ кисло- рода к поверхности металла. Поэтому с увеличением ско- рости движения раствора скорость коррозии может вна- чале возрастать, а затем снижаться, что приводит к воз- никновению питтинга (точечной коррозии). 13
Большое количество кислорода в растворе может, с одной стороны, ускорить процесс коррозии (в случае протекания его с кислородной деполяризацией), а с дру- гой — вызвать пассивацию поверхности или усилить ее в результате образования защитной пленки. КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Металлические конструкционные коррозионностой- кие материалы подразделяются на две основные группы: 1. Металлы на основе железа: а) обычные углеродистые стали — нелегированные и низколегированные железоуглеродистые стали, содержащие до 1,0% углерода; б) высоколегированные стали, легированные хромом, никелем и другими элементами; в) чугуны — нелегированные и высоколегированные, содержащие более 2,5—2,8% углерода. 2. Цветные металлы—никель, медь, алюминий, титан, цинк, олово, свинец, серебро, тантал, их сплавы и другие более редкие металлы. Углеродистые стали Углеродистые стали подразделяются на конструк- ционные и инструментальные. В химическом машино- строении используют главным образом конструкционные углеродистые стали обыкновенного качества (ГОСТ 380— 60) и стали качественные (ГОСТ 1050—60). Сталь углеродистую обыкновенного качества разли- чают по способу выплавки: мартеновская (спокойная, кипящая и полуспокойная) и бессемеровская (спокойная и кипящая). В зависимости от назначения и гарантируемых харак- теристик эти стали подразделяются на три группы: А, Б и В. При поставке стали группы А гарантируются механи- ческие свойства, группы Б — химический состав, а груп- пы В — химический состав и механические свойства. Стали углеродистые качественные (машиностроитель- ные) подразделяются на две группы (по содержанию мар- ганца): стали I группы содержат до 0,8% Мп, стали II группы—до 1,0% Мп. В первую группу включа- 14
I?' вь о го w оо во юо го ю H2so4,%‘ - so3,% Рис. 2. Скорость коррозии углеро- дистой стали, содержащей до 0,5% меди, в серной кислоте при 20 °C. ются стали 22 марок с разным содержанием углерода: от <0,06 (Ст. 05кп) до 0,82—0,90% (Ст. 85). Вторая груп- па включает стали 11 марок с содержанием углерода от 0,12—0,19% (Ст. 15Г) до 0,67—0,75% (Ст. 70Г). Химический состав и механические свойства углеро- дистых сталей групп А и Б и сталей качественных, содер- жащих не более 0,56% углерода, применяемых в хими- ческом машиностроении, представлены в табл. 2. Структура и свойства нелегированных сталей прежде всего определяются содержанием в них углерода. Влия- ние углерода на механические свойства стали, а также на коррозионную стойкость зависит от вида обработки стали. Так, в отожженных сталях влияние углерода сказывается уже при со- держании его в стали более 0,3—0,4%. Влияние остальных примесей (мар- ганца, кремния, фосфора и серы) при содержании их не более: 0,6—0,8% (Мп), 0,30-0,35% (Si), 0,04% (Р) и 0,02% (S) — не существенно. При бо- лее высоком содержании Мп, Si, Р эти примеси влияют на механическую прочность; на коррозион- ную стойкость влияет главным образом сера, вызы- вающая межкристаллитную коррозию стали вследствие образования с железом и марганцем сульфидов, выкри- сталлизовывающихся по границам зерен. При нормаль- ном содержании примесей межкристаллитная коррозия для углеродистых сталей не характерна. В напряженном состоянии углеродистые стали в не- которых средах, например в кипящих водных растворах хлоридов и цианистоводородной кислоты, подвержены коррозионному растрескиванию. Углеродистые стали, содержащие до 0,5% меди, об- ладают достаточной коррозионной стойкостью на воз- духе и в щелочных растворах. В соляной, фосфорной, разбавленной серной и азотной кислотах эти стали очень сильно корродируют, в концентрированных азотной и 15
ТАБЛИЦА 2 Химический состав и механические свойства углеродистых сталей Марка стали Содержание элементов*, % Механические свойства с Si 1 р I S Мп не более °в кгс/ммЪ °т 1 кгс/мм%\ 'о % •i НВ. кгс/мм* Стали углеродистые обыкновенного качества (ГОСТ 380—60) Группа А Ст. 0 Ст- 1 и Ст. 1кп Ст. 2 и Ст. 2кп Ст- Зкп 0,23 0,12 0,15 0,22 0,22 0,25 Не регламентируется Гру 0,070 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 0,050 ппа Б 0,060 0,055 0,055 0,055 0,055 0,055 0,055 0,055 0,055 Не ме- нее 32 32—40 34—42 38—47 38—47 42—52 50—62 60—72 70—75 19—22 21—24 22—24 24—26 26—28 30—31 18 28 26 21—23 21—23 19—21 15—17 11—12 9-8 22 33 31 25—27 25—27 23—25 19—21 14—16 10—11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Ст. 3 Ст. 4 и Ст. Ст. 5 Ст .6 Ст. 7 4кп Б Ст. 0 0,14 0,090 0,070 Б. Ст. Зкп 0,12 0,07 0,25—0,55 0,080 0,060 38—47 23—25 21 27 — — Б. Ст. 3 0,12 0,12—0,35 0,25—0,55 0,080 0,060 38—47 23—25 21 27 Б Ст. 4кп 0,12—0,20 0,07 0,35—0,55 0,080 0,060 45—52 25—26 20 26 Б Ст. 4 0,12—0,20 0,12—0,35 0,35—0,55 0,080 0,060 45—52 25—26 20 26 Б Ст. 5 0,17—0,30 0,12—0,35 0,50—0,80 0,080 0,060 50—62 27—29 16 22 Б Ст. 6 0,26—0,40 0,12—0,35 0,60—0,80 0,080 0,060 60—72 30—31 11 16 — —
ND I Стали углеродистые качественные {ГОСТ 1050—60) Группа I 2620 05кп 08 s70,06 0,05—0,12 ^0,03 0,17—0,37 0,40 0,35—0,65 0,035 0,035 0,04 0,04 33 20 — 33 60 131 10 0,07—0,14 0,17—0,37 0,35—0,65 0,035 0,04 34 21 — 31 55 137 15 0,12—0,19 0,17—0,37 0,35—0,65 0,040 0,04 38 23 — 27 55 143 20 0,17—0,24 0,17—0,37 0,35—0,65 0,040 0,04 42 25 — 25 55 156 25 0,22—0,30 0,17—0,37 0,50—0,80 0.040 0,04 46 28 — 23 50 170 30 0,27—0,35 0,17—0,37 0,50—0,80 0,040 0,04 50 30 — 21 50 179 35 0,32—0,40 0,17—0,37 0,50—0,80 0,040 0,04 54 32 — 20 45 187 40 0,37—0,45 0,17—0,37 0,50—0,80 0,040 0,04 58 34 — 19 45 217 45 0,42—0,050 0,17—0,37 0,50—0,80 0,040 0,04 61 36 — 16 40 241 50 0,47—0,55 0,17—0,37 0,50—0,80 0,040 0,04 64 38 — 14 40 241 Группа II 15Г 0,12—0,19 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 42 25 —. 26 55 163 20Г 0,17—0,24 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 46 28 — 24 50 197 25Г 0,22—0,30 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 50 30 —. 22 50 207 ЗОГ 0,27—0,35 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 55 32 — 20 45 217 35Г 0,32—0,40 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 57 34 — 18 45 229 40Г 0,37—0,45 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 60 36 —• 17 45 229 45Г 0,42—0,50 0,17—0,37 0,70—1,00 0,040 0,04 63 38 — 15 40 241 50Г 0.48—0.56 0.17—0.37 0,70—1,00 0,040 0,04 66 40 — 13 40 255 Ппимечяни я: 1. Обозначения хапактеристик механических свойств в этой нижеследующих таблицах общепринятые: (У — предел прочности при растяжении (в кас/лси2), или временное сопротивление (напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, предшествующей разрушению образца); о — предел текучести (в кгс/мм2) — напряжение, при котором остаточная деформация образца достигает 0,2/0, 5 — относительное удлинение после разрыва (в %). Для образцов с пятикратным отношением длины к диаметру обозначается ip — относительиое^ужгние0при разрыве (в %), характеризующее уменьшение площади поперечного сечения образца в месте разрыва; НВ —твердость по Бринеллю (в кгс/мм2}. 2. Пределы прочности и текучести для углеродистых сталей обыкновенного качества 3. Значения твердости даны для сталей углеродистых, качественных, горячекатаных. даны в зависимости от толщины проката. • Остальное Fe.
серной они корродируют в зависимости от концентрации кислот и пассивации сталей в этих кислотах. На рис. 2 представлена зависимость скорости корро- зии углеродистой стали от концентрации серной кислоты. Второй пик кривой соответствует содержанию 20% SO3 в серной кислоте. Легированные стали Как указывалось выше, коррозионную стойкость ста- лей можно увеличить введением специальных легирую- щих элементов. В качестве таких элементов могут быть использованы металлы с более положительным, чем у основного металла, потенциалом, а также легко пассивирующиеся металлы. Так, например, при легировании железа хромом можно добиться, чтобы пассивность полученного сплава соот- ветствовала пассивности чистого хрома10. При этом про- исходит не только повышение коррозионной стойкости сплава, но и скачок потенциала от величины, характерной для основного металла, до более положительного значе- ния, свойственного легирующему элементу (или пассив- ному состоянию)11. Известно, что увеличение коррозионной стойкости и величины потенциала сплава в результате легирования происходит скачкообразно6’ °> 10. Обычно это наблюдает- ся при содержании в сплаве более стойкого компонента в количестве п/8 атомной доли f/g, 2/8, 3/8 и т. д. до 7/8 атомной доли), где п — целое число от 1 до 7, по правилу, установленному ранее Тамманом для твердых растворов системы Си—Аи. Концентрация более стойкого компо- нента, при которой скачкообразно повышается корро- зионная стойкость сплава, получила название границы или порога химической устойчивости сплава. Для пассивирующих компонентов граница химической устойчивости соответствует, по-видимому, такому коли- честву компонента, которое необходимо для образования сплошной и плотной пленки окисла или другого соеди- нения, защищающего весь сплав от разрушения. Положение порога устойчивости для одной и той же системы сплавов зависит от характера и агрессивности среды, от наличия примесей в сплаве (например, углерода в сталях) и от состояния его поверхности. Поэтому один и тот же сплав может иметь несколько порогов устойчи- 18
вости. Так, для хромистых сталей первый порог устой- чивости, соответствующий содержанию 12,5% хрома (—-1/8 атомной доли), обеспечивает стойкость их в холод- ной разбавленной азотной кислоте; повышение содержа- ния хрома до ~25% соответствует второму порогу устой- чивости, при котором сталь оказывается стойкой даже в кипящей азотной кислоте®. Дальнейшего повышения коррозионной стойкости сплавов можно достигнуть дополнительным легированием их наряду с хромом и другими элементами, например никелем, а также увеличением содержания этих элемен- тов в сплаве и дополнительным легированием катодными составляющими. Для увеличения стойкости легирован- ных сталей к межкристаллитной коррозии вводят неболь- шие количества титана или ниобия (до 1%). Легированные стали подразделяют на группы в за- висимости от введенных легирующих элементов. При маркировке стали легирующие элементы условно обозначаются соответствующими буквами: X — хром, Н — никель, М — молибден, Т — титан, Д — медь, С — кремний, Б — ниобий, А — азот, Г — марганец, Ю — алюминий, В — вольфрам, Ф — ванадий. Цифра, стоящая после буквенного обозначения ле- гирующего элемента, указывает на среднее содержание (в %) данного элемента в сплаве; цифра, стоящая перед первой буквой, — содержание (в %) углерода. Напри- мер, марки стали 0X13 и 2X13 расшифровываются сле- дующим образом: хромистая сталь, содержащая 12—14% хрома и соответственно <0,08 и 0,16—0,24% углерода. Все высоколегированные стали (ГОСТ 5632—61) клас- сифицируются по свойствам и по структуре. Классификация высоколегированных сталей по свой- ствам: I группа — коррозионностойкие (нержавеющие) стали, стойкие к атмосферной, почвенной, щелочной, кислотной, солевой и другим видам электрохимической коррозии; II группа — жаростойкие (окалиностойкие) ста- ли, работающие в слабонагруженном состоянии; стойки в газовых средах при температуре выше 550 °C; III группа — жаропрочные стали, работающие в нагруженном состоянии в течение определенного времени и обладающие при этом достаточной окалиностойкостью. 2* 19
Классификация высоколегированных сталей по струк- туре: Основные классы I — стали мартенситной структуры; II — стали ферритной структуры; III — стали аустенитной структуры. Промежуточные классы IV — стали мартенситно-ферритной структуры; V — стали аустенитно-ферритной структуры; VI — стали аустенитно-мартенситной структуры. Ниже приводятся возможные области применения вы- соколегированных сталей различных марок, относящих- ся к I группе: 0X13; 1X13; 2X13; 3X13; 4X13; Х14; 2Х13Н4Г9; Х14Г14Н; Х14Г14НЗТ; 1X13H3 1Х17Н2; 2Х17Н2; Х17; 0Х17Т; Х25Т; Х15Н9Ю; Х17Н7Ю; 1Х21Н5Т; 00Х18НЮ; 0Х18НЮ; Х18Н9; 2Х18Н9; 0Х18Н10Т; Х18Н10Т; 0Х18Н11; 0Х18Н12Т; Х18Н12Т; 0Х18Н12Б; Х28АН; Х18Н9Т; Х17Г9АН4; Х17АГ14; 0Х10Н20Т2; Х16Н15МЗБ 0Х21Н6М2Т; Х17Н13М2Т; 0Х17Н16МЗТ 0Х23Н28М2Т Для работы в слабоагрессивных средах при температурах пе выше 30 °C (водные растворы солей, азотная н некоторые органические кислоты не- высоких концентраций, пищевые сре- ды), а также в условиях действия пресной воды, пара, атмосферы Для работы в среднеагрессивных сре- дах—азотная кислота, органические кислоты (за исключением уксусной, муравьиной, молочной, щавелевой); в большинстве растворов солей органи- ческих и неорганических кислот при различных температурах и концент- рациях Для работы в средах повышенной аг- рессивности, в частности в органи- ческих кислотах; муравьиной, уксус- ной, молочной, щавелевой (не выше 5%) и других, а также в фосфорной (до 38% Р2О6), содержащей фторис- тые соединения, в борной кислоте с примесью серной (до 1%), кремне- фтористоводородной кислоте (до 10%) при температурах не выше 40 °C Для работы в растворах серной кисло- ты низких концентраций (до 20%) прн температуре до 60 °C, в фосфор- ной кислоте, содержащей фтористые соединения, н других высокоагрес- сивных средах 20
0Х23Н28МЗДЗТ Для работы в серной кислоте всех концентраций при температуре не выше 80 °C, в фосфорной кислоте (32—50% Р2О6), содержащей фто- ристые соединения; в кремнефторис- товодородной кислоте повышенных концентраций (до 25%) при темпера- туре не выше 70 °C В химическом машиностроении наиболее широко ис- пользуются хромистые, хромоникелевые и хромоникель- молибденовые, а также специальные высоколегирован- ные стали первой группы12» в5» 66. Хромистые стали. Хром является основным легирую- щим элементом железоуглеродистых сплавов; это объ- ясняется дешевизной и доступностью, а также способ- ностью его к пассивации. Граница устойчивости железо- хромистых сплавов соответствует содержанию хрома в сплаве от И до 14% (в зависимости от вида агрессивной среды). Стали с таким содержанием хрома называются нержавеющими. Для сталей с содержанием хрома (12— 14%) особое значение имеет углерод, который образует с хромом карбиды, при этом уменьшается содержание углерода в твердом растворе и ухудшаются свойства ста- ли, ее коррозионная и термическая стойкость. Для хро- мистых сталей, содержащих 17% и выше хрома, влияние углерода несколько меньше, так как, несмотря на связы- вание части хрома в карбиды, количество его в сплаве остается достаточно высоким (более 12%)10. Образование карбидов хрома, обусловленное фазо- выми превращениями, происходящими при нагреве или охлаждении стали, протекает на границах зерен. Это приводит к обеднению пограничных зон хромом до та- кого содержания, при котором теряется присущая стали коррозионная стойкость и агрессивная среда начинает проникать в глубь металла, в результате чего возникает межкристаллитная коррозия13» в7. Этот вид коррозии присущ в той или иной степени всем легированным сталям. Уменьшить склонность хро- мистой стали к межкристаллитной коррозии можно снижением содержания углерода, введением карбидо- образующих элементов (титана или ниобия), повторной термической обработкой готовых изделий (после сварки). 21
Для хромистых сталей, содержащих 17, 25 и 28% хрома, тоже характерна большая склонность к межкри- сталлитной коррозии14» 15, главным образом в зонах свар- ных соединений или на основном металле после высоко- температурного нагрева и быстрого последующего охлаж- дения. Наибольшую стойкость к общей и межкристаллит- ной коррозии эти стали приобретают после повторного отжига при 760—780 °C, который можно осуществить только для малогабаритных изделий. При введении в эти стали титана или ниобия также повышается их сопротив- ляемость межкристаллитной коррозии. Хромистые стали относятся к группе сталей «повышен- ной стойкости против коррозии в химически активных средах» (в соответствии с классификацией по примене- нию). Ниже приводится характеристика хромистых сталей в зависимости от содержания в них хрома: 1. Стали типа Х13, содержащие 12—14% хрома при различном количестве углерода от 0,08 до 0,45%. С по- вышением содержания углерода свариваемость их ухуд- шается; для устранения хрупкости после сварки рекомен- дуется отжиг при температуре около 800 °C с последую- щим медленным охлаждением. Стали этой группы поставляются в виде сортового ме- талла, тонкого и толстого листа и только в отожженном состоянии. 2. Стали, содержащие 16—18% хрома (Х17; 0Х17Т); они обладают более высокой химической стойкостью, чем стали, содержащие 12—14% хрома. Отожженные стали достаточно пластичны (прокатываются и штампуются). Стали этой группы поставляются только в виде сортового металла, тонкого и толстого листа и труб. 3. Стали, содержащие 25—28% хрома и небольшое количество углерода, имеют ферритную однофазную струк- туру и не поддаются закалке. Вследствие высокого со- держания хрома эти стали обладают хорошей окалино- стойкостью до 1100 °C, но при нагреве выше 850 °C наблюдается склонность к росту зерен; в результате обра- зования крупнозернистой структуры пластические свой- ства стали сильно снижаются. При содержании углерода менее 0,10% стали этой группы можно сваривать, но за- тем требуется отжиг для снятия напряжений16’ 17. 22
Рис. 3. Скорость коррозии хроми- стых сталей в ки- пящей азотной ки- слоте: I — сталь, содержа- щая 13% Сг; 2 — сталь, содержащая 17% Сг. . Поэтому хромони- Коррозионная стойкость хромистых сталей обуслов- лена их способностью к пассивации, поэтому большое значение имеют правильные условия их эксплуатации, определяющие устойчивость пассивного состояния. Хро- мистые стали, находящиеся в напряженном состоянии в морской воде, в растворах хлористого натрия, перекиси водорода, а также во влажном сероводороде, подвержены коррозионному растрескиванию. На рис. 3 приведены кривые коррозионной стойкости хро- мистых сталей в кипящей азотной кислоте различной концентрации. Химический состав хромистых сталей, выпускаемых отечественной промышленностью, представлен в табл. 3, а данные о физических и механических свойствах этих сталей в табл. 4. По американской номенклатуре (AISI) отечественные марки хроми- стых сталей соответствуют маркам сталей, обозначаемым серией «400» (403, 420, 430, 440, 442, 446 и др.). В ФРГ марки хромистых сталей обозначаются: Х20Сг13 (соответст- вует отечественной стали 2X13), Х40Сг 13 (4X13), Х8Сг17(Х17) и др.* Хромоникелевые стали аустенитной структуры4’ 12> 18’ 63> 68> 6В. Никель— второй по значимости легирующий элемент, при введении которого в стали повышается коррозионная стой- кость, улучшаются одновременно механическая прочность, пластич- ность, а также способность к сварке келевые стали более «технологичны», чем хромистые, и классифицируются как стали высокой коррозионной стойкости в агрессивных средах. Кроме того, эти стали * Металлургиздат в 1963 г. выпустил справочник марок сталей под ред. А. С. Чукмасова (перевод с немецкого), в котором дана клас- сификация, состав и характеристика сталей всех групп по маркам различных стран (США, ФРГ, ГДР, Англии, Японии, Чехослова- кии, СССР и Др.)18. 23
to Химический состав хромистых сталей (по ГОСТ 5632—61) ТАБЛИЦА 3 Марка стали Содержание элементов*, % Примеси, % не более Класс стали по микрострук- туре по ГОСТ 5632—61 старое обозна- чение с Мп Si Сг прочие S Р 0X13 ЭИ496 <0,08 <0,6 <0,6 11—13 — 0,025 0,030 II (ферритная) 1X13 ЭЖ1 0,09—0,15 <0,6 <0,6 12—14 — 0,025 0,030 IV (мартенсито-ферритная) 2X13 ЭЖ2 0,16—0,24 <0,6 <0,6 12—14 — 0,025 0,030 I (мартенситная) 3X13 эжз 0,25—0,34 <0,6 <0,6 12—14 — 0,025 0,030 То же 4X13 ЭЖ4 0,35—0,45 <0,6 <0,6 12—14 — 0,025 0,030 » Х17 ЭЖ17 <0,12 <0,7 <0,8 16—18 — 0,025 0,035 Полуферритная 0X17Т ЭИ645 <0,08 <0,7 <0,8 16—18 Ti до 0,8 0,025 0,035 II (ферритная) 1Х17Н2 ЭИ268 0,11—0,17 <0,8 <0,8 16—18 Ni 1,5—2,5 0,025 0,030 I (мартенситная) Х25Т ЭИ439 <0,15 <0,8 <1,0 24—27 Ti до 0,8 0,025 0,035 II (ферритная) Х28 ЭИ349 или ЭЖ27 <0,15 <0,8 <1,0 27—30 — 0,025 0,035 То же Остальное Fe.
ТАБЛИЦА Физические и мехавические свойства хромистых сталей* Марка стали d г/см3 а. калием-сек-град) а-Юб р (0Л’Л£Л£2)/Л£ Сортовая ^В» кгс/мм.3 СГТ кгс/мм.3 6 % % НВ, кгс/ммъ 0X13 7,7 0,07 10,5 0,52 60 42 20 60 116—179 1X13 7,7 0,07 9,7 0,53 60 42 20 60 121 — 187 2X13 7,7 0,053 (при 100 °C) 10,1 0,64 66 45 16 55 126—197 3X13 7,76 0,060 (при 100 °C) 11,0 0,52 50 — 15 — 131—207 4X13** 7,68 0,069 10,3 0,59 80 60 19 — 143—229 XI7 7,75 0,06 10,4 0,56 40 25 20 50 126—197 0Х17Т 7,7 0,06 10,0 0,60 50 — 18 — — 1Х17Н2 7,75 0,06 10,3 0,72 110 85 10 30 >286 Х25Т 7,6 0,04 10,0 0,70 45 30 20 45 — Х28 7,6 0,04 10,0 0,70 45 30 20 45 — * Обозначения физических свойств: d — плотность; X — теплопроводность; а* 10 — коэффициент линейного расширения в интерва- ле температур от 20 до 100 °C; р — удельное электрическое сопротивление. СЛ ** Механические свойства для прутка (ГОСТ 5582—61)«
характеризуются более высоким по сравнению с хро- мистыми сталями сопротивлением ползучести.4 В табл. 5 приводятся сравнительные данные о сопро- тивлении ползучести хромистых и хромоникелевых ста- лей при испытании их в течение 10 000 ч при остаточном удлинении в 1% и различных температурах. ТАБЛИЦА Б Сопротивление ползучести хромистых и хромоникелевых сталей при различных температурах (в кгс/мм2) Марка стали Температура. °C 480 540 595 650 Х17 9,1 6,3 3,2 1,1 Х25 9,1 3,8 1,4 0,7 1Х18Н9Т 16,8 12,8 9,2 5,7 Высокое сопротивление ползучести хромоникелевых сплавов при температурах до 500—600 °C создает воз- можность применять хромоникелевые стали для изготов- ления аппаратов, работающих при высоком давлении. Следует также отметить, что эти стали обладают «окали- ностойкостью» при нагревании их до 900 °C. Из сталей этого класса наиболее широкое распростра- нение для химического аппарате- и машиностроения по- лучили хромоникелевые стали, содержащие 17—19% Сг и 8—10% Ni (тип 18—8): Х18Н9Т, Х18Н10Т, 0Х18Н10 и др. В США стали такого типа выпускаются под марками серии 300: 302, 304, 316, 317, 321, 347 (последние четы- ре марки с дополнительными добавками молибдена и дру- гих легирующих элементов), а в ФРГ — под марками18: X5CrNi (189), XIOCrNiTi (189) и XIOCrNiNb (189). Склонность хромоникелевых сплавов к межкристал- литной коррозии проявляется при длительном нагреве или повторном нагреве закаленной стали в интервале 500—800 °C20» 21. Устранить этот недостаток, как и в случае хромистых сталей, можно, понижая содержание углерода до 0,020% введением присадок титана или нио- бия, а также термической обработкой полуфабрикатов или готовых изделий с последующей (при возможности) закалкой на аустенит при 1000—1100 °C. 26
К недостаткам хромоникелевых сталей следует также отнести характерную для пассивирующихся металлов подверженность к точечной коррозии в растворах, содер- жащих ионы хлора и окислитель16» 70. Точечная коррозия носит локальный характер и вы- зывается местными нарушениями сплошности пассивной пленки, которые можно рассматривать или как результат увеличения концентрации раствора на отдельных участ- ках поверхности металла, или как следствие адсорб- ционного вытеснения ионов кислорода из пассивной плен- ки ионами хлора. Вследствие гетерогенности поверхности металл всегда растворяется неравномерно. Это создает различие в кон- центрации ионов хлора у поверхности металла, что и вызывает депассивацию и локализацию тока. Поэтому наличие в металле неметаллических включений, участков окалины, раковин, трещин, остатков ржавчины и т. п. не только способствует развитию точечной коррозии, но подчас и вызывает ее. При добавлении в стали (типа 18—8) 3—4% молиб- дена повышается их стойкость к точечной коррозии, а также общая коррозионная стойкость в органических кислотах, в восстановительных и других средах. Типич- ными представителями хромоникелевых сталей с добав- ками являются хромоникельмолибденотитановые ста- ли: Х17Н13М2Т (Х18Н12М2Т) и X17H13M3T (Х18Н12МЗТ)12»71»72. В связи с необходимостью экономии никеля за послед- ние годы были разработаны стали с пониженным его со- держанием и со свойствами, близкими к свойствам ста- лей типа 18—812> 11> 22-25. Изменив соотношение ферритной и аустенитной фаз в хромоникелевых сталях типа Х21, оказалось возмож- ным получить двухфазные нержавеющие стали ферритно- аустенитной структуры с пониженным содержанием ни- келя: 0Х21Н5Т, Х21Н5Т и 0Х21Н6М2Т14» 22> 23. Эти стали, выпускаемые отечественной промышленностью, известны как кислотостойкие (ГОСТ 5632—61). Для получения сталей с пониженным содержанием ни- келя использовались также добавки марганца и азота, которые наряду с никелем и углеродом способны расши- рять область аустенитной фазы в высокохромистых ста- лях10» 26. 27
Были разработаны нержавеющие стали аустенитной структуры с повышенным содержанием марганца марок Х14Г14НЗТ, Х14Г14Н, а также стали с добавками азота марок Х17Г9АН4 и Х17АГ14. Стали перечисленных ма- рок введены в ГОСТ на нержавеющие стали. Нержавеющие кислотостойкие стали всех описанных марок выпускаются в виде тонкого и толстого листов, Химический состав Марка стали Содержание эле по ГОСТ 5632-61 Старое обоз- начение с Si не более Мп Сг 1 Х14Г14НЗТ ЭИ711 Не более 0,10 0,80 13,0—15,0 13,0—15,0 Х18Н9 1Х18Н9, » 0,12 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 0Х18Н9 ЭЯ1 0Х18Н9, » 0,08 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 0Х18Н10 ЭЯО ЭИ842 » 0,04 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 Х18Н9Т 1Х18Н9Т, » 0,12 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 Х18Н10Т ЭЯ1Т 1Х18Н9Т, » 0,12 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 0Х18Н10Т ЭЯ1Т ЭИ914 » 0,08 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 0Х18Н11 ЭИ684 » 0,06 0,80 1,00—2,00 17,0—19,0 Х17Г9АН4 ЭИ878 » 0,12 0,80 8,0—10,5 16,0—18^0 0Х18Н12Б Х18Н11Б, » 0,08 0,20 1,00—2,00 17,0—19,0 0Х21Н5Т ЭИ402 ЭП53 » 0,08 0,8 Не более 20,0—22,0 1Х21Н5Т ЭИ811 0,09—0,14 0,80 0,8 Не более 20,0—22,0 0Х21Н6М2Т ЭП54 Не более 0,08 0,80 0,8 Не более 20,0—22,0 Х17Н13М2Т Х18Н12М2Т, » 0,10 0,80 0,8 1,00—2,00 16,0—18,0 X17H13M3T ЭИ448, ЭИ171 Х18Н12МЗТ, » 0,10 0,80 1,00—2,00 16,0—18,0 ЭИ432, ЭИ 183 * Стали этих марок включены в ГОСТ 5632—61. '* Остальное Fe. 28
сортового профиля, а стали некоторых марок также в виде проволоки и труб разного диаметра. Ниже, в табл. 6 и 7, приведены химический состав, физические и механические свойства нержавеющих кис- лотостойких сталей. В табл. 8 дается сортамент кислото- стойких сталей, выпускаемых отечественной промышлен- ностью27. ТАБЛИЦА 6 кислотостойких сталей* ментов**, % Примеси, % Класс ста- р ли по мнк- Ti прочие р рострук- не более туре 2, 50—3,50 0,60 0,020 0,035 III (аусте- 8,0—10 нитная) — — — 0,020 0,035 То же 9,0—11,0 — — — 0,020 0,035 » 9,0—11,0 0,020 0,035 » 8,0—9,5 0,70 — — 0,020 0,035 » 9,0—11,0 0,70 — — 0,020 0,035 » 9,0—11,0 0,60 — — 0,020 0,035 » 10,0—12,0 — — 0,020 0,025 » 3,50—4,50 — — N2 0,020 0,035 » 0,15-0,25 11,0—13,0 — — Nb 1,20 0,020 0,035 » 4,8—5,8 0,30—0,60 — — 0,025 0,035 V (аусте- НИТНО- феррит- ная) 4,8—5,8 До 0,80 — — 0,025 0,035 То же 5,50—6,50 0,20—0,40 1,80—2,50 — 0,025 0,035 » 12,0—14,0 0,30—0,60 1,80—2,50 — 0,020 0,035 III (аусте- нитная) 12,0—14,0 0,30—0,60 3,00—4,00 — 0,020 0,035 То же 29
ТАБЛИЦА 7 Co О Физические и механические свойства кислотостойких сталей Марка стали d г/см3 “20—100 °с'106 X. кал/(см-сек- град) р (ом-мм2)/м Т онколистовая Сортовая кгс/мм2 65 % ав кгс/ммъ О0,2 кгс/мм* 65 % % не м енее Х18Н9 7,92 15,5 0,038 0,71 55 35 50 20 45 55 0Х18Н10 7,85 16,5 0,04 0,8 52 45 48 20 40 55 00Х18Н10 7,80 16,0 0,035 0,73 50 45 45 16 40 20 Х18Н9Т 7,9 17,9 0,052 (при 500 °C) 1,05 (при 500 °C) 52 35 55 20 40 55 Х18Н10Т 7,9 16,6 0,039 (при 100 °C) 0,75 54 40 52 20 40 55 0Х18Н10Т 7,85 16,5 0,04 0,8 52 35 52 20 40 55 0Х18Н12Б — — — — 54 40 50 18 40 55 0Х21Н5Т 7,8 10,2 0,04 — 65 20 55 35 25 40 1Х21Н5Т 7,8 9,6 0,04 — 65 18 60 35 20 40 Х14Г14НЗТ 7,8 16,0 0,0353 — 70 35 65 25 35 50 Х17Г9АН4 — 15,9 — — 70 40 70 35 40 55 Х17Н13М2Т — — — — 54 35 52 22 40 55 X17H13M3T — — — — 54 35 50 20 35 45 0Х21Н6М2Т 7,7 9,5 0,03 — 70 18 65 35 20 40
ТАБЛИЦА8 Сортамент кислотостойких сталей Марка стали Тонкий лист Толстый лист Лента Сортовая Проволока Трубы Х18Н9 гост гост гост гост гост ГОСТ 9940—62 5582—61 7950—55 4986—54 5949—61 5548—50 и 9941—62 0Х18Н10 То же То же То же То же То же То же 00Х18Н10 — — » — » Х18Н10Т » гост 7350—55 гост 4986—54 » гост 5548—50 0Х18Н10Т — — — Х14Г14НЗТ » ЧМТУ цниичм 284—60 ЧМТУ цниичм 329—60 гост 5949—61 — — Х17Г9АН4 — ЧМТУ ЦНИИЧМ 199—59 То же — — 0Х18Н12Б 2> гост 7350—55 ГОСТ 4986—54 » гост 5548—50 ГОСТ 9940—62 и 9941—62 0Х21Н5Т ЧМТУ ЦНИИЧМ 62—58 ЧМТУ ЦНИИЧМ 494—61 » ЧМТУ ЦНИИЧМ 493—61 ГОСТ 9940—62 и 9941—62 1Х21Н5Т ЧМТУ ЦНИИЧМ 62—58 ЧМТУ ЦНИИЧМ 398—60 » ЧМТУ ЦНИИЧМ 289—60 То же 0Х21Н6М2Т ЧМТУ ЦНИИЧМ 474—61 ЧМТУ ЦНИИЧМ 494—61 ЧМТУ ЦНИИЧМ 493—61 — Х17Н13М2Т » ГОСТ 7350—55 ГОСТ 4986—54 ГОСТ 5548—50 ГОСТ 9940—62 и 9941—62
ТАБЛИЦА 9 Химический состав и механические свойства аустенитных сталей, стойких в серной кислоте при повышенной температуре Механические свойства «О ©"• МО 1Л но со со со со «в кгс/ммЪ не менее о О но 1Л С£> О 1Л Ю Содержание элементов*, % Р До 0,8 До 0,8 0,4—0,7 0,4—0,7 з О 2,5—3,5 2,5—3,5 2,5—3,5 о Е 1Л 1Л LO 1Л со со со оТ 1111 LOLO LOGO 04 04 04 — 2 О о о о 04 04 04 04 1111 со со со со 04 04 04 04 О О lO LO LO —< 04 04 04 II II Г- 04 04 04 — 04 04 04 <5 не более | 00 00 00 00 о" o' o' о” с Е 00 00 00 00 o'o'О’О* C4 о lO 04 О cd co H •— ~ о о и о о О o' 2 1 Старое । обозначе- । вне я fgg ел ю £ mm®® § со Марка стали Х18Н28МЗДЗТ . . Х23Н28МЗДЗТ . . 0Х23Н28МЗДЗТ** 0Х23Н28М2Т** . . * Остальное Fe. ** Сталь этой марк! Нержавеющие хро- моникелевые кислото- стойкие стали, обладая высокой стойкостью во многих агрессивных средах, в то же время характеризуются низ- кой коррозионной стой- костью в неокислитель- ных кислотах. В связи с этим были разработа- ны специальные стали с увеличенным содер- жанием никеля, хрома и других легирующих элементов, стойкие к растворам серной кис- лоты различных концен- траций при повышенной температуре12’ 28. Срав- нительная стойкость ле- гированных сталей раз- личных марок в серной кислоте20’ 60’ 71 показа- на на рис. 4. Химиче- ский состав и механи- ческие свойства отече- ственных высоколегиро- ванных сталей представ- лены в табл. 9. Сталь Х18Н28МЗДЗТ (ЭИ530) можно использовать для изготовления аппарату- ры, в которой будет находиться серная кис- лота до 20%-ной кон- центрации при темпера- турах до 100 °C, стали Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ629) и 0Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ943) — для аппа- ратуры, в которой мо- жет находиться серная 32
кислота любой концентрации при температурах до 80 °C. Сталь 0Х23Н28М2Т (ЭИ628) применяется для изго- товления аппаратуры, предназначенной для экстракцион- ной фосфорной кислоты, содержащей примеси серной и фтористоводородной кислот. f, Недостатком сталей этого типа является высокая стои- мость и относительно большая склонность к межкристал- литной коррозии, зависящей от режимов термообработ- ки и содержания в них углерода и титана30. Поэтому для изготовления сварной аппаратуры рекомендуются только Рис. 4. Стойкость хромоникелевых сталей различных марок в сер- ной кислоте при температурах от 20 до 80 °C (заштрихованная площадь на рисунке соответствует скорости коррозии менее 0,1 мм/год): а — сталь марки XI8H9; б — сталь марки Х18Н12М2; в — сталь мар- ки Х18Н18М2Д2. стали двух марок с минимальным содержанием углерода: 0Х23Н28М2Т и 0Х23Н28МЗДЗТ, — включенные в ГОСТ 5632—61. Сталь 0Х23Н28М2Т в меньшей степени, чем сталь 0Х23Н28МЗДЗТ, подвергается коррозии под напряжением и коррозионному растрескиванию под влиянием одно- временного действия среды и остаточных напряжений в металле. Высоколегированные сплавы аналогичного состава выпускаются за рубежом под марками: дюримет 20 (се- рия сплавов: элойко, вортайт, эйзонит, SN), Карпентер 20 и др. Химический состав этих сталей, а также физи- ческие и механические характеристики достаточно полно освещены в литературе18’ ®3» 64> 66. Чугуны Чугуны, так же как стали, представляют собой же- лезоуглеродистые сплавы, но со значительно большим (2,5—4,0%) содержанием углерода. Чугуны подразделя- 3—2620 33
ются на два класса: белые (не содержащие графита) и се- рые или ковкие (содержащие графит). Структура и свойства серых чугунов, широко исполь- зуемых в машиностроении, определяются величиной, формой и расположением в них графита. По действующим стандартам различают три группы серых чугунов: обык- новенный литейный, модифицированный и высокопроч- ный. К первой группе относится серый чугун, содержащий пластинчатый графит, марок СЧ 24—44, СЧ 28—48 и др. (ГОСТ 1412—54); чаще всего чугун этих марок исполь- зуется в химическом аппарато- и машиностроении. Из серого чугуна отливают цилиндры и корпуса насосов, рамы, станины, запорную и соединительную арматуру (ГОСТ 3443—57), трубы, сосуды (ГОСТ 1866—57), особен- но если требуется повышенная коррозионная стойкость изделий. Обыкновенные литейные серые чугуны представляют собой хрупкий материал, не обладающий пластич- ностью и характеризующийся очень низкой ударной вяз- костью. Плотность серых чугунов колеблется от 7,0 до 7,6 г/сл3, коэффициент линейного расширения а состав- ляет (10—12)-10-а, теплопроводность X = 0,12— 0,15 кал/(см-сек-град), удельное электрическое сопро- тивление р = 0,45—1,20 (ом-мм2)1м. Высокопрочные чугуны с шаровидным графитом (ВЧ) имеют несколько улучшенные прочностные характерис- тики и пластичность по сравнению с серыми чугунами. В табл. 10 представлены химический состав и механи- ческие свойства серых чугунов, предназначенных для ответственного машиностроительного литья. Легированные чугуны. В зависимости от легирующего элемента, вводимого в состав чугуна, различают легиро- ванные чугуны следующих видов: никелевые (2—5% Ni); хромистые (26—36% Сг); алюминиевые (чугаль); высоко- кремнистые (ферросилиды); кремнемолибденовые («ан- тихлоры»); хромоникельмедистые (нирезист); хромонике- лекремнистые (никросилал) и некоторые другие1-3» 73. Наибольшее распространение получили ферросилиды двух марок — С15 и С17, выпускаемые отечественной промышленностью в виде отливок (ГОСТ 2233—43). Хи- мический состав и механические свойства ферросилидов представлены в табл. И. Плотность ферросилидов 34
68—6,9 г! см3, коэффи- циент линейного расши- рения (а) равен 3,6- 1(Г6, а теплопроводность к — 0,125 кал/(см сек град). Структура этих сплавов включает несколько фаз: кремнистый феррит, гра- фит и твердые железо- кремнистые соединения типа Fe3Si2, которые при- дают сплаву повышенную твердость и хрупкость, увеличивающуюся с воз- растанием содержания кремния. Сплавы, содер- жащие более 18% крем- ния, настолько хрупки, что практического приме- нения не имеют. Ферросилиды обладают высокой коррозионной стойкостью в горячих рас- творах серной, фосфорной, азотной, хромовой кис- лот, в холодной разбав- ленной соляной кислоте, а также в органических кислотах. В щелочах и в плавиковой кислоте они нестойки. При введении в состав кремнистых чугунов 3— 4% молибдена значитель- но увеличивается их хи- мическая стойкость, осо- бенно в растворах соля- ной кислоты. Кремнемо- либденовые сплавы носят название «антихлоров» и являются наряду с фер- росилидами особо коррози- ош-юстойкими сплавами. сч LO о Tt* Tt* тг Ю СО СЧ СЧ СЧ СЧ СЧ 1 1 1 1 1 ОООР^Г~ ь- ь- ь- ОС о НВ кгс/мм а** ви кгс/ммЪ О тН 00 сч о тН ТГ Ю Ю ав — тН 00 сч ю сч сч сч со со Z UO Ю LO Ю Ю о о о о о” V/V/V/V/V/ б ю со со оо со о" о" о" о 1 VV/V/V/00. о са о С/) Ю LQ СЧ СЧ сч О О О О о V/V/V/VV/ Содержание элемен' р. о о о о о со сч сч сч сч о о о о о V/V/V/W с £ СЧ СЧ СЧ СЧ Tt* 7777“ 00 00 00 00 00 о" о” о" о" о* Ь- СО Ю Ю ОС 'П'П’Т со сч —« —• О со сч — о о со со оо оо сч 1 1 II 1 00 О 00 ь- о сч сч сч сч сз 5 Марка чуп о Tf 00 сч СО тг тГ тг ю LO тг об СЧ 1О СЧ СЧ СЧ со СО ЕГ 54 54 ЕГ 54 оооии Остальное Fe. Временное сопротивление изгибу. 3* 35
00 ТАБЛИЦА Н СП Химический состав и механические свойства ферросилидов Марка чугуна Содержание элементов*, % о в кгс/ммЬ а ви кгс/мм^ НВ кгс/мм% С Si Мн Р S не б олее С15 0,5—0,8 14,5—16,0 0,3—0,8 о,1 0,07 6—8 17 300—400 С17 0,3—0,5 16,0—18,0 0,3—0,8 0,1 0,07 — 14 400—460 ♦ Остальное Fe. Химический состав и механические свойства хромистых чугуио в ТАБЛИЦА 12 Марка чугуна Содержание элементов*, % °в кгс/мм2 о ви кгс/м.м.2 НВ кгс/мм2 с Si Мп Сг S р не б олее Х28Л 0,5—1,0 0,5—1,3 0,5—0,8 26—30 0,08 0,10 35 55 220—270 Х34Л 1,5—2,2 1,3—1,7 0,5—0,8 32—36 0,10 0,10 40 60 250—320 * Остальное Fe.
ТАБЛИЦА 13 Химический состав легированных чугунов, применяемых за рубежом Марка чугуна Содержание элементов*, % с Si Мп S р прочие элементы Айронак (Англия) 1,08 13,2 0,77 — — —- Антацид (ФРГ) 0,4—0,6 12,0—18,0 0,15—1,62 0,07 0,3—0,11 — Антихлор МФ-15 0,5—0,6 14,5—16,0 0,3—0,8 0,1 0,1 Мо(3,4—4,0) Дурайрон (США) 0,80 14,5 0,35 0,04 0,18 — Коррозайрон (США) .... 0,8—1,1 14,2—14,5 — — — — Нирезист (США) 2,5—3,0 1,5—3,0 0,5—1,2 0,08 0,03 ( N1 (14—17) { Си (6—8,5) ( Сг (1,5—4,0) Никросилал (США) 1,8—2,0 5,0—7,0 0,5—1,0 0,12 0,12 1 Ni (16—20) ( Сг (1,8—5,0) Тангийрон (Англия) .... 0,75—1,25 14,0—15,0 2,0—2,5 0,08—0,15 0,10—1,15 — Термосилнд I и II (ФРГ) . . 0,5—0,7 14,0—18,0 0,3—0,7 0,05 0,05—0,10 — ♦ Остальное Fe. 00
По технологическим свойствам сплав «антихлор» не- сколько превосходит ферросилид, но литье, обработка, монтаж и эксплуатация этих сплавов производятся в оди- наковых условиях. В Советском Союзе выпускают из ферросилида и «антихлора» трубы, фасонные детали и фланцы к ним (ГОСТ 203—41). Очень ценным материалом для оборудования, рабо- тающего в условиях воздействия коррозионных сред, при повышенных температурах и в условиях сильного износа, являются хромистые чугуны марок Х28Л и Х34Л. Химический состав и механические свойства этих чугунов (по ГОСТ 2176—57) представлены в табл. 12. Качество хромистых чугунов может быть улучшено при введении в их состав различных присадок: так, крем- ний способствует повышению окалиностойкости и улуч- шению механических свойств, титан — улучшению струк- туры (мелкокристаллическая), медь — повышению кор- розионной стойкости в восстановительных средах. Из легированных чугунов остальных типов следует упомянуть чугаль — алюминиевый чугун, обладающий высокой окали нестойкостью и повышенной прочностью при высоких температурах, а также коррозионностойкие чугуны нирезист и никросилал, распространенные за рубежом. В табл. 13 приводится химический состав леги- рованных чугунов иностранных марок. Никель и его сплавы По величине электродного потенциала (<pNi= —0,25 в)* никель занимает промежуточное положение между желе- зом и медью. Он пассивируется легче, чем медь, менее склонен к комплексообразованию и поэтому обладает более высокой коррозионной стойкостью, чем медь, пре- восходя последнюю также по механическим свойствам. Ниже приводятся физико-химическое свойства никеля: Плотность d, г 1см3............ 8,9 Коэффициент линейного расширения а25-100’, град-1.................... 13,3-10-» Теплопроводность X, кал/(см-сек-град): при 500°С............................. 0,14 при 100 °C............................ 0,198 * Здесь и далее указан <р для водных растворов с одноименными ионами. 38
Удельное электрическое сопротивление р (ол-лш2)/л....................... Предел прочности ав при растяжении*, кгс!ммг............................ Предел текучести* ат, кгс!ммъ . . . Относительное удлинение* 8, % . . . Относительное сужение ф, % . . . . Твердость НВ, кгс/мм2................ 0,067—0,095 (в зависи- мости от чистоты) 45—55 10—20 35—50 70 60—70 * Для горячекатаных прутков. Из приведенных данных видно, что никель является прочным и пластичным материалом. Он может рассмат- риваться как конструкционный материал, и только де- фицитность — основная причина того, что его применяют главным образом в качестве покрытий. Никель выпускается двух типов: металлурги- ческий (ГОСТ 849—56), в виде пластин, гранул, не- больших слитков, порошка; полуфабрикатный (технический) (ГОСТ 492—52), предназначаемый для дальнейшей переработки и получения лент, листов, по- лос, прутков и проволоки, а также для изготовления сплавов на никелевой основе и в качестве легирующего элемента для сталей и других сплавов. Из специальных марок полуфабрикатного никеля НПА1, НПА2 и НПАН изготавливаются горячекатаные никелевые аноды (ГОСТ 2132—58). Металлургический никель (НМ) в зависимости от его чистоты (содержания никеля) выпускается пяти марок: НО (99,99%), Н1 (99,93%), Н2 (99,8%), НЗ (98,6%), Н4 (97,6%) и применяется: для изготовления полуфабри- катов и никелевых сплавов высокой чистоты (НО), для: электровакуумной техники (Н1), ковких сплавов (Н2), легирования стали и других целей (НЗ и Н4). Полуфабрикатный никель (НП), с содержанием ни- келя не менее 99% (НП4), предназначается для изготов- ления химической аппаратуры, электровакуумных при- боров, электротехнических деталей и других изделий. В табл. 14 приведены сортамент и свойства технического никеля. Особое значение для химического машинострое- ния, в силу ценных свойств и высокой коррозионной стойкости, приобрели сплавы никеля с медью и молиб- деном . 39;
ТАБЛИЦА 14 Сортамент и свойства технического никеля Полуфабрикаты размеры мм Состояние материала °в к.гс!ммъ Сю %, не менее Примечание Ленты Толщина 0,05—1,2 Ширина 10—300 Мягкий толщиной 0,1—1,2 мм Твердый 40 55 35 2 (ГОСТ 2170—62). Применяются для из- готовления электротехнических дета- лей, приборов и других деталей в раз- личных отраслях машиностроения Листы Толщина 5—10 Ширина 500—710 Длина 500—-2000 Горячекатаный 40 15 (ГОСТ 6235—52). Применяются для из- готовления аппаратов и других уст- ройств в химической, пищевой и дру- гих отраслях промышленности Полосы применяются для изготовления деталей электрических машин и при- боров Полосы Толщина 5—10 Ширина 100—300 Длина 400—2000 Горячекатаный 40 15 Полосы холоднока- таные Толщина 1—4,5 Ширина 30—400 Длина 400—2000 Мягкий Твердый 38 55 35 2 Проволока Диаметр 0,03— 12,0 Мягкий диаметре» от 0,1 до 12,0 мм Твердый диаметром от 0,03—0,09 до 5,3—12 мм 43—38 90—135 60—85 18—26 (ГОСТ 2179—59). Применяется для из- готовления деталей в различных отрас лях техники
Широко известен сплав ни- келя с медью 30(%), так на- зываемый монель-металл — од- нофазный сплав с хорошими литейными свойствами и высо- кой пластичностью, стойкий в кислотах, в том числе в соля- ной (до 15%, рис. 5) и плави- ковой, при ограниченном до- ступе кислорода воздуха. В азотной, азотистой и особенно в концентрированной серной кислоте при повышенных тем- пературах (рис. 6) монель-ме- талл корродирует. В табл. 15 приводится хи- мический состав медноникеле- вых сплавов марки НМЖМц 28-2, 5-1,5 (ГОСТ 492—52) оте- чественного производства и че- тырех марок, выпускаемых в США: монель, литой монель, монель К и монель See’ 74, в табл. 16 приведен сортамент монель-металла, применяемого для изготовления коррозионно- стойких деталей и изделий. Сплавы никеля с молибде- ном31’ 32 отличаются исключи- тельно высокой коррозионной стойкостью в концентриро- ванных кислотах (серной, со- ляной) не только при обычных, но и при повышенных темпе- ратурах. За рубежом эти спла- вы известны под названием хастеллоев А, В, С, F, D и др.76. Отечественной промышлен- ностью до недавнего времени ни- кель-молибденовые сплавы вы- пускались двух марок: ЭИ-460— типа хастеллоя А и ЭИ-461 — е( «1 «1 С 3 » Ч о а X X S X X Z Остальное 63—70 >,60 63—70 62—68 -И СЧ сч — СМ ооооо СО ооооо V/ V/V/ О СЧ СО o'о 1 V/ ю СЧ СО о* с? W О'- и о X <и S <и Ч < L.O Ю I о о 1 V/ Tf* UO 1 о" О) V/ Ф <и X X 1 <и о сИ 0,05 <0,5 0‘S—0‘£ | 15= о О о LU СО Ю 1 1П-СО СМ СО °.м V/V/V/ см 00 1Л С £ 1,2—1, <2,0 2,0 -7 v/> О 5 27,0—29,0 Остальное >23 Остальное 28—31 । Марка сплава НМЖМц 28-2,5-1,5 . . . Монель Литой монель Монель К Монель S S 5 41
типа хастеллоя В33. За последние годы разработаны сплавы этого типа с улучшенным химическим составом и свойст- вами. Это сплавы Н70М27 (ЭП-495) и Н70М27Ф (ЭП-496)— типа хастеллоя В; сплавы Х15Н55М16В (ЭП-375) и Х15Н70М15 (ЭП-567) — типа хастеллоя С, а также никелькремнистый сплав — типа хастеллоя D, предназначенный для использования в горячих раство- рах серной кислоты концентрацией 40—94%. Он содер- жит 11—12% кремния и 4—4,5% меди34’ 3S. Рис. 6. Коррозия монель- металла в серной кислоте при разных температурах: 1 — в присутствии кислорода воздуха при 30 °C; 2 — без до- ступа воздуха при 30 °C; 3 — в присутствии кислорода воздуха при 60 °C: 4 — без доступа воз- духа при 60 °C. Рис. 5. Коррозия монель- металла и никеля в соляной кислоте: 1 — коррозия монель-металла в присутствии кислорода возду- ха; 2 — коррозия монель-ме- талла без доступа воздуха (под азотом); 3 — коррозия никеля в присутствии кислорода воз- духа; 4 — коррозия никеля без доступа воздуха. Для уменьшения склонности сплава Н70М27Ф (типа хастеллоя В) к межкристаллитной коррозии (в раство- рах соляной кислоты) после нагрева его при 600—800 °C или при повторном нагреве в сплав вводят ванадий (1,4— 1,7%) и снижают содержание углерода до 0,03%. В настоящее время сплавы ЭП-495, ЭП-496, ЭП-375 и ЭП-567 выпускают опытными партиями в виде сутунок для последующего проката в листы и в виде прутков и труб, а никелькремнистый сплав (типа хастеллоя D) — в виде литья. Свариваются эти сплавы аргонодуговой сваркой, но с трудом поддаются механической обработке. 42
ТАБЛИЦА 16 Сортамент и свойства монель-металла Полуфабрикаты Размеры мм Состояние материала °в кгс/ммЪ вы % Примечание Листы Толщина 5-10 Ширина 500—700 Мягкий 40—50 25 цмту 664—41 Леиты Толщина 0,1—2,0 Ширина 6—300 Мягкий Полутвер- дый 45 58 25 6,5 ГОСТ 5187—49 Прутки тянутые Диаметр Твердый 60 10 ГОСТ 5—40 Мягкий 45 25 1525—53 Прутки горяче- катаные Диаметр 35-70 — 50 18 ГОСТ 1525—53 Сплав (монель НМЖМц 28-2,5-1,5) — Твердость НВ—130 кгс/мм2 50—60 30—50 ГОСТ 492—52 Химический состав и свойства никельмолибденовых сплавов приведены в табл. 17, а стойкость хастеллоя В в серной и соляной кислотах — на рис. 7. Рис. 7. Коррозия никельмолибденового сплава (хастеллоя В) в серной и соляной кислотах при разных температурах: а — в HaSOji б — в HCI. 1 — 20 °C; 2 — 75 °C; 3 — температура кипения. Из рис. 7 видно, что никельмолибденовый сплав (хас- теллой В) стоек в этих кислотах до температуры 75 °C. Коррозия резко возрастает в кипящих кислотах. 43
Химический состав, физические и механические Содержание элементов. Марка сплава О С 2 Йи 35 £ ЭИ-460 (литой) (ТУ № 1044) Хастеллой А (прокат после 55—60 18—20 20 <1,0 <1,5 термообработки) . . . ЭИ-461 (литой) Остальное 20—23 20—23 — — (ТУ № 1044) .... 67—68 27—30 7 <1,0 <1.0 Н70М27 (ЭП-495) .... Остальное 25—29 <1,5 <1,0 <0,5 Н70М27Ф (ЭП-496) . . . » 25—29 <4,0 <0,5 <0,5 Хастеллой В (прокат после термообработки) . . . Х15Н55М16В (ЭП-375) . » » 30—33 15—17 5—7 <7,0 <1,0 <0,25 <1,0 <0,5 Хастеллой С » 18 6,0 <1,0 <1,0 Никелькремнистый сплав » — 0,1—0,14 11,2-11,7 1,0 Хастеллой D » — — 10 — Известны также никельхромовые сплавы под назва- нием инконель, содержащие кроме никеля 14% хрома и 6% железа. Эти сплавы рекомендуются для изделий, работающих в разбавленной (до 5%) соляной кислоте, а также в серной, плавиковой и фосфорной кислотах при обычных температурах. Все никелевые сплавы характеризуются не только коррозионной стойкостью, но и жаропрочностью. Алюминий и его сплавы Алюминий — легкий, малопрочный и пластичный ма- териал, отличающийся высокой электропроводностью и тепл оп роводностью. 44
ТАБЛИЦА 17 свойства никелевых сплавов % Физические я механические свойства 1 прочие “25-100 °C'108 X калЦсм-сек-град) сч * ttg •oSS НВ к.гс/ммЪ С < 0,12 8,8 15,4 0,04 48—56 8—12 16—18 150—200 — — — — 77-85 40—48 40—54 200—215 С < 0,1 9,24 14,6 0,027 52-58 6-9 10-13 190—230 С <0,03 85 45 —— V 1,4—1,7 С <0,05 — — — 95 45 —. — С < 0,1 — 91—98 40—50 40—45 210—235 С <0,08 V 0,35 W 3—4,5 Сг 14,5—16,5 — — — 85 35 — С < 0,1 W 5,0 Сг 15—17 — — — 85—95 — — — Си 3,5—4,5 С 0,02—0,05 — — 35—40 — — — Си 3—5 — — — — — — — Алюминий имеет отрицательный потенциал <pAi = = —1,668. Этот металл обладает высокой способностью к само- пассивации в окислительных средах с образованием проч- ной непроницаемой защитной окисной пленки А12О3. Поэтому он стоек в концентрированной азотной и серной кислотах, в воде и водных растворах солей, во влажных газах, но при pH растворов от 4 до 9. Щелочные раство- ры с pH > 9 сильно разрушают алюминий с образова- нием растворимых алюминатов. Устойчивость алюминия в серной кислоте изменяется в зависимости от ее концент- рации и температуры. Для алюминия характерна стой- кость во многих органических кислотах; это свойство алюминия учитывается при использовании алюминиевого 45
оборудования в соответствующих производствах. В кис- лотах, не обладающих окислительными свойствами, алю- миний нестоек. На рис. 8 приставлены кривые, характе- ризующие стойкость алюминия в серной и азотной кис- лотах. Из сплавов алюминия (табл. 18) наиболее широко изве- стны сплавы с кремнием и медью (литейные) АЛ4, АЛ4В и силумины с несколько большим содержанием кремния (10—13%) СИЛ-1, СИЛ-2. Эти сплавы более стойки в кор- розионноактивных средах (особенно в азотной кислоте), чем чистый алюминий. Поэтому, например, сплавы АЛ4 и АЛ4В предназначаются для изготовления деталей, работающих в контакте с коррозионноактивными сре- дами. Широко известны деформируемые сплавы алюми- ния с медью и небольшими добавками кремния, магния, марганца и никеля: так называемый дюралюминий (Д1, Д16) и сплавы АМг и АМг-6 — алюмомагниевые, с содер- Химическнй состав и свойства Содержание основных элементов*, % Марка сплава =3 О С ЬД % (Л <U Ll, прочие AB00 0,001 0,0015 0,0015 АД 0,10 0,10 0,10 0,55 0,45 АД1 0,05 — — 0,35 0,30 АМц 0,2 1,0—1,6 0,05 0,6 0,7 0,20 АМг 0,1 0,15—0,4 2—2,8 0,4 0,4 АМг-6 — 0,5—0,8 5,8—6,8 — — Ti (0,02-0,1) Д1 3,8—4,8 0,4—0,8 0,4—0,8 — — <1,8 Д16 3,8—4,9 0,3—0,9 1,2—1,8 — — <1,5 АЛ4 <0,3 0,25—0,5 0,17—0,3 8,0—10,5 <0,9 <0,3 АЛ4В <0,3 0,25—0,5 0,2—0,4 8,0—11,0 <1,2 <0,3 АЛ8 <0,3 <0,1 9,5—11,5 <0,3 <0,3 <0,11 АЛ13 <0,1 0,1—0,4 4,5—5,5 0,8—1,3 <0,5 <0,2 * Остальное А1. 46
Рис. 8. Коррозия алюминия в серной (за 24 ч) и азотной (за 90 ч) кислотах: а — в H2SO4: б — в HNOa. 1,3 — при 20 °C; 2 — при 50 °C. жанием 1—6% магния. По коррозионной стойкости дюралюминий значительно уступает чистому алюминию, особенно после термообработки. ТАБЛИЦА 18 некоторых алюминиевых сплавов Физические и механические свойства Примечание ео 5$ «j 43 г? “го- юо °с 106 X кал/(см-сек° град) ©а at О « •oS? НВ кгс/мм% 2,7 23,86 0,57 5 49 17 Деформируемые спла- }2,71 23,5 0,54 8 35 25 вы; выпускаются в виде листов, прутков, 2,73 24 — 13 23 30 проволоки, труб, про- 2,67 23,8 0,34 19 23 45 филей разных разме- 2,65 24,3 0,28 26 24 65 ров 12,8 22 0,42 21 18 45 Данные о механических 1 ’ свойствах приведены для отожженного ме- талла 2,65 — 0,38 18—27 2—4 60—70 Литейные сплавы. Ме- — 16—28 0,5—1,5 65—125 хапические свойства 2,58 0,21 30—33 12—15 75—80 । зависят от способов 2,63 — 0,30 17—20 3—5 65—70 литья и формовки 47
Сплавы алюминия применян/т для изготовления свар- ных деталей, трубопроводов, /емкостей и других мало- или средненагруженных деталей и изделий. Технический алюминий марок АД1 и АД (деформируемый) применяет- ся для изготовления элементов конструкций и деталей, не несущих нагрузки, но коррозионностойких и с высо- кими пластическими свойствами. Литейные сплавы АЛ8 и АЛ 13 могут быть использо- ваны для изготовления изделий и деталей, несущих вы- сокие (АЛ8) и средние (АЛ 13) статические и ударные нагрузки и работающие в контакте с коррозионноактив- ными средами. Медь и сплавы на ее основе Медь и ее сплавы значительно более стойки во многих средах, чем сплавы на железной основе. Медь обладает положительным потенциалом <р = Н-0,34 в. Способность 0 5 /0 15 20 25 Содержание Ог(в смеси с Щ % Рис. 9. Влияние концентрации кислорода (в смеси с азотом) на скорость коррозии меди в раз- бавленных (1,2 и.) кислотах при 20 °C: 1 — в НС1; 2 — в СНзСООН; 3 — в H3SO4. к пассивированию у меди выражена слабо, поэтому в сильных окислительных сре- дах (азотной, концентриро- ванной серной кислоте, кис- лых растворах солей хромо- вой кислоты) медь нестойка. При доступе кислорода, в условиях аэрации, корро- зия меди в воде и водных ра- створах солей и кислот резко возрастает”. На рис. 9 пока- зано влияние растворенного кислорода на коррозию ме- ди в разбавленных кислотах. Следует отметить, что медь нестойка в тех реаген- тах, в которых происходит процесс комплексообразова- ния и медь переходит в рас- твор в виде сложных ионов (катионов или анионов). Та- ково поведение меди в аммиаке и его производных70, в цианистых и роданистых соединениях, а также в кон- центрированной соляной кислоте, в которой образуется комплексный анион [CuClJ--. 48
В зависимости от частоты металла различают пять марок меди: Марка меди............... МО Ml М2 М3 М4 Чистота металла, % . . 99,95 99,90 99,70 99,50 99,0 В химическом аппарате- и машиностроении чаще все- го применяется медь марок Ml, М2 и М3. Медь марки М4 предназначается для изготовления бронз и других спла- вов меди. Техническая медь представляет собой пластичный металл. Ниже приводятся физические свойства меди: Плотность, г/см3...................... . . 8,94 Коэффициент линейного расширения при 20—100 °C, град-1............................ 16,42 10-е Теплопроводность при 20 °C, кал/(сМ'Сек-град)....................... 0,941 Удельное электрическое сопротивление, (ом-мм?)/м.............................. 0,01784 Механические свойства меди и ее полуфабрикатов представлены в табл. 19. ТАБЛИЦА 19 Механические свойства меди и получаемых из нее полуфабрикатов Сортамент полуфабри- катов ав, кес/ммъ (не менее) д, % (не менее) ГОСТ или ТУ мягкий металл твер- дый металл мягкий металл твер- дый металл Техническая медь 24 40-50 50 6 ГОСТ 859—41 Листы катаные 20 30 30 3 ГОСТ 495—50 Листы и ленты 21 30 30 3 ГОСТ 1173—49 Прутки 20 27 30—38 6 ГОСТ 1535—48 Трубы 21 30 35 3,5 ЦМТУ 3279—53 и 3341—53 Более высокими прочностными свойствами, чем сама медь, обладают ее сплавы, главным образом бронзы, ла- туни и сплавы с никелем (мельхиор, никелин и др.). Бронза — сплав меди с оловом, алюминием, крем- нием и другими элементами. Бронзы делят: а) по соста- ву — на простые и сложные: б) по структуре — на одно- фазные и двух- или многофазные; в) по способу изготов- ления деталей — на литейные и деформируемые. Наиболее распространены алюминиевые бронзы, до- статочно прочные и обладающие более высокой корро- 4—2620 49
знойной стойкостью, чем медь. Однако при длительной эксплуатации в растворах некоторых солей (сульфатов, хлористого натрия), а также едких щелочей алюминие- вые бронзы подвержены избирательной коррозии, в ре- зультате которой постепенно снижается прочность и пластичность сплава. При введении марганца коррозион- ная стойкость алюминиевых бронз повышается. Самой высокой коррозионной стойкостью обладают кремнистые бронзы, а прочностью и упругостью (после термообработки) — бериллиевые бронзы. Коррозионная стойкость бериллиевых бронз достаточно высока, но при больших напряжениях во влажной атмосфере они склоннц к коррозионному растрескиванию. Химический состав и свойства бронз некоторых, наибо- лее широко применяемых марок представлены в табл. 20 и 21. Латуни — сплавы меди с цинком — подразделя- ются на двойные и сложные (специальные латуни). По виду обработки эти сплавы делят на литейные и обраба- тываемые давлением, т. е. деформируемые; по структу- ре — на простые — однофазные (а-латуни) и двухфазные (а- и ^-латуни). Двойные медноцинковые сплавы маркируются по со- держанию в них меди: Л62, Л68 и т. д.до Л96. Содержа- ние примесей в этих сплавах не превышает 0,2—0,3%; содержание меди соответственно 62, 68 . . . до 96%; остальное — цинк. В химическом машиностроении чаще всего применяются сложные латуни: алюминиевые, желе- зистомарганцовистые, кремнистые и свинцовистые. Кор- розионная стойкость латуней ниже коррозионной стой- кости меди. Для сплавов меди с цинком характерно растрескива- ние в напряженном состоянии, особенно в атмосфере, содержащей аммиак, аммонийные и ртутные соли; латунь подвержена компонентно избирательной коррозии, в част- ности обесцинкованию, когда в раствор переходит более отрицательный компонент сплава — цинк. Обесцинко- вание протекает неравномерно, в виде точек или пят- нами и может сопровождаться растрескиванием (в напря- женном состоянии). Химический состав сложных латуней, а также физи- ческие и механические свойства латуней представлены в табл. 22 и 23. 50
ТАБЛИЦА 20 Химический состав бронз Название и марка сплава Содержание элементов*, % А1 Fe Мп Ni Si Be Sn Zn P Pb Бронза алюминиевая Бр. А5 4—6 <0,5 <0,5 <0,5 <0,1 — <0,1 <0,5 <0,01 <0,03 Бр. А7 6—8 <0,5 <0,5 <0,5 <0,1 — <0,1 <0,5 <0,01 <0,03 Бронза алюминиевомарганцевая Бр. АМц9-2 8—10 <0,5 1,5—2,5 <0,5 <0,1 — <0,1 <1,0 <o,ol <0,03 Бронза алюминиевожелезная, Бр. АЖ9-4 8—10 2—4 <0,5 <0,5 <0,1 — <0,1 <1,0 <0,01 <0,01 Бронза алюминиевожелезомарган- цевая Бр. АЖМцЮ-3-1,5 . . 9—11 2—4 1—2 <0,5 <0,1 — <0,1 <1,0 <0,01 <0,03 Бронза алюминиевожелезоникеле- вая Бр. АЖН10-4-4 .... 9,5—11 3,5—5,5 <0,3 3,5—5,5 <0,1 — <0,1 <0,3 <0,01 <0,02 Бронза марганцевая Бр. Мц5 . <0,01 <0,35 4,5—5,5 <0,5 <0,1 — <0,1 <0,1 <0,01 <0,03 Остальное Си.
Название и марка сплава А1 Fe Бронза бериллиевая Бр. Б2 — <0,15 Бр. Б2,5 — <0,15 Бронза кремнемарганцевая Бр. КМц1-3 — — Бронзы оловяннофосфористые Бр. 0Ф6,5-0,4 — <0,02 Бр. 0Ф4-0,25 — <0,02 Бронза оловянноцинковая Бр. 0Ц4-3 — <0,05 Бронза оловяпноцинкосвинцовая Бр. 0ЦС4-4-2.5 — <0,05 Остальное Си.
Продолжение табл. 20 Содержание элементов*, % Мп Ni Si Be Sn Zn P Pb — 0,2—0,5 <0,15 1,9— —2,2 — — — <0,005 — 0,2—0,5 <0,15 2,3— —2,6 — — — <0,005 1—1,5 — 2.75— —3,5 — <0,25 — <0,01 <0,01 — — <0,002 — 6—7 0,3— —0,4 <0,02. — — <0,002 — 3,5— —4,0 — 0,2— —0,3 <0,02 — — <0,002 — 3,5— —4,0 0,27— —3,5 <0,03 <0,02 — — — — 3—5 3—5 <0,03 1,5— —3,5
ТАБЛИЦА 21 Физические и механические свойства бронз Марка сплава м д «г О о а (gvde-xaj-KtA/vmi У СЧ й о ° ов, кгс/мм2 о , кгс/мм2 в, % НВ, кгс/мм2 Сортамент полуфабрикатов МЯГКИЙ твердый МЯГКИЙ твердый i мягкий твердый мягкий твердый Бр. А5 8,2 15,6 0,25 0,10 38 75 16 54 65 5 60 200 Полосы, ленты Бр. А7 7,8 17,8 0,19 0,11 47 98 25 — 70 3 70 — Бр. АМц9-2 7,6 17,0 0,17 0,11 45 60—80 — 30—50 20—40 4—5 120 160— 180 Полосы, ленты, прутки Бр. АЖ 9-4 7,5 16,2 0,14 0,12 50—70 13* 35 40 5 ПО 160— 200 Прутки Бр. АЖМц 10-3-1,5 7,5 16,1 0,14 0,189 40—50 60—70 21 — 20—30 9—12 125— 140 160— 200 Прутки, трубы Бр. АЖН 10-4-4 7,46 17,1 0,18 0,193 — 77 33 55—60 35—45 9—15 140 180— 220 Прутки, трубы Бр. Мц5 8,6 20,4 0,25 0,197 30 50—60 8 45 40 2 S0 160 СП Со * Литои металл.
СП 4^ N арка сплава м § а-10в *3 & s <3 -г § Q.S ств, кгс/ммъ мягкий твердый БР- Б2 и 2,5 8,23 16,6 0,20— 0,25 0,1 49 — Бр- КМц1-3 8.4 15,8 0,11 0,15 35—40 65—75 Бр- ОФ 6,5-0,4 8,65 17,1 0,12 0,176 30 — Бр. ОФ 4-0,25 8,9 17,6 0,20 — 34 — Бр. ОЦ 4-3 8,8 18,0 0,20 0,087 — 55 Бр. ОЦС 4-4-2,5 8,8— 9,02 18,2 0,20 0,087 31 — * Литой металл.
Продолжение табл. 21 мягкий кгс/мм2 в, % НВ, кгс/ммЪ Сортамент полуфабрикатов "з aS с ж ес S Е£ ж Ж к S 0J И К S О Q 11—15 14 65 52 50—60 1—5 98 80 180 Полосы, прут- ки, ленты Полосы, ленты, прутки, про- волока, по- ковки 14* — 38 — — 70— 90* Проволока (для сеток), лента — 54,6 52 — — 170 Трубки для кип 6,5* — 36 10 60— 70* — Ленты, полосы, прутки, про- волока (для 13 — 46 — 62 — пружин) Лента и полосы (для прокла- док)
ТАБЛИЦА 22 Химический состав сложных латуней (по ГОСТ 1019—47) Содержание элементов*, % Название и марка сплава Си А1 Fe Мп Si Sn Pb Sb Сортамент полу- фабрикатов (для латуней литейных) Латунь алюминиевая литейная ЛА 67-2,5 . . 66—68 2—3 <0,8 <0,5 <1,0 <1,0 <0,1 Коррозионно- обрабатываемая давле- нием ЛА 77-2 .... 76—79 1,75—2,5 <0,10 — — — <0,07 <0,005 стойкие детали Латунь алюминиевожелезистая литейная ЛАЖ 60-1-1Л . 58—61 0,75—1,5 0,75—1,5 0,1— 0,2— <0,4 <0,1 Арматура, втул- обрабатываемая давле- нием ЛАЖ 60-1-1 . . 58—61 0,75—1,5 0,75—1,5 0,6 0,1— 0,7 <0,4 <0,005 ки, подшипни- ки Латунь кремнистая литейная ЛК-80-ЗЛ . . 79—81 <0,1 <0,6 0,6 <1,0 2,5— <0,3 <0,5 <0,1 Арматура, шее- обрабатываемая давле- нием ЛК-80-3 .... 79—81 <0,6 4,5 2,5— <0,1 <0,05 терни, детали судов 4,0 СП Сп * Остальное Zn.
Си СП Название и марка сплава Си А1 Латунь марганцевистожеле- зистая литейная ЛМцЖ 55-3-1 . 53—58 <0,6 обрабатываемая давле- нием ЛЖМц 59-1-1 . . . 57—60 0,1—0,2 Латунь свинцовистая литейная ЛС 59-1Л . . 57—61 обрабатываемая давле- нием ЛС 59-1 57—60 ЛС 60-1 ' 59—61 — ЛС 64-2 63—66 — ЛС 74-3 72—75 — • Остальное Zn.
П родолжение табл. 22 Содержание элементов*, % Сортамент полу- фабрикатов (для латуней литейных) Fe Мп Si Sn Pb Sb 0,5—1,5 3—4 — <0,5 <0,5 <o,.i Детали неслож- ной конфигу- рации; греб- ные винты 0,6—1,2 0,5— 0,8 — 0,3— ' 0,7 <0,2 <0,01 — «СО,8 — — — — <0,05 Втулки <0,5 — — — 0,8—1,9 <0,01 <0,15 — — — 0,6—1,0 <0,005 <0,10 — — — 1,5—2,0 <0,005 <0,10 — — — 2,4—3,0 <0,005
ТАБЛИЦА 23 Физические и механические свойства латуней, обрабатываемых давлением Марка сплава м 5 ’«'су а- 10в "а & S -г « 5 сТ s? й- аа сч S; СЗ П- t> У СЧ з t- 8 t> ki НВ кгс/мм^ Сортамент полуфабрикатов Л96 8,85 17 0,585 0,043 24 6,3 52 — Трубки радиаторные и конденсаторные, ленты Л90 8,80 17 0,30 0,040 26 13,0 44 53 Профили фасонные, ленты, листы и по- лосы Л85 8,75 18,7 0,36 — 26 10,0 43 54 Трубы гофрированные Л80 8,65 18,8 0,34 0,060 31 12,0 52 53 Листы, ленты, проволока Л68 8,60 19 0,26 0,071 33 10,0 56 — Трубы, листы, ленты, проволока, поло- сы Л62 8,50 20 0,20 0,071 36 11,0 49 56 Трубы, прутки, проволока, ленты, лис- ты, полосы ЛА 67-2,5 8,5 — 0,27 — 40* — 15* 90* Коррозионностойкие детали в машино- строении ЛА 77-2 8,6 — 0,27 — 38 — 50 — Трубы конденсаторные ЛАЖ 60-1-1Л 8,5 — — — 42* — 18* 90* Арматура, подшипники * Литой металл. сл
СП 00 Марка сплава СО 3 “53 <0 а-10» % кал/(см • сек • град) 5? 5? Й Q.-S- ^в кгс/мм2 аТ кгс/мм* ЛК 80-3 8,6 17 0,1 0,2 30—50 10* ЛЖМц 59-1-1 8,5 21 0,24 0,093 46 17 ЛМцЖ 55-3-1 8,5 — — — 50* — ЛС 59-1 8,5 19 0,25 0,065 42 14,5 ЛС 60-1 8,5 20,8 0,25 0,072 35 12 ЛС 64-2 8,55 18 0,27 0,066 33 8,5 ЛС 74-3 8,7 17,5 0,29 — 35 9,6 ЛС 59-1Л 8,5 — 0,26 — 20* — ЛМц ОС-58-2-2-2 8,5 — 0,118 — 30* — * Литой металл.
Продолжение табл. 23 юй? 03 5? cq^ Сортамент полуфабрикатов 15—60 — Арматура, детали 25* 80 Трубы, прутки, листы, полосы 10* 100* Арматура, ответственные детали 36—50 75 Прутки, профили, трубы, ленты, листы, полосы, проволока 50 — Прутки 60 40 Прутки, полосы 52 45 Полосы, ленты 20* «0* Втулки для шарикоподшипников 4* 100* Шестерни
За рубежом выпускаются бронзы и латуни следующих марок74’ 77: Бронзы алюминиевая — Ambraloy-901; кремнистая — Evedur-1010; оловянноцинковая — Ambronze-421; оловяннофосфорные: с 5% олова — «А»; с 10% олова—«Д». Латуни двойные — Redbrass с 15% цинка и Cartridge brass — с 30% цинка; сложные: алюминиевая — Ambraloy-927 и оловяни- стые — Novalbrass и Admiralty. Титан и его сплавы Титан за последние годы приобрел широкую извест- ность как конструкционный материал для химического аппаратостроения36» 37> 76. В нем удачно сочетаются хо- рошая пластичность и ме- ханическая прочность с высокой коррозионной стойкостью во многих аг- рессивных средах, особен- но в слабых растворах соляной кислоты или влажных хлорорганиче- ских соединениях, гидро- лизующихся с образова- нием соляной кислоты, в которых даже нержавею- щие высоколегированные стали нестойки. Титан име- ет отрицательный стандар- Рис. 10. Коррозия титана в соляной кислоте при разных температурах: 1 — 20 °C; 2 — 60 °C; 3 — 90 °C. тный потенциал—1,21 в, но он легко пассивируется, образуя пленку окиси ти- тана (TiO2), очень прочную, сплошную, хорошо сцеп- ляющуюся с основным металлом. В результате образо- вания защитной пленки потенциал титана возрастает до положительного значения38’ 39. Стойкость титана в кислотах зависит от их концентра- ций и температуры. На рис. 10 приведены кривые, харак- теризующие скорость коррозии титана в соляной кислоте. 59
Химический состав (АМТУ 388—57), физические и механические Содержание элементов* , % Физи Марка металла или сплава Fe Si С и о не более прочи со 5 ВТ1 (тех- нически чистый титан) — — — 0,3 0,15 0,1 Примеси ^0,215 4,5 втз . . 4,0—6,2 2—3 — 0,8 0,4 о,1 — 4,46 ВТЗ-1 . 4,5-6,2 1—2,8 1—2,5 0,8 0,4 0,1 — 4,5 ОТ4 . . 2,0—3,5 — — 0,4 0,15 0,1 Мп (0,8-2,0) 4,55 ВТ4 . . 4,0—5,0 — — 0,3 0,15 0,05 Мп (1-2) 4,6 ВТ5 . . 4,0—5,5 — — 0,3 0,15 0,05 — 4,5 ВТ5-1 . 4,0-5,5 — — 0,3 0,1 0,1 Sn (2—3) 4,5 ВТ6 . . 5,0—6,5 — — 0,3 0,15 0,05 V (3,5—4,5) 4,43 ВТ8 . . 5,8—6,8 — 2,8— 3,8 0,4 0,35 0,1 — 4,48 • Остальное Ti. 60
ТАБЛИЦА 2 свойства и сортамент полуфабрикатов титана и его сплавов ческие и механические свойства Сортамент полуфабрикатов а-10в ка л / (см • сек • град) р (0М‘ММ2)/М ав кгс/мм2 сч 8,3 0,039 0,55 45—70 38—60 20-25 Не<50 85 Слитки, листы, по- ковки и штампов- ки, прутки, про- волока, трубы 8,4 0,017 1,58 95— 115 85— 105 10—16 25—40 260— 320 Поковки и штампов- ки, прутки 8,6 0,019 1,35 95— 120 85— ПО 10—16 25—40 260— 340 То же 8,0 8,4 0,02 0,02— 0,03 — 70—90 80—90 55—65 70—80 15—40 15—22 25-55 20—30 — Листы, поковки и штамповки, прут- ки, проволока, трубы 8,0 0,018 1,08 80—95 60—85 12—15 30—45 270 Поковки и штампов- ки, прутки, про- волока 8,3 0,021 1,38 75-95 70—85 12—25 30—45 240— 300 Прутки 8,41 0,018 1,60 90— 100 80—90 8—13 30—45 320— 360 Листы, поковки и штамповки, прут- ки 8,4 0,017 1,61 105— 118 95— ПО 9—15 30—55 310— 350 61
В условиях напряженного состояния титан, как пра- вило, не подвержен коррозионному растрескиванию. Только в отдельных средах, например в дымящей-азотной кислоте, насыщенной окислами азота, наблюдалось кор- розионное растрескивание титана. В кипящих растворах хлоридов меди, цинка и кальция коррозия титана под нагрузкой оказалась более интенсивной, чем в ненапря- женном состоянии. Титан и его сплавы широко применяются в качестве конструкционных материалов для изготовления аппа- ратов химических производств40-44» 78. Отечественной про- мышленностью выпускаются титановые сплавы в широ- ком ассортименте; для химического машиностроения предназначаются в первую очередь коррозионностойкий технически чистый титан ВТ1, а также сплавы титана с алюминием и добавками других легирующих элементов, например сплав 0Т445-47.'В табл. 24 представлены химиче- ский состав, физические и механические свойства спла- вов титана и сортамент полуфабрикатов из них48. Титан легко насыщается газами (водородом, кислоро- дом) и становится хрупким. Поэтому обработку титана, в частности его сварку, рекомендуется проводить в за- щитной атмосфере. Наибольшее распространение полу- чила аргоно-дуговая сварка титана48»49. С повышением температуры прочность титана и его сплавов резко снижается, поэтому их можно применять только при сравнительно невысоких температурах: ВТ1, ВТ4 и ОТ4 —до 350 °C; ВТ5 — до 400 °C; ВТ6 — до 400—450 °C; ВТЗ — до 500 °C и ВТ8 — до 600 °C. Спла- вы ВТЗ и ВТ8 являются жаропрочными. В отечественной и зарубежной промышленности накоплен значительный опыт изготовления и эксплуатации различного оборудо- вания из титана: теплообменников, испарителей колонн, клапанов и многих других деталей и аппаратов50-53»76»79. Титан может быть использован в двухслойном металле в качестве плакирующего слоя или тонколистовой об- кладки. Свинец, цинк, серебро, тантал Свинец является одним из конструкционных ма- териалов, давно применяемых в химической промышлен- ности. В электрохимическом ряду напряжений свинец 62
расположен ближе к благородным металлам, чем титан; его электродный потенциал <ррь равен —0,12 в. Свинец стоек главным образом в тех средах, с которыми он об- разует нерастворимые продукты коррозии (серная кислота и некоторые другие минеральные кислоты). На рис. 11 представлены кривые, характеризующие стойкость чистого свинца в серной кислоте в зависимости от ее концентрации и температуры73. При 50 °C заметная коррозия свинца наблюдается при концентрации H2SO4 80% и выше, при температуре кипения — при концентра- ции 50% и выше. По степени чистоты и назначению свинец выпускается нескольких марок (ГОСТ 3778—65): СО, Cl, С2, СЗ и С4. Для химической про- мышленности предназначает- ся свинец марок С2 и СЗ, содержащий 0,05—0,1% при- месей; физические и механи- ческие свойства свинца см. в табл. 25. Используется он чаще всего в виде труб или в качестве защитных покры- тий, получаемых различными методами (см. стр. 65—70). Цинк является элект- Рис. 11. Коррозия свинца в сер- ной кислоте: 1 — при 50 °C; 2 — при темпера туре кипения. роотрицательным металлом: его электродный потенциал <pZn = — 0,76 в. На воздухе и в воде он покрывается плот- ной защитной пленкой. При- меняется технический цинк в качестве протекторов, за- щитных покрытий углеродистой стали и для получения сплавов с другими металлами. В соответствии с ГОСТ 3640—47 цинк выпускается нескольких марок: Ц0, Ц1, Ц2 и т. д. — с содержанием от 99,5 до 99,99% чистого металла. Физические и механические свойства цинка см. в табл. 25. Серебро. В химическом аппаратостроении се- ребро в качестве конструкционного материала приме- няется в исключительных случаях, главным образом в виде сплавов с медью (ГОСТ 6836—54) для изготовления отдельных аппаратов или деталей. Более широко серебро используется для покрытий, получаемых несколькими 63
ТАБЛИЦА 25 Физические и механические свойства свинца, цинка, серебра и тантала Характеристики Свинец Цинк Серебро Тантал* Плотность, г!сма 11,34 7,14 10,5 16,6 Коэффициент линейного 29,5 32,5 18,9 6,5—6,8 расширения а - 10е, град-1 Т еплопроводность, 0,093 0,30 0,974 0,13 калЦсм -сек -град) Удельное электрическое 0,206 0,59 0,0159 0,15 сопротивление, ом-мм2/м Предел прочности, кгс!мм2 1,1—1,5 11—15 18 31,7-45,7 Относительное удлинение, ох 50—68 5—20 50 25—40 /0 Предел текучести, кгс1мм? 0,5 — Относительное сужение, % 92—100 60—80 (прес- — — сованный) Твердость НВ, кгс/мя2 4,0-6,0 30—42 25 45—125 * Прочностные характеристики приведены для отожженного листа. способами: гальваническим (основной), плакированием, контактно-механическим и химическим. Серебро является электроположительным металлом, его электродный потенциал <pAf, = +0,779 в. Он отличает- ся высокой коррозионной стойкостью. В присутствии окислителей коррозия серебра возрастает. Техническое серебро и его сплавы поставляются в виде анодов (ГОСТ 6838—54), листов и полос (ГОСТ 7221—54), проволоки (ГОСТ 7222—54) и припоев (ГОСТ 8190—56). Физические и механические свойства серебра см. в табл. 25. Тантал — один из наиболее коррозионностойких металлов39» и> 80. По стойкости в кислотах он не уступает платине. Высокая коррозионная стойкость тантала обус- ловлена наличием на его поверхности естественной окис- ной пленки — Та2О6. Стойкость тантала снижается в присутствии фтора и его соединений (плавиковой, крем- нефтористоводородной кислот, фторидов), щелочных рас- творов, особенно концентрированных при повышенных температурах. Тантал отличается высокой теплопровод- ностью, малым коэффициентом линейного расширения, прочностью и пластичностью (см. табл. 25)2> 3. Он с успе- 64
Хом может применяться для теплообменной аппаратуры в тех средах, в которых другие металлы и сплавы оказы- ваются нестойкими. Тантал выпускается в виде отожжен- ных холоднокатаных листов, неотожженной проволоки. Из него изготовляют различного типа змеевики, нагре- ватели, конденсаторы, кожухотрубчатые и другие теп- лообменники, лопасти мешалок, детали центробежных насосов и прочее оборудование. Тонкие листы тантала используются для покрытий (плакировки) различного оборудования из углеродистой стали, например автокла- вов, валов мешалок и др. Высокая температура плавления (2996 °C) дает возможность применять тантал в рентгено-, электро- и радиотехнике в качестве тугоплавкого металла. Металлические защитные покрытия Металлические покрытия подразделяются по назна- чению на защитные; защитно-декоративные; покрытия, повышающие поверхностную твердость металла и его со- противление механическому износу; покрытия, служа- щие для восстановления размеров деталей2» 55-58. Защитные металлические покрытия могут наноситься различными способами: электролитическим (гальвани- ческие покрытия), металлизацией (покрытие расплавлен- ным металлом), плакированием (двухслойные металлы), погружением (горячие покрытия), диффузионным (тер- модиффузионные покрытия), химическим и контактным. Все металлические защитные покрытия в той или иной мере, в зависимости от способа получения, имеют большой недостаток — пористость; исключение составляют пла- кированные покрытия. Покрытия, получаемые электроли- тическим способом (гальванические покры- тия). Эти покрытия образуются в результате электроли- тического осаждения металла из раствора его соли на по- верхность защищаемых изделий (катод), например изде- лий из нелегированной стали. К защитным гальваниче- ским покрытиям следует отнести цинковые (защищающие от коррозии на воздухе и в пресной воде при температуре до 70 °C); свинцовые (предохраняющие металл от воздей- ствия сернистых газов, серной и сернистой кислот и их солей); никелевые (защищающие от коррозии в щелочах); оловянные (предохраняющие от коррозии при азотиро- 5-2620 65
вании); кадмиевые (стойкие в морской воде и раство рах хлоридов). Защитные покрытия можно получить также электролитическим оксидированием и фосфатиро- ванием. Никелевые и хромовые гальванические покрытия яв- ляются одновременно защитно-декоративными и покры- тиями, повышающими поверхностную твердость металла и его стойкость к износу. К защитно-декоративным по- крытиям относятся также гальванические покрытия се- ребром, золотом, кобальтом, бронзами, латунями и дру- гими металлами. Для восстановления размеров деталей применяют электролитическое хромирование, железне- ние и меднение. Покрытия, получаемые осаждением защищаемого металла из раствора его соли на изделие (химический способ). Этот способ основан на восстановлении соли металла введе- нием специальных восстановителей. Особенно прогрес- сивным является никелирование59 химическим способом— осаждение никеля на поверхность изделий любой конфи- гурации из раствора хлористого или сернокислого ни- келя в присутствии гипофосфита натрия (или кальция). Осаждение проводится при 90—95 °C; получается глад- кий и блестящий слой равномерной толщины. Для уве- личения твердости покрытий изделие подвергают тер- мической обработке при 300—400 °C, а для повышения износостойкости дополнительно при 600 °C. Таким спо- собом можно наносить не только никелевые, но хромовые и другие покрытия. Покрытия, получаемые контактным способом. Способ заключается в осаждении более электроположительного металла из раствора его соли (без наложения внешнего тока) на защищаемый металл. Таким способом можно проводить меднение, лужение, свинцевание, серебрение, золочение. Так, например, мед- нение алюминиевых изделий этим способом осуществляет- ся при комнатной температуре из раствора сернокислой меди; свинцевание стальных изделий производится в растворе азотнокислого свинца и цианистого натрия при температуре 80—90 °C и т. д. Покрытия, получаемые способом ме- таллизации (покрытие расплавленным металлом). Этот способ заключается в распылении мельчайших частиц 66
расплавленного металла (струей сжатого воздуха или инертного газа), которые, ударяясь о поверхность изде- лия, образуют на нем металлическое покрытие. В зависи- мости от способа расплавления наносимого металла раз- личают три вида металлизации: электродуговую, газовую и высокочастотную, с использованием аппаратов раз- личных ТИПОВ67’ 81. Покрытия, наносимые металлизацией, более пористы, чем гальванические, и применяются главным образом для придания жаропрочности, восстановления изношенных поверхностей и т. п. При использовании этих покрытий для защиты от коррозии целесообразно подвергнуть их дополнительной пропитке лаками, например феноло-форм- альдегидными или эпоксидными, что увеличивает их дол- говечность и устойчивость. Покрытия, получаемые диффузион- ным способом (термодиффузионные металличе- ские покрытия), образуются в результате проникно- вения металла, находящегося при высокой температуре в твердой или газообразной фазе, в защищаемый металл на определенную глубину. Защищаемую деталь при вы- сокой температуре выдерживают в атмосфере, содержащей порошкообразный напыляемый металл или пары солей этого металла. Из термодиффузионных процессов в настоящее время освоены следующие: а) алитирование — получение алюминиевых покры- тий при 950 °C из смеси алюминиевого порошка и окиси алюминия с добавлением 2% (от массы смеси) хлористого алюминия; б) силицирование — образование покрытий из крем- ния после выдержки изделия в парах четыреххлористого кремния при 1000—1200 °C; в) термохромирование —• получение хромовых по- крытий при 1000—1150 °C из металлического хрома или порошка феррохрома с добавкой каолина и хлористого аммония. Перечисленные покрытия представляют собой твердые растворы и химические соединения железа с соответст- вующими металлами. Такие покрытия обладают значи- тельно более высокой коррозионной стойкостью, чем по- крытия, полученные электролитическим осаждением или металлизацией. 5* 67
Термодиффузионные покрытия придают изделиям из углеродистой стали жаростойкость и износостойкость; это позволяет использовать такие стали в окислительной атмосфере при высоких температурах взамен высоколе- гированных сталей. Покрытия,. получаемые погруже- нием в расплавленный металл (горячие покрытия), образуются следующим образом, б предва- рительно расплавленный в ванне металл погружают за- щищаемый металл или изделие. Металл покрытия дол- жен иметь более низкую температуру плавления, чем за- щищаемый металл. Недостатком покрытий, получаемых этим методом, является их неравномерность и большая толщина. В хи- мической промышленности применяются свинцовые по- крытия этого типа для защиты мешалок, кранов, венти- лей, фасонной арматуры. Для улучшения сцепления расплавленного свйнца с поверхностью стали к свинцу добавляют металлы, растворимые в свинце и в железе, например сурьму (в виде треххлористой сурьмы). Изделие можно погружать в расплав свинца или на- носить его на поверхность предварительно нагретых изделий (гомогенный способ). Кроме свинца для получения горячих покрытий по железу можно использовать цинк и олово. Покрытия, получаемые плакирова- нием. Этот способ представляет собой совместную про- катку или горячую прессовку двух металлов и является наиболее совершенным способом защиты малостойких ме- таллов высококоррозионностойкими металлами и спла- вами60» el. Сцепление защитного слоя с основным металлом про- исходит в результате диффузии при одновременном воз- действии температуры и давления. Металлы, защищенные плакированием, получили на- звание двухслойных или биметаллов. В настоящее время рассматривается проект стандарта на горячекатаную толстолистовую двухслойную корро- зионностойкую сталь62. В качестве основного и коррозион- ностойкого плакирующего слоя рекомендуются стали следующих марок: Основной слой: Ст. 3 и Ст. 4 (ГОСТ 380—60), Ст. 10 (ГОСТ 1050—60), Ст. 15к и 20к (ГОСТ 5520—62), стали 68
низколегированные повышенной прочности 16ГС (ЗН) и 09Г2С (М) (ГОСТ 5520—62), Ст. 10ХСНД (СХЛ-4) и 09Г2 (ГОСТ 5058—65) и легированная теплоустойчивая Ст. 12МХ (ГОСТ 10500—63). Плакирующий слой: коррозионностойкие стали (ГОСТ 5632—61): 0X13, Х14Г14НЗ, Х17Н13М2Т (Х18Н12М2Т), X17H13M3T (Х18Н12МЗТ), 0Х17Н16МЗТ, Х18Н9Т, 0Х18Н10Т, Х18Н10Т (1Х18Н9Т), 0Х18Н12Т, 0Х23Н28М2Т, 0Х23Н28МЗДЗТ. Механические свойства двухслойных сталей пред- ставлены в табл. 26. ТАБЛИЦА 26 Механические свойства двухслойных сталей Марка стали Оу Кгс/ММЪ не менее °в 610 % 65 % основной слой плакирующий слой Ст. 3 Ст. 1Х18Н9Т 22—24 38—47 21—23 25—27 Ст. 3 Ст. 0X13 23 38—47 21—23 25—27 Ст. 3 Ст. 1X13 26—31 45—48 24—35 Ст. 3 Ст. 0Х23Н28МЗДЗТ 22—25 42—46 — 28—33 Ст. 20к Ст. 0X13 25 41—50 19-22 23—26 Ст. 20к Ст. Х18Н12М2Т 25 41—50 19—22 23—26 Двухслойные стали выпускаются в виде листов раз- личных размеров и толщины: Суммарная толщина, мм............. 8—60 Толщина плакирующего слоя, мм . . от 2—3 до 5—7 Длина, мм............................... 1000—1800 Ширина, мм........................ 1100—7500 (в зависимости от длины листов) По упомянутому выше проекту стандарта на двух- слойную сталь общая толщина предполагается от 4—5 до 120—160 мм, толщина плакирующего слоя — от 1 до 6 мм. Кроме двухслойных металлов, плакированных не- ржавеющей сталью, выпускаются двухслойные металлы 69
с плакирующим слоем из цветных и редких металлов: Основной Ст. 3 Ст. 3 слой Плакирую- Никель НП2 Монель- щий слой и НПО металл (ГОСТ 492— 52) Ст. 10 Ст. Г18 Ст. мар- или ПИ теновская (ГОСТ 803—50) Серебро Латунь Медь Л90 (томпак) Весьма перспективны двухслойные металлы сталь— титан и другие биметаллы. Двухслойную сталь можно подвергать всем видам механической обработки, а также сварке58 и обработке давлением, но при этом необходимо учитывать ряд осо- бенностей и прежде всего обязательную защиту плаки- рующего слоя от возможных повреждений. Коррозионная стойкость плакирующего слоя равно- ценна стойкости металла, используемого для плакиро- вания. Однако вследствие различия коэффициентов тер- мического расширения основного металла и плакирующе- го слоя не рекомендуется применять, например для сварных аппаратов, работающих при температуре выше 200 °C, двухслойную сталь, плакированную сталью типа 18-8, так как возможные напряжения во время эксплуата- ции аппаратов снизят коррозионную стойкость этой стали. Соединять основной металл с плакирующим можно не только прокатом, но и сваркой листов; однако это ме- нее надежный и более трудоемкий способ. ЛИТЕРАТУРА 1. Краткий справочник по машиностроительным материалам под ред. В. М. Раскатова, Машгиз, 1963. 2. Справочник машиностроителя, т. 6., Машгиз, 1963. 3. Справочник по машиностроительным материалам под ред. Г. И. Погоди на-Алексеев а, т. 1, 2, 3, Машгиз, 1959. 4. Химушин Ф. Ф., Нержавеющие стали, Металлургиздат, 1963. 5. Клинов И. Я., Коррозия химической аппаратуры и корро- зионностойкие материалы, Машгиз, 1960. 6. Том а шов Н. Д., Теория коррозии и защиты металлов, Изд. АН СССР, 1959. 7, Акимов Г. В., Андреева В. В. и др., Труды комиссии по борьбе с коррозией металлов, вып. 2, Изд. АН СССР, 1956, стр. 92. 8. С к о р ч е л л е т и В. В., Теоретическая электрохимия, Гос- химиздат, 1959. 70
9. М и р о л ю 6 б в Е. И., Сборник материалов конференции tiO борьбе с коррозией, ЦБТИ, Горький, 1962, стр. 3. 10. Гуд р ем он Э., Специальные стали, пер. с нем. под. ред. А. С. Займовского и М. А. Бернштейна, Металл у ргиздат, 1959. 11. П р а ж а к М., Ч и г а л В. и др., Хим. машиностроение, № 5, 23 (1963). 12. Д я т л о в а В. Н., К р и с т а л ь М. М. и др. Жури. ВХО ий. Менделеева, № 3, 283 (1963). 13. Межкристаллитная коррозия и коррозия металлов в напряжен- ном состоянии. Сборник статей, Машгиз, I960. 14. Бабаков А. А., Сборник материалов конференции по борь- бе с коррозией, ЦБТИ, Горький, 1962, стр. 16. 15. М е д в а р Б. И., Ягу польская Л. Н., Автоматичес- кая сварка, № 3, 70 (1960). 16. Крутиков А. Н., А кшенцев а А. П. и др., Хим. машиностроение, № 6, 33 (1961). 17. В о л и к о в а И. Г., К а з е и н о в Ю. И. и др., Вестник технической и экономической информации НИИТЭхим, № 4, 48 (1960). 18. Справочник марок сталей, пер. с нем. под ред. А. С. Чукмасова, Металлургиздат, 1963. 19. 3 о т о в а Е. В., Бабаков А. А., Сборник работ ЦНИИчермет, № 2, 1959, стр. 55. 20. Г л у х о в а А. И., ЖПХ, № 8, 1853 (1960). 21. Бабаков А. А., Сталь, № 11, 1026 (1961). 22. Бабаков А. А., Хим. пром., № 4, 348 (1959). 23. Бабаков А. А., Передовой научно-технический и произ- водственный опыт. Новые материалы и сплавы для машинострои- тельной промышленности, ЦИТЭИН, вып. 7, 1961. 24. Б а б а к о в А. А., Ж а д а н Г. А. и др., Сталь, № 3, 276 (1961). 25. Шаронова Г. Н., Васильева Н. М. и др., Сборник материалов конференции по борьбе с коррозией, ЦБТИ, Горь- кий, 1962, стр. 52. 26. Бабаков А. А., Металловедение и термическая обработка металлов, № 11 (1961). 27. Стали с пониженным содержанием никеля. Справочник под ред. В. М. Приданцева и Г. В. Лившица, Металлургиздат, 1961. 28. Ш в а р ц Г. Л., Хим. машиностроение, № 5, 39 (1959). 29. Коррозия металлов в серной кислоте. Вестник технической и экономической информации, НИИТЭхим, № 1/13, 74 (1959). 30. Сидоркина 10. С., Хим. машиностроение, Ns 4, 17 (1960). 31. 10 к а л о в И. Н., Литейное производство, Ns 2, 9 (1960). 32. Ю к а л о в И. Н., Шумрестова Г. П., Хим. машино- строение, Ns 3, 28 (1960). 33. Металлы и сплавы в химическом машиностроении, Труды НИИхиммаш, под ред. И. Н. Юкалова, вып. 40, 1962. 34. Ю к а л ов И. Н., Литейное производство, № 7, 39 (1959). 35. Ш в а р ц Г. Л., С и д о р к и н а Ю. С. и др., Хим. пром., Ns 7, 631 (1959). 36. Михайло в-М и х е е в П. В., Новый промышленный ме- талл—титан, Машгиз, 1958. 71
37. Мор оз Л. С., Чечул и н Б. Б. и др., Титан и его сплавы, ч. 1. Технически чистый титан, Судпромгиз, 1960. 38. Р ом а н у ш к и на А. Е., Плахова Ю. М. и др., Сбор- ник материалов конференции по борьбе с коррозией, ЦБТЙ, Горький, 1962, стр. 44. 39. Коррозия металлов. Сборник переводов статей под ред. И. Л. Ро- зенфельда, Издатинлит, 1955. 40. Клинов И. Я., Хим. машиностроение, № 4, 5 (1960). 41. Носов А. В., Хим. машиностроение, № 5, 35 (1959). 42. Клинов И. Я., Труды МИХМ, XXII, 1960, стр. 75. 43. Шварц Г. Л., Хим. машиностроение, № 6, 18 (1962). 44. Ш в а р ц Г. Л., ШевелкинБ. Н. и др., Жури. ВХО им. Менделеева, № 3, 317 (1963). 45. Корнилов И. И., Хим. наука и пром., № 6, 803 (1958). 46. Дол о б о в В. В., Куду к и с А. М., Изв. АН СССР ОТН, Металлургия и топливо, № 4, 77 (1960). 47. П у л ь ц и н Н. М., Титановые сплавы и их применение в ма- шиностроении, Машгиз, 1962. 48. Титан в промышленности. Сборник статей под ред. Глазунова С. Г., Оборонгиз, 1961. 49. Г у р е в и ч П. Н., ЯгупольскпйЛ. Н. и др., Авто- матическая сварка, № 10, 19 (1959). 50. Рычков И. И., Труды МИХМ, XXII, 1960, стр. 85. 51. Т а л а е в а Г. В., Б у д з ю к Т. В. и др., Хим. волокна, № 6, 44 (1962). 52. Альбом конструкций типовых узлов химической аппаратуры, изготовляемой из титанового сплава ВТ1-1, НИИхиммаш, 1961. 53. Информационный бюллетень о зарубежной химической промыш- ленности, № 14, 58 (1961); № 18, 36 (1961). 54. Колчин О. П., Ниобий и тантал. Области освоения и воз- можного применения, ВИНИТИ АН СССР, 1959. 55. Новые материалы в технике, под ред. Е. Б. Тростянской, Гос- топтехнздат, 1962. 56. Металлические покрытия в химическом машиностроении. Сбор- ник статей под ред. В. М. Семина, 1959. 57. Сточи к Г. Ф., Защитные покрытия в машиностроении, Машгиз, 1963. 58. Ш в ы р я е в Г. К-, Электролитические металлические покры- тия деталей и изделий в химической промышленности, Госхим- издат, 1955. 59. Б а р т у н е к Э., Хим. машиностроение, № 4, 22 (1962). 60. П о д г а е в с к и й И. А., Хим. машиностроение, № 4, 43 (1960). 61. Ш ев ел кин Б. Н., Жури. ВХО им. Менделеева, № 3, 294 (1963). 62. Б а л а к и н а И. А., Александрова Т. К- и др., Стандартизация, № 11, 22 (1963). 63. R a b а 1 d Е., Werkst. u Korros., № 9, 544 (1961). [Экспресс-ин- формация «Коррозия и защита металлов», № 1, реф. 3 (1962)]. 64. Shepard J. W., Corrosion, № 3, 19 (1961); № 6, 21 It (1962). 65. В ii n g e r Y., Werkst. Korros., Hf. 11, 681 (1961). 66. M a t h a у W. L., Ind. Eng. Chem., № 9, 85A (1958). 67. H e p n e r J. L., Chem. Proc. Eng., № 4, 180 (1962). 72
68 E n g 1 e Y. P., F 1 о у d G., Rosen R. В., Corrosion, № 2, ' 33 (1959). 69. Т г а с у A. W., Chem. Eng., № 2, 152, 154, 156 (1962). 70 J n е s о n Е., Chem. Proc. Eng., № 8, 357—359, 361—363, ’ 365—366 (1960). 71. Corros. Prewent Control, № 2, 25 (1962). 72. W e у e r m u 1 1 e r G., Chem. Proc. (USA), № 10, 33 (1961). 73. Katz W„ Werkst. Korros., № 6, 357 (1960). 74 С о n о 1 1 у В. I. et al., Chem. Proc. Eng., № 2, 83—87, 89 (1961). 75. Berger R., Rev. univ. mines, № 2, 55 (1960). [Экспресс-ин- формация «Коррозия и защита металлов», № 22, реф, 155 (I960)]. 76. Baker S., Corros. Technol., № 4, 8 (1961). 77. Korrosion und Korrosionsschutz Hrsg, F. Todt, 2, Aufl., Berlin, 1961. 78. Warren D., Corrosion, № 3, 101 (1960). 79. Cox F. G., Corros. Technol., № 3, 69 (I960). 80. В e 1 1 G. R., Corros. Technol., № 3, 65—70, 76 (1961). [Экспресс- информация «Коррозия и защита металлов», № 23, реф. 221 (1961)]. 81. Rumford F., Chem. Eng. Materials, 2nd. ed., London, Cons- table and Co, 1960.
Глава 11 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОРРОЗИОННОСТОЙКИЕ МАТЕРИАЛЫ Неметаллические химически стойкие материалы в по- следние годы широко применяются в качестве коррозион- ностойких, конструкционных материалов и защитных покрытий1. При этом создается возможность не только экономить цветные металлы, дорогостоящие высоколе- гированные стали и сплавы, но и осуществить такие тех- нологические процессы, для проведения которых не при- годны металлические аппараты. В настоящее время, например, в США и ФРГ неме- таллические материалы, главным образом пластические массы, применяют в аппаратостроении соответственно в количестве 21 и 16% (от общего количества исполь- зуемых конструкционных материалов). Наряду с пластмассами большое распространение приобретают неметаллические материалы на основе си- ликатов, из которых изготовляют стеклянные трубы, эмалированную аппаратуру, керамическое оборудование. Все неметаллические коррозионностойкие материалы подразделяются на два класса: материалы органического и неорганического происхождения2* 85. Ассортимент материалов первого класса, в отличие от материалов второго класса, чрезвычайно велик и непре- рывно возрастает. На рис. 12 представлена в виде схемы классификация неметаллических материалов органического происхож- дения. Основное место среди неметаллических коррозионно- стойких материалов по разнообразию ассортимента и свойств, по масштабам использования и значимости за- нимают пластические массы3'в* 86. Это материалы ца ос- 74
Иове природных или синтетических соединений, которые под действием температуры и давления способны формо- ваться и сохранять приданную им форму после охлаж- дения. В зависимости от способа получения различают пласт- массы полимеризационные и поли конденсационные. Рис. 12. Общая классификация неметаллических материалов органического происхождения. По типу полимерных соединений пластмассы под- разделяют на термопластичные и термореактивные. Тер- мопластичные пластмассы содержат высокомо- лекулярные полимеры или сополимеры линейной струк- туры (полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид и т. д.). В их состав входят также пластификаторы, стабилиза- торы. При нагревании термопласты приобретают пластич- ность, размягчаются, а при охлаждении вновь возвраща- ются в твердое упругое состояние и сохраняют свои преж- ние свойства. Термореактивные пластмассы содержат низкомолекулярные полимеры, отверждающиеся с образованием полимеров трехмерной структуры при нагревании или под влиянием катализаторов (феноло- 75
формальдегидные и карбамидные смолы) или под дей- ствием отвердителей (эпоксидные смолы, полисилоксаны, ненасыщенные эфиры). При повышении температуры термореактивные пласт- массы тоже приобретают вначале пластичность, пе- реходят в вязкотекучее состояние, но затем отвержда- ются, становятся неплавкими и нерастворимыми .(вслед- ствие образования сетчатой структуры) и в пластичное состояние не возвращаются. Термореактивные пластмассы различают по типу на- полнителя, придающего им определенные механические (прочностные) и другие свойства: 1. Порошковые (древесная мука, асбестовый порошок, кварцевая мука и др.). 2. Волокнистые (хлопчатобумажные очесы, асбесто- вое волокно, стеклянное волокно). 3. Листовые (стеклянная или хлопчатобумажная ткань). 4. Пластмассы со стеклянным наполнителем (волок- но, ткань) под общим названием «стеклопластики». Физические и механические свойства Полиэтилен Полисти Показатели Полиизобути- лен пег высокого давления (низкой плотности) НИЗКОГО давле- ния (высо- кой плот- ности) Полипропилен блочный Исходные мономе- ры /СН, Н2С=С<СНз СН2=СН4 СН2=СН-СН, СоН5-СН= ГОСТ или ТУ . . ТУ мхп 2987—52 ВТУ мхп 4138—55 и МРТУ 6-05-8(9-64 МРТУ 6-05- 890 -64 СТУ 36-13-925— 63 ГОСТ 9440-G0 ТУМ219—52 Плотность, г/сжЗ . Удельная ударная вязкость, кгс см/смъ • - • 1,33-1,42 0,09 0,92-0,93 16 0,94— 0,96 Не ло- мается 0,90-0,91 80-85 1,1 15-20 76
Полимеризационные пластмассы К ним относятся пластмассы, получаемые полимери- зацией и сополимеризацией10. Почти все пластмассы этой группы (кроме асбовинила) являются термопластами. Характеристика и свойства полимеризационных пласт- масс представлены в табл. 27. Полиизобутилен — каучукоподобный продукт с мо- лекулярным весом от 2000 до 80 000. Полиизобутилен получают полимеризацией изобутилена по непрерывно- му методу с катализатором BF3 при температурах от —80 до —100 °C в присутствии жидкого этилена (хладоагент и растворитель мономера). Полиизобутилен устойчив к действию влаги, слабых кислот и щелочей, растворим в углеводородах, сероуглероде, нерастворим в низших спиртах и сложных эфирах. Нестоек к действию солнеч- ного света и ультрафиолетовых лучей в присутствии кислорода воздуха. Высокомолекулярный полиизобутилен выпускают че- тырех марок (ВТУ 1655—54): П-85, П-118, П-155, П-200; полимеризационных пластмасс ТАБЛИЦА 27 рол Полиметил- метакрилат (органическое стекло) Винипласт (поливи- нилхлорид) Фторопласты Асбовинил эмуль- СИОН* ный 3 ЗМ 4 40 сн3 сн2 сн2 с.н2 сн2=с соосн, СН2=СНС1 cf2= =CFC1 cf2= -cf2 СН-С5С-СН ту ТУ мхп ТУ МХП ВТУ — ТУ ВТУ ВТУ мхп мхп 1827—51 гост 9440—60 26-54 3823-53 ГОСТ 9639-61 М518- 54 и М481- 55 МХП М162— 54 и М191- 57 ВТУ ФП 4-59 М817— 59 3109—53 1,05 1.8-1,2 1,38-1,43 2,09 2,02 2,1-2,3 1.7 1.4-1,5 15-22 Не менее 12 100—180 20—160 Не ло- мается Не ме- нее 100 100-160 2.9 77
Пол исти Полиэтилен Показатели Полиизобути- лен пег высокого давления (низкой плотности) низкого давле- ния (высо- кой плот- ности) Полипропилен блочный Предел прочности, кгс/см2 при растяже- нии .... при сжатии . при изгибе . 30—70 120-160 125—145 120—170 220—400 400-450 200-450 300- 360 600-700 800-1100 350-500 800-1000 850-1000 Относительное удлинение при разрыве, % . . . 300—500 150-500 200-800 500-700 1,5-3,5 Твердость по Бри- неллю, кгс/мм* Теплостойкость по Мартенсу, °C . . 67 (по Шору) 43-52 60 70-120 75 70-95 100-110 18-20 80 Морозостойкость, °C -55 -70 -60 -35 Ниже —20 Температура раз- мягчения0, С . . Теплопроводность W,, кал/(сМ'Сек'град) 110-120 7,0 Выше 125 9,6 160-170 3,3 100 1,9 Коэффициент ли- нейного терми- ческого расшире- ния аХ 106 ... — 22-55 10,0 11,1 6,0-6,2 Удельное объемное электрическое сопротивление, ом-см 1015-1016 (полимера) 1017 1017 3,5-1014 1015—1017 Электрическая прочность, кв/мм 16-23 (полимера) 45—60 45—60 30-32 20 Диэлектрическая проницаемость (при 50 гц) . . . tg угла диэлектри- ческих потерь (при 50 гц) . . . 2,25—2,35 (полимера) 0,0003-0,0005 (полимера) 2,2-2,3 0,0003 2,2-2,3 0,00014 2,0-2,5 0.0002-0,005 2,6 0,00045 Водопоглощение за 24 ч, % ... Температурный предел примене- ния, °C 0-0,05 50 0,01 80-100 0,01 100-110 <0.01 140- 150 0,005 60-70 78
Продолжение табл. 27 рол Полиметил- метакрилат (органическое стекло) Винипласт (поливи- нилхлорид) Фторопласты Асбовинил эмуль- сион- ный 3 ЗМ 4 40 350—400 1000 600- 1000 650 700-850 600—650 400 -600 800—1000 900—1200 300-400 500-570 600 - 800 250—300 350 140-200 120-200 110-140 300 -350 395 150-215 200—350 130-300 1,5—3,5 2,5 10-25 30-200 200-250 250-400 90-180 — 20 18-24 15-18 10-13 7.8-8 3-4 5-3 13-25 80 60-70 65 70 — 100 -110 (по Вика) 120-150 150-200 Ниже -20 -50 -20 -195 — —269 — -50 100 120-125 160-170 208 -210 — Не ме- нее 400 — — 1,9 3,5-6,0 3.9 1.4 — 5,9-6,0 — 1.3 6,0-6,8 8-12 6-7 6-12 — 8—21 — 2,4-3 1014— 1015 1012-2-1013 1013 1,2-1018 2-1017 (1,1- 1.9)- 1018 — — 20 25-40 15-45 13-15 23-25 25-27 — — 2,7—2,8 3,5—3,6 4,1 3,0 ' 3,0 1.9-2,2 — — 0,002 0,02—0,06 0,01 0,015 0,012 0,0002 — — 0,07 0,3 0.3-1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5-1,0 60-70 80 60 125 180 250 150—180 110-120 7?
низкомолекулярный полиизобутилен — марки П-20 (ТУ 1761—54р). В качестве коррозионностойкого материала используется полиизобутилен марок П-200 и П-155> на- полненный сажей и графитом и выпускаемый, по ТУ 2987—52, в виде листового обкладочного материала «пластин полиизобутиленовых марки ПСГ». Полиизо- бутиленовые обкладки могут применяться самостоя- тельно для защиты от коррозии или в качестве непрони- цаемого подслоя для различных видов футеровки (при температурах до 100 °C). Большим преимуществом поли- изобутиЛена марки ПСГ является хорошее крепление к металлу (без нагревания) на клее 88 или 88Н. За рубежом листовой полиизобутилен известен под маркой «опанол». Полиэтилен11* 12 — термопластичный полимер, про- дукт полимеризации этилена. В зависимости от условий получают полиэтилены: высокого давления (ПВД), низ- кого давления (ПНД) и среднего давления (ПСД). Раз- личный механизм полимеризации этилена при разных давлениях обусловливает образование неодинаковых по структуре и свойствам полимеров. Полиэтилен высокого давления отличается низкой плотностью; степень кристалличности его составляет ~65%, величина кристаллов 190А; полиэтилен низкого давления характеризуется высокой плотностью; сте- пень кристалличности 84—87%, размеры кристаллов 360 А; полиэтилен среднего давления характеризуется по- вышенной плотностью и кристалличностью, достигаю- щей 93%. Полиэтилен обладает высокой стойкостью к различным агрессивным средам (кислотам, щелочам, растворам со- лей и различным органическим жидкостям). При повы- шенных температурах набухает, даже растворяется в бен- золе, толуоле и др. При воздействии тепла и ультрафиоле- товых лучей, а также кислорода воздуха стареет. Полиэтилен высокого давления выпускается (по МРТУ 6-05-889—64) нескольких марок, в наименовании которых стоящие впереди буква и цифра «П2» обозначают, что это полиэтилен низкой плотности (0,92 г!смэ— номинально), последующие три цифры указывают десятикратное зна- чение индекса расплава, а буква после цифр — основ- ную область применения. Например: П2030-К — поли- этилен низкой плотности (ПВД) с индексом расплава SO
3,0 г/10 мин, предназначенный для изоляции проводов и кабелей общего назначения. Полиэтилен низкого давления, т. е. высокой плотно- сти, выпускается по МРТУ 6-05-890—64 следующих ма- рок, в зависимости от вида дальнейшей переработки в изделия: Л — для литья под давлением, П — прессо- вания, Э — экструзии, В — выдувания, Н — напыления и наплавления защитных покрытий. Эти буквы стоят после цифр, обозначающих десятикратное значение ин- декса расплава, а впереди буква и цифра «П4» указывают, что это полиэтилен высокой плотности (0,94 г/см3). В табл. 27 приведена характеристика полиэтиленов высокого и низкого давления. Полиэтилены обладают очень хорошими технологическими свойствами, из них можно получать изделия литьем, экструзией, прессова- нием, их можно подвергать механической обработке, они хорошо склеиваются и свариваются. Сочетание легкости обработки с высокой химической стойкостью обусловливает возможность широкого исполь- зования полиэтилена во многих отраслях техники, в том числе и в химических производствах в качестве конструк- ционного материала, а также для получения защитных покрытий. За рубежом полиэтилен выпускают многие фирмы под различными марками. Ниже приводятся названия некото- рых марок, выпускаемых в различных странах: Англия .... алкотен, политен, телкотен ФРГ. луполен, хостален, весто- лен Италия .... фертен, ротен Франция . . , пластилен, лионитен США. марлекс, алатон Ассортимент и назначение изделий и полуфабрикатов из полиэтилена, выпускаемых отечественной промыш- ленностью, представлены в табл. 28. Полипропилен, так же как и полиэтилен, — термо- пластичный полимер, продукт полимеризации пропилена. Полипропилен отличается высокой степенью кристаллич- ности (95%) и повышенной, по сравнению с полиэтиле- ном, температурой плавления (160—170 °C). Этим опре- деляются значительные преимущества полипропилена пе- ред полиэтиленом: более высокие прочность, термостой- (5—2620 8)
ТАБЛИЦА 28 Ассортимент изделий и полуфабрикатов из полиэтилена и их назначение Наименование ГОСТ или ТУ Назначение Полиэтилен кабельный (высокого давления) Прокладочный матери- ал (композиция по- лиэтилена с полиизо- бутиленом: ПОВ-20 ПОВ-ЗО ПОВ-50 ПОВ-67 Пленки полиэтилено- вые Лента полиэтиленовая с липким слоем Листы и плиты Трубы полиэтиленовые напорные (из поли- этилена высокого давления) То же (из полиэтилена низкого давления) Фасонные части трубо- проводов (из поли- этилена высокого давления) То же (из полиэтилена низкого давления) Бутылки, фляги, фла- коны и прочие объ- емные изделия ТУ МХП 2524—53 ВТУ МХП 4440—55 ВТУ лснх 33080—60 ТУ МХП 2747—51 ВТУ МХП 4430—55 1 ГОСТ 10354—63 / ВТУ МХП М 709—561 ВТУ М 621—55 / СТУ-30-14222—64 ВТУ ЛСНХ 33059—60 МРТУ 6-05-918—63 МРТУ 6-05-917-63 МРТУ 6М 857—61 МРТУ 6М 858—61 ВТУ ЛСНХ 33018—58 Для изоляции прово- дов, кабелей, радио- аппаратуры В качестве химически стойких прокладок и уплотнений В качестве электроизо- ляционного прокла- дочного и упаковоч- ного материала Для рукавов и лент Для склеивания поли- этиленовой пленки В качестве электроизо- ляционных материа- лов Для транспортировки агрессивных жидко- стей То же » Для хранения и тран- спортировки агрес- сивных жидкостей кость, газо- и паронепроницаемость, стойкость к окисле- нию и действию агрессивных сред. В то же время морозо- стойкость полипропилена значительно ниже, чем у поли- этилена. Для повышения морозостойкости полипропиле- на его модифицируют другими олефинами; сополимер 82
этилена с пропиленом (СЭИ) имеет ту же морозостойкость, что и полиэтилен. Методы переработки полипропилена и полиэтилена аналогичны, но склеивается полипропилен несколькс труднее, чем полиэтилен. Из полипропилена можно из- готовлять трубы, электротехнические и машинострои- тельные детали, формованные и литые изделия, отличную газонепроницаемую пленку и волокно, предназначенное для технических целей, а также для текстильных изделий. Полипропилен выпускается в виде белого, пригодного к переработке порошка и гранулированный (окрашенный и неокрашенный) пяти марок: ПП-1 — для переработки литьем под давлением, ПП-2 и ПП-4 для переработки ме- тодом экструзии; ПП-3 и ПП-5 — для прессования. С увеличением масштабов производства полипропилен бесспорно будет все больше применяться в антикорро- зионной технике. За рубежом он известен главным обра- зом под названием «моплен». Полистирол — термопластичный полимер, продукт по- лимеризации стирола. В зависимости от метода полимери- зации получают блочный, суспензионный и эмульсионный полистиролы. Полистирол обладает высокой химической стойкостью и отличными диэлектрическими свойствами, по характеризуется недостаточной термостойкостью и повышенной хрупкостью при действии ударных нагру- зок. Блочный и суспензионный полистиролы легко пере- рабатываются в изделия методом прессования, литьем под давлением и экструзией. Эмульсионный полистирол очень плохо перерабатывается литьем под давлением, поэтому его применяют чаще всего для изготовления пе- нистых изделий и облицовочных плиток. При сополимери- зации стирола с другими мономерами, например акрило- нитрилом, а-метилстиролом и др., значительно улучша- ются тепловые и прочностные свойства полимера. К таким стирольным пластикам относятся сополимеры, по- лученные при сополимеризации стирола с акрилонитри- лом марок CH, СН-28 и СН-20. Совмещением сополимера СН-20 с нитрильпыми каучуками СКИ-26 и СКН-40 по- лучен пластик СН-П (прочный) с улучшенными меха- ническими свойствами, а совмещением полистирола с каучуком СК.Н-18 — литьевая масса марки ПКНД и уда- ропрочный полистирол для переработки литьем под дав- лением и экструзией. 6* 83
ТАБЛИЦА 29 Ассортимент и назначение полистирола и его сополимеров Наименование и марка | ГОСТ или ТУ Назначение Полистирол блочный (марок Д и Т) ГОСТ 9440—60 Полистирол Д — для изготовления элект- ротехнических дета- лей и изделий; по- листирол Т — для различных техничес- ких изделий Полистирол блочный (вальцованный) ТУ М 219—52 Для изготовления электроизоляцион- ных деталей прессо- ванием и литьем под давлением Плиты из блочного по- ТУ МХП 2030—49 и Для изготовления де- листирола 35-XII-356—61 талей высокочастот- ной аппаратуры ме- ханическим путем Полистирол эмульсион- ный (марок А и Б) ГОСТ 9440—60 В качестве электроизо- ляционных техничес- ких изделий и для широкого потребле- ния; полистирол мар- ки Б—для изготов- ления антикоррози- онных и тропико- стойких деталей Полистирол эмульсион- ный (марки С) ВТУ МХП М 725—56 Для изготовления пе- нопластов Полистирол эмульсион- ный гранулирован- ный ВТУ МХП М 742—57 Для изготовления тех- нических и бытовых изделий Полистирольиая плен- ка Сополимеры стирола ТУ МХПМ139—54 Для кабельной про- мышленности марсж ВТУ ЛСНХ 33060—60 В качестве деталей с СН-28 ВТУ ЛСНХ 33009—58 повышенной механи- СН-20 ВТУ ЛСНХ 33037—59 ческой прочностью и СНП гранулиро- ванный СТУ 30-125 14—63 стойкостью к бензи- ну, маслам и морской СНП листовой СТУ 30-14149—63 воде Литьевая масса марок: ПКНД, ПКНД-5, пкнд-ю ТУ МХП М-395—53 В качестве деталей с повышенной механи- ческой прочностью и диэлектрическими свойствами 84
Продолжение табл. $9 Наименование и марка ГОСТ или ТУ Назначение Ударопрочный поли- стирол марок УПП-1 и УПП-2 СТУ 36-13 858-62 Для изготовления тех- нических изделий литьем под давлени- ем и экструзией Ассортимент и области применения полистирола и его сополимеров приведены в табл. 29. За рубежом полистирол и его сополимеры выпускаются под следующими назва- ниями: «стирон», «дилон», «каринекс», «краластик», «ци- колак» и др. Полиметилметакрилат (органическое стекло) — термо- пластичный полимер — продукт полимеризации мети- лового эфира метакриловой кислоты. Выпускается в виде листового стекла (ТУ МХП БУ 23—53 и № 26—54) и прессовочного порошка марок Л-1 и Л-2 (ТУ 35-ХП-299— 61). Полиметилметакрилат отличается высокой прозрач- ностью, механической прочностью, малой плотностью, стойкостью к бензину, маслам и воде. Органическое стекло широко используется для остекления самолетов, автомашин, изготовления прозрачных моделей опытных установок, для медицинских приборов и инструментов, часовых стекол и т. п. Прессовочные полиметилметакрилатные порошки при- меняются для изготовления прозрачных деталей повы- шенной стойкости (к маслам, бензину, спирту, щелочам и другим химическим реагентам), например смотровых и водомерных стекол и других деталей контрольно-из- мерительных приборов. За рубежом полиметилметакрилат известен под на- званием «плексиглас» (США, ФРГ, ГДР, Франция), «пер- спекс» (Англия) и др. Кроме рассмотренных полимеризационных пластмасс особую группу составляют продукты полимеризации га- лоидопроизводных этилена. Простейшим и наиболее освоенным представителем этой группы является поли- винилхлорид. Поливинилхлорид (полихлорвинил) — термопластич- ный полимер, продукт полимеризации хлористого винила, 85
т. е. этилена, в котором один атом водорода замешен хлором. В результате смешения порошка поливинилхло- рида со стабилизатором и последующей термомеханиче- ской пластикации смеси на горячих вальцах получается широко известный твердый материал — винипласт; при совмещении поливинилхлорида с пластификатором обра- зуется мягкий полихлорвиниловый пластикат. Для винипласта характерно сочетание высокой стой- кости во многих агрессивных средах (кислотах, щелочах, растворах солей, некоторых органических растворителях) с хорошими физико-механическими и диэлектрическими свойствами. В связи с этим винипласт широко используется в ка- честве конструкционного материала для изготовления труб, запорной и соединительной арматуры, небольших аппаратов, ванн и т. п., а также в качестве защитных покрытий. Применение винипласта несколько ограничивается вследствие его невысокой термостойкости (60—70 °C) и недостаточной морозостойкости (от —10 до —20 °C). Винипласт обладает хорошими технологическими свойствами: он легко сваривается, склеивается, формует- ля, прессуется, штампуется, хорошо поддается различ- ным видам механической обработки (резанию, фрезеро- ванию, сверлению и т. д.). Из сополимеров винилхлорида хорошо известен поли- винилиденхлорид — саран, содержащий >75% винил- иденхлорида, обладающий более высокими, чем вини- пласт, физико-механическими свойствами и химической стойкостью. Применяется саран для футеровки и изго- товления коррозионностойких труб, арматуры, моно- волокна. Ассортимент изделий и назначение полуфабрикатов из винипласта, выпускаемых отечественной промышлен- ностью, представлены в табл. 30. За рубежом винипласт известен, главным образом, под названием: «винидур», «экадур» и «PVC». Фторопласты9’ 13> 14 — продукты полимеризации фтор- производных этилена: трифторхлорэтилена (фторо- пласт-3) и тетрафторэтилена (фторопласт-4). Они отли- чаются особо высокой химической стойкостью в широком диапазоне рабочих температур: от —195 до +125-4-170 °C 86
ТАБЛИЦА 30 Ассортимент и назначение изделий и полуфабрикатов из винипласта Наименование ГОСТ или ТУ Назначение Листы марок ВН, ВП, ВНТ ГОСТ 9639—61 Для вентиляционных труб, аппаратов, фу- теровки Трубы, стержни и про- фили ТУ МХП 4251—54 Для трубопроводов, применяемых в аг- рессивных средах, и арматуры к ним, иасосов Трубки гибкие (шлан- ги) ТУ МХП М 599—55 Для транспортировки воздуха, масла, га- за, воды Прутки сварочные ТУ МХП 90—48 СТУ 30-12307—62 Для заполнения швов при сварке изделий из винипласта Фасонные части ТУ МХП 3480—53 Для отводов, поворо- тов, тройников, крес- товин, компенсаторов Вентили проходные ти- па «Косва» ТУ МХП 2420-50 Для запорной армату- ры к трубопроводам для агрессивных сред Для ванн, баков, зме- евиков, реакторов, мерников, газоходов Аппаратура и изделия ТУ МХП 3866—53 Пластикат листовой ВТУ МХП 2024—49 Для защитных покры- тий, прокладок Пластикат прокладоч- ТУ МХП 3702—59 Для прокладок для аг- ный листовой СТУ 30-12421—62 рессивных сред Пластикат кабельный ГОСТ 5960—51 Для электроизоляции и оболочек электри- ческих кабелей Пластикат листовой для газовой аппаратуры ТУ МХП 3702—53 Для прокладок для газовой аппаратуры Пленка винипластовая ВТУ МХП 2025—49 Для электроизоляции каландрированная СТУ 30-12281—62 и изготовления изде- лий широкого по- требления Для электроизоляции Перфорированная и гофрированная ТУ МХП 2023—49 Пленка упаковочная В-118 ТУ МХП М 786—57 Чехлы для консерва- ции машин Пластикат пленочный ТУ МХП 3703—53 Для диафрагм, мемб- ран и других дета- лей газовой аппара- туры 87
Продолжение табл. 30 Наименование ГОСТ или ТУ Назначение Лента полнхлорвинило- вая изоляционная ПХЛ-20, ПХЛ-30, ПХЛ-40, ПХЛ-50 Липкая поливинилхло- ридная лента ТУ МХП 2898—55 ВТУ НСНХ Г-1—62 Для ремонта и сращи- вания изоляции про- водов и оболочек ка- беля; для защиты подземных трубопро- водов Для защиты магист- ральных газонефте- проводов для фторопласта-3 и от —270 до +260-i-300 °C для фто- ропласта-4. По химической стойкости фторопласт-4 превосходит не только все известные пластмассы, но и большую часть металлов. На него действуют только расплавы щелочных металлов и элементарный фтор, а из растворителей — фторированный керосин. Стойкость фторопласта-3 несколько меньше. Кроме указанных реагентов на него также действуют аромати- ческие и некоторые хлорсодержащие углеводороды. В то же время большим недостатком фторопласта-4 является трудность его переработки. Для получения изделий из фторопласта его прессуют в две стадии: при обычной температуре и большом удельном давлении (300—400 кгс/см2), а затем спекают полученную форму при 370—380 °C. Химическая инертность фторопласта-4 обусловливает и его плохие адгезионные свойства; поэтому он не склеи- вается и не сваривается обычными для пластмасс мето- дами. В последние годы для получения некоторых изде- лий начали применять сварку фторопласта-4, но практи- чески она сводится к спеканию фторопластовых пленок и заготовок при высоких температурах (380—390 °C). Свариваемые участки_ нагревают с помощью металли- ческих пластинок, к которым подведен электрический ток. Разработан также способ флюсовой сварки фторо- пласта, позволяющий получать прочность сварного шва, почти равную первоначальной прочности материала. В ка- 88
честве флюса используется фторуглеродная масса, так называемая смазка УПИ, к которой добавляется фторо- пластовый порошок. Сварка производится при 370 °C под давлением 3 kzcIcm1. Еще труднее фторопласт-4 склеить16. Для этого пред- варительно активируют его поверхность, например, рас- твором металлического натрия в жидком аммиаке16, после чего обработанные поверхности изделий из фторо- пласта-4 склеивают между собой, а также с другими ма- териалами обычными клеями. Для обработки фторо- пласта-4 перед склеиванием предложены также другие химические соединения, например расплав чистого ук- суснокислого калия (рекомендация А. Я. Королева и др.17), нагретого до ~325 °C. Для усовершенствования технологических приемов обработки фторопласта-4 с целью более широкого ис- пользования этого исключительно высококоррозионно- стойкого материала предложены различные способы мо- дификации политетрафторэтилена. Модифицированный фторопласт-4Д представляет со- бой водную суспензию тонкодисперсного порошка фто- ропласта-4. Он отличается от обычного политетрафтор- этилена формой частиц и несколько меньшим молекуляр- ным весом18. Водные суспензии фторопласта-4Д, стабилизированные поверхностно-активными веществами, используются для нанесения покрытий, изготовления пле- нок, пропиток и т. п. Из водных суспензий можно полу- чать также пасту осаждением порошка и введением в него бензина, вазелинового масла, ксилола и толуола. Такая паста может быть использована затем для переработки методом экструзии с последующим спеканием изделий при 370 °C. Таким способом изготовляют трубки и другие изделия с более сложным профилем. Эту же пасту можно применять в качестве химически и термически стойких сальниковых набивок или прокладок. Фторопластовые уплотнительные материалы ФУМ (МРТУ 6-М870—62) и набивки (ВТИ 110—62) широко используются для соединений, затворов и других конструкционных узлов, работающих в условиях трения, вибраций, повышенных температур и агрессивных сред18. Фторопласт-40 и фторопласт-42 также представляют собой модифицированные фторопласты, способные об- рабатываться прессованием, экструзией, литьем под дав- 89
леНием и свариваться горячим способом. Они выпуска* ются в виде белого порошка и могут использоваться для защиты от коррозии химической аппаратуры, труб, фи- тингов и других деталей, работающих в сильно агрессив- ных средах20’ 21. Для получения пленок, изделий и лаковых покрытий разработан растворимый в органических растворителях, но химически стойкий фторсодержащий полимер — фто- ропласт-26. В отличие от политетрафторэтилена (фторопласта-4) трифторэтнлен (фторопласт-3) обладает хорошими технологическими свойствами и перерабатывается прес- сованием, литьем под давлением, экструзией, но при сравнительно высоких температурах (200—220 °C и выше). Термостойкость фторопласта-3 не очень велика (100— 120 °C); для модифицированного фторопласта-ЗМ темпера- турный интервал применения22’ 23 расширен до 150— 170 °C. Фторопласт-3 поставляется на заводы в виде порошка или заготовок. Из него изготовляются детали, главным образом электротехнические, прокладки, мембраны и другие изделия; он применяется также в качестве покры- тий для защиты химической аппаратуры. Ассортимент прессовочных и поделочных фторопластовых материалов, выпускаемых отечественной промышленностью, приведен в табл. 31. За рубежом многие фирмы выпускают фторопласты под различными названиями: «тефлон», «флуон», «хоста- флон», «флуорофлекс», «флуоропласт» и др. Асбовинил представляет собой пластическую массу, полученную из смеси лака этиноль и измельченного ас- беста. Несмотря на то, что полимер получается полиме- ризацией дивинилацетилена и тетрамера ацетилена, ас- бовинил относится к термореактивным пластмассам, так как в процессе отверждения переходит в неплавкое и не- растворимое состояние. Для получения асбовинила перед употреблением сме- шивают дивинилацетиленовый лак (лак этиноль) с асбес- товым волокном и постепенно отверждают (на воздухе без подогрева — в течение 10—30 суток, при нагревании— в течение 2—15 суток, в зависимости от температуры). Асбовинил легко механически обрабатывается20* 24> 25. 90
ТАБЛИЦА 31 Ассортимент прессовочных и поделочных фторопластовых материалов Наименование ГОСТ или ТУ Назначение Фторопласт-4 (мар- ки А, Б и В) ГОСТ 10007—62 В качестве изделий и пленок, стойких к аг- рессивным средам, с высокими диэлектричес- кими свойствами Фторопласт-4 Д МРТУ 6-05-942—64 В виде паст и дисперсий для изготовления экстру- зией труб и для получе- ния изоляционных и дру- гих покрытий профиль- ных изделий Фторопласт-40 (мар- ки II и III) ВТУ ГХК М-817—59 В качестве химически стойкого уплотнительно- го материала и диэлек- трика. Для изготовле- ния конструкционных изделий прессованием (II) и экструзией (III) Фторопласт-42 (мар- ки В, П и Л) ВТУ 208—62 Для изготовления прессо- ванных и экструзионных изделий (П), волокон (В) и лаковых покры- тий (Л), стойких к аг- рессивным средам Заготовки из фторо- пласта-4 ТУ М-810—59 Для изготовления методом механической обработки электроизоляционных, антифрикционных, уп- лотняющих и химичес- ки стойких элементов конструкций и деталей Заготовки из отхо- ВТУ НСНХ 08—59 Для изготовления методом дов фторопла- ста-4 ТУ 35 XII-605—63 механической обработки уплотняющих и анти- фрикционных изделий Пластины из фторо- пласта-4 ВТУ 35-XII-397—62 Для прокладок и диа- фрагм Трубы из фторо- пласта-4 ВТУ № 277—60 Для транспортировки аг- рессивных жидкостей и газов Фторопласт-3 МРТУ6 № 05-946—65 В виде суспензий для антикоррозионных по- крытий и для изго- товления изделий 91
Продолжение табл. 31 Наименование ГОСТ или ТУ Назначение Фторопласт-ЗМ (марки А и Б) МРТУ 6-05-905—63 В качестве защитных по- крытий и для изготов- ления пленок и деталей Заготовки из фторо- пласта-ЗМ ВТУ М-840—61 Для изготовления методом механической обработки уплотнительных и кон- струкционных деталей Изделия из фторо- пласта-3 ТУ М-830—60 В качестве уплотнитель- ных элементов конст- рукций Для получения пленок, лаковых покрытий и из- делий Фторопласт-26 МРТУ 6-05-906—63 Фторопластовый уплотнительный материал (ФУМ) МРТУ 6-М-870—62 Для получения химически стойких и термостойких самосмазывающихся на- бивочных и прокладоч- ных материалов Асбовинил используется в качестве защитных покры- тий, а также для изготовления листов, пластин, труб, арматуры и отдельных деталей26, работающих в агрес- сивных средах: разбавленных щелочах, растворах со- лей, неокисляющих минеральных и органических кисло- тах, в сухих и влажных газах, в пресной и морской воде. Асбовинилом можно защищать не только металлы, но дерево и бетон. В последнее время особый интерес проявляется к но- вым химически стойким термопластичным материалам: поликарбонатам, представляющим собой про- дукты взаимодействия дифенолов (например, дифенилол- пропана) с эфирами угольной кислоты или фосгеном; полиформальдегиду — продукту полимери- зации формальдегида и пентопласту — просто- му хлорированному полиэфиру (полипентаэритриту). Эти материалы образуют особую группу, во многих отноше- ниях ломающую существующее представление о термо- пластах. Обладая комплексом ценных свойств, они эф- фективно используются для изготовления различных деталей, которые ранее изготовлялись из алюминия, меди, бронзы, латуни, нержавеющей стали и других цен- ных металлов и сплавов27» 87. 92
ТАБЛИЦА 32 Физические и механические свойства поликарбонатов, полиформальдегида и пентопласта Показатели Поликарбонаты Полиформ- альдегид Пентопласт Плотность, г] см3 Удельная ударная вязкость, 1,2 1,4 1,4 кгс-см/см3 180—200 30—40 (прессован- 35—40 п ый) Предел прочности, кгс]см? 600—890 600—700 при растяжении .... 420-436 при сжатии 800—900 1300 900 при изгибе 800—1000 750—1100 650—770 Относительное удлинение при разрыве, % Твердость по Бринеллю, до 85 20—40 25—35 кгс/мм2 Теплостойкость по Мартен- 15—16 25—40 до Ю су, °C 135—140 —100 120 150—170 (по Вика) Морозостойкость, °C ... . —60 -60 Температура плавления, °C . Т еплопроводность, 235—300 170—180 180 ккал] м-ч- град Коэффициент линейного тер- 0,17 0,308—0,985 — мического расширения, а.10° 60—70 1,0* 7,8—8,0 Удельное объемное электри- ческое сопротивление, ом-см 4.1015—2-101» 1,2-10м 4-10хв Электрическая прочность, 100 кв]мм 20—25 23 Диэлектрическая проницае- мость (при 10° гц) .... tg угла диэлектрических по- 2,6—3,0 3,1—3,2 2,8 0,005—0,010 терь (при 10° гц) .... 0,003—0,064 0,010 Водопоглощение за 24 ч, % 0,16—0,3 0,2 0,01 * По зарубежным данным а= (24,7 и 81)-10 ». Физические и механические свойства поликарбона- тов, полиформальдегида и пентопласта представлены в табл. 32, а данные химической стойкости в гл. III. Поликарбонаты28» 88> 80 — термопластичные полиме- ры — полиэфиры угольной кислоты, получаемые в ре- зультате поликонденсации эфиров угольной кислоты с двухатомными фенолами. 93
Поликарбонаты выгодно отличаются от других тер- мопластичных полимеров повышенной прочностью к удар- ной нагрузке, стабильностью свойств и размеров в ши- роком диапазоне температур от минус 100 — минус 135 °C до плюс 135 — 140 °C, стойкостью к окислению, к действию бензина (за исключением самого легкого), различных минеральных, животных и растительных ма- сел, алифатических углеводородов, спиртов, разбавлен- ных и некоторых концентри- рованных (плавиковой, азот- ной) минеральных и органи- ческих кислот, окислитель- ных и восстановительных сред. Они менее стойки в слабых щелочах, аминах, аммиаке, хлорированных уг- леводородах, пиридиновых основаниях, диоксане00. Наряду с высокой удель- ной ударной вязкостью им присуща гибкость, поэтому даже при температуре —190 °C этот материал обла- дает некоторой эластично- стью. Поликарбонаты сохраня- ют механические свойства на Рис. 13. Стойкость поликарбо- натов в воде: / — кипящей; 2 — при нормаль- ных условиях; 3 — в условиях 50%-иой относительной влажности. воздухе, при 150 °C в течение 26 недель, при 170 °C — 8 недель и в кипящей воде — 4 недели; при нормальных условиях они поглощают 0,3—0,35% влаги при комнатной температуре и не более 0,58% паров кипящей воды, не- зависимо от продолжительности воздействия; это хорошо видно на рис. 13. Поликарбонаты обладают высокими диэлектрически- ми свойствами, не изменяющимися в широком диапазоне температур. Они перерабатываются в изделия на стан- дартном оборудовании обычными для термопластов спо- собами: экструзией и литьем под давлением. Пленки и детали из поликарбонатов легко свариваются при на- гревании или горячим воздухом и склеиваются клеями или соответствующими растворителями. В антикоррозионной технике поликарбонаты могут применяться в качестве защитных покрытий, наносимых 94
на Металлические детали из растворов или напылением порошков, а также в качестве конструкционного мате- риала для изготовления различных емкостей, труб, на- сосов, деталей воздуходувок, кранов, вентиляторов и прочего оборудования, контактирующего с агрессивными средами. Для полимера характерна высокая прозрачность, поэтому его можно использовать в качестве высокопроч- ного органического стекла; кроме того, он легко окра- шивается в любые цвета. М. С. Акутин, В. Н. Котрелев и др.28 получили стек- лопластики на основе поликарбонатов и стеклянной тка- ни, отличающиеся от обычных стеклотекстолитов (СТ, СТУ, СТК-41) повышенной механической прочностью. Отечественной промышленностью поликарбонат (диф- лон) вырабатывается в виде порошка или гранул (ТУ П-262—63). За рубежом выпускают поликарбонаты следующих марок: лексан и мерлон (США), макролон (ФРГ). Полиформальдегид10» 27> 81> 92 — термопластичный по- лимер, продукт полимеризации формальдегида; имеет линейную структуру и состоит из разветвленных поли- оксиметиленовых цепей (• •—ОСН2—ОСН2—••) боль- шой длины. Он характеризуется повышенной степенью кристал- личности (около 75%), жесткостью, высокой механичес- кой и ударной прочностью, эластичностью, хорошим модулем упругости, высокой термостабильностью, стой- костью к растворителям. Практически полиформальдегид сохраняет свои проч- ностные свойства в интервале температур от —40 до + 120 °C. При этой температуре, даже при нагрузке до 175 кгс!см\ коэффициент трения полиформальдегида по стали (0,1—0,3) не изменяется, поэтому полиформальде- гид является антифрикционным материалом. Отличные физико-механические свойства полиформ- альдегида сочетаются с хорошими диэлектрическими свойствами, что придает ему, как электроизоляционному материалу, большую ценность. По имеющимся сведениям, физические и диэлектрические свойства полиформальде- гида не изменяются при эксплуатации в условиях дли- тельного нагрева при 85 °C и периодического до 95
120 °C, при значительной влажности и даже после непо- средственного контакта с водой. Довольно высокая тем- пература плавления полиформальдегида (180 °C), наряду с высокой степенью кристалличности и лучшим, чем у других пластмасс, сопро- тивлением ползучести осо- бенно при повышенной температуре, обусловлива- ет высокую стабильность размеров изделий из по- л ифор мальдегида. На рис. 14 представле- на зависимость удлине- ния полиформальдегида от продолжительности воз- действия постоянной на- грузки при 25 °C. Износостойкость поли- формальдегида выше, чем у других полимерных ма- Рис. 14. Зависимость удлинения полиформальдегида от продолжи- тельности воздействия постоянной нагрузки при 25 °C (в кгс/см2)-, 1 — 350; 2 — 434; 3 — 455; 4 — 490. териалов, хотя и уступает полиамидам. Так, например, при испытании на истира- ние в шаровой мельнице сравнительные потери массы (в г) полиформальдегида и других материалов составили: Потери Материалы массы, г Полиамиды........................... 1 Полиформальдегид............. 4—6 Полистирол................... 15—20 Резина твердая..................... 10 Сталь.....................' . 15—20 Полиформальдегид отличается повышенной стойкостью (по сравнению, например, с полиэтиленом) к действию органических растворителей — спиртов, эфиров и осо- бенно ароматических, алифатических и галоидсодержа- щих углеводородов, но он разрушается в концентриро- ванных минеральных кислотах и щелочах и по водостой- кости уступает полиэтилену. Более подробные данные о химической стойкости полиформальдегида см. в гл. III. Полиформальдегид легко перерабатывается на стан- дартном оборудовании обычными методами: литьем, экс- трузией и прессованием; он легко сваривается и склеи- вается. 96
Методом экструзии из полиформальдегида можно по- лучать различные профилированные изделия: прутки, шланги, стержни, трубы; его можно также использовать и как конструкционный материал для изготовления шестерен, зубчатых колес, вкладышей подшипников скольжения, арматуры и других изделий. Пленка из по- лиформальдегида очень прочна и выдерживает длитель- ное время нагрузку, а также воздействие обычных рас- творителей. Полиформальдегид с добавлением стабили- заторов выпускается в виде порошка или гранул двух марок: А — литьевой, Б — экструзионный, разного на- значения (СТУ 36-13-8—64). За рубежом полиформальдегид выпускает фирма «Дю- пон» под названием «делрин». Пентопласт5* 10» 27» 93 — термопластичный полиэфир, хлорированный полипентаэритрит. Это кристаллический полимер, хлорметильная группа которого связана с углеродом основной цепи полимера. Пентопласт содержит до 46% хлора; в отличие от по- ливинилхлорида и перхлорвинила, он при нагрева- нии до 285 °C не выделяет хлористого водорода и таким образом обеспечивает хорошую химическую стойкость материала. Пентопласт стоек к большей части органических рас- творителей, слабым и сильным щелочам, слабым и неко- торым сильным кислотам; на него действуют только силь- ные окисляющие кислоты, такие, как азотная и дымящая серная. При этом воздействие агрессивных сред значительно меньше влияет на изменение механических свойств пен- топласта, чем на изменение свойств фторопласта-3. Пенто- пласт более стоек, чем полипропилен, к концентрирован- ным минеральным кислотам (30%-ной хромовой и 60%-ной серной) и органическим кислотам (75%-ной уксусной) и особенно к органическим растворителям: кетонам, хлор- содержащим и ароматическим углеводородам. Такая по- вышенная химическая стойкость пентопласта обусловле- на его строением — прочностью связи хлорметильных групп с углеродом основной цепи и компактностью его кристаллической структуры. Удачное сочетание физико- механических свойств с повышенной химической стой- костью выгодно отличает пентопласт от других термо- пластичных материалов. Пентопласт сохраняет ценный 7—2620 97
комплекс механических показателей и стабильность раз- меров также при повышенных температурах. Теплостой- кость его выше, чем обычных термопластов, даже фторо- пласта-3, с которым он сравним по химической стойко- сти. Так, диаметр образцов пентопласта при выдержке в течение 24 ч при 40 °C изменяется примерно на 0,05 мм, а при 80 °C — на 0,06 мм, в то время как диаметр образ- цов фторопласта-3 в этих же условиях изменяется соот- ветственно на 0,53 и 0,57 мм, т. е. в 10 раз больше. Практически, пентопласт можно эксплуатировать при 120—125 °C, а по мнению некоторых исследователей, при температуре до 150 °C. По диэлектрическим свойствам пентопласт занимает промежуточное положение между полиэтиленом или поли- стиролом (с малым коэффициентом диэлектрических по- терь) и полиамидами. Пентопласт обладает хорошими технологическими свойствами: легко сваривается горячим воздухом, имеет достаточно низкую вязкость при температуре плавления (около 180 °C); незначительно изменяется в объеме при переходе из расплавленного состояния в твердое, и по- этому при охлаждении размеры изделий из пентопласта сохраняются и в них не возникают внутренние напря- жения. Пентопласт хорошо перерабатывается литьем под давлением и экструзией на -обычном оборудовании; пленки, полученные методом экструзии, имеют хорошие механические показатели. Пентопласт используют в качестве коррозионностой- кого конструкционного материала, а также защитного покрытия87’.94. Пентопластовые покрытия можно наносить методом газопламенного напыления, окунанием в суспен- зию полимера или распылением ее с последующим спека- нием порошка. Для защитных обкладок можно приме- нять листовой пентопласт. Из пентопласта изготовляют оборудование, работающее при повышенных температу- рах в агрессивных средах; фасонную и запорную армату- ру, детали насосов, диафрагмы клапанов, трубы, про- кладки и пр. За рубежом пентопласт известен под назва- нием «пентон» и широко используется в химической про- мышленности для изготовления трубопроводов, венти- ляционных каналов, дистилляционных колонн, скруббе- ров и реакторов. Слоем пентона толщиной 0,8—1,0 мм покрывают трубы из низколегированной стали; такие 98
трубы длиной 3,5 м и диаметром от 40 до 600 мм выпус- кает фирма «Hercules Powder Со». Хлорированный полипентаэритрит выпускают также под маркой «перодлон 301» в виде водной суспензии, ко- торой покрывают центрифуги (суспензия отличается очень хорошей адгезией к металлу). Поликонденсационные пластмассы Отвержденные поликонденсационные термореактив- ные пластмассы, содержащие наполнитель, отличаются высокой прочностью и используются в качестве конст- рукционного материала. Поликонденсационные пласт- массы, наполненные стекловолокном, стеклотканями и другими видами стекломатериалов настолько прочны и одновременно легки, что могут быть пригодны для из- готовления крупногабаритных изделий, корпусов лодок, судов, автомашин и даже зданий. Свойства поликонденсационных пластмасс, исполь- зуемых в качестве коррозионностойких материалов, пред- ставлены в табл. 33. Фенопласты — наиболее широко известные термореак- тивные пластмассы на основе феноло-формальдегидных смол — продуктов поликонденсации фенола с формальде- гидом. В зависимости от вида наполнителя они подразделя- ются на пресспорошки, волокниты и текстолиты. Наибо- лее обширную группу, перерабатываемую в изделия обыч- ным литьевым или профильным способом, составляют пресспорошки. Различают пресспорошки общего назна- чения с высокими электроизоляционными свойствами, с повышенной водостойкостью и теплостойкостью (К-18-36, К-211-2 и др.); пресспорошки повышенной химической стойкости (фенолиты и декоррозиты); повышенной проч- ности (ФКП, ФКПМ) и пресспорошки особого назначения (для полупроводников и деталей рентгеновской аппа- ратуры, К-104-205). В антикоррозионной технике волокниты и слоистые пластики, фаолит и текстолит10» 28 имеют гораздо боль- шее значение, чем пресспорошки. Волокнит (ТУ МХМ 459—57) используется для изготовления изделий с повышенной механической проч- ностью; стекловолокниты АГ-4 (ГОСТ 10087—62) — для 7* 99
Физические и механические свойства Фенопласты Основные показатели фенолиты (К-17-28 К-18-23 и др.) фаолит текстолит Исходные мономеры .... СвН6ОН и снго ГОСТ или технические уело- ВИЯ гост ТУ ГХП гост 5689—60 35—44 5—52 Плотность, г/см3 Удельная ударная вязкость, 1,6 1,6 1,3—1,4 кгс!смг Предел прочности, кге/см* 4,5—7,0 3,5—5,5 25—35 при растяжении .... 300—400 150—350 800—1000 при сжатии 1500—1700 500—900 2300—2500 при изгибе 550 300—600 1200—1600 Относительное удлинение при разрыве, % Твердость по Бринеллю, — 0,2 0,8—1 кгс!мм? Теплостойкость по Мартенсу, 30—40 20 35 °C Теплопроводность Х\104 125 150 125 кал!см-сек-град Коэффициент линейного 1,1 0,7—1 5—8,2 термического расширения а>(10в 0,8—2,5 2—2,5 3,5—4,0 Удельное объемное электри- ческое сопротивление, ом-см 5 1012—5 • 1013 10» Ю1°—1018 Электрическая прочность, 14,3—18 кв! мм Диэлектрическая проницае- — 5 мость (при 50 гц) . . . . tg угла диэлектрических по- 0,02—0,04 —- 8 терь (при 50 гц) — 0,2—0,4 (при 10е гц} Водопоглощение за 24 ч, % . Температурный предел приме- 0,02—0,05 140 0,5—1,8 0,35—0,65 нения, °C 120—160 ЮО—120 * По данным, приведенным в кн. «Новые материалы в технике», под ред £ g 100
ТАБЛИЦА S3 поликонденсационных пластмасс Аминопласты А н Б Полиамиды Полиэфирные смолы Кремннйоргани- ческне смолы (асбоволокнпт) Эпоксидные Смолы (отверж- денные) R CO(NH3)2 и СН2О Диамины, амино- и дикарбоио- вые кисло- ты, лактам Дикарбоно- вые кисло- ты или их ангидриды II гликоли 1 НО—Si—ОН R Эпоксидные соединения (эпихлор- гидрин) и двух- атомные фенолы гост 9359—60 1,4—1,5 ТУ м 617—57 1,11 ВТУ лснх 33024—59 1,6—1,7 ВТУ мхп 4386—55 1,9 См. стр. 106 1,2—1,23 5—6 100—120 250—300 18-20 15—20 500—600 1500 600—800 450—600 700—800 800—900 2700—3000 2100—3500 1900—2700 230—600 1325 500—800 700—800 1300—1600 1200—1300 0,2—0,5 100 5 — — 30 14-15 — 20 10-12 100 60 92—200 200-350 105-110 9 8 4 — — 2,5-5,5 11—12 8-10 — 6 Юн 4,5.101® lOU—lOi® ЮК» ЮН 10-15 15-30 20 2 25-30 5—7 3,8—4,2 3,0—4,3 — 3,6—3,9 0,07 0,025—0,03 0,020 0,01—0,04 0,003 0,5—0,7 0,5* 0,3—0,5 0,2—0,5 0,3 — 100 — 200—300 120 Тростянской, Гостоптехиздат, 1962, стр. 61, влагоемкость полиамида 68 от 2,5 до 8—10 %. 101
изделий, выдерживающих высокие температуры (тем- пературный предел эксплуатации от —60 до +200 °C, теплостойкость по Мартенсу 280 °C). Стекловолокнит АГ-4 перерабатывается в изделия горячим прессованием. Предел прочности при растяжении составляет 5000 кгс/см2; при сжатии 1300 кгс1см2. Типичным представителем волок- нитов, используемых в качестве антикоррозионных ма- териалов, является фаолит — термореактивная пласт- масса на основе резольной феноло-формальдегидной смо- лы. В качестве наполнителя применяются асбест (марка А), асбест и графит (марка Т) или асбест и кварцевый пе- сок (марка П). В отвержденном состоянии фаолит отличается высокой химической стойкостью, прочностью и может подвергать- ся механической обработке. Его выпускают в сыром виде (для покрытий, футеровки, в качестве замазок) и в от- вержденном состоянии в виде листов и готовых изделий. Фаолит отверждается при 120—130 °C. Ниже приводится ассортимент полуфабрикатов и из- делий из фаолита: Листы ЮООх 1400 мм из сырого фаолита марок А и Т толщиной 8—20 мм .... ТУ МХП 322—45 Листы отвержденные тех же размеров из фаолита марок АиТ..................... ТУ ГХП 35—44 Замазка из фаолита марок АиТ............ ТУ МХП 34—44 Трубы и фасонные части к ним из фаолита марок АиТ диаметром до 200 мм ... ТУ МХП 321—45 Вентили для труб диаметром 50 и 100 мм . . ТУ МХП 325—51 Краны для труб диаметром 33 и 50 мм . . . ТУ МХП 325—51 Ванны емкостью от 60 до 1400 л..........ТУ МХП 324—45 Адсорбционные башни, колонки тарельчатые и насадочные, абсорберы трубчатые, холо- дильники, центробежные насосы и другое оборудование..........................ТУ МХП 3014—51 За рубежом фаолит известен под названием «Haveg». Текстолиты и стеклотекстолиты — материалы на основе феноло-формальдегидных смол, ко- торыми пропитаны хлопчатобумажные или стеклянные ткани. Используются как конструкционные материалы для изготовления антифрикционных и электроизоляцион- ных деталей, а также деталей, работающих в агрессивных средах. В соответствии с назначением текстолит выпускается: поделочный (ГОСТ 5—52), листовой электротехнический 102
(ГОСТ 2910—54), металлургический (ГОСТ 4184—54) и в виде текстолитовых стержней (ГОСТ 5385—50). В ка- честве коррозионностойкого материала используется тек- столит поделочный. Аминопласты — термореактивные пластмассы на осно- ве карбамидных смол — продуктов поликонденсации формальдегида с мочевиной и ее производными. Наиболь- шее распространение из них получили пресспорошки различных расцветок, марок А и Б, К-77—51 (ТУ М-3883— 53) и др., применяемые для дугостойких электротехниче- ских деталей и бытовых изделий. Полиамиды30— продукты поликонденсации аминокар- боновых кислот, диаминов с дикарбоновыми кислотами или ступенчатой полимеризации лактамов. Выпускаются они главным образом в виде полимеров, из которых лить- ем под давлением или прессованием изготавливаются раз- личные изделия для машиностроения, электротехнической, . авиационной и других отраслей промышленности, а также пленки и клеи. Значительная часть полиамидов исполь- зуется для получения синтетических волокон. Представителями полиамидов, применяемых в каче- стве пластмасс, являются найлоны, капрон, капролон, смола 68 и др. В табл. 34 перечислены марки и назначе- ние полиамидов, выпускаемых отечественной промыш- ленностью. Они отличаются высокой износо- и абразиво- стойкостью, хорошими антифрикционными свойствами и стойкостью к атмосферным воздействиям, воде и многим химическим реагентам. Полиэфирные смолы — продукты поликонденсации многоатомных спиртов и двухосновных кислот или ан- гидридов (так называемые алкидные смолы). При получении полиэфиров из кислот и спиртов, со- держащих между углеродными атомами реакционноспо- собные двойные связи, образуются полимеры — ненасы- щенные полиэфирные смолы. Они используются в качест- ве связующих в конструкционных стеклопластиках, а также в качестве лакокрасочных материалов и клеев31. Отечественной промышленностью выпускаются полиэфир- ные смолы следующих марок: ПН-1 (СТУ 30-14086—63), ПН-3 (СТУ 30-14263—64), ТГМ-3 и МГФ-9 (ВТУ БУ 17-56), ТМГФ-11 (СТУ 12-10111—61). Кремнийорганические полимеры — продукты поликон- денсации алкилгидроксисиланов (кремнийорганических со- 103
ТАБЛИЦА 34 Ассортимент и назначение полиамидов Наименование и марка ГОСТ или ТУ Назначение Полиамидная смола 54 ТУ МХП М 318—56 В качестве ударопрочных изделий, стойких к дей- ствию нефтепродуктов, масел, эфиров и щело- чей Полиамидная смола 548 ТУ М 739—57 То же Полиамидная смола 68 ТУ М 617—57 ГОСТ 10589-63 В качестве механических и ударопрочных изделий, стойких к алифатичес- ким, ароматическим, хло- рированным углеводоро- дам, спиртам, альдеги- дам, кетонам, маслам и растворам щелочей Полиамидная смола АК-7 ВТУ П 328—63 В качестве водомаслобензо- стойких изделий с хоро- шими диэлектрическими свойствами Капролон ТУ П382—64 Крупногабаритные изде- лия, шестерни, вклады- ши подшипников, втул- ки, кольца, уплотнитель- ные прокладки Полиамидная пленка ТУ УХП моенх В качестве герметизирую- ПК-4 17—58 щих изоляционных мате- риалов, стойких к угле- водородам, упаковочного и газонепроницаемого материалов В качестве шестерен, вкла- Капрон (поликапро- ВТУ ГХП лактам) М 687—57 ВТУ УХП 69—58 дышей подши пников, деталей арматуры Наполненный поли- ВТУ П 179—60 В качестве антифрикцион- амид 68 ТУ П 323—63 ных деталей, водо-, ще- лоче-, бензоло- и бензи- постойких единений). Полимерные цепи этих молекул состоят из че- редующихся атомов кремния и кислорода, в которых кремний соединен с различными органическими радика- лами. Превращение смол в термостабильное состояние происходит при 160—200 °C. Получающиеся продукты обладают хорошей механической прочностью, малоизме- 104
няющейся в широком интервале температур от —50 до +300—350 °C, и высокими диэлектрическими свойствами. Кремнийорганические полимеры используют для изго- товления лаков, пропитывающих составов, клеев и пласт- масс, а также каучуков и жидкостей, для смазочных масел, теплоносителей, гидрофобных материалов. При добавлении к кремнийорганическому полимеру наполнителя получается высокопрочный термостойкий электроизоляционный материал, применяемый для изго- товления электроарматуры и электрооборудования, кор- пусов и деталей электро- и радиоприборов, дугостойких деталей и различных мелких изделий, работающих в ус- ловиях повышенных (до 200—300 °C) температур. В настоящее время выпускаются следующие кремнийоргани- ческие пластмассы: асбоволокнит К-41-5 ТУ 35-XII- 572—63, прессматериалы разных марок и стеклотексто- литы СКМ-1 ТУ ОЭПП503-001—57 и СТК-41 ТУ 35-ЭП- 270—64 СТ К-71 ВТУ 76—58. Эпоксидные смолы (полиоксиэфиры) — олигомеры и полимеры, содержащие в макромолекуле эпоксидные группы н.с—сн— продукты полимеризации двухатомных фенолов с эпок- сидными соединениями (эпихлоргидрином). Эпоксидные группы расположены по концам цепи, а гидроксильные — вдоль всей цепи. Отверждаются под действием аминов, ангидридов двухосновных кислот и других реагентов по механизму реакции поликонденсации. Процесс отвержде- ния может происходить не только при нагревании, но и при комнатной температуре. Выпускаются эпоксидные смолы различных марок, в зависимости от количества эпокси-групп и молекулярного веса, и представляют собой жидкости различной вязкости или твердые про- дукты. Эпоксидные смолы обладают очень хорошей адгезией к металлам, стеклу и другим неметаллическим материа- лам, включая пластмассы; высокой механической проч- ностью; хорошими диэлектрическими показателями; хи- мической стойкостью в кислых и щелочных средах. Эпоксидные смолы применяют для приготовления клеев, лаков, эмалей, заливочных и герметизирующих 105
компаундов, электро- и радиодеталей, в качестве связую- щего для стеклопластиков и других слоистых материалов, в качестве защитных покрытий32. Отечественной промышленностью выпускаются эпо- ксидные смолы следующих марок: ЭД-5, ЭД-6, ЭД-Л и ЭД-П (ГОСТ 10587—63), Э-40 (ТУ УХП-295—55) и Э-37 (СТУ 30-14118—63). Выпускаются также эпоксидные компаунды К-153 (СТУ 30-14161—64) для склеивания материалов и К-115 (СТУ 30-14148—63) для пропитки, герметизации и склеи- вания материалов) и др. Битумно-асфальтовые пластмассы В эту группу входят пластмассы на основе природных и нефтяных асфальтов и смол, битумов, каменноуголь- ных, сланцевых и древесных пеков, получаемые при пи- рогенетической деструкции различных органических ве- ществ. Пластмассы этого типа стойки к минеральным кисло- там (слабых и средних концентраций), растворам солей и щелочей. Они применяются главным образом для изо- ляции и защиты от коррозии подземных и магистральных трубопроводов, а также для защиты полов в химических цехах33. Нефтяные битумы используются в виде грунтовочных составов (раствор битума в бензине), в качестве основного материала покрытия, а также для приклейки рулонных материалов. В зависимости от температуры размягчения и других свойств различают нефтяные битумы нескольких марок. Термопластичная асфальтопековая масса (ТУ ГХП 26—50) используется в качестве прессовочного материала для изготовления аккумуляторных баков, крышек и пробок к ним. Битумные мастики (битуминоли) получаются сплавлением битумов с минеральными кислотоупорными наполнителями (цементом, каолином, диабазовой и андези- товой мукой и др.) и с армирующими добавками (асбес- том). Хорошие результаты получены также при добавле- нии к битумам 5—10% резины (в виде крошки). При этом улучшается эластичность, морозостойкость, ста- бильность электрического сопротивления в растворах 106
электролитов, механическая прочность и другие свой- ства битумов. Битумно-резиновые мастики марки МБР-И-90 с тем- пературой размягчения не ниже 90 °C и марки МБР-ИЗ-80 с температурой размягчения не ниже 80 °C используются для изоляционных работ. В состав мастик часто вводят рубракс — высокоплав- кий эластичный продукт, получаемый специальной обра- боткой битума. Гидроизоляционный рулонный материал на основе битумно-резиновых смесей известен под назва- нием бризола. Листовой кровельный картон, пропитан- ный битумом, называется гидроизолом; смесь битума с волокнистым асбестом, обработанная на вальцах и ка- ландрах, — борулином. Битумные материалы хорошо сочетаются с синтетиче- скими смолами. Так, например, если в каменноугольную смолу добавить эпоксидную смолу, получается ценный антикоррозионный материал ЭКС-1, обладающий свой- ствами составных компонентов. Этот материал наносят в виде мастики; он затвердевает без нагрева в слое любой толщины. Покрытия из ЭКС-1 стойки в серной, соляной и 5%-ной азотной кислотах, а также в щелочах, нефте- продуктах, маслах и бензине. Материалы на основе каучуков Каучуки — натуральный и синтетические представ- ляют собой высокомолекулярные соединения, предназна- ченные для изготовления резины и резиновых изделий. Синтетический каучук обычно получают полимеризацией и сополимеризацией различных непредельных соедине- ний; некоторые каучуки — поликонденсацией соответ- ствующих бифункциональных производных углеводоро- дов. Обычно каучуки используют в смеси с другими ин- гредиентами: наполнителями, вулканизующими агентами, пластификаторами, стабилизаторами и противостарите- лями. В результате вулканизации каучука, например серой, и присоединения ее по месту двойных связей про- исходит «сшивка», т. е. образование трехмерной струк- туры макромолекулы, придающей резине прочность, опре- деленную твердость и эластичность. В зависимости от количества введенной в резиновую смесь серы получают мягкие резины (2—4 вес. ч. серы на 100 вес. ч. каучука), 107
полутвердые и твердые, называемые эбонитами (30— 60 вес. ч. серы на 100 вес. ч. каучука). Эбониты можно применять самостоятельно для защиты аппаратуры или в качестве подслоя, но можно использовать и в качестве конструкционного материала. Отечественная промыш- ленность выпускает эбонитовые пластины (ГОСТ 2748— 53), трубы (ТУ МХП 1420—47) и трубки (ТУ МХП 24—11). Рис. 15. Классификация каучуков по свойствам и назначению. Каучуки применяют не только для получения резин и эбонитов, используемых в качестве коррозионностойких уплотнительно-прокладочных материалов и для гумми- рования (т. е. обкладки аппаратуры для защиты ее от воздействия агрессивных сред), но и для изготовления клеев, лакокрасочных материалов, герметиков, вяжущих составов и пр.34 На рис. 15 представлена классификация каучуков, применяемых в антикоррозионной технике. 108
Большую часть резин используют для изготовления шин, меньшую для получения резино-технических изде- лий, сравнительно небольшое количество выпускают в виде товарной невулканизованной резины, часть которой предназначена для гуммирования. В Советском Союзе выпускают синтетические каучуки следующих марок: натрий-бутадиеновый (СКВ), который постепенно заменяется более совершенным — полибута- диеновым регулярной структуры (СКД); бутадиен-сти- рольные (СКС и СК.МС); бутадиен-нитрильные (СКН); бутилкаучук; полихлоропреновый (наирит); полисуль- фидный (тиоколы); силиконовые (СКТ) и некоторые специальные виды каучуков. Почти из всех перечислен- ных каучуков изготовляют гуммировочные резины, эбо- ниты и герметики. В гуммировочных резинах до сих пор еще в значительной степени используется натуральный каучук (НК), являющийся по строению полиизопрено- вым38-38. В настоящее время получен и осваивается синтетический полиизопреновый каучук (СКИ), анало- гичный натуральному каучуку. В гуммировочных рези- нах этот каучук с успехом заменяет натуральный39 (см. табл. 35). ТАБЛИЦА 35 Сравнительные изменения физико-механических показателей резин на основе СК.И-3 и НК в агрессивных средах (в %) Агрессивная среда и условия испытаний Физико-механические показатели Резины на ос- нове СКИ-3, наполненные Резины па ос- нове НК. наполненные белой сажей лампо- вой сажей белой сажей лампо- вой сажей 20%-ная соляная кис- лота, 65 °C, 25 суток 33%-ная серная кисло- та, 65 °C, 50 суток 20%-ная уксусная кис- лота 50 ’С, 50 суток Прочность Относительное уд- линение Набухание Прочность Относительное уд- линение Набухание Прочность Относительное уд- линение Набухание —7 —8 + 3,7 —5,5 —7,5 +7,1 —19 0,0 —0,7 -59 —68 +22,2 -25,5 —67,0 0,0 —48 —45 +24,0 —34 +ю +4,1 -23,6 +9,0 +7,7 —27 + 1,5 +5,9 —30 -22 + 16,1 -2,0 —3,0 +0,51 -53 —40 +38,1 109
ТАБЛИЦА о Физические и механические свойства гуммировочных мягких резин и эбонитов Марка Основа (каучук) Плотность г/с.иЗ Предел прочности кгс!смЪ Удлинение, % Твердость по ТМ-2 кгс/смЪ ГОСТ 263—53 Пластич- ность по Вильямсу Моро- зостой- кость °C Способ крепления к металлу при растя- жении ие ме- нее при изгибе относи- тельное, ие менее оста- точное, ие бо- лее Гуммировочные (мягкие) резины 829 НК+СКБ 1,06 160 — 650 30 40—50 — —45 Клеем термопрен и 4508 1976 СКВ 1,14 60 — 225 20 56 — —40 С помощью подслоя эбо- нита или клеем термопрен 2566 НК+СКБ 1,1—1,2 150 — 600 35 20—40 — -40 Клеем термопрен и 4508 4476 СКВ 1,15 55 — 150 15 52 — —40 С помощью подслоя эбони- та или клеем термопрен 4849 нк 1,39 180 — 550 40 31 — —50 С помощью подслоя эбонита 8ЛТИ СКС-30 1,06 240 — 570 20 65—75 — —50 Клеем лейконат или клеем 200 343 СКМС-50 1,14 90 — 280—300 25 60—80 — —60 То же
8583 СКС-30 — 40 — 200 40 55—75 — —30 Стандарт- ный рецепт СКН-40 — 90— 100 — 300—500 10—30 40—85 — —50 ИРП-1025 Наирит 1,48 100 — 364 8 84 — — » ИРП-1256 Бутил- каучук 1,25 ~150 — 500 15—60 — — —40 » Полуэбониты 1751 СКВ 1,32 274 638 — — — 3,0—4,5 Клеем 2572 и 1805 1726 нк 1,12 — 940 — — — — То же Эбониты 1814 СКВ 1,33 364 713 — — — 4,0—5,5 2109 СКВ 1,21 320 577 — — — 3,5—5,0 2169 СКВ 1,14 450 800 — — — 3,0—4,0 »
Невулканизованные товарные резины (ТУ 815—53) подразделяются в зависимости от назначения и условий работы на две основные группы: общепромышленного и целевого назначения. В группу резин общепромышлен- ного назначения входят резины мягкие: а также средней и повышенной твердости. К ним относятся: 1) резины, предназначенные для защиты от воды, воздуха и слабых растворов кислот и щелочей; 2) теплостойкие; 3) морозо- стойкие; 4) масло- и бензостойкие и 5) с повышенной масло-бензостойкостью. Резины целевого назначения включают в себя резины, применяемые для гуммирования химической аппаратуры, для обкладки валов и арматуры. Резины и эбониты для защиты от действия агрессивных сред целесообразно выбирать в соответствии с материала- ми Всесоюзного научно-исследовательского института по нормализации и машиностроению (ВНИИНМАШ) РТМ- 22—61 «Покрытия защитные гуммированием»40. Физические и механические свойства наиболее широко применяемых для гуммирования резин и эбонитов, с ука- занием способа крепления их к металлу, приведены в табл. 36. Кроме гуммировочных резин в антикоррозионной технике используют прокладочно-уплотнительные и гер- метизирующие резиновые материалы. Для изготовления прокладок применяют листовую техническую резину (ГОСТ 7338—55) пяти типов: кислотощелочестойкую, теплостойкую, морозостойкую, масло-бензостойкую ма- рок А, Б и В и пищевую. Физические и механические свойства листовой техни- ческой резины представлены в табл. 37 (первые цифры, стоящие в соответствующих графах, относятся к мягким резинам, вторые — к твердым). Герметизирующие материалы чаще всего изготовляют в виде мастик или паст, большей частью не требующих нагрева для вулканизации или отверждения. Для получения герметиков Используют: полисульфид- ные каучуки — тиоколы, силиконовые, бутадиен-нитриль- ные каучуки в композициях со смолами и некоторые спе- циальные фторсодержащие каучуки. Тиоколовые герметики выпускают двух марок: У-ЗОМ (ТУ УТ-949—58) и УТ-31 (ВТУ УТ-932—59); эти мате- риалы включают три состава, которые смешивают перед употреблением: первый состав паста У-30 (тиокол, на- 112
ТАБЛИЦА 37 Физико-механнческие свойства листовой технической резины Тип резины Предел прочности при растяжении кгс/смъ Удлинение, % Твердость по ТШМ-2 кгс!см& относи- тельное остаточ- ное Кислотощелочестойкая . . . 35—55 350—200 25—20 4—20 Теплостойкая 40—60 300—100 18—15 4,5—26 Морозостойкая 40—65 250—200 25—20 4-20 Масло-бензостойкая марок: А 60—95 250-200 30—20 4—21 Б 45-55 400—180 40—15 4—22 В 45 150 15 10-12 Пищевая 40—45 350—300 35—20 4—10 полненный сажей или титановыми белилами), второй — паста П-9, содержащая агент вулканизации и пластифи- катор, и третий — ускоритель вулканизации в виде по- рошка41. Для лучшей адгезии тиоколовые герметики наносят непосредственно не на металл, а на грунт (ВТУР, клеи 88-Н, К-50 и др.). Вулканизация тиоколовых герметиков протекает при комнатной температуре в среднем за 24 ч. Кроме прямого назначения (герметизирующий материал) тиоколовые составы могут быть использованы в качестве покрытий, защищающих металлы от влаги и паров воды, бензина, растворов минеральных кислот и их солей, от атмосферных и других воздействий. В сочетании с эпо- ксидными смолами адгезия тиоколовых герметиков и не- которые их.свойства улучшаются. На основе силиконовых каучуков разработаны гер- метизирующие электроизоляционные компаунды, защи- щающие от воздействия влаги и атмосферы в широком интервале температур от —60 до +300 °C. Наиболее совершенным и освоенным промышленностью силиконовым герметиком является компаунд КЛ (ВТУ В-16—64). Герметики ГЭН-150 в (ТУ П-105—58) и ГЭН-301 (ВТУ МХП 3284—52), представляющие собой композиции бу- тадиен-нитрильного каучука СКН-40 с феноло-формаль- дегидными смолами (резольной смолой ВДУ и смолой ФКФ), в 5—6 раз прочнее тиоколовых и в 10—20 раз — силиконовых герметиков. Адгезия их к стали составляет не менее 35 кгс!см2, а к алюминию достигает даже 70— 170 кгс!см2. 8- 2620 113
Новые виды эластомеров К новым эластомерам, которые используются для за- щиты от коррозии, предъявляются более высокие, по срав- нению с существующими, требования по химической стой- кости, абразивному износу, истиранию, старению в окис- лительных средах и т. д. Такими свойствами в какой-то мере обладают эласто- меры на основе хлорсульфированного полиэтилена, фтор- содержащих полимеров и сополимеров и полиуретановых каучуков95. Хлорсульфированный полиэтилен (X С П Э), получают в результате введения в молекулу полиэтилена сульфохлоридной группы SO2C1 при обра- ботке полиэтилена, растворенного в четыреххлористом углероде, хлористым сульфурилом SO2C12 или смесью хло- ра и сернистого газа. Каучукоподобный полимер, полу- чаемый в виде белой рыхлой крошки, вулканизуется окислами металлов или солями органических кислот (преимущественно окисью магния и свинца или свинцо- выми солями органических кислот). Структурирование происходит в результате гидролиза и дальнейших реакций с сульфохлоридными группами. Вулканизация проте- кает в присутствии органических кислот или канифоли (гидрогенезированной), которая улучшает прочностные и технологические свойства смесей42» 43. Вулканизаты ХСПЭ отличаются исключительной, по сравнению с другими каучуками, озоностойкостью, со- противлением истиранию и многократному изгибу и вы- сокой стойкостью к воде, сильным окислителям, растворам кислот и щелочей, солям минеральных кислот, а также теплостойкостью (до 120 °C). Температура хрупкости их, так же как резин на основе НК, составляет—40 °C. В табл. 38 приведены рецептуры резиновых смесей на основе ХСПЭ, а в табл. 39 свойства вулканизатов (данные о химической стойкости см. гл. III). Эти ре- зины применяют для гуммирования резервуаров, аппа- ратов, труб, гальванических ванн, в качестве прокладок, кислотостойких шлангов, для футеровки вентилей, в виде вкладышей насосов и другого оборудования. ХСПЭ выпускается в опытно-промышленном масштабе. За ру- бежом ХСПЭ производится более 1Q лет под названием «хайпалон»9®, 114
ТАБЛИЦА 38 Состав (в вес. ч.) резин на основе ХСПЭ Ингредиенты Рецептура № 1 № 2 № 3 Полимер (ХСПЭ) 100 100 100 Канифоль гидрированная 2,Ь 2,5 10,0 Сажа ламповая или канальная .... —- 20 40 Мел осажденный 80 — — Окись магния 20 20 — Окись свинца — —— 40 Тиурам 1,0 0,2 — Альтакс —- 2,2 — Каптакс — — 3,0 Неозон Д — 1,0 — ТАБЛИЦА 39 Физико-механические свойства зезии иа основе ХСПЭ Рецептура Показатели № 1 № 2 № 3 Сопротивление разрыву, кгс!смг . . . 243 115 237 Относительное удлинение, % 200 220 225 Остаточное удлинение, % 5 10 12 Твердость по Шору 77 65 85 Сопротивление раздиру, кгс!см .... 64 54 40 Сопротивление истиранию, смР/квт-ч . —— 190 — Температура хрупкости, °C —40 —36 —40 Лакокрасочные составы на основе ХСПЭ в виде орга- нодисперсий отверждаются при комнатной температуре44; получаемые при этом покрытия обладают хорошими ме- ханическими свойствами, стойки к старению и действию окислителей, высокая адгезия к металлу улучшается в процессе эксплуатации; интервал рабочих температур приблизительно от—50 до +120 °C. Более совершенными являются фтор содержащие эла- стомеры, отличающиеся от других каучуков повышенной химической стойкостью и высокой термостойкостью. К ним относятся: сополимеры винилиденфторида с трифтор хлорэтиленом (эластомер Kel-F марок 3700 и 5500) и с гексафторпропиленом (витоны A, A-HV, флю- 8* 115
орел), фторакрилатные полимеры (эластомеры 1F4 и 2F4), фторированные силиконовые каучуки (силастик LS-53) и др.45’47 Витоны — фторкаучуки, получаемые водноэмуль- сионной полимеризацией винилиденфторида и гексафтор- пропилена при 100 °C в окислительно-восстановительных средах. Сополимер имеет линейную структуру, состоящую из чередующихся метиленовых и дифторметиленовых групп, среди которых имеются очень короткие перфтор- углеродные ответвления. Этот сополимер очень стоек. Витон — мягкий, полупрозрачный каучукоподобный продукт белого цвета, плотность 1,8 г!смя. Молекулярный вес витона А 100 000 и витона A-HV 200 000. Недавно выпущенный витон В обладает вязкостью, промежуточ- ной между витоном А и A-HV. Резиновые смеси из витона В более эластичны и имеют лучшие по сравнению с витонами других марок показа- тели термостойкости, температуры хрупкости, стойкости в азотной кислоте и некоторых других средах. Повышенная химическая и термическая стойкость витонов объясняется высоким содержанием фтора до 65%. Витоны выпускаются фирмой «Дюпон»97» 98. Вулканизация витонов протекает под действием поли- функциональных аминов, перекисей или под влиянием 0- или у-излучения. Амины вызывают преждевременную вулканизацию (скорчинг), и поэтому обычно применяют соли, например карбомат гексаметилендиамина. В ка- честве наполнителей используются термическая или газовая сажа и окислы металлов (магния, кальция, свинца или смесь окиси цинка и двухосновного фосфи- та свинца), которые облегчают процесс перекисной вул- канизации. Витоны всегда вулканизуют в две стадии: под давле- нием при 150 °C в течение 30 мин и с последующей довул- канизацией при нагревании в термостате или печи в те- чение 24 ч при 200—250 °C. Фторкаучук, аналогичный витонам, выпускается фир- мой «Келлог» под маркой «ф л ю о р е л» (ранее называл- ся эластомером 214 и Kel-F-2140); он является сополи- мером винилиденфторида и гексафторпропилена (70 : 30); это насыщенный полимер, содержащий более 60% фтора и вулканизующийся в две стадии теми же агентами и при тех же условиях, что и витоны. 116
В табл. 40 приведены примеры нескольких типичных рецептур резиновых смесей на основе витонов и флюоре- ла, а в табл. 41 — их физико-механическая характери- стика. ТАБЛИЦА 40 Состав (в вес. ч.) резни на основе фторкаучуков Ингредиенты Витон А Витон A-HV Витон В Флюорел Полимер 100 100 100 100 Сажа 25 25 20 15 Окись магния 20 15 15 20 Карбомат гексаметилен- диамина 1,5 1,5 2 1,4 ТАБЛИЦА 41 Физические и механические свойства резни на основе фторкаучуков Показатели Витои А Витон A-HV Витои В Флюорел Плотность, г/см3 1,8 1,8 1,86 1,85 Температура хрупкости, °C . -45 —47 -49 —45 Прочность при растяжении, кгс/см2 155-190 190—218 158 165 Относительное удлинение при разрыве, % 180—460 190—230 390 225—320 Твердость по Шору А . . . 71 71—75 74 65—71 Ценным свойством фторсодержащих эластомеров яв- ляется возможность длительной эксплуатации при высо- кой температуре: витонов — при 200—220 °C; флюорела при 230—260 °C, а кратковременно — до 315 и даже 360 °C. При низких температурах (от —40 до —50 °C) они сохраняют эластичность. Резины из витона можно использовать для изоляции проводов при невысоком напряжении. Удельное объемное электрическое сопротивление вулканизатов на основе витона А составляет 2,5-Ю12 ом-см, витона В 1,4-1014 и флюорела 1,5—2,0-1013 ом-см. Вулканизаты фторкаучуков отличаются исключитель- ной химической стойкостью: они стойки к атмосферным воздействиям, к озону, действию окислителей (включая 90%-ную перекись водорода и дымящую азотную кисло- 117
ту), алифатических, ароматических и хлорированных углеводородов, ароматических аминов, нефтяных и дру- гих топлив и масел. В разбавленных и концентрирован- ных минеральных кислотах и щелочах они стойки и при высоких температурах. В кетонах, альдегидах, простых эфирах и органических кислотах они растворяются. Растворы витона в кетонах применяют в качестве покрытий для получения из них пленок, а также для тер- мо- и химически стойких покрытий на тканях; из раство- ров (25%-ных) флюорела в метилэтилкетоне, толуоле или изопропиловом спирте тоже получают прочные хи- мически стойкие покрытия. Будучи химически стойкими, вулканизаты фторкау- чуков хорошо сохраняют свои прочностные свойства и эластичность в условиях воздействия агрессивных сред. Витоновые смеси легко обрабатываются на обычном оборудовании резиновых производств: шприцуются при 63—70 °C, каландрируются при температуре валков, рав- ной 50 °C. Флюорел, несмотря на более высокую вязкость по сравнению с другими каучуками, легко вальцуется и обрабатывается на стандартном оборудовании. Темпе- ратура формования флюорела 145—160 °C. Методом экс- трузии при 66—76 °C из него получают трубы. С помощью силиконовых адгезивов резины на основе витонов и флюорела можно крепить к металлу или при- вулканизовывать, но адгезия при этом составляет только 3,5 кгс!см2. В изделиях, работающих при температуре до 225 °C и выше, витоновые резины рекомендуется кре- пить клеем на основе самого витона, используя в каче- стве вулканизатов растворы витона в метилэтилкетоне с карбоматом гексаметилендиамина или триэтилентетр- амином". Из витона изготовляют уплотнительные кольца, саль- ники, прокладки, напорные рукава, баки под горючее, защитные покрытия и клеи, а также изоляцию для про- водов100. Трубы из витона выдерживают одновременно высокие температуры (до 200 °C), воздействие агрессив- ных сред и отличаются большой гладкостью. В них реко- мендуется транспортировать нефтепродукты, ароматические соединения, галоидсодержащие углеводороды, окисляю- щие среды, специальные топлива, смазочные масла и гидравлические жидкости. Из витона изготовляют ре- 118
генераторные трубки, используемые в токсичной атмо- сфере; он также служит эластичной защитой кабелей. Флюорел применяется в самолето- и ракетостроении для герметизации топливных отсеков, в качестве топливных и гидравлических шлангов и для изоляции; в химической промышленности — для прокладок, контактирующих с агрессивными жидкостями; в автомобилестроении — для уплотнения коробок скоростей, производства тормозов и т. п. Фторкаучуки такого типа, являющиеся продуктами эмульсионной полимеризации фторолефинов, выпускает отечественная промышленность под марками СКФ-32 и СКФ-26 (ВТУ 46-10—59 и ВТУ 825—60). Резины на основе этих каучуков известны под марками ИРП-1064 (ВТУ ЛСНХ 30016—58), 1136 и 2093. Эти резины вы- пускают в виде белых или черных пластин толщиной 1,4— 2,0 мм и используют при температурах от —60 до 4-200 °C в качестве уплотнительных и электроизоляционных про- кладок в электролитических конденсаторах, наполнен- ных серной кислотой 38 %-ной концентрации. Ниже приведены физические и механические свойства резины ИРП-1064: Предел прочности при растяжении, кгс/см? . не менее 150 Относительное удлинение при разрыве ... не менее 150 Остаточное удлинение при разрыве, % . . . не более 15 Удельное объемное электрическое сопротив- ление, ом-см при 20 °C ................................ не менее 1 • 1013 при 200 °C................................ не менее 5-Ю8 Электрическая прочность, кв/мм................ не менее 15 Фторкаучуки 1F4h 2F4 на основе фторакри- латных полимеров вулканизуются аминами при 154 °C в течение 30 мин в присутствии серы. Для получения ре- зины на 100 вес. ч. фторкаучука берут 35 вес. ч. сажи, 1,25 вес. ч. триэтилентетрамина и 1,0 вес. ч. серы (типо- вая рецептура). Образующиеся вулканизаты обладают свойствами, указанными в табл. 42. Фторакрилатные каучуки значительно более стойки, чем нитрильные, но несколько уступают витону и флюо- релу. Фторсиликоновые каучуки. Химическая стойкость силиконовых каучуков, отличающихся вы- сокой термостойкостью, может быть повышена при их фторировании. Получающиеся фторсиликоновые каучуки, 119
ТАБЛИЦА 42 Физические и механические свойства вулканизатов на основе фторакрилатных каучуков Показатели Фторкаучуки 1F4 2F4 Предел прочности при растяжении, кгс/см? Относительное удлинение при раз- рыве, % Твердость по Шору Набухание в бензоле, % Температурные пределы примене- ния, °C 84 360 52 26 от —50 до +200 70 400 52 19 от —50 до + 200 например силастик LS-53 — каучук на основе трифтор- пропилметилдихлорсилана, обладают удовлетворитель- ными прочностными показателями, эластичностью при низких температурах и повышенной химической стой- костью101 (табл. 43). ТАБЛИЦА 4. Химическая стойкость102 силастика LS-53 Агрессивная среда Температура °C Изменение объема % Изменение твердости Ацетон 24 +81 —21 Анилин 24 +4 —1 Масло 150 +4 —6 То же 200 +5 -14 Четыреххлористый углерод . . 24 + 21 —6 Этиловый спирт 24 +5 —2 Ксилол Азотная кислота 70 +21 —8 10%-ная 24 + 1 +2 концентрированная Серная кислота 24 +4 +• 10%-ная 24 0 0 концентрированная Гидроокись натрия 24 Разрушается 10%-ная 24 —2 —4 50%-ная 24 + 1 —4 Фторсиликоновые каучуки вулканизуются, так же как другие фторкаучуки, перекисями в две стадии: при 120
150 6С под давлением в течение 1 ч и при 200 *С в печи или термостате в течение 24 ч. Силастики обладают хорошей масло-бензостойкостью и в 7—10 раз более стойки к растворителям (изо- октану, ксилолу, четыреххлористому углероду), чем ди- метилсилоксановые резины. Ниже приведены физические и механические свойства силастика LS-53: Плотность, г/см3.............................. 1,4 Предел прочности при растяжении, кгс/см?. . 70 Относительное удлинение, % ............ 55—60 Твердость по Шору......................... 170—200 Температура хрупкости, °C...................... 68 Температурный предел применения, °C . . . —70 -|-260 Данные о химической стойкости ХСПЭ и фторкаучу- ков в различных средах (см. гл. III). Полиуретановые каучуки. К числу весьма перспективных полимеров, из которых можно также по- лучать каучуки, относятся полиуретаны — продукты поликонденсации диизоцианатов с высокомолекулярными гликолями47-50. Полиуретановые полимеры используются для полу- чения эластичных водо- и износостойких защитных лако- красочных покрытий по металлу, коже, дереву и другим материалам103» 104. На основе полиуретановых полимеров отечественная промышленность выпускает лаки: УР-71, УР-930 (ВТУ П-120—60); грунт УР-01; электроизоляционные лаки УЛ-1, УЛ-2 и заливочные компаунды К-30, К-31, КГ-102, КТ-102 и др. Для условий тропического климата реко- мендованы эпоксидно-уретановые покрытия: лак У Р-231 (ВТУ ГИПИ 4-337—61), лак УР-31 и грунт УР-012. Эти лаки отличаются высокой водостойкостью и хорошими защитными свойствами, превосходящими свойства эпо- ксидных покрытий. Полиуретановые лаки в зависимости от их состава и свойств могут отверждаться при обычных и при повышенных температурах. За рубежом полиуретановые каучуки выпускают под названием вулколланов, адипренов, виб- ратанов, вулкапренов, эстанов и др. Они также весьма разнообразны по физическим, химическим и механиче- ским свойствам. Некоторые из них, как, например, ади- прен L, получают в виде жидких полимеров, из которых 121
ЛитЬем или формованием изготавливают необходимые детали и изделия. Полиуретановые каучуки других видов можно пере- рабатывать в резины на обычном оборудовании и вулка- низовать серой и перекисями. В США в зависимости от свойств и способов перера- ботки выпускают уретановые каучуки четырех типов: 1) жидкие, подлежащие литью в формы с последую- щей термохимической вулканизацией (адипрен L, нео- тан, мультратан); 2) собственно уретановые каучуки, перерабатываемые на оборудовании, применяемом для обычных резин (джен- тан, вибратан, адипрены некоторых марок); 3) термопластичный, пригодный для шприцевания или формования каучук эстан (марки 5740X1, 5740X2 и 5740X7); 4) подвулканизованный термопластичный каучук тек- син (марки 192А, 280А, 355А и др.), пригодный для литья под давлением, шприцевания и экструзии при темпера- турах, обеспечивающих довулканизацию (150—170 °C и выше). Полиуретановые каучуки, обладающие ценными свой- ствами, хорошей адгезией к металлам, возможностью ис- пользования в жидком состоянии и вулканизующиеся на воздухе открытым способом (без нагрева или при нагре- вании) можно использовать для получения покрытий: герметизирующих, износостойких, абразивостойких, за- щитных в топливах, маслах, растворителях и некоторых химических средах. Особенно привлекает исследовате- лей возможность получения покрытий с высокой стой- костью к истиранию и абразивному износу, так как коэф- фициент износа уретановых покрытий значительно ниже (60%), чем хлорированного каучука (220%) и эпоксидных покрытий (190%). Имеются сведения о применении вул- колланов для износостойких обкладок, о защите внутрен- них поверхностей газгольдеров и других емкостей в хи- мических цехах полиуретановыми резинами, а также о выпуске обложенных такими резинами труб диаметром от 76 до 254 мм и длиной до 914 мм, применяющихся для перемещения абразивных материалов: песка, суспензий, сухих химикатов и т. п. Толщина обкладки трубопрово- дов полиуретановой резиной составляет 6,4 мм\ такая обкладка стойка к агрессивным газам. По имеющимся 122
данным, полиуретановые эластомеры стойки при 20 и 60 °C в воде, растворах азотнокислого и сернокислого аммония, в растворах хлористого и хлорноватистокислого натрия, слабо набухают и разъедаются в растворах дву- хромовокислого калия и в сероводороде. Сухой и влаж- ный хлор, азотная, бромистоводородная, серная, соляная, фосфорная, хромовая, фтористоводородная, хлорсульфо- новая, молочная и уксусная кислоты разрушают обклад- ку. Ниже приведены данные о стойкости полиуретановых резин в 100%-ной масляной кислоте: Набухание при 22 °C, %..................... 1,3 Изменение относительного удлинения, % . . 10 Потеря прочности, %........................ 23 Полиуретановые эластомеры вполне стойки в следую- щих органических средах: бензине, глицерине, раститель- ных маслах, алифатических углеводородах (пропане); достаточно стойки в гликолях, бутиловом и этиловом спиртах, 37%-ном формальдегиде, тетраэтилсвинце; рас- творяются в ацетоне, бензоле, амилацетате, сероуглеро- де, четыреххлористом углероде, метиловом спирте; силь- но набухают в толуоле (43%) и трихлорэтилене (170%). Лакокрасочные материалы 51,62 Ассортимент лакокрасочных материалов, которые включают в себя грунты, шпатлевки, лаки, краски и эмали, чрезвычайно велик. Неметаллические полимер- ные материалы этой группы предназначены защищать от атмосферных воздействий (окружающей среды), хими- ческих сред, воды, бензина, масла, повышенных темпе- ратур, а также служить в качестве электроизоляции. Лакокрасочные покрытия* классифицируют по груп- пам с учетом климата и подразделяют на покрытия для умеренно-континентального и тропического климата. До недавнего времени химически стойкие лакокрасоч- ные материалы, предназначенные для защиты металли- ческих изделий от непосредственного воздействия хими- ческих агрессивных сред, включали в себя большей ча- * При выборе лакокрасочных покрытий очень удобно пользо- ваться нормалью машиностроения63 МН 4200—62. 123
ТАБЛИЦА 44 Характеристика лакокрасочных материалов, образующих химически стойкие покрытия Материал ГОСТ или ТУ Цвет Режим сушки Показатель прочности и эластичности температу- ра» °с время ч Материалы на основе эпоксидных смол Г рунт-шпат левка Э-4020 Э-4021 ВТУ КУ 496—57 ВТУ КУ 498—57 Красно-коричневый 18—23 или 50—60 24 8 — Эмали ОЭП-4171 ТУ ЯН 21—57 Зеленый 120 2 Твердость по маятнику, не ОЭП-4173 Лак Э-4001 ТУ ЯН 22—57 Кремовый 120 2 менее 0,5 То же ВТУ УХПОЗ Бесцветный 120 2 Пленки высокой механичес- Э-4100 ТУ ЯН 35—58 Светло-коричневый 150 1+3 кой прочности с хорошей адгезией Грунт ХСГ-26 Материалы f ГОСТ 7313—55 ia основе перхлорвин Красно-коричневый иловых СМС 18—23 и 2 ч Эластичность по шкале гиб- Эмали ХСЭ ГОСТ 7313-55 Различный 18—23 1 ч кости 1 мм Прочность пленки при изгибе Лаки ХСЛ и ТУ МХП 2289—50 ГОСТ 7313—55 Бесцветный или 60 18—23 0,5 1 по шкале не более 1 мм То же или 60 0,5
ПХВ-52 ТУ МХП 3559—52 То же 18—23 или 60 1 0,5 ОНИЛХ-3 ТУ МХП 1250—48 » 18—23 3 ХС-75 ВТУ КУ434-55 Зеленый и белый 18—23 4 ХС-76 ГОСТ 9355—60 Бесцветный 18—23 или 60 2 Эмаль ХС-710 ГОСТ 9355—60 Серый 18—23 2 или 60 1 Материалы на основе фенольных смол Пленка механически прочная Прочность пленки при изгибе по шкале не более 1 мм То же Лак бакелитовый ГОСТ 901—56 Бесцветный | По режиму Материалы на основе дивинилацетиленовых полимеров Лак этиноль ТУ МХП 1267—57 Бесцветный 18—23 | 12 Битумные материалы Кислотостойкий ГОСТ 1347—41 Черный 18—23 48 лак 411 Лак битумный 67 ГОСТ 312—43 Черный 18—23 2 Лак каменноугольный ГОСТ В 1709—60 Черный 18—23 24 Материалы на основе каучуков Эмаль 55 на основе — — 180 1 каучука СКН Хлоркаучуковый лак — — 18—23 24 to сп Эластичность по шкале гиб- кости 3 мм Эластичность по шкале гиб- кости 3 мм Прочность пленки при изгибе по шкале не более 5 мм
стью перхлорвиниловые и в меньшей степени фенольные смолы и битумы. В течение последних десяти лет для за- щиты от коррозии начали применять эпоксидные смолы, обладающие высокой химической стойкостью в кислых и щелочных средах, а также в растворителях: спиртах, алифатических и нефтяных углеводородах, альдегидах, бензоле и др. Кроме того, эпоксидные материалы могут отверждаться без нагревания и выдерживать значитель- ные (до 120 °C) температуры при эксплуатации. При выборе покрытий для защиты оборудования сле- дует учитывать условия эксплуатации (постоянное или периодическое воздействие химических агрессивных сред); периодическое воздействие среды на лакокрасочное по- крытие оказывается более слабым, чем постоянный кон- такт со средой. В зависимости от выбранного покрытия оно может включать: грунт, шпатлевку, эмаль и лак. Так, перхлор- виниловые покрытия, как правило, состоят из грунта, эмали и лака; эпоксидные — только из грунта или из грунта и эмали; фенольные (бакелитовый лак) — только из лака с наполнителем, дивинилацетиленовые (лак эти- ноль) — из грунта и лака с наполнителем. В табл. 44 представлены лакокрасочные материалы, образующие хи- мически стойкие покрытия54» 55. Вяжущие полимерные материалы Вяжущие составы на основе феноло-формальдегидной смолы под названием замазки арзамит широко применя- ют для футеровочных работ. Их используют в качестве самостоятельного футеровочного материала или подслоя для заделки швов при футеровке штучными материалами и для склеивания фаолита, антегмита и других пласт- масс. Замазки арзамит включают два компонента: арза- мит-раствор, т. е. феноло-формальдегидную смолу, и ар- замит-порошок, состоящий из наполнителя (кварцевая мука, кремнезем, сернокислый барий, графит) и катализа- тора—ускорителя отверждения (паратолуолсульфо- хлорид). За час до употребления компоненты смешивают- ся (эти замазки быстро схватываются); они отверждают- ся в течение суток при комнатной температуре и за не- сколько часов при 70 °C. В настоящее время известны арзамиты семи марок, различающихся по стойкости в 126
кислотах и щелочах, теплопроводности и термостойкости (табл. 45). Арзамит-6 применяется при температуре до 160—180 °C, арзамиты остальных марок могут эксплуа- тироваться при температурах до 120 °C. ТАБЛИЦА 45 Характеристика и назначение замазок арзамит Марки замазок арзамит ТУ Предел проч- ности при растя- жении кгс/см2 Адгезия Применение к Ст. 3, защи- щенной под- слоем к про- питан- ному графи- ту Арзамит-1 МХП 522—54 51—54 40 39—40 В качестве кислото- стойкой замазки Арзамит-2 МХП 522—54 38—40 41 38—40 В качестве кислото- щелочестойкой за- мазки Арзамит-3 МХП 522—54 39—45 40—45 40—45 В качестве кислото- стойкой замазки для фтористоводородной кислоты Арзамит-4 МХП 543—58 49—50 40—50 35—50 В качестве кислото- стойкой и теплопро- водной замазки Арзамит-5 ВТУ МХП 4539—59 45—65 38—43 44-51 В качестве кислотоще- лочестойкой и тепло- проводной замазки Арзамит-6 В качестве кислото- стойкой теплопровод- ной и термостойкой (до 160—180 °C) за- мазки Арзамит-7 — 45—50 25—35 25—40 В качестве кислотоще- лочестойкой замазки Дерево, уголь, графит Дерево, уголь и графит относятся к непластичным кор- розионностойким материалам. Древесина — материал с невысокой коррозион- ной стойкостью. Она разрушается под действием окисли- телей и концентрированных кислот, но, несмотря на это, часто используется для изготовления аппаратов простых форм, труб, деталей фильтровальной аппаратуры и тары под химические продукты. Стойкость древесины в агрессивных средах зависит от сорта; при пропитке древесины, например, феноло-форм- 127
альдегидными смолами стойкость ее повышается. После пропитки и нагрева до 125—130 °C (для отверждения смолы) древесина становится достаточно стойкой во многих агрессивных средах, за исключением окислите- лей, щелочей и некоторых органических растворителей. В химических производствах для транспортировки слабо- агрессивных сред применяют фанерные трубы26 (ГОСТ 7017—64) с внутренним диаметром от 50 до 300 мм и тол- щиной стенок от 6,5 до 13 мм (марки Ф1 и Ф2). Трубы из фанеры марки Ф1 рассчитаны на рабочее избыточное давление 10 ат-, из фанеры марки Ф2 — на давление 5 ат при диаметре трубы 100 мм. Уголь обладает очень высокой коррозионной стойкостью, но он не нашел широкого применения в ап- паратостроении главным образом вследствие малой проч- ности . Являясь пористым материалом, он используется для изготовления фильтров, диффузоров смешения газов и другого подобного оборудования. Угольные плитки и футеровочные блоки из антрацита и пека (ЦМТУ—48) применяют для футеровки крупногабаритной аппарату- ры, например варочных котлов целлюлозно-бумажной промышленности. В табл. 46 приведены физические и механические свойства угля. Графит обладает хорошей теплопроводностью и высокой химической стойкостью; его применяют в каче- стве конструкционного материала в химическом машино- строении5’ 56-58 для изготовления теплообменной аппа- ратуры. Природный графит содержит примеси, поэтому в химической промышленности используется искусствен- ный электродный графит с пористостью 20—30%, иногда достигающей 50%. Для устранения пористости графит пропитывают син- тетическими, главным образом феноло-формальдегидными смолами, после чего он приобретает высокую механи- ческую прочность и непроницаемость. Из него изготов- ляют теплообменную аппаратуру различных типов: по- гружную, кожухотрубную, «труба в трубе», а также блочную. Кроме теплообменников из графита изготовляют аб- сорберы, иногда центробежные и лопастные насосы; он используется также в виде плиток для футеровки хими- ческой аппаратуры. 128
ТАБЛИЦА 46 Физические и механические свойства графитовых материалов и угля Основные показатели Графит Антегмит АТМ-1 Графито- лит (для литья) Уголь непропи- танный пропитан- пый Плотность, г!сма Предел прочнос- ти, кгс/см2 1,45 1,8 1,8 1,1—1,2 1,04 при сжатии при растя- 173 850 1000—1200 900 21—53 жении . . 67—70 140 180—220 100—110 5,6—13,3 при изгибе Теплопровод- ность, ккал/(м-ч-град) Коэффициент термического линейного рас- ширения, 113 311 400—500 300 11—42 75—100 75—100 30—35 0,2—2,0 1,5—2,2 а. 10е Температурный предел приме- 2,9 7,5 8,5 -— — нения, °C — 180 170 160 1— Широкое применение в химической промышленности нашли пластмассы на основе графита, в частности антег- мит, в котором связующим является феноло-формальде- гидная смола, а наполнителем — порошок электродного графита. Антегмит перерабатывается прессованием при повышенных температурах и давлении. Известны антег- миты трех марок: АТМ-1, АТМ-10 (ТАТЭМ-0) и АТМ-1Г (ТАТЭМ-Г). Наиболее распространенным является АТМ-1, который применяется для изготовления труб (ВТУ М- 234—54), футеровочных плиток (ВТУ МХПМ-367—55) и центробежных горизонтальных одноступенчатых насо- сов с проточной частью из АТМ-1. Теплопроводность антегмита в три раза ниже, чем пропитанного графита, но значительно выше, чем у дру- гих пластмасс. Коэффициенты линейного расширения АТМ-1 и стали близки, что положительно сказывается на футеровке стальных аппаратов плитками АТМ-1. К графитопластам относится также литьевой графит, или графитолит, характерной особенностью которого С—2620 1 29
является хорошая текучесть, поэтому из него изготовля- ют изделия методом так называемого холодного литья в закрытые или открытые формы без давления, при обыч- ной температуре. К таким изделиям относятся краны, центробежные насосы и другие изделия сложной формы, которые нельзя получить из пропитанного графита или антегмита. Химическая стойкость графитолита такая же, как пропитанного графита и АТМ-1, но в отличие от них графитолит почти нетеплопроводен. Известны графито- литы трех марок — НЛ, 2ФНЛ и 5ЭФНЛ, отличающиеся по свойствам и предназначенные для литья и футеровки. В табл. 46 представлены свойства графитолита марки НЛ и других графитовых материалов. Все графитовые материалы отличаются высокой хи- мической стойкостью; они нестойки только в щелочных средах и галоидах: броме, иоде, фторе (в хлоре они стой- ки). Графит и графитопласты используются не только в химическом машиностроении, но и как антифрикционные материалы. За рубежом пропитанный графит выпускается под мар- ками карбаит (США), игурит (ГДР), диабон (ФРГ) и др., а графитолит под маркой гуссигурит (ГДР). Неметаллические материалы неорганического происхождения Это в основном футеровочные и вспомогательные ма- териалы59. Примерная классификация этих материалов представлена на рис. 16, а физические и механические свойства в табл. 47. К природным кислотоупорным ма- териалам относятся материалы, состоящие главным обра- зом из окиси кремния, которая и определяет их высокую химическую стойкость в большей части агрессивных сред. Нестойки они во фтористых соединениях, едких и угле- кислых щелочах. Граниты применяют для изготовления поглоти- тельных башен с температурой среды до 200—250 °C. Бештаунит и андезит, обладающие высокой кислотостойкостью, применяются исключительно в ка- честве футеровочных материалов. Они стойки к мине- ральным кислотам и агрессивным газам при 800—900 °C. Бештаунит, кроме того, так же как и гранит, исполь- зуется для строительства кислотных башен, а андезит 130
широко распространен в качестве наполнителя вяжущих составов. Кислотоупорный материал асбест применяют в набивках, прокладках, фильтрующих тканях в каче- стве наполнителя. Различают асбест антофилитовый — кислотостойкий и хризотиловый — более стойкий в ще- лочных средах. Рис. 16. Классификация неметаллических материалов неорганического происхождения. Плавленые силикатные материалы включают в себя каменное литье диабаза и базальта, используемое в виде плиток для футеровки (ВТУ МХП 9029—55) и реже для изготовления деталей желобов, труб, штуцеров, шаров для мельниц. Эти прочные твердые материалы с высокой химической стойкостью являются хрупкими и неустой- чивыми к резким колебаниям температур. Из кварцевого стекла (плавленого кварца) формуют сосуды, трубы, цар- 9* 131
Физические и механические свойства неметаллических Материал Плотность, г/смЬ Предел прочности, при растя* жен ии при сжатии Андезит (ТУ МСПТИ 93—52) . 2,2—2,7 (объемная масса) — 500—900* 600—2 400** Бештаунит (ТУ МХП 1585—47) . 2,4—2,65 (объемная масса) — 600—1 500 Гранит 2,35—2,65 (объемная масса) — 450—2 400* 600—3 000** Диабаз 2,95-3 200—250 2 000—4 000 Базальт 2,9—3 200—250 2 000—4 000 Кварцевое стекло .... 2,15 450 3500 Стекло 13 для труб . . . 2,6 450—700 •— Термостойкое боросили- катное стекло .... 2,2—2,4 600—900 6 000-13 000 Кислотоупорные эмали . . 2,1—2,5 300—500 6 000 Кислотоупорные керами- ческие плитки (ГОСТ 961—57) . . . 2,4—2,56 50—100 >300 Фарфор 2,3—2,5 320—450 4 500—5 000 Андезитовая замазка . . 2,64 25-35 180—250 Диабазовая замазка . . . 1,95—2,0 (объемная масса) 30—70 400—500 Цемент серный 2,1—2,2 50—55 600 Кислотоупорные бетоны . 2,2-2,3 (объемная масса) 12-16 110—120* 120—350** * Ю. В- Дерешкевнч, «Кислотоупорные сооружения в химической промыш ** Справочник по специальным работамоо. 132
ТАБЛИЦА 47 коррозионностойких материалов неорганического происхождения кгс1см2 при изгибе Водопогло- щенне % Пористость % Температурный предел приме- нения, °C Теплопровод- ность ккалЦм-ч-град) л-103 Коэффици- ент линей- ного тер- мического расширения а-106 140—150 2,0—10,5 2,5-14 600 0,9 6,0 Не менее 165 Не более 3,5 1,0—1,2 600 — 6,4 230 0,3 1.0 200—250 — 8,0 200—400 0,1—0,2 — 150 0,85—1,2 1,8—1,9** 7—10 — 0,1—0,2 — >200 1,8—1,9 6-8 400 — 3—4 ~1200 0,9—1,0* 2,5—3,5** 0,4—0,55 700—1 100 — — 90—100 0,8 5—7 — — — 300—400 0,2 3,6 — — 300 0,8—1,05 10-11,5 >150 6-9 — >120 0,9—1,05 4,3—4,9 — 0,5 <0,1 1 000 0,7—0,9 2,5 — — — — — 18,8 — — 5-14 800 (температура размягчения) 0,5 — 100—110 0 0,52 95—100 — 15 — — Значи- тельная 200-900 0,7—1,0 8 лешюсти»50. 133
ги колонн, адсорберы и частично прессуют футеровоч- ные плитки. Силикатное стекло исполь- зуется для изготовления футеровочных плиток и в каче- стве конструкционного материала для труб (ГОСТ 8894— 58), отводов, тройников, холодильников, ректификацион- ных колонок и другого оборудования. Боросиликатное стекло обладает повы- шенной термостойкостью, поэтому трубы из него могут применяться в интервале температур от —50 до Ь400 °C. Однако не следует забывать, что стекла любого состава нестойки в плавиковой кислоте и концентрированных растворах щелочей (исключение составляют специальные щелочестойкие стекла). Кислотоупорные эмали — стекловидные тонкослойные покрытия подразделяются на грунтовые и покровные. Термическая стойкость этих эмалей дости- гает 300—400 °C. Отечественная промышленность выпу- скает разнообразную эмалированную аппаратуру, ши- роко используемую в химических производствах, кото- рая обладает высокой коррозионной стойкостью во всех органических и неорганических средах, за исключением фтористых соединений и горячих концентрированных растворов щелочей. Основными видами эмалированной химической аппаратуры являются: сборники без рубаш- ки и с рубашкой, реакторы различных типов, автоклавы, вакуум-аппараты, чаши выпарные, теплообменники змее- виковые и типа «труба в трубе» или «сосуд в сосуде», конденсаторы, царги ректификационных колонн и кол- пачки к ним, различные фильтры, кристаллизаторы, мешалки, трубы и фасонные части к ним, вентили и про- чее оборудование01. Керамические кислотоупорные и огнеупорные изделия получают формова- нием с последующим отжигом до полного спекания при- родных силикатных материалов, в основном глины с не- которыми добавками02. В зависимости от степени водо- поглощения керамические материалы подразделяются на две группы: каменно-керамические и фарфоровые с водо- поглощением менее 5% и огнеупорные и фильтрующие материалы с водопоглощением более 5%. Керамические материалы первой группы используются в виде футеро- вочных плиток разных сортов (кислото- и термокислото- упорные, метлахские, термокислотоупорные для гидро- 134
лизной промышленности) и в качестве конструкционного материала для изготовления химического оборудования; керамические материалы второй группы — для фильтру- ющих устройств и футеровки печей. Керамические теп- лообменные аппараты, насосы., емкости, реакторы с ме- шалками, шаровые мельницы, вентиляторы, трубопро- воды, краны, арматура, керамиковая насадка для адсорб- ционных башен и другое оборудование26»105 применяются в химических производствах при наличии сильно агрес- сивных сред. Фарфор — тонкокерамический материал, твердый или мягкий в зависимости от температуры обжига. Проч- ность и термостойкость мягкого фарфора меньше, чем твердого. Из твердого фарфора изготовляют футеровочные пли- тки, отличающиеся плотностью и высокой механической прочностью, различные детали и аппаратуру небольшой емкости (до 500 л) и размеров: вакуум-аппараты, сосуды, травильные ванны, змеевики, краны, трубы26, фильтры, детали насосов и пр. Силикатные вяжущие химически стойкие материалы включают в себя замазки, цементы, бетоны и представляют собой композиции, состоящие из минераль- ного тонко измельченного наполнителя и собственно вяжущего — жидкого стекла или битума. В качестве наполнителей применяют щебень, песок, андезит, беш- таунит, кварцит (Пылевидный кварц), диабаз и ба- зальт. При затворении наполнителя жидким стеклом (вод- ным раствором силиката натрия) для ускорения отверж- дения применяют кремнефтористый натрий. В зависимости от вида наполнителя различают сле- дующие силикатные кислотоупорные замазки' диабазо- вую, базальтовую, андезитовую и глето-глицериновую, в которую, кроме андезитовой муки, вводится свинцовый глет или сурик, а вместо жидкого стекла — глицерин. Цементы подразделяются на обычные портланд- цементы, сульфатированные глиноземистые, кислото- упорный и серный, который отличается от остальных це- ментов по составу и свойствам — вместо вяжущего в него добавляют расплавленную серу и пластификатор — тио- кол или термопрен, в качестве наполнителя используют- ся обычные кислотоупорные минералы тонкого помола. 135
Серный цемент устойчив в минеральных кислотах и рас- творах *их солей. Бетоны. Кислотоупорный армированный бетон применяется для футеровки аппаратов, изготовления фундаментов под насосы, перекачивающие кислоты, для защиты полов и междуэтажных перекрытий, для соору- жения крупногабаритных аппаратов — башен, баков, ванн и т. п. При высоких температурах используют жароупорный армированный бетон. Для армирования применяют ли- стовой, полосовой или фасонный прокат из углеродистой стали (Ст. 3). В настоящее время находят применение полимер-бе- тоны, т. е. составы, получаемые соединением минеральных вяжущих (цементов, гипса, извести) и наполнителей с органическими полимерными связующими (смолами, кау- чуками, поливинилхлоридом и др.). К таким материалам относится, например, фаизол-бетон на основе фурфурол- ацетоновой смолы, имеющей в зависимости от назначения различный состав. Для отверждения фаизола применяют, например, бензолсульфокислоту. Полимер-бетоны могут использоваться в качестве покрытий или армированных конструкций. Неметаллические защитные покрытия 63-65 Неметаллические коррозионностойкие материалы ис- пользуются не только как конструкционные, но и как защитные покрытия. Защита металлов неметаллическими покрытиями осу- ществляется разнообразными методами, выбор которых определяется конструкцией и профилем защищаемого оборудования и условиями его эксплуатации. Защитные пластмассовые покрытия. Для защиты ме- таллического оборудования используют обкладку, на- пример, винипластом или полиэтиленом (при этом аппа- раты оклеивают пленкой из соответствующего пластика или футеруют), а также вкладыши. Для приклеивания винипластовой пленки применяют перхлорвиниловый клей (раствор перхлорвиниловой смолы в дихлорэтане, стабилизированной меламином). Клей наносят кистью или распылителем в 2—3 слоя на 136
подготовленную, обезжиренную дихлорэтаном и просу- шенную металлическую поверхность. Защита аппаратуры вкладышами надежнее, чем за- щита пленкой. Фасонные и цилиндрические части выпол- няются формованием из листовых термопластов, которые нагревают до соответствующей температуры и изгибают с помощью деревянных или стальных (при больших раз- мерах) форм. Фасонные части вкладышей изготавливают в специальных оправках или прессформах; отформован- ные детали сваривают. Готовый вкладыш вставляют в металлический, деревянный или бетонный сосуд, остав- ляя зазор между вкладышем и стенками сосуда. В зазор заливают раствор жидкого цемента непосредственно или через специальные отверстия в стальном аппарате. Вкла- дыш на время заливки раствора заполняют водой. Вкладыши, изготовленные таким способом, можно применять только для малогабаритной аппаратуры. При футеровке — обкладке пластмассовыми листами толщиной 2—10 мм, например винипластом, последний крепится к корпусу аппарата болтами со сферическими головками. С наружной стороны аппарата болт закреп- ляют гайкой, а с внутренней — шлиц болта заделывают сначала кислотоупорным цементом, а затем всю головку заклеивают термопластом9. Малогабаритные изделия, например чугунные краны, футеруют впрессовыванием в них порошка термопласта, разогретого на специальном приспособлении до необхо- димой температуры (150 °C для полиэтилена, 250 СС— для фторопластов). При этом корпус (гнездо) крана яв- ляется одной частью прессформы, а пробка — другой. Таким способом футеруют модифицированным политет- рафторэтиленом (фторопластом-40) и другими термоплас- тами чугунные пробковые краны. В настоящее время освоено производство труб, футерованных винипластом, полиэтиленом и другими термопластами (ВТУ 289—62)2в’вв. Для получения защитных покрытий из термореактивных пластмасс их наносят на поверхность в виде сырых масс с последующим отверждением при термообработке. Наи- более широко используется фаолит, текстолит и асбо- винил20>24> 2Й> в7. Получение фаолитовых защитных покрытий — фао- литирование, или футеровка стальной и чугунной аппа- ратуры фаолитом, производится следующим образом: 137
раскроенные в соответствии с размерами аппарата и подо- гретые до 60 °C листы сырого фаолита покрывают с одной стороны 15%-ным спиртовым раствором резольной смо- лы (или бакелитового лака) и накладывают на покрытую этим же раствором поверхность аппарата. Листы при- жимают и тщательно прикатывают деревянными роли- ками для удаления из слоя фаолита воздуха (оставшиеся пузыри прокалывают и вповь закатывают). Заготовки со- единяют между собой встык или внахлестку. Готовую, выложенную фаолитом поверхность вновь покрывают бакелитовым лаком и весь аппарат помещают в полиме- ризационную камеру для отверждения. Температуру в камере постепенно поднимают от 60 до 130 °C с выдерж- ками через каждые 10 °C. Общая продолжительность отверждения 30 ч, а для крупногабаритных изделий до 60—70 ч. При фаолитировании запорной арматуры, например кранов, разогретый сырой фаолит запрессовывают в съемных прессформах и затем отверждают по приведен- ному выше режиму. Таким же способом из сырых фаолитовых листов формуют на деревянных или металлических формах (разъемных и сборных) трубы, царги, аппараты и дру- гое оборудование. Для защиты химической аппаратуры асбовиниловыми покрытиями па подготовленную поверхность аппарата шпателем наносят асбовиниловую массу — сначала в ка- честве грунта (слоем толщины 2—8 мм); после затверде- вания его наносят второй слой толщиной 3—4 мм и пос- ле сушки второго слоя — третий, такой же толщины. За- щищаемую поверхность и первый слой асбовинила дважды покрывают лаком этиноль. Каждый слой асбовинила в естественных условиях сушат в течение 5—6 суток; для окончательного отверждения требуется выдержка в те- чение 20—30 суток. Применяя теплый воздух (40—50 °C), можно ускорить сушку до 10 суток. Покрытия порошковыми полимерными материалами можно получить двумя методами; газопламенным или вихревым напылением и нанесением из суспензий. Для напыления применяют главным образом пластмассы и редко каучуки (когда их удается получить в виде тонко- дисперсных порошков, как, например, тиокол). При га- зопламенном напылении в промышленном масштабе ис- 138
пользуют полиэтилены, полипропилен и полиамиды, нО можно применять также фторопласт-3, полистирол, поли- винилбутираль (бутвар), полуотвержденные эпоксидные смолы и другие полимеры. Газопламенное напыление производится на специальных установках68-70, например УПН-4Л. Участки металлической поверхности прогревают аце- тиленовым пламенем до 200—210 °C (при напылении полиэтиленом) и пропускают внутрь струи горящего га- за струю сжатого воздуха с взвешенными в ней частица- ми пластмассового порошка. Во время полета частицы пластика нагреваются и расплавляются. Ударяясь о на- гретую металлическую поверхность, они прилипают к ней и сплавляются между собой в сплошной, монолитный защитный слой. В зависимости от требований, предъяв- ляемых к покрытию, наносят различное число слоев. Напыление порошков во взвешенном слое — «вихре- вой» способ напыления — заключается в погружении покрываемой детали, нагретой выше температуры плав- ления пластмассы, во взвешенный или «кипящий» слой порошка. Такой «кипящий» слой образуется при проду- вании сжатого воздуха (или инертного газа) через пори- стую перегородку (дно), на которую помещен порошок пластмассы. Взвешенный порошок приобретает свойства «кипящей» жидкости, более чем вдвое увеличивается в объеме, свободно обволакивает помещенную в него деталь и, попадая на ее нагретую поверхность, плавится и растекается по ней, образуя ровную однородную за- щитную пленку20’ 71-74. Для вихревого способа напыления используются по- рошки тех же пластмасс, что и при газопламенном напы- лении. Метод нанесения пластмассовых порошков из суспен- зий применяют главным образом для получения фторо- пластовых покрытий. Для этого можно использовать фторопласт-3 и фторопласт-ЗМ в виде 30%-ной суспензии в спиртоксилольной смеси и специальный тонкодисперс- ный фторопласт-4Д в виде водной суспензии. На предва- рительно подготовленную (пескоструйной обработкой) металлическую поверхность суспензию наносят наливом, окунанием или пульверизацией20’ 75-77. При нанесении фторопласта-3 таким способом каждый слой имеет толщину ие более 15—20 мк. Для получения 139
покрытия необходимо наносить не менее 15—16 слоев, при этом каждый слой надо сушить при 100—120 °C, а затем сплавлять при 260—270 °C. Технология получения такого покрытия оказывается весьма трудоемкой. Первые два слоя являются грунтовкой и в них для увеличения адгезии вводят окись хрома (15%). Пластификаторы — фторуглеродные масла и жидкости при нанесении суспен- зий фторопласта-3 способствуют увеличению толщины каждого слоя (по крайней мере вдвое), при этом упро- щается технология получения покрытия и сокращается число слоев до 5—7. После нанесения и проплавления последнего слоя фторопласта-3 изделие быстро погружают в холодную во- ду и происходит закалка покрытия. При нанесении по- крытия из модифицированного фторопласта-ЗМ закалка не требуется, медленное охлаждение его в термостате ока- зывается более благоприятным. Водные 60%-ные суспензии фторопласта-4Д содержат от9 до 12% неионогенных поверхностно-активных веществ, которые являются для этих суспензий стабилизатором и придают способность смачивать различные поверхности. Технология и приемы нанесения суспензии фтороплас- та-4Д те же, что и для фторопласта-3, но спекание произ- водится при более высокой температуре (370±10°С). В процессе спекания стабилизатор испаряется, а час- тицы фторопласта-4Д превращаются^ в однородную плен- ку. При получении покрытий из фторопласта-4Д реко- мендуется медленное охлаждение, так как при этом уве- личивается адгезия покрытия; при изготовлении сво- бодной пленки необходима быстрая закалка в воде. По непроницаемости покрытие из фторопласта-4Д значительно уступает покрытию из фторопласта-3. Его можно использовать как антиадгезионное, антифрикцион- ное, электроизоляционное и как защитное только против атмосферной коррозии. Резиновые покрытия. Защита металлического обору- дования материалами на основе каучуков — резинами, эбонитами, герметиками, так называемое гуммирование, выполняется в основном обкладкой сырыми невулкани- зованными листовыми материалами с их последующей вулканизацией. Для крепления их к металлической по- верхности применяют соответствующие клеи. При об- кладке-оклейке аппаратов листами наполненного поли- 140
изобутилена ПСГ не требуется вулканизация; ПСГ кре- пится к металлу клеем № 88 и № 8 без нагревания, в обыч- ных условиях67» 78> 7В. Полиизобутилен ПСГ можно при- клеивать не только к металлической, но и к бетонной, кирпичной и деревянной поверхности аппаратов. Кроме того, он хорошо сваривается электропаяльником или горячим воздухом при помощи горелок, применяемых при сварке винипласта, а также склеивается простым смачиванием поверхностей бензином с последующей при- каткой этого места роликом. Полиизобутилен ПСГ, наполненный сажей и графи- том, применяется как самостоятельный обкладочный ма- териал или в качестве подслоя при футеровке кислото- упорными плитками или кирпичом. Его выпускают в виде листов 3000x800x2,5 мм. При обкладке полиизо- бутиленом аппарат должен иметь закругленные (радиус не менее 5 мм) и зашлифованные углы, тщательно от- шлифованные сварные швы и подчеканенные потайные головки заклепок. На обезжиренную опескоструенную промытую рас- творителем (бензином) и просушенную поверхность на- носят два слоя клея (первый слой сушат в течение 2—3 ч). На раскроенную пластину ПСГ наносят один слой клея и через 10—30 мин приклеивают ее, разглаживая, как обои, от середины к краям для удаления пузырьков воз- духа, а затем прокатывают роликом. Также гуммируется аппаратура листовыми резинами и эбонитами80» 81. В зависимости от условий работы аппаратов, их кон- струкции и агрессивности среды гуммирование может производиться только эбонитом или полуэбонитом, мяг- кой резиной с подслоем эбонита, только мягкой резиной и вулканизованной мягкой резиной. Заготовки, как пра- вило, дублируют и накладывают на металл уже в дубли- рованном виде или послойно. Для крепления резин и эбонитов к металлической поверхности и между собой используют клеи в соответ- ствии с установленными для каждой марки рекоменда- циями (см. табл. 36). Вулканизация производится в вул- канизационных котлах, в которых на гуммируемые объек- ты воздействует насыщенный пар или горячий воздух при определенных давлении и температуре. В отдельных случаях вулканизационным котлом может служить и сам 141
гуммируемый аппарат, если он работает под давлением. Такой способ вулканизации называют закрытым. Повышение давления и температуры при вулканиза- ции производится по определенному для каждой марки резины режиму. Значительно проще вулканизация открытым способом, без давления, горячим паром, воздухом, водой или 40%-ным раствором хлористого кальция, нагретым до кипения. Однако этим способом можно вулканизовать только немногие резины, в частности на основе наирита и бутилкаучука. Еще более прогрессивны методы гуммирования из растворов и паст, позволяющие пользоваться теми же приемами, что и при нанесении лакокрасочных покрытий, и защищать изделие не только простой, но и сложной конфигурации82. Для этого необходимо, чтобы каучуки хорошо растворялись и резиновые смеси их представля- ли бы концентрированные, но не вязкие растворы, ко- торые можно наносить, как лаки, кистью, пульверизацией, наливом, окунанием. К таким каучукам относится предварительно деструк- тированный и потому хорошо растворимый хлоропрено- вый каучук с меньшим, чем у обычного, молекулярным весом, так называемый жидкий наирит (ВТУ ЛУ-109—61) [в США такой каучук называется жидким неопреном KNR]83- 9в. Раствор резиновой смеси 67—70%-ной концентрации наносят па поверхность кистью, наливом или окунанием. Предварительно подготовленную поверхность покрывают двумя слоями хлорнаиритового грунта (ВТУ ЛУ-108— 61); каждый слой выдерживают в течение 15—20 мин, а затем наносят не менее трех слоев жидкого наирита, выдерживая при 20 °C каждый слой не менее двух часов, а последний — в течение трех суток. Покрытие вулканизуется при 100 °C открытым спосо- бом при нормальном давлении в камере любого типа с за- крытым обогревом и вытяжкой в течение 18—24 ч. Полу- ченное эластичное резиновое покрытие толщиной 1,0— 1,5 мм имеет адгезию к стали 35—45 кгс!смг (на отрыв) и обладает хорошими защитными свойствами. Иногда применяются более концентрированные (80—90%-ные) наиритовые составы — пасты, которые наносят на по- верхность шпателями или шприцами различных конст- 142
рукций; эти пасты используют для создания герметичных уплотнений. Кроме жидкого наирита для гуммирования из раство- ров или паст применяют жидкие низкомолекулярные каучуки. К таким покрытиям относятся резиновые смеси на основе жидких тиоколов: герметики У-ЗОМ и УТ-31, которые наносят на защищаемую или герметизируемую поверхность шпателем или шприцеванием. Тиоколовые покрытия вулканизуют на воздухе при обычных усло- виях. Тиоколы можно использовать для защиты или гер- метизации не только металлических, но и бетонных и дру- гих поверхностей41’ 84. Свойства вулканизованных покрытий на основе жид- кого наирита и тиоколовых герметиков представлены в табл. 48. ТАБЛИЦА 48 Физические и механические свойства тиоколовых герметиков и вулканизованных покрытий на основе жидкого наирита Показатели Вулканизо- ванный жид- кий наирит Тиоколовые герметики У-30М УТ-31 Плотность, г/см3 1,3—1,5 1,2—1,4 1,5-1,7 Предел прочности при растя- жении, кгс/см3 70—90 30—35 35—40 Относительное удлинение, % 200—250 300—400 450—550 Остаточное удлинение, % . Истираемость, см3/квт-ч . . 2—8 2—10 3—10 430—550 1550—1650 1740—1970 Температура хрупкости, °C . Адгезия к стали (через грунт) на отрыв, кгс/см3 .... —30 —42 —45 35—50 до 28 18—20 Лакокрасочные покрытия. Окраска лаками, эмалями и красками используется главным образом для наружной защиты химической аппаратуры и строительных конструк- ций и в меньшей степени в качестве внутреннего защит- ного покрытия аппаратов, находящихся в контакте с агрессивной средой61» 53. Лучшим способом нанесения лакокрасочных покрытий является распыление сжатым воздухом, подаваемым в специальный краскораспылитель. Достаточно распро- странен также простой кистевой способ. Кроме того, ис- пользуют метод окунания и налива. Шпатлевки и грунты можно наносить шпателем. 143
Прогрессивными методами нанесения лакокрасочных материалов являются окраска в электрическом поле и метод электрофореза в случае применения водоэмуль- сионных окрасочных составов. Частицы краски, попадая в зону электрического поля высокого напряжения, при- обретают заряд и осаждаются на окрашиваемой поверх- ности, имеющей противоположный заряд. При электрофорезе частицы осаждаются из эмульсии под воздействием постоянного тока, поступающего от внешнего источника. Большое значение для получения лакокрасочных защитных покрытий имеет механизация и автоматизация процессов, которые постоянно совер- шенствуются . В зависимости от вида лака или эмали технология их нанесения имеет свои особенности. Перхлорвиниловые покрытия наносят многими слоями с промежуточной сушкой и окончательной сушкой последнего слоя не ме- нее 6 суток при комнатной температуре78. Битумно-масляные лаки наносят не меньше чем в два слоя и в зависимости от марки лака продолжительность сушки пленки при 18—20 °C составляет 24—48 ч. Бакелитовые лаки, применяющиеся для получения химически стойких покрытий и представляющие собой раствор феноло-формальдегидной смолы в этиловом спир- те, с наполнителем или без него, наносят на подготовлен- ную и очищенную до блеска поверхность в 3—4 слоя. Первый, грунтовочный слой, (обычно с наполнителем) наносят кистью, последующие (нормальной малярной консистенции) — распылителем. Наполнитель вводят в грунт, чтобы улучшить сцепление лака с металлом, а в покровные слои, чтобы не ухудшить показатель истирае- мости покрытия. Бакелитовое покрытие сушат при постепенном на- гревании с выдержкой через каждые 10—15 мин, пер- вый и второй слой прогревают до 100 СС, третий — до 130 °C. Эпоксидные лаки и эмали могут отверждаться как на холоду с помощью полиаминов, так и при 100—120 °C ангидридами фталевой или малеиновой кислоты. Для защиты от коррозии наиболее перспективны эпоксидные покрытия холодного отверждения. Эпоксидные лакокра- сочные материалы поставляются в виде двух отдельных составов: эпоксидной шпатлевки или эмали со всеми ком- 144
понентами и раствора отвердителя, вводимого непосред- ственно перед употреблением в первый состав для от- верждения. Для шпатлевок Э-4020 и Э-4021 в качестве отвердителя применяется 50%-ный раствор гексаметилендиамина; от- верждение при 18—20 сС протекает за 24 ч, а при 50—70 °C за 7—8 ч. Шпатлевки наносят в несколько слоев, так как толщина каждого слоя составляет не более 0,5 мм. Товарные эмали ОЭП-4171 и ОЭП-4173 отверждаются также гексаметиленди амином в соответствии с ТУ при 120 °C в течение двух часов. Они могут отверждаться и при комнатной температуре, но за более длительный срок (за 24 ч каждый слой и за несколько суток — последний слой). При этом защитные свойства эмалей холодного от- верждения несколько хуже, чем эмалей горячего отверж- дения. Защита футеровочными плитками07. Футеровка штуч- ными материалами используется для защиты крупнога- баритной аппаратуры: емкостей, колонн, автоклавов и другого оборудования. Футеровка заключается в нане- сении на заранее подготовленную металлическую по- верхность слоя вяжущего материала — замазки, цемен- та, бетона (так называемая шпатлевка). После просушки этого слоя укладывают футеровочные плитки на замазке, образующей подплиточный слой толщиной 5—8 мм и заполняющей швы между плитками. Футеровка просуши- вается, а швы в некоторых случаях подвергаются окис- ловке (при работе в кислых средах). Футеровка выпол- няется в один, два и более слоев. В последние годы боль- шое распространение получили комбинированные футе- ровки с применением полиизобутиленового подслоя, ко- торым обклеивают аппарат перед футеровкой. Для футеровки используют силикатные материалы (кислотоупорный кирпич, керамические плитки, так на- зываемые метлахские, кислотоупорные и термокислото- упорные керамические плитки, каменное литье — диа- базовые и базальтовые плитки, реже стеклянные и фар- форовые плитки), а также органические материалы (угле- графитовые плитки, пропитанный графит и антегмит), в качестве вяжущего и для разделки швов — замазки арзамит или силикатные замазки. Графитовые материалы, применяемые для футеровки, в отличие от других футеровочных материалов теплопро- 10-2620 145
водны, что является необходимым условием при защите теплообменной аппаратуры. Кроме перечисленных защитных покрытий, в которых используются неметаллические материалы как органи- ческого, так и неорганического происхождения, приме- няют кислотоупорную обмазку цементами, бетоном, би- тумами33. Большое значение для химического аппаратостроения имеет защита чугунных и стальных изделий эмалирова- нием. Различают мокрый и сухой способы эмалирования. На металлическую поверхность сначала наносят грунто- вую эмаль, специального состава, которая компенсирует механические и термические напряжения, возникающие между металлом и эмалевым покровом, а затем несколь- ко слоев (обычно три или четыре) покровной эмали с про- межуточной подсушкой их и последующим обжигом эмалируемого изделия при 850—900 °C. Необходимость обжига ограничивает возможности эмалирования крупно- габаритной аппаратуры. Кроме общеизвестного метода эмалирования с по- следующим обжигом в печах в последние годы все большее признание получает новый способ эмалирования в элект- ромагнитном поле индукционными токами; при этом эма- лирование производят не в печах, а на механических стан- ках и стендах автоматического действия. Таким способом отечественная промышленность выпускает эмалирован- ные трубы с фланцами (диаметром два-три дюйма и длиной до двух метров) и тройники к ним20. Для эмалирования химической аппаратуры применяют специальные марки кислотостойких покровных эмалей: 105, 141, 143 и др. Готовые эмалированные изделия обя- зательно проверяют на сплошность покрытия, а при про- верке качества эмали (при ее изготовлении) на специаль- ных образцах определяют термо-и кислотостойкость и не- которые другие характеристики. ЛИТЕРАТУРА 1. Берков Е. Б., Значение полимерных материалов в народ- ном хозяйстве СССР, Госпланиздат, 1960. 2. Неметаллические материалы, Справочник, под ред. Н. И. Сус- лова, Машгиз, 1962. 3. Архангельский Б. А., Пластические массы. Спра- вочное пособие, Судпромгиз, 1961, 146
4. Афанасьев П. А., Применение пластмасс в машинострое- нии, Машгиз, 1961. 5. Клинов И. Я-, Левин А. Н., Пластмассы в химиче- ском машиностроении, Машгиз, 1963. 6. Коновалов П. Г., Пластмассы, их свойства и применение в промышленности, Справочное пособие, изд. «Высшая школа», 1961. 7. Николаев А. Ф., Новые типы синтетических смол и пласт- масс на их основе (обзор), ЛДНТП, 1961. 8. Полимеры для машиностроения. Справочные материалы ВНИИПТуглемаш, ЦБТИ, М., 1961. 9. Г а н з С. Н., Емельянов М. С. и др., Пластмассы в ап- паратостроении, Изд. Харьковского университета, 1963. 10. Г о р я и н о в а А. В., жури. ВХО им. Менделеева, № 36 (1963). 11. Левин А. Н., АрбитманС. М., Полиэтилен и поли- пропилен. Современные методы производства и переработки, 1961. 12. Т о п ч и е в А. В., К р е н ц е л ь В. А., Полиолефины — новые синтетические материалы, Изд. АН СССР, 1963. 13. Ч е г о д а е в Д. Д., Наумова 3. К. и др., Фтороплас- ты, Госхимиздат, I960. 14. ЧерешкевичЛ. В., ЧегодаевД. Д. и др., Фто- ропластовые подшипники, работающие без смазки, ЛДНТП, 1959. 15. Перепелкин В. П., Склеивание фторопласта-4, ЛДНТП, 1962. 16. Чепиков К. А., Сборник изобретений и рационализатор- ских предложений НИИТЭХИМ, № 1 (62), 16 (1960). 17. Королев А. Я., Жеребков С. К. и др., Пласт, мас- сы, № 5, 37 (1962). 18. Чегодаев Д. Д., Язвина Н. Е., Применение сус- пензий фторопласта-4, ЛДНТП, 1960. 19. Палеха М. В., Химическое машиностроение, № 6, 45 (1959). 20. Августов 10. А., Жури. ВХО им. Менделеева, №3(1963). 21. Данов С. М., Грошев Г. А. и др., Сборник изобрете- ний и рационализаторских предложений НИИТЭхим, № 10(95), 55 (1962). 22. Д у н а е в с к а я Ц. С., ЧерешкевичЛ. В. и др., Пласт, массы, № 2, 9 (1959). 23. Ч е р е ш к е в и ч Л. В., ЧегодаевД. Д. и др., Пласт, массы, № 3, 7 (1959). 24. Б р о д о в и ч А. И., Г р о м о в Е. И., Кокс и химия, № 2, 47 (1956). 25. Защита оборудования от коррозии. Сборник статей, НИИТЭХИМ, 1960. 26. У дым а П. Г., Коррозиоиностойкие трубопроводы из не- металлических материалов, Госхимиздат, 1963. 27. Воробьева Г. Я-, Сб. «Применение полимеров в антикор- розионной технике», Машгиз, 1962, 219. 28. Л о с е в И. П., Гордон Г. Я. и др., Поликарбонаты, Сб. «Успехи химии и технологии полимеров», № 3, Госхимиздат, 1960, стр. 47. 10* 147
29. А к у т и ii М. С., Котр ел ев В. Н. и др., Пласт, массы, № 4, 14 (1959). 30. Власова К. Н., Доброхотова М. К- и др., Свой- ства, методы переработки и применение полиамидных смол, ЛДНТП, 1959. 31. Ш т р а й х м а н Т. А., А л ь ш и ц И. М., Полиэфирные стеклопластики, ЛДНТП, 1960. 32. К и р ш о и Э. М., Сб. «Применение полимеров в антикорро- зионной технике», Машгиз, 1962, стр. 134. 33. К о з л о в с к а я А. А., Изоляционные материалы для за- щиты магистральных трубопроводов от коррозии, Гостоптех- издат, 1962. 34. Лабутин А. Л., Каучуки в антикоррозионной технике, Госхимиздат, 1962. 35. Воробьева Г. Я-, Вестник технической и экономической информации, НИИТЭхим, № 7—8, 124 (1962). 36. Антонов Л. П., Обогащение руд, № 2, 43 (1959). 37. Бурлаков В. С., Цветные металлы, № 10, 8 (1960). 38. Богаевский А. П., Г р о ж а н Е. М. и др., Сборник материалов конференции по борьбе с коррозией, ЦБТИ (Горь- кий), 1962. стр. 99. 39. Б о г а е в с к и й А. П., Г о р о ж а п Е. М. и др., Каучук и резина, № 12, 11 (1962). 40. РТМ 22—61 ВНИИнмаш, Стандартгиз, 1961. 41. Л а б у т и н А. Л., Ф е д о р о в а Н. С., Антикоррозион- ные и герметизирующие тиоколовые составы, ЛДНТП, 1962. 42. Андрианов Ю. Ф., Бурова И. К- и др., Ярослав- ская промышленность, № 5, 25 (1960). 43. Андрианов Ю. Ф., Бурова И. К- и др., Вестник технической и экономической информации, НИИТЭхим, № 5, 31 (1961). 44. Яковлев А. Д., О х р и м е н к о И. С., Сборник мате- риалов конференции по борьбе с коррозией, ЦБТИ (Горький), 1962, стр. 94. 45. ВольфА. Н., Вестник технической и экономической ин- формации, НИИТЭхим, № 1, 62 (1961). 46. Каучук и резина, № 6, 59 (1961). 47. Новые каучуки, Сборник переводов статей под ред. В. Ф. Евст- ратова и Я. И. Яшунской, Издатинлит, 1958. 48. Домбр оу Б. А., Полиуретаны, пер. с англ, под ред, А. А. Благонравовой, Госхимиздат, 1961. 49. Лосев Б. И., Полиуретаны, ЛДНТП, 1960. 50. Захаров Н. Д., Некоторые новые типы каучуков, Яро- славль, 1958. 51. Любимов Б. В., Специальные лакокрасочные покрытия в машиностроении, Машгиз, 1959. 52. Лаки, краски и вспомогательные материалы (Государственные стандарты), Стандартгиз, 1961. 53. Нормали машиностроительные МН 4200—62. Покрытия лако- красочные по металлу, Стандартгиз, 1963. 54. Сборник стандартов и технических условий на продукцию ла- кокрасочной промышленности, т. 5, Госхимиздат, 1959. 55. Химические товары, Справочник, т. I и II, Госхимиздат, 1961. 148
56. Августов П. А., Химическое машиностроение, № 2, (1960). 57. Молдован Ю., Химическая промышленность, № 3, 95 (1960). 58. См ир нов В. К., В о в ш и и а Е. С., Пропитанный гра- фит и его применение в химической промышленности, Госхим- издат, 1959. 59. Д е р е ш к е в и ч Ю. В., Кислотоупорные сооружения в хи- мической промышленности, Госхимиздат, 1960. 60. Справочник по специальным работам, Госстройиздат, 1963. 61. Химическое оборудование. Эмалированная аппаратура (ката- лог), ЦИНТИ по автоматизации и машиностроению, 1964. 62. С м и р н о в Л. А., К а н т а к у з и н А. В., Химическая аппаратура из кислотоупорной керамики, Госхимиздат, 1957. 63. Антикоррозионные покрытия строительных конструкций и ап- паратуры. Справочное пособие, Госстройиздат, 1959. 64. Б ал ал а ев Г. А., Дерешкевич Ю. В., Производ- ство антикоррозионных работ, Госстройиздат, 1962. 65. В пиарский В. Л., Справочник мастера противокорро- зионных работ, Киев, Госстройиздат, УССР, 1962. 66. Г р и п б е р г 3. А., Сб. «Применение полимеров в антикор- розионной технике», Машгиз, 1962, стр. 267. 67. Нормативные материалы, разработанные ЦКБ треста «Монтаж- химзащита» (проекты), Техника защиты от коррозии, № 2 (19) (1960). 68. С а м о с а т с к и й И. Н., К а р п о в А. А., Газопламен- ное напыление пластмасс, ЛДНТП, 1960. 69. Временная технологическая инструкция по нанесению анти- коррозионных покрытий из пластмасс методом газопламенного напыления, Техника защиты от коррозии, серия 1, № 3 (24). 70. Г е н е л ь С. В., 3 а у ш н и к о в Н. В., Вестник техни- ческой и экономической информации, НИИТЭхим, № 1, 48 (1961). 71. Августов Ю. А.. Химическое машиностроение, № 2, 44 (1960). 72. П р о к о п е н к о Е. Г., Л а п ш и н В. В., Пласт, массы, № 8, 26 (1961). 73. Яковлев А. Д., Алексеева Е. А. и др., Получение покрытий из порошкообразной смеси во взвешенном слое, ЛДНТП, 1961. 74. Афанасьев П. А., Бюллетень технико-экономической ин- формации ЦИТЭИН, № 2, 16 (1961). 75. Николаева Т. Н., Кудрявцева Н. С., Химиче- ская промышленность, № 8, 668 (1959). 76. Николаева Т. Н., К У р я т н и к о в а В. Г., Пласт, массы, № 1, 44 (1960). 77. Николаева Т. Н., КурятниковаВ. Г. и др., Сборник трудов ГИПХ, вып. 44, Госхимиздат, 1960, стр. 145. 78. Меры защиты от коррозии оборудования, зданий и сооружений в производстве спирта по сернокислотному способу, Госхим- издат, 1957, стр. 41—49, 54—82. 79. Медуниц Д. П., Химическая промышленность, № 5, 42 (1954). 149
80. Иванов А. И., Медицинская промышленность СССР, № 1, 16 (1956). 81. Технические указания на производство и приемку гуммировоч- ных работ СН-205—62, Госстройиздат, 1962. 82. Лабутин А. Л., Новые методы гуммирования, ЛДНТП, 1962. 83. Лабутин А. Л., Зубова О. А., Сборник материалов конференции по борьбе с коррозией, ЦБТИ, Горький, 1962. 84. ВТУ МХП № УТ 949—58; ВТУ МХП № УТ 932—59. 85. Mater. Design. Eng., № 6, 157—229, 283—305 (1960). 86. Plastics as building construction materials. Belmont, 1960. 87. M a h 1 m a n В. H., К a a t z E. Y., Corrosion, № 8, 110 (1961). 88. Modern Plastics, № 8, 87, 174 (1961). 89. S t r e i b H., British Plast., № 9, 406 (1960). 90. Plast. Technology, № 4, 65 (1960). 91. Barnett R., Plastics, № 270, 131, 136 (1960). 92. Rei nb acher W. R., Gummi Asbest-Kunststoffe, № 4, 332, 334, 336—343 (1961). [Экспресс-информация «Синтетиче- ские высокополимерные материалы», № 28, 341 (1961)]. 93. D i ё 1 е m а п М. С., Werkst. u-Korros., № 12, 741 (1961). [Экспресс-информация, «Коррозия и защита металлов», № 15, реф. 122 (1962)]. 94. Rubb. Plast. Age, № 7, 782 (1962). 95. Rubb. Abstr., № 3, реф. 1303, 137 (1960). 96. C a t t о n N. H. (пер.), Химия и технология полимеров, № 3, 46 (1957). 97. R a d с 1 i f f R. R., Gummi u. Asbest, № 4, 286, 288, 290, 292 (1960). 98. Ind. plast. mod., № 6, 13 (I960); Перев. инф. бюлл. о заруб, хим. пром., № 21 (76), 21 (I960). 99. Corros. Technol., № 8, 9 (1961). 100. Whitlock К. Н., Plast. Inst. Trans. 29, № 81, 105 (1961). [Экспресс-информация. Синтетические высокомолекулярные ма- териалы, № 36, реф. 450 (1961)]. 101. Monter moso Y. (пер.), Химия и технология полимеров, № 12, 84 (1962). 102. Р i е г с е О. R., Н о 1 b г о о k G. W. et al. (пер.), Химия и тех- нология полимеров, № 6, 116 (1961). 103. Hampton Н. А. (реф. перев.), Химия и технология поли- меров, № 11, 107 (1960). 104. House Р. A., Adhesives Age, X» 8, 36 (1960). 105. Chem. Technik, № 6, 352 (1961).
Глава 111 КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОВ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В настоящей главе приводятся диаграммы стойкости132 некоторых материалов в соляной и серной кислотах Рис. 17. Диаграмма стойкости материалов в соляной кисло- те по данным G. A. Nelson132 ((заштрихованы области стой- кости): / — хастеллой В, тантал, серебро, платина, монель-металл (в отсутствие воздуха), стекло, графит; 2 — хастеллой В. тантзл, серебро, платина, стекло, графит, резины, фаолит, саран, никель (в отсутствие воздуха), монель-металл, медь, кремнистая бронза; 3 — хастеллой В, тантал, платина, серебро, кремнистая брон- за, стекло, графит, фаолнт, саран, резины; 4 — хастеллой В, тантал, платина, серебро, стекло, графит; 5 — хастеллой А н В, тантал, серебро, платина, стекло, графит, фаолнт,саран, резины. (рис. 17 и 18) и таблица коррозионной стойкости распро- страненных материалов в различных неорганических и органических средах. 151
Концентрация Н2 S О4, % Рис. 18. Диаграмма стойкости материалов в серной кислоте подданным G. A. Nelson 82 (заштрихованы области стойкости): / — свинец, хастеллой В и Д. стали типа 0X23 Н28МЗДЗТ, стекло, графит, фаолит, резины (до 77 °C), медь (в отсутствие воздуха), мо- нель-металл, алюминиевые бронзы; 2 — свинец, кремнистый чугун, хастеллой В и Д, стали типа ОХ23Н28МЗДЗТ (до 66 °C), стекло, графит, фаолит, резины (до 77 °C), медь (в отсутствие воздуха), мо- нель-металл и алюминиевые бронзы; 3 — свинец, хастеллой В и Д, стали типа 0Х23Н28МЗДЗТ (до 66 °C), кремнистый чугун, монель-ме- талл (в отсутствие воздуха), стекло, графит; 4—свинец, сталь, крем- нистый чугун, хастеллой В и Д, стали типа 0Х23М28МЗДЗТ, стекло, графит (до 96%-ной концентрации); 5 — кремнистый чугун, ха- стеллой В н Д, свинец (до 80 °C), стали типа 0Х23М28МЗДЗТ (до 66 °C), стекло, графит (до 80 °C я 96%-ной концентрации); 6 — сталь, хастеллой С, стали типа 18—8 н 0Х23Н28МЗДЗТ; 7 — стали типа 18 — 8 и 0Х23Н28МЗДЗТ; Я — кремнистый чугун, хастеллой В н Д, сте- кло; 9 —кремнистый чугун, стекло; 10—стекло Все помещенные в таблице материалы расположены по группам в следующем порядке: Группа I — металлические сплавы на железной основе: стали углеродистые; хромистые, содержащие 13% хрома; хромистые, содержащие 17—25% хрома; хромоникелевые с пониженным содержанием никеля, типа Х21Н5Т; хромоникелевые типа Х18Н10Т; хромоникелевые, содержащие молибден, типа Х17Н12М2Т; хромоникелевые, содержащие молибден и медь, типа 0Х23Н28МЗДЗТ; чугуны серые; кремнистые. 152
Группа II — цветные металлы и сплавы: алюминий; . медь; бронзы алюминиевые; оловянистые; латунь; никель; никелемедный сплав (монель-металл); никель-молибденовые сплавы типа Н70М27; свинец; серебро; тантал; титан; цинк. Группа III — полимеризационные пластмассы: полиизобутилен; полиэтилен; полипропилен; полистирол; полиметилметакрилат (органическое стекло); полиформальдегид; поливинилхлорид (винипласт); политрифторхлорэтилен (фторопласт-3); политетрафторэтилен (фторопласт-4); асбовинил. Группа IV — полнконденсационные пластмассы и смолы: полиамиды; полиэфирные смолы; полиэфир хлорированный — пентопласт; поликарбонаты; фенопласты; текстолит; фаолнт; замазки арзамит; эпоксидные смолы. Группа V — резины на основе каучуков: натурального; бутадиен-стирольного; бутадиен-нитрильного; бутилкаучука; полисульфидного; 153
фторкаучука; хлорсульфированного полиэтилена; хлоропренового. Группа VI — лакокрасочные материалы-. бакелитовые лаки; битумные мастики и лаки; перхлорвиниловые лаки и эмали. Группа VII— материалы неорганического происхож- дения; природные кислотоупоры; стекло; кислотоупорная эмаль; кислотоупорная керамика; фарфор; силикатные цементы, бетоны, замазки. Группа VIII — прочие материалы; дерево; антегмит (графитопласт); графит пропитанный; уголь. Сведения о коррозионной стойкости различных ма- териалов представлены в таблице для каждой конкретной агрессивной среды с оценкой стойкости при данной тем- пературе или в определенных пределах ее изменения. При отсутствии сведений о стойкости какого-либо мате- риала наименование его в таблице опускается. Агрессивные среды приводятся в алфавитном порядке. Вначале рассматривается стойкость в неорганических, а затем органических средах. Среды, для которых имеется только небольшое коли- чество данных о стойкости материалов, не выделены самостоятельно; эти данные размещены в других, сходных по характеру средах, о чем указывается в соответствующем примечании. Для солей, оснований и кислот приводятся концент- рации насыщенных (t=20 °C) водных растворов, при кото- рых справедливы данные о коррозионной стойкости. При отсутствии примечаний оценка стойкости отно- сится к любой промежуточной концентрации в пределах, указанных для данной среды. В случае резко выраженной зависимости коррозионной стойкости материала от кон- центрации среды, например кислоты, после ее наимено- вания указывается концентрация, для которой справед- 154
ливы данные о коррозионной стойкости, или дается соот- ветствующее пояснение в примечаниях. Концентрация раствора, для которого приводятся данные о коррозионной стойкости, может превышать концентрацию, указанную в характеристике среды, тем- пературный предел применения—температуру кипения; это является результатом изменения условий: температу- ры, давления и др. Чтобы облегчить нахождение солей, помещенных в таблице коррозионной стойкости, приводятся их тех- нические (международные) названия. Для органических сред характеристикой является температура плавления и температура кипения среды. Названия солей, встречающихся в таблице коррозионной стойкости материалов Соли Формула Техническое (международное) название Азотистокислые MeNO2 Нитриты Азотнокислые MeNO3 Нитраты Бромистые MeBr Бромиды Двухромовокислые М 7 Бихроматы Йодистые Mel Иодиты Йодноватокислые МеЮ3 Иодаты Кремнекислые Me2SiO3 Силикаты мета Кремнефтористые Me2SiF6 Фторсиликаты Марганцовокислые MeMnO4 Перманганаты Надсернокислые Me2S2O3 Персульфаты Роданистые MeNCS Тиоцианаты Сернистокислые Me2SO3 Сульфиты Сернистокислые кислые . . MeHSO3 Бисульфиты Сернистые Me3S Сульфиды Серноватистокислые .... MegSgOg Гипосульфиты Сернокислые Me2SO4 Сульфаты Сернокислые кислые .... MeHSO4 Бисульфаты Углекислые Me2CO3 Карбонаты Углекислые кислые .... MeHCO3 Бикарбонаты Уксуснокислые Me(CH3COO) Ацетаты Фосфорнокислые Me3PO4 Фосфаты Фтористые MeF Фториды Хлористые MeCl Хлориды Хлорноватистокислые .... MeOCl Гипохлориты Хлорноватокислые MeC103 Хлораты Хлорнокислые MeC104 Перхлораты Хромовокислые Me2CrO4 Хроматы Цианистые MeCN Цианиды Щавелевокислые Me2(COO)2 Оксалаты 155
Сведения о стойкости материалов приведены для инди- видуальных веществ. Для органических кислот, растворимых в воде, при- ведены стойкости материалов в водных растворах этих кислот. Данные о коррозионной стойкости материалов, соот- ветствующие температуре кипения («кип.»), относятся к температурам кипения неорганических и органических жидкостей или к водным растворам неорганических и органических соединений. При оценке коррозионной стойкости материалов при- няты следующие условные обозначения: В — вполне стойкий(е); X — стойкий(е); О — малостойкий(е) для металлических материалов; относительно стойкий (е) для остальных материалов. Н — нестойкий (е). Кроме того, при оценке коррозионной стойкости ма- териалов встречаются двойные обозначения, например: В—Н; В—X; X—О и т. д., указывающие на изменения стойкости. Причины изменений приводятся в соответ- ствующей графе «Примечания». При отсутствии примечания изменения стойкости обусловлены повышением температуры. Если в графе «Стойкость» стоит оценка В, X, О или И, а в соответствующем примечании к этой графе говорится об изменении стойкости в зависимости от различных факторов (температуры, концентрации), то при этом имеет- ся в виду изменение скорости коррозии в пределах соот- ветствующей оценки (например, 0,1—1 мм!год для оцен- ки X). Коррозионная стойкость материалов каждой группы оценивается по-разному. Металлы и сплавы. Коррозионная стойкость метал- лов и сплавов (группы I и II) оценивается по пятибалль- ной шкале коррозионной стойкости (см. введение) с той разницей, что металлы, корродирующие со скоростью более 3,0 мм/год, отнесены к одной, а не к двум группам и оцениваются как нестойкие, практически непригодные для применения. Такой метод оценки согласуется с дан- ными зарубежной справочной литературы о коррозионной стойкости металлов и сплавов102’ 1П> 128’ 132 и с приняты- ми в химической промышленности максимально допу- 156
стимыми величинами коррозионной проницаемости77 (см табл. стр. 11). Ниже сопоставляется принятая оценка коррозионной стойкости металлов и сплавов с оценками стойкости по пятибалльной и десятибалльной шкалам. Принятая сценка стойкости Оценка стойкости по пятибалльной шкале Оценка стойкости по десятибалльной шкале (ГОСТ 5272—50) скорость коррозии мм/год группы стойкости <0,1 Вполне стойкие (В) Весьма стойкие (балл 1) От совершенно стойких до стой- ких (баллы 1—5) 0,1—1 Стойкие (X) Стойкие (балл 2) Пониженностойкие (баллы 6,7) 1-3 Малостойкие (О) Понижсшюстойкиг (балл 3) Малостойкие (балл 8) >3 Нестойкие (Н) От малостойких до нестойких (баллы 4,5) От малостойких до нестойких (баллы 9,10) Неметаллические полимерные материалы. При оцен- ке коррозионной стойкости неметаллических полимерных материалов (группы III, IV, V, VI) учитываются изме- нения массы или объема под действием агрессивной среды, и при наличии данных также изменения прочност- ных свойств. Для резин, кроме того, принимается во внимание из- менение эластичности после воздействия агрессивной сре- ды (если относительное удлинение при разрыве состав- ляет менее 100%, резина считается нестойкой к дейст- вию данной среды). При оценке коррозионной стойкости неметаллических материалов неорганического происхождения и прочих материалов (группы VII и VIII) приняты следующие харак- теристики: стойкие (В илиХ), относительно стойкие (О) и не- стойкие (Н). Это вызвано тем, что, например, для природных и силикатных материалов обычно ограничиваются опре- делением кислотостойкое™ (кислотоупорности), водо- поглогцения и только в ответственных сооружениях про- веряется предел прочности при сжатии или растяжении. Кислотостойкое™ этих материалов должна составлять 97-98%. 157
Сп 00 Оценка корро- зионной стой- кости (услов- ные обозначе- ния) Металлы (группы I. 11) скорость коррозии мм/гад применение в <0,1 Для любых аппаратов и машин X 0,1 — 1 Для оборудова- ния неслож- ных конструк- ций 0 1,0—3 Только для сменных де- талей н >3 Для часто сме- няемых дета- лей (после эк- сперименталь- ной проверки)
Неметаллические полимерные материалы (группы III, IV, V, VI) Неметаллические материалы (группы VII, VIII) изменение массы % изменение прочности % эмали силикатные и прочие мате- риалы применение состояние по- верхности кислотоупор- ность, % ±0,2 ±5 Без измене- ний >97 Без ограничений ±10 ±10—15 — — — ±15 ±15—20 Слабомато- вая <97 Ограниченно при- менимы (при определенных условиях) При возденет разрушают^ пользование вии среды я и для ис- непригодны Матовая (шерохова- тая) Разрушают- ся Применять не рекомендуется
При оценке химической стойкости эмалевых покры- тий кроме потери массы в мг на 1 см2 поверхности учи- тываются также внешние изменения (матовость, шерохо- ватость) . В таблице на стр. 158 сопоставляется качественная оценка (в условных обозначениях) коррозионной стой- кости материалов различных групп с ее количественной оценкой или с характеристикой поверхности (для эма- левых покрытий); одновременно указывается примене- ние материала в зависимости от его коррозионной стойкости.
КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ МЕТАЛЛОВ И НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ Материал Темпера- тура °C Стой- кость* Примечания НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СРЕДЫ Азота окисли NO, no2 n2o3, n2o5, n2o Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 X Данные для сухого газа; хромистые типа Х13 20 в во влажном газе не- стойки 100 в хромоникелевые типа Х21Н5Т 20 в В производственных ус- 60 в ловиях при наличии типа Х18Н10Т 20 в капель HNO3 типа Х17Н13М2Т 100 20 в в 100 в Чугуны серые 20 в Данные для сухого газа; кремнистые 20 в во влажном газе не- стойки 100 в Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X Во влажном газе стой- Медь 20 н кость ниже Латунь 20 н Никель 150 в Данные для сухого газа Свинец 20 в Серебро 100 20 н в Стойко только в окиси Цинк 20 н азота; в перекиси азо- та не применимо * Стойкость выражена в условных обозначениях, приведенных на стр. 156. 160
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полимеризационные пластмассы Полипзобутилеп 20 60 100 X о н Поливинилхлорид (вини- 20 х 1 По данным130, при 20°С— пласт) Неорганические 60 о J вполне стоек; при 40 °C—малостоек; при 60 °C — местоек материалы Природные кнслотоупо- 60 в ры 100 в Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20—100 в ка Фарфор 20—100 в Цементы, бетоны, замаз- 20—100 в ки Прочие материалы Дерево 20 н Графит пропитанный 20 н Алюмин и ев о-к а л и е в ы е квасцы A1K(SO4)2 • 12НаО (водные растворы; концентрация до 10%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20—кип. Н хромистые типа Х13 20 100 Кип. X Н н типа Х17—Х25 20 100 Кип. X н н хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 Кип. в и типа Х17Н13М2Т 20 100 Кип. в X X типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 100 в X Чугуны кремнистые 20—кип. в 11 -2620 161
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X Медь 20 100 X X Бронзы алюминиевые 20 X В отсутствие кислорода 100 X воздуха оловянистые 20 100 X X Никель 20 100 в 7 о Н и кель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 100 X X Серебро 20 100 X X Цинк 20 и Полимеризациоиные пластмассы Полиизобутилен 20 60 100 З-В sB *Х |В Полиэтилен 20—100 Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 60 в в Полиметилметакрилат 20 60 в в Поливинилхлорид 20 в В концентрированных 60 X растворах стойкость 100 н выше, чем в разбав- ленных Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 20—100 в Поликоиденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 60 в в Полиэфирные смолы 20—120 в 162
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фенопласты текстолит 20 в фаолит 20—100 в Замазки арзамит 20—100 в Эпоксидные смолы 20—100 в Резины на основе кау- чуков натурального 20 в 60 в бутадиен-стирольных 20 в 60 в бутадиен-нитрнльных 20 в 60 в бутилкаучука 20—80 в хлоропренового 20—100 в Лакокрасочные материалы Битумные 20 в 60 в 100 X Перхлорвиниловые 20 в лаки и эмали 60 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- ры Стекло 20 в 20—кип. в Кислотоупорная эмаль 20—150 в Кислотоупорная керами- 20—кип. в к а Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- 20—100 в ки Кип. о Прочие материалы Дерево 20 в Антегмит 20—кип. в I рафит пропитанный 20—кип. в ^ГОЛЬ 20—кип. в и 163
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Алюминий азотнокислый, гидрат A1(NO3)3-9H2O (водные рас творы; koi щентра ция до 43%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 н хромистые типа Х13 20 в типа Х17—Х25 20 в хромоникелевые типа Х21Н5Т 20 в 100 в типа Х18Н10Т 20 в 100 в типа Х17Н13М2Т 20 в 100 в типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 в 100 в Чугуны серые 20 н кремнистые 20 в Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X 100 н Медь 20 н Никель 20 в Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 Свинец 20 в Серебро 20 в Титан 20 в Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 в Полиэтилен 20 в Поливинилхлорид (вини- 20 в пласт) 40 в Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 20 в 60 в 164
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Поликонденсационные пластмассы Фаолит Замазки арзамит 20 20 в в Резины на основе кау- чуков натурального бутилкаучука хлоропренового 20 60 20 60 20—100 в в в в в Лакокрасочный материал Бакелитовый лак 20 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- ры Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цемент Кислотоупорные бетоны и замазки 20 20 20 Кип. 20 Кип. 20 20—100 20—100 в в в в в в в в—н в Портландцемент, гидрав- лический и серный це- менты нестойки Прочие материалы Графит пропитанный Уголь 20 20 в в 165
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Алюминий сернокислый Al2(SO4)g (водные растворы; концентрация до 26%) Сплавы на железной основе Стали хромистые типа Х13 20—кип. Н типа XI7—Х25 20 X—Н Сталь Х17 в 10%-ном ipiaiCTiBope стойка; в 50 %-ном — ма лостой- ка хромоникелевые типа 0Х21Н6М2Т 20 Кип. 0Q0Q Экспериментальные дан- ные типа Х18Н10Т 20 Кип. В X В 1на'сыщен1ных раство- рах при кипении не- типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 100 Кип. 20 100 Кип. в X X X X в стойки Чугуны серые 20 н кремнистые 20 Кип. X о Данные для разбавлен- ных (до 10%) раство- ров; в концентрирован- ных растворах стой- кость выше Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь 20 Кнп. 20 х н X Бронзы алюминиевые 100 X В разбавленных раство- 20 100 X х рах скорость коррозии выше, чем в концент- оловянистые Латунь Никель 20 100 20 20 100 X X н в н рированных растворах 166
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 60 100 X н Никель-молибденовые 20 в -сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 X 100 X Серебро 20 в 100 X Тантал 20 в 100 в Титан 20 в Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Лсбовинил 20 в Поливинилхлорид (вини- 20 в пласт) 60 X Полиметилметакрилат 20 в (органическое стекло) Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в Полнизобутилен 20 в 60 в 100 X Фторопласт-3 20 в 60 в Фторопласт-4 20—100 в Поликонденсационные пластмассы Фаолит 20—100 в Замазки арзамит 20—100 в Полиамиды 20 В—н По данным1', при 60°C 60 в—н вполне 1стойк»и; по Полиэфирные смолы 20 в даиин-ым1", йри 20 °C— малостойки; пои 60 в 60 °C — .нестойки Эпоксидные смолы 100 20 X в 167
Темпера- Стой- Материал тура °C кость Примечания Резины на основе каучу- КОВ натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 20 60 в в бутадиен-нитрильных 20 60 в в бутилкаучука 20—80 в При повышении темпера- полисульфидного 20 в 60 в туры в зависимости от 100 н концентрации раствора стойкость снижается хлоропренового 20-100 в Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Битумные лаки и масти- ки 20 60 в в Перхлорвиниловые лаки 20—80 в и эмали Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Стекло 20—кип. в Кислотоупорная эмаль 20—150 в Кислотоупорная керами- 20—кип. в ка Фарфор 20 в Цемент, бетоны, замазки 20—100 в Прочие материалы Дерево 20 о Данные для разбавлен- пых растворов Антегмит 20—кип. в Графит пропитанный 20—100 в Уголь 20 в 168
Материал Темпера- тура “С Стой- кость Примечания Алюминий ( Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые типа Х13 типа XI7—Х25 хромоникелевые типа Х18Н10Т у К С у С Н с сонцентраг 20 20 Кип. 20 Кип. 20—кип. к и с л 1ия люС В В В В В ы й А1(СН3СОО)3 ая) По данным132, в твердой типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны серые кремнистые Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь Бронзы алюминиевые оловянистые Никель Никелемедный сплав (монель-металл) Никель-молибденовые сплавы типа Н70М27 Свинец Серебро Тантал Титан Цинк 20—кип. 20 Кип. 20 20 60 20 100 20 20 20 20 20 20 100 20 20 20 100 20 20 В в в н в в в X в в в в в X X в в в в В н 1 100%-ной соли стой- кость 'ниже: при 25 °C <0,5, а при 100 °C <1,27 .им/год 169
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 в Полиэтилен 20 в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 в 60 X Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 Поликонденсационные пластмассы и смолы 20 в Полиамиды 20 в Полиэфирные смолы 20 в Фаолит 20—100 в Замазки арзамит Резины на основе каучуков 20 в Натурального 20 в 60 в Бутадиен-стирольных 20 в Бутадиен-нитрильных 20 в Бутилкаучука 20 в 60 в хлоропренового Лакокрасочные материалы 20 в Бакелитовые лаки 20 в Битумные Неорганические материалы 20 в Природные кислотоупо- ры 20 в Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20—кип. в Кислотоупорная керами- ка 20—кип. в Фарфор 20 в 170
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цементы, бетоны, замаз- 20—100 в-н Силикатные кислотоупор- ки Прочие материалы Дерево 20 в ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Графит пропитанный 20 в Уголь 20 в Алюминий хлористый А1С13 (водные растворы; концентрация до 31,4%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20—кип. Н хромистые типа Х13 20—кип. н типа Х17—Х25 20 н хромоникелевые типа Х21Н5Т 20 в типа Х18Н10Т 20 в 100 О типа Х17Н13М2Т 20 в типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 в 100 X Данные для стали Х17; сталь типа Х25 мало- стойка Чугуны серые 20 н кремнистые 20 в 60 в 100 н Данные для разбавлен- ных растворов (до 10%); с повышением концентрации стой- кость уменьшается: в 25% -ной и более кон- центрированных рас- творах стали типа X18HI0T и Х17Н13М2Т нестойки уже при 20 °C, а стали типа 0Х23Н28МЗДЗТ при 20 и 60 °C корроди- руют со скоростью <0,1 мм/год, при 100 °C нестойки 171
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 Н В растворах нестоек, но Медь 100 20 100 Н X X может применяться для хранения безвод- ной соли Данные для 30%-ного Бронзы алюминиевые 20 X раствора. В более раз- бавленных растворах оловянистые 100 20 X X (10%-ных) нестойки даже /при 20 °C; в кан- Латунь 20 Н центрированных (90%- ных) нестойки при 60 °C. В безводной со- ли стойки В растворах нестойка, в Никель 20 100 Кип. 20 X безводной соли стойка Стоек в разбавленных Никелемедный сплав п Н X (до 10%) растворах Скорость коррозии зави- (монель-металл) 100 н сит от концентрации Никель-молибденовые 20 в раствора и наличия кислорода воздуха, ус- коряющего коррозию сплавы типа Н70М27 Свинец Серебро Тантал Титан 100 Кип. 20 20—кип. 20 100 20 100 20 в X X X в в в Скорость коррозии зави- Цинк о н сит от концентрации раствора и наличия кислорода воздуха, ус- коряющего коррозию Полимеризационные пластмассы Полнизобутилен 20 60 100 в в X 172
Материал Темпера- ту ра °C Стой- кость Примечания Полиэтилен 20 60 в в Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 60 в в Полпметплметакрилат 20 60 в в Поливинилхлорид 20 в В концентрированных 60 X растворах стойкость 100 н выше, чем в разбав- ленных Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 20—100 в Асбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 60 в в Полиэфирные смолы 20 60 в в Поликарбонаты 20 в Фенопласты текстолит 20 60 в в фаолит 20—100 в Замазки арзамит 20 60 в в Эпоксидные смолы 20 60 в в Резины на основе каучу- ков натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 20 60 в в бутадиен-нитрильных 20 60 в в бутилкаучука 20—100 в хлорсульфированного 20—80 в полиэтилена хлоропренового 20—100 в 173
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки Битумные 20—120 20 в X В разбавленных раство- 60 X рах стойкость выше: в Перхлорвиниловые лаки 20 в 10%-ном растворе при 60 °C вполне стойки и эмали Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20—кип. в ры Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20—150 в Кислотоупорная керами- 20—кип. в ка Фарфор 20—кип. в Цементы, бетоны, замаз- 20—100 в ки Прочие материалы Дерево 20 О Данные для сухой соли Антегмит 20—кип. в и разбавленных рас- творов Графит пропитанный 20—кип. в Уголь 20—кип. в Алюминия окись и гидроокись А1аО3; А1(ОН)3 Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 В хромистые 20 В типа Х13 хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 В типа Х17Н13М2Т 20 В типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 В Чугуны серые 20 в кремнистые 20 в 174
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь 20 20 в в Бронзы on D алюминиевые оловянистые 20 В Латунь 20 в Никель zU в Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 Свинец 20 в Серебро 20 в Тантал 20 в 100 в Титан 20 в Цинк 20 в Полимеризационные пластмассы Полнизобутилен 20 в 60 в Полиэтилен 20 в 60 в Полиметилметакрилат 20 в 60 в Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в Фаолит 20 в Резины на основе каучу- КОЗ натурального 20 в бутадиен-стирольных 20 в бутадиен-нитрильных 20 в бутилкаучука 20 в хлоропренового 20 в 175
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Битумные 20 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20 в ка Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- 20 в ки Прочие материалы Дерево 20 в Графит пропитанный 20 в Уголь 20 в Л м м и а к МН3 (газ) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 В 60 в 100 X хромистые типа Х13 20 в 100 в хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 в 100 в типа Х17Н13М2Т 20 в 100 в Чугуны серые 20 в 80 в кремнистые 20 в 176
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 100 в в Медь 20 н По данным27, в жидком 100 в аммиаке при 18 и 50 °C скорость коррозии <1,0 мм/год, но про- исходит равномерное растворение; по дан- ным’11, при высоких температурах (600— 800 °C) медь стойка Бронзы алюминиевые 20 60 в в оловянистые 20 60 X X Латунь 20 в Данные27; по дан- ным56, |28, латунь не- стойка Никель 20 60 100 в в X Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 60 в Никель-молибденовые 20 X сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 100 в в Серебро 20 в Iантал 20 X Титан 20 60 в в Цинк 20 X Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 В } В жидком аммиаке не- 60 в J стоек Полиэтилен 20 60 в в Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 60 в в 12-2620 177
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 в 60 в Фторопласт-4 20—100 в Асбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20 о Пентопласт 20—105 в Поликарбонаты 20 н Фенопласты текстолит 20 в фаолит 20 в Эпоксидные смолы 20 в Резины на основе каучу- ков натурального 20 в 60 О бутадиен-стирольных 20 60 в о бутадиен-нитрильных 20 60 в о бутилкаучука 20 60 в о полисульфидного 20 в 60 н фторкаучуков 20 X хлорсульфированно- 20—100 в го полиэтилена хлоропренового 20 в 60 о Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Стекло 20—150 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20 в ка 178
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- ки 20 в Прочие материалы Дерево 20 в Антегмит 20 в Графит пропитанный 20 в Аммиака водные растворы NH4OH (концентрация до 26—30,0%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые типа Х13 типа Х17—Х25 хромоникелевые типа Х18Н10Т типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны серые кремнистые 20 100 Кип. 20 100 Кип. 20 100 20—кип. 20—кип. 20 100 Кип. 20 100 К и п. 20 100 Кип. В X X в в X в в в в в в X в X X в X X Выше 100 °C несколько при 120 °C коррозии < СТОЙКОСТЬ снижается: скорость .,0 мм!год Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь 20 20 X н Скорость <0,5 мм/год коррозии 12* 179
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Бронзы алюминиевые 20 н оловянистые 20 н Латунь 20 н Никель 20 н Стоек в разбавленных 100 н (до 10%) растворах Никелемедный сплав (монель-металл) 20 в-н Скорость коррозии зави- сит от концентрации: в разбавленных раство- рах (1,7%) при 20°С она равна 0,1 мм! год, в 10%-ном растворе — 0,2—0,6 мм!год и т. д. Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 X Серебро 20 в В отсутствие кислорода воздуха Тантал 20 X С увеличением концент- 100 н рации раствора ско- рость коррозии возрас- тает, особенно сильно при повышенных тем- пературах Титан 20 в При высоких температу- 100 в рах (800 °C) титан ре- агирует с образовани- ем нитрида; до 300 °C — стоек Цинк 20 X Данные при pH раство- ра «12,5 Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в По данным144, при 20 и 40 °C стоек Полиэтилен 20 60 в в Полипропилен 20 60 20 60 в R Полистирол В в Полиметилметакрилат 20 60 в о Поливинилхлорид 20 60 в в 180
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фторопласт-3 20—100 в При насыщении раствора Фторопласт-4 20—250 в аммиаком выше 50% стойкость ухудшается. В 25%-ном растворе при 70 °C вполне стоек Лсбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в Полиэфирные смолы 60 20 60 100 20—120 в о PI Пентопласт н в Фенопласты текстолит 20 в фаолит 20 в Замазки арзамит 60 100 20 X X в При увеличении концент- 60 в рации раствора стой- Эпоксидные смолы 20 в кость, особенно при повышенных темпера- турах, резко понижает- ся 60 100 в X Резины на основе каучу- ков натурального 20 В-0 Данные о стойкости про- бутадиен-стирольных 20 60 X в тиворечивы бутадиен-нитрильных 20 60 в в бутилкаучука 20 60 в в полисульфидного 20 х-н Стойки только в разбав- фторкаучуков 20—120 в ленных растворах при 20°С хлорсульфированно- 20 в го полиэтилена 181
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания хлоропренового 20 60 в X Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 X Данные для разбавлен- Битумные 60 X ных (до 10%) раство- 20 в ров. С увеличением 60 X концентрации раствора 100 О стойкость снижается Перхлорвнниловые 20 в лаки и эмали 60 О Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20—кип. в Стекло 20—100 в По другим данным, ско- рость коррозии зависит от концентрации: в 25%-ном растворе при 70°C стойко, в 10%-ном растворе нестойко Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20—100 в к а Фарфор 20—кип. в Цементы, бетоны, замаз- ки 20—100 В—н Портландцемент стоек, силикатные замазки, кислотоупорный бетон и серный цемент не- стойки Прочие материалы Дерево 20 О В разбавленных раство- рах Антегмит 20—кип. в Графит пропитанный 20—кип. в Уголь 20—кип. в 182
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Аммоний азотнокислый NH4NO3 (водные растворы, концентрация до 64%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 X В твердой 100%-ной со- хромистые типа Х13 типа Х17—Х25 хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 100 Кип. 20—кип. 20—кип. В в X в в ли стойки; в концент- рированных растворах нестойки По данным132, стойки, но типа Х17Н13М2Т 20—кип. в п од в ер жены межкри- сталлитной коррозии В растворах и расплаве типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны серые кремнистые Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь Бронзы алюминиевые оловянистые Латунь Никель Никелемедный сплав (монель-металл) Никель-молибденовые сплавы типа Н70М27 Свинец 20—кип. 20—кип. 20 20 100 20 20 20 20 20 100 20 20 20 в В—н в в в н н н н в О н в н По данным111, в холод- ных растворах ско- рость коррозии <1,0 мм/год, и для транспортировки рас- творов применяют ос- винцованные трубо- проводы 183
Материал Темпера* тура Стой- кость Примечания Серебро 20—кип. в—н Нейтральные 20%-ные растворы при 20 °C не вызывают коррозии, но при кипячении они при- обретают кислую реак- цию Тантал 20 100 в в Титан 20 X Цинк 20 о По данным111, в холод- ных растворах скорость коррозии <1,0 мм]год, поэтому иногда ис- пользуют оцинкован- ную тару Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в Полиэтилен 20—100 в Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 60 в в Поливинилхлорид 20 60 100 в в н Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 20—100 в Асбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 60 в в Полиэфирные смолы 20-100 в Пентопласт 20-120 в Поликарбонаты 20 в Фаолнт 20 40 в в Замазки арзампт 20—100 в Эпоксидные смолы 20 100 в в 184
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Резины на основе каучу- ков натурального 20 60 в в бутадиен-стирольпых бутадиен-нитриль- ных бутилкаучука хлорсульфировапио- го полиэтилена хлоропренового 20 60 20 20 60 20—80 20—100 в в в в в в в Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки Битумные Перхлорвиниловые лаки и эмали 20 20 60 100 20 60 в в в X в в Неорганические материалы Природные кпслотоупо- ры Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цементы, бетоны, замаз- ки 20 20—100 20—кип. 20—кип. 20 20—100 в в в в в в—н Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Прочие материалы Дерево Графит пропитанный 20 20—150 н в 185
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Аммоний бромистый NH4Br (водный раствор; концентрация до 43%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 Н По данным111, примени ются для труб, рассчи тайных на износ хромистые типа Х13 20 О типа Х17—Х25 100 н 20 X хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 X 100 н типа Х17Н13М2Т 20 в 100 X типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 в 100 X Чугуны кремнистые 20 в 100 X Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X Кипящие растворы вызы- Кип. н вают точечную корро- зию Медь 20 X Данные111; по другим Бронзы данным, в 10%-ных алюминиевые 20 X растворах медь и ее оловянистые 20 X сплавы нестойки Никель 20 в 100 X Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 100 х Никель-молибденовые 20 X сплавы типа Н70М27 100 в Свинец 20 в Серебро 20 в Данные для нейтральных 100 в и кислых растворов; в щелочных растворах Тантал 20 в корродирует 100 в 186
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 40 в в Полиэтилен 20 в 40 в Полиметилметакрилат 20 60 в в Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 Поликонденсационные пластмассы и смолы 20 в Полиамиды 20 в Полиэфирные смолы 20 в Фаолит Резины на основе каучуков 20 в натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 20 в 60 в бутадиен-нптрильных 20 в бутилкаучука 20 в хлоропренового Лакокрасочные материалы 20 в Бакелитовые лаки Неорганические материалы 20 в Природные кислотоупо- 20 в Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20—кип. в Кислотоупорная керами- ка 20-100 в Фарфор 20-100 в 187
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Цементы, бетоны, замаз- ки 20—100 в—н Силикатные кислото- упорные замазки и бе- тон вполне стойки, портландцемент, гид- равлический и серный цементы нестойки Прочие материалы Дерево 20 в Данные для сухой соли и разбавленных рас- творов Графит пропитанный 20—100 в Уголь 20 в Аммоний надсернокислый (NH4)2S2O8 (водные растворы; концентрация до 37%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20—кип. н хромистые типа Х13 20 о хромоникелевые типа Х21Н5Т 20 60 100 в в О типа Х18Н10Т 20 60 в в типа Х17Н13М2Т 20 в Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь 20 в—н В щелочных (аммиач- ных) растворах нестой- ка Бронзы алюминиевые 20 В—н В щелочных растворах стойки, в кислых кор- родируют оловянистые 20 в—н Латунь 20 в-н) 188
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Никель Нпкелемеднын сплав (монель-металл) Никель-молибденовые сплавы типа Н70М27 20—100 20 20 в-н н X В щелочных растворах нестоек. Применяется для аппаратов, в кото- рых раствор (NH^sSzOg имеет кислую реакцию и температура достига- ет 100 °C Свинец Тантал Полимеризационные пластмассы Полиэтилен Полипропилен Поливинилхлорид Фторопласт-3 Фторопласт-4 Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды Полиэфирные смолы Фаолпт Замазки арзамит Резины на основе каучуков натурального бутадиен-стпрольпых бутадиен-нитрильных 20 20 100 20 60 20 60 20 60 20 60 20 60 20 60 20 60 100 20 20 60 20 60 20 20 в в в в в в в в в в в в в в в в в X в в в в в в в В кислых растворах сто- ек и при нагревании 189
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания бутилкаучука 20 в хлоропренового 20 в Лакокрасочный материал 60 в Битумные 20 в Неорганические материалы 60 в Природные кислотоупо- ры 20 в Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- ка 20-100 в Цементы бетоны, замаз- 20 в КН Прочие материалы 60 в Дерево 20 н Графит пропитанный 20—150 в Уголь 20 в Аммоний сернистый (NH4)3S (концентрация — любая) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 Н По данным111, стойки в хромистые типа Х13 20 В растворах со слабоще- лочной реакцией, но наблюдается окраши- вание раствора хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 В типа Х17М13М2Т 20 В Чугуны серые 20 X кремнистые 20 В 190
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 Кип. в в Медь 20 н Вронзы 90 т_т алюминиевые оловянистые 20 Н Латунь 20 II Никель 20 X Никелемедный сплав 20 X Скорость коррозии (монель-металл) Никель-молибденовые 20 в 0,5 мм/год сплавы типа Н70М27 Свинец 20 X Серебро 20 н Тантал 20 в 100 в Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 60 в в 100 X Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 60 в в Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 60 в х 100 о Фторопласт-3 20 в 60 в Фторопласт-4 20 60 . в в Пол икон денсационные пластмассы и смолы Полиэфирные смолы 20 в 100 в Пентопласт 20—105 в Поликарбонаты 20 н По данным16, в 10%-ном Фаолит 20 н растворе вполне стоек при 100 °C 191
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Замазки арзамит 20 в 100 в Резины на основе каучуков натурального 20 в 60 в бутадиен-стирольных 20 в бутилкаучука 20 в хлоропренового 20 в 60 в Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 н Битумные 20 в 60 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20 в к а Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- 20—100 в-н Силикатные кислотоупор- КН ные замазки н бетон вполне стойки» порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Прочие материалы Дерево 20 н Графит пропитанный 20 в Уголь 20 в 192
Материал Темпера- тура •С Стой- кость Примечания Аммоний серннстокислый (NH4)2SO3.HaO (водные растворы; концентрация до 44%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 X При рН>8, по одним хромистые типа Х13 20 В данным, коррозия не- значительна, по дру- гим — нестойки В насыщенных раство- 100 Н рах; в разбавленных при 20 °C — нестойки хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 В типа Х17Н13М2Т 100 20—кип. В В По данным132, стойкость типа 0Х23Н28МЗДЗ Г 20—кип. В ниже: скорость корро- зии 0,5—1,27 мм/год Чугуны серые 20 X При рН>8, по одним кремнистые 20 В данным, коррозия не- значительна, по дру- гим — нестойки Для насыщенных раство- 100 X ров Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X Медь 20 X—Н) Стойки только в ней- Вронзы алюминиевые 20 >< тральных растворах при обычных темпера- оловянистые 20 X—н турах Никель 20 н Никелемедный сплав 20 н (монель-металл) Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 Свинец 20 в Серебро 100 20—кип. в Х-0 Тантал 20—кип. в 13-2620 193
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 в Полиэтилен 20 в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 в Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы 60 в Полиамиды 20 в Полиэфирные смолы 20 в Фаолит 20 в Замазки арзамит Резины на основе каучуков 20 в натурального 20 в 60 в бутадиеи-стирольпых 20 в 60 в бутадиен-нитрильных 20 в 60 в бутилкаучука 20 в 60 в хлоро1Пренового 20 в Лакокрасочные материалы 60 в Бакелитовые лаки 20 в Битумные Неорганические материалы 20 в Природные кислотоупо- 20 в Стекло 20-100 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- ка 20—100 в 194
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фарфор Цементы, бетоны, замаз- 20—100 20—100 в в-н Силикатные кислотоупор- ки ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Прочие материалы Графит пропитанный 20—100 в Уголь 20 в Аммоний сернокислый (NH4)2SO4 (водные растворы; концентрация до 43%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 100 X Н При рН>7 и концентра- ции раствора до 30% хромистые типа Х13 20 100 В и типа Х17—Х25 20 в В насыщенных на холо- Кип. н ду растворах более стойки; при температу- ре кипения скорость коррозии ~ 0,5 мм!год хромоникелевые типа Х21Н5Т 100 в типа Х18Н10Т 20—кип. в В насыщенных раство- типа Х17Н13М2Т 20—кип. в рах типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 100 в в Чугуны серые 20 н По данным70, в 5— 10%-ных растворах не- стойки. По данным111, в насыщенных кислых растворах скорость коррозии при 50 и 60 °C равна 1,14— 1,52 мм!год кремнистые 20 60 в в 13 195
Материал Темпера- тура вС Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 в В разбавленных и кон- центрированных, ней- тральных и щелочных растворах вполне сто- ек; в кислых раство- рах корродирует Медь 20 X Скорость коррозии зави- 100 н сит от концентрации; в присутствии кислорода воздуха коррозия уве- личивается Бронзы алюминиевые 20 100 X н оловянистые 20 100 X н Латунь 20 н Никель 20 100 в X Никеле медный сплав 20 в (монель-металл) 60 100 в V Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 100 в X Серебро 20 в Тантал 20 100 в в Титан 20 в Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в Полиэтилен 20 60 в в Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 60 в в Поливинилхлорид 20 в В насыщенных на холоду 60 X растворах при 60 °C 1 вполне стоек 196
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фторопласт-3 20 60 В в Фторопласт-4 20—100 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20—100 в Пентопласт 20—120 в Поликарбонаты Фенопласты 20 в текстолит 20 в фаолит 20—100 в Замазки арзамит 20—100 в Эпоксидные смолы 20 В—X По данным128 и другим, вполне стойки, по дан- ным20, только стойки Резины на основе каучуков натурального 20 в 60 в бутадиен-стирольных 20 в 60 в бутадиен-нитр ильных 20 в 60 в бутилкаучука 20 в 60 в хлорсульфированно- 20—80 в го полиэтилена хлоропренового 20 в 60 в 100 X Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Битумные 20 в Перхлорвиниловые 60 20 в в лаки и эмали 60 в 197
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Неорганические материалы Природные кислотоупо- ры 20—100 в Стекло 20—кип. в Кислотоупорная эмаль 20—150 в Кислотоупорная керами- ка 20—кип. в Фарфор 20—кип. в Цементы, бетоны, замаз- ки Прочие материалы 20—100 в Дерево 20 в Данные для сухой соли и разбавленных рас- творов Антегмит 20—кип. в Графит пропитанный 20—100 в Уголь 20—кип. в Аммоний углекислый (NH4)2CO3'H2O (водные растворы; концентрация до 20%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 100 В X Для растворов с рН>7. В расплавах при высо- ких температурах не- стойки хромистые типа Х13 20 100 В X типа Х17—Х25 хромоникелевые 20 в типа Х18Н10Т 20 в В расплавах при высо- 100 X кой температуре не- типа Х17Н13М2Т 20 100 в X стойки типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны 20 в Для растворов с рН>7. В расплавах при высо- ких температурах не- стойки серые 20 X кремнистые 198 20 в
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 в В щелочных растворах 100 В—н вполне стоек при 100 °C, в кислых не- стоек Медь 20 н Бронзы алюминиевые 20 н оловянистые 20 н Латунь 20 н Никель 20 X Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 100 в Никель-молибденовые 20 X сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 в 100 в Серебро 20 в Тантал 20 в 100 в Титан 20 в Цинк 20 X Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 в 60 в Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 в 60 в Фторопласт-3 20 в 60 в Фторопласт-4 20 в 60 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20 в 60 О 100 н 199
Материал Темпера- тура •с Стой- кость Примечания Фенопласты текстолит 20—80 в фаолит 20—100 в Замазкн арзамит 20 в Эпоксидные смолы 20 в 100 в Резины на основе каучуков натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 60 н По данным111, резины на бутадиен-нитрильных 60 н основе синтетических бутилкаучука 20 в каучуков вполне стой- 60 в к и Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Битумные 20 в 60 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20—100 в ка Фарфор 20—100 в Цемент, бетоны, замаз- 20—100 в КП Прочие материалы Дерево 20 в 60 в Графит пропитанный 20—100 в Уголь 20 в 200
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Аммоний уксуснокислый NH4C2H3O2 (водные растворы; концентрация до 60%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 В В кислых растворах хромистые типа Х13 20 В стойкость ниже; на- блюдается окрашива- ние растворов хромоникелевые типа Х21Н5Т 20 в типа Х18Н10Т 100 20 в в типа Х17Н13М2Т 100 20 в в типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 в Чугуны серые 20 в В кислых растворах кремнистые 20 в стойкость ниже; на- блюдается окрашива- ние растворов Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 в Бронзы алюминиевые 20 в Никель 20 в Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 Серебро 20 в Тантал 20 в Цинк 100 20 в н Неорганические материалы Природные кислотоупо- Пк» 20 в ры Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в| 201
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Кислотоупорная керами- ка 20 в Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- ки Прочие материалы 20—100 в—н Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный це- менты, нестойки Дерево 20 в Графит пропитанный 20 в Уголь 20 в Аммоний фосфорнокислый (NH4)2HPO4 (водные растворы; концентрация до 40%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 в Данные для разбавлен- иькх (до 10“ >) |раство- ров; в 30% -ных рас- творах нестойки хромистые типа Х13 20 в хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 в типа Х17Н13М2Т 20 В типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 В 100 X Чугуны серые 20 X Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X 100 Н Медь 20 О Бронзы алюминиевые 20 о оловянистые 20 X 100 о Латунь 20 В Данные для 2—8%-ных растворов в отсутствие воздуха Никель 20 В 202
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Никелемедный сплав 20 X Скорость коррозии (монель-металл) <0,5 мм)год Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 Свинец 20 X Скорость коррозии <0,5 мм!год Серебро 20 X 100 о Тантал 20 в 100 в Титан 20 в Кип. н Цинк 20 X 100 X Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 60 в Полиэтилен 20—100 в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 в 60 в Фторопласт-4 20—100 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в Полиэфирные смолы 20 в Фаолит 20 в 100 в Замазки арзамит 20 в Резины на основе каучуков натурального 20 в 60 в бутадиен-стирольных 20 в 60 в бутадиен-нитрильных 20 в 60 в бутилкаучука 20 в хлоропренового 20—100 в 203
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20—100 в Битумные 20 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Кип. X Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20—кип. в ка Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- ки 20—100 в Гидравлический цемент нестоек Прочие материалы Дерево 20 в Антегмит 20—кип. в Графит пропитанный 20—кип. в Уголь 20—кип. в Аммоний фтористый NH4F (водные растворы; концентрация до 42%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые, типа Х13 20 60 20 60 х X X X В 50%-иом растворе хромоникелевые 100 типа Х18Н10Т X С течением времени го- типа Х17Н13М2Т 100 в рячие растворы приоб- типа 0Х23Н28МЗДЗТ 100 в ретают кислую реак- цию, при которой эти стали нестойки 204
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 в 60 в 100 X Медь 20 Х-Н В нейтральных и кислых растворах стойкость выше, чем в щелочных Бронзы алюминиевые 20 X оловянистые 20 X Латунь 20 X Никель 20 в 100 в Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 100 в Свинец 20 в 60 в 100 X Кип. X Серебро 20 В—н В нейтральных и кислых растворах стойкость выше, чем в щелочных Тантал 20 н Титан 20 в 60 в Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 в 60 в 100 0 Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в Полиметилметакрилат 20 в 40 в Поливинилхлорид 20 60 в х Фторопласт-3 20 в 60 в Фторопласт-4 20 в 60 в 205
Темпера- Материал тура °C кость Примечания Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиэфирные смолы 20 в Пентопласт 20—120 в 1 Поликарбонаты 20 60 в R В 20%-ном растворе Фаолит 20 в Данные для кислых рас- 60 в творов. При 60 °C дан- ные для 20%-иых рас- творов Резины на основе каучуков натурального 20 в бутадиен-стирольиых 20 в бутадиеи-иитрильных 20 в бутилкаучука 20 в хлоропренового 20 в Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Данные для кислых рас- творов Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в Стекло 20 н 100 н Кислотоупорная эмаль 20 н 100 н Фарфор 20 в Данные для щелочных растворов Прочие материалы Дерево R Графит пропитанный Уголь 20—150 20 в в 206
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Аммон ИЙ X л о р и с т ы й NH4C1 (водные растворы; концентрация до 27%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 н По данным1", в щелоч- 100 н ных растворах (амми- ачных) стойки хромистые типа Х13 20 X 100 0 Стойкость зависит от Кип. II концентрации раствора типа Х17—Х25 20 Кип. в о хромоникелевые 20 100 типа Х21Н5Т в в типа Х18Н10Т 20 в С увеличением концент- 100 X рации раствора ско- рость коррозии возрас- тает, и в 40—50%-ных растворах стали этого типа при 50—100 °C не- стойки132 типа Х17Н13М2Т 20 100—кип. в X типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 100 в в Чугуны серые 20 н По данным111, в щелоч- 100 н ных растворах (амми- ачных) стойки кремнистые 20 100—кип. в X Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н По данным111, в холод- 100 н ных разбавленных (до 10%) растворах ско- рость коррозии < 0,1 мм)год. С уве- личением концентра- ции, особенно в при- сутствии воздуха, кор- розия резко возрастает. В 100%-ной соли при 20 °C стоек 207
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Медь 20 X 60 X Бронзы алюминиевые 20 X Данные только для очень Кип. X разбавленных раство- ров (до 1%); в 5%-ном растворе скорость кор- розии 3,0 мм'^од оловянистые 20 X Латунь 20 X Никель 20 X 100 X Никелемедный сплав 20 X (монель-металл) 100 X Никель-молибденовые 20 X сплавы типа Н70М27 100 X Свинец 20 X С увеличением концепт- 100 о рации раствора корро- зия возрастает, особен- но сильно при повы- шенных температурах Серебро 20 в Данные справедливы в 100 в отсутствие кислорода воздуха 1антал 20—кип. в Титаи 20 в Для разбавленных (до 100 в 10%) растворов: в 25%-ном растворе при 100 °C скорость корро- зии возрастает до 1 — 3 мм!год Цинк 20 X Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в Полиэтилен 20-100 в Полипропилен 20 в 60 в Полистирол 20 в При 60 °C данные для 60 в Полиметилметакрилат 20 в насыщенного на холо- 60 в ду раствора Полиформальдегид 20 60 в в Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 в 60 в 208
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фторопласт-4 Асбовинил 20—100 20 в в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды Полиэфирные смолы Пентопласт Поликарбонаты Фенопласты текстолит фаолит Замазки арзамит Эпоксидные смолы 20 60 20—100 20—120 20 20—80 20—100 20—100 20-100 в в в в в в в в в Резины на основе каучуков натурального бутадиен-стирольных бутадиен-нитрильных 20 60 20 60 20 60 в в в в в в бутилкаучука 20 60 в в полисульфидного хлорсульфированно- го полиэтилена хлоропренового 20 20—80 20 60 в—о в в в По данным108, вполне стойки; по другим128, малостойки Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки Битумные Перхлорвиниловые лаки и эмали 20—100 20 60 20 60 в в в в в Неорганические материалы Природные кислотоупо- ры 20—кип. в 14-2620 209
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цементы, бетоны, замаз- ки Прочие материалы Дерево Антегмит Графит пропитанный Уголь Барий Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые типа Х13 типа Х17—Х25 хромоникелевые типа Х18Н10Т типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны серые кремнистые Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь Бронзы алюминиевые оловянистые Латунь Никель 20—кип. 20 20—кип. 20—кип. 20—100 20 20—кип. 20—кип. 20—кип. с е р н о к 20 20 20 20 Кип. 20 Кип. 20 20 80 20 20 20 20 20 20 20 в в в в в в в в в и с л ы В в в в в в в в в в в в в в в в в Гидравлический цемент нестоек Данные для сухой соли п разбавленных рас- творов й BaSO4 210
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Пикелемедный сплав 20 в - (монель-металл) Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 в Свинец 20 в Серебро 20 в Тантал 20 100 в в Титан 20 в Цинк 20 в Полимеризационные пластмассы Полнизобутилен 20 в Полиэтилен 20 60 в в Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 в Полиметилметакрплат 20 60 X о Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 20—100 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 60 в в Полиэфирные смолы 20 в Фаолпт 20 в Резины на основе каучуков натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 20 в бутадиен-ннтрильных 20 60 в в бутилкаучука 20 в хлоропренового 20 60 в в 14* 211
Материал Темпера- тура °C Стой- кость j Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Битумные 20 в Неорганические материалы 60 в Природные кислотоупо- 20 в Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- ка 20 в Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- ки Прочие материалы 20 в Дерево 20 в Графит пропитанный 20 в Уголь 20 в Барий хлористый ВаС12 (водные растворы; концентрация до 26%) Сплавы иа железной основе Стали углеродистые 20 X Для растворов с рН>7. хромистые типа Х13 20 0 В разбавленных (до Кип. 0 10%) растворах; в кон- центрированных—стой- кость выше хромистые типа Х17— Х25 хромоникелевые Кип. В типа Х21Н5Т 20 В типа Х18Н10Т 20—кип. в При температуре кипе- типа Х17Н13М2Т 20 в Кип. в ния данные для насы- типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 Кип. в в щенных растворов с pH=7,2 212
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Чугуны серые кремнистые 20 20 В—н в В зависимости от кон- центрации (раствор а Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 100 в в Данные для 5%-ных и 10%-вых растворов. По данным128,132, в 10%-ном растворе не- стоек. По' данным136, ’стоек, но для приме- нения, ’например, в испарителях непри- годен Медь Бронзы 20 100 в X Скорость коррозии зави- сит от концентрации (в концентрированных алюминиевые оловянистые Латунь Никель 20 100 20 100 20 20 100 X ' X в X в в в растворах меньше, чем в разбавленных) и от реакции раствора: на- именьшая—при pH 7,2. При температуре кипе- ния скорость коррозии <0,1 мм! гад Никелемедный сплав (монель-металл) 20—кип. в При температуре кипе- ния данные справедли- вы только для насы- щенных растворов при Никель-молибденовые сплавы типа Н70М27 20 100 в в pH 7,1—7,3 Свинец Серебро Тантал 20 100 20 20 100 в в в в в Данные только для на- сыщенных растворов при pH 7,1—7,3 Гитан 20 в Цинк 20 Кнп. н X Данные только для на- сыщенных растворов при pH 7,1—7,3 213
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в Полистирол 20 в 60 в Полиметилметакрилат 20 в 60 в Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы 60 в Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20 в 60 в Фенопласты 100 X текстолит 20-80 в фаолит 20—120 в Замазки арзамит 20 в Эпоксидные смолы Резины на основе каучуков 20 в натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 20 60 в в бутадиен-нитрильных 20 60 в в бутилкаучука 20—100 в хлоропренового Лакокрасочные материалы 20 60 в в Бакелитовые лаки 20—100 в 214
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Неорганические материалы Природные кислотоупо- ры Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цементы, бетоны, замаз- ки 20 20—100 20—кип. 20—кип. 20 20—100 в в в в в в-н Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Прочие материалы Дерево Графит пропитанный Уголь 20 20—100 20 в в в Бария гидроокись Ва(ОН)2-8Н2О (водные растворы; концентрация 3,7%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 В 100 В хромистые типа Х13 20—кип. в типа Х17—Х25 Кип. в хромоникелевые типа Х18Н10Т 20—кип. в типа Х17Н13М2Т 20—кип. в типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 в Чугуны серые 20 в 100 в Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 X 100 н 215
Материал Темпера» тура °C КОСТЬ Примечания Медь Бронзы 20 в алюминиевые 20 в По данным132, в 10%-ных 100 н растворах нестойки оловянистые 20 в Латунь 20 в Никель 20 в 100 в Никелемедный сплав 20 в (моиель-металл) 100 X Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 в Свинец 20 н Серебро 20 в Тантал 20 в 100 в Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 60 в Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 в Поливинилхлорид 20 в В водных растворах пе- Фторопласт-3 60 в рекисн бария вполне стоек только прн ком- натной температуре 20 в 60 в Фторопласт-4 20 в 60 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20 X 60 О 100 н Фаолит 20 в Стоек в растворах до 60 в температуры кипения, а по данным111, толь- ко до 60 °C 216
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Замазки арзамит 60 100 н н Резины на основе каучуков натурального 20 60 в в бутадиен-стирольных 20 60 в в бутадиен-нитрильных бутилкаучука полисульфидного хлоропренового 20 20 20 20 60 в в в в в Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 100 н н Неорганические материалы Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цементы, бетоны, замаз- ки 20—100 20 20 20 20—100 в в в в в-н Портландцемент стоек, силикатные замазки, кислотоупорный бетон и серный цемент не- стойки Прочие материалы Дерево Графит пропитанный Уголь 20 20—100 20 X в в 217
Материал Темпера- 1 Стой. тУРа кость Примечания Бария перекись ВаОа (водный раствор; концентрация 0,14%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20—кип. Х-Н Можно использовать для затаривания твердой перекиси и в водных растворах при комнат- ной температуре. При более высокой темпе- ратуре возможно ка- талитическое разложе- ние перекиси хромистые типа Х13 20 100 Кип. X н н хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 100 в в типа Х17Н13М2Т 20 100 в в типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 100 в в Чугуны серые 20—кип. X—н Могут применяться в водных растворах при комнатной температу- ре. При нагревании железо вызывает ка- талитическое разложе- ние перекиси Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь 20 н Бронзы алюминиевые 20 н оловяиистые 20 н Латунь 20 н Никелемедный сплав (монель-металл) 20 в Скорость коррозии <0,5 мм!год Свинец 20 н 218
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Серебро Тантал Цинк 20 20 20 в н н По данным138, можно применять в разбав- ленных растворах только при 20 °C. По данным111, в расплавах нестойко Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды Фаолит 20 20 н н Резины на основе каучуков натурального бутадиен-стирольных бутадиен-нитрильных хлоропренового 20 20 20 20 н н н н Бор хлористый ВС13 Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые типа Х13 хромоникелевые типа Х18Н10Т типа Х17Н13М2Т Чугуны серые кремнистые 20 100 20 20 20 20 100 20 в в н X в в в в При полном отсутствии влаги; следы влаги вызывают сильную коррозию При полном отсутствии влаги; следы влаги вы- зывают сильную кор- розию Цветные металлы и сплавы Алюминий Медь 20 20 н в 219
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Бронзы оловянистые 20 в Никель 20 в Никелемедный сплав 20 в Данные для трехфтори- стого бора при 60 °C (монель-металл) 60 X Никель-молибденовые сплавы типа Н70М27 20 в Свинец 20 в По данным9, в безвод- ном хлористом боре нестоек Серебро 20 в Данные для трехфтори- 100 в стого бора Тантал 20 в Полимеризационные пластмассы Полиэтилен 20 в Данные для трехфтори- 60 в стого бора Поливинилхлорид 20 в Фторопласт-4 20 в Асбовинил 20 в Фенопласты текстолит 60 80 в в фаолит 20 100 в в Резины на основе каучуков натурального 20 В 1 Данные для трехфтори- бутадиен-стирольных 20 в 1 стого бора; по дан- бутадиен-нитрильных 20 в ) ным104, в треххлори- стом боре нестойки бутилкаучука 20 О хлоропренового 20 в Данные для трехфтори- стого бора; по дан- ным104, в треххлори- стом боре нестоек Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 в Данные для трехфтори- стого бора Неорганические материалы Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в 220
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Кислотоупорная 20 в керамика Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- 20 в ки Графит пропитанный 20 в Уголь 20 в Бром Br2 (влажный и водный раствор; концентрация 3,4%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 Н хромистые типа Х13 20 Н хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 н типа Х17Н13М2Т 20 н типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 н Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь 20 н Бронзы алюминиевые 20 н оловянистые 20 н Никель 20 н Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 60 в Свинец 20 X Серебро 20 н Тантал Кнп. 20—150 н в Титан 20 н По данным71, в бромной Цинк 20 н воде стоек Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 н Полиэтилен 20 н Полипропилен 20 н Поливинилхлорид 20 н 221
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 20 в По данным132, во влаж- 60 в ном броме нестоек Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 н Полиэфирные смолы 20 н Фенопласты текстолит 20 н Во влажном броме не- стоек, но в бромной воде удовлетворитель- но стоек фаолит 20 н Замазки арзамит 20 в В насыщенном растворе брома в воде Резины на основе каучуков натурального 20 н бутадиен-стирольных 20 н бутадиен-питрильных 20 н По данным104, стоек; по другим — нестоек бутилкаучука 20 н полисульфидного 20 X По данным104, малостоек; по другим — нестоек хлоропренового 20 н Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 н Перхлорвиниловые лаки 20 н и эмали Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20—100 в ры Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20—100 в Кислотоупорная керами- 20 в ка Фарфор 20 в 222
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цементы, бетоны, замаз- ки 20—100 в-н Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Прочие материалы Дерево 20 н Аптегмит 20 н Графит пропитанный 60—100 н По данным111, применим в тех случаях, когда бром не действует на смолу, использованную для пропитки. В бром- ной воде при 20 °C гра- фит стоек Бром Вг2 (сухой) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 X хромистые типа Х13 100 20 Н Н типа XI7—Х25 20 Н хромоникелевые типа XI8Н ЮТ 20 Н типа Х17Н13М2Т 20 Н типа 0X231128МЗДЗТ 20 Н Чугуны серые 20 Н Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 В Медь 20 X Бронзы алюминиевые 20 В В отсутствие воздуха оловянистые 20 X Никель 20 В Никелемедный сплав 60 20 В в (монель-металл) 60 в 223
Материал Темйера- тура •с Стой- кость Примечания Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 в Свинец 20 в Серебро 20 в Тантал Кип. 20—150 н в Титан 20 н Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 В—н По одним данным, стоек; Полиэтилен 20 1-1 по другим — нестоек Полипропилен 60 20 60 н н н Полистирол 20 н Полиметилметакрилат 20 н Поливинилхлорид 20 X Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 60 20—100 в в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 н Полиэфирные смолы 20 н Фенопласты текстолит 20 н фаолит 20 н Резины на основе каучуков натурального 20 н бутадиен-стирольных 20 н бутадиен-нитрильных 20 н бутилкаучука 20 н полисульфидного 20 X фторкаучуков 24 X По данным124, при 100 °C 100 н вполне стойки хлоропренового 20 н 224
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки Неорганические материалы 20 X Природные кислотоупо- ры 20—100 в Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20—100 в Кислотоупорная керами- ка 20—100 В-0 По данным77, керамиче- ские изделия стойки, а футеровки керамиче- скими плитками отно- сительно СТОЙКИ Фарфор 20—100 В Цементы, бетоны, замаз- ки Прочие материалы 20—100 В-Н Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стоики, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный цемен- ты нестойки Дерево 20 н Антегмит 20 н Графит пропитанный 20 н Бромистый водород НВг (сухой) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 В хромистые типа Х13 20 Н хромоникелевые типа Х18Н10Т 20 Н типа X17HI3M2T 20 Н типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны 20 н серые 20 В кремнистые 20 X 100 н 15—2620 225
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь 20 в В отсутствие кислорода воздуха Никель 20 X Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 Серебро 20 н Тантал 20—150 в Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 60 в D Поливинилхлорид 20 X Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 20 в Асбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 60 н н Фаолит 20 в Замазки арзамит 20 в Резины на основе каучуков натурального 20 X бутадиен-стирольных 20 60 в в бутилкаучука 20 в хлоропренового 20 н Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20—100 в Битумные 20 в 226
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Неорганические материалы Природные кпслотоупо- ры Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цементы, бетоны, замаз- ки 20 20 20 20 20 20—100 в в в в в в—н Силикатные кислотоупор- ные замазки п бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный це- менты нестойки Прочие материалы Дерево Антегмит Графит пропитанный Уголь 20 20 20 20 н в в в Вода н20 Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые типа Х13 типа Х17—Х25 хромоникелевые типа Х21Н5Т типа Х18Н10Т типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны серые кремнистые 20 100 20—кип. 20 Кип. 20 Кип. 20 Кип. 20 Кип. 20 Кип. 20 20 100 X о в в в в в в в в в в в X в в 15* 227
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Цветные металлы и сплавы Алюминий 20—кип. в Медь 20—кип. в Бронзы алюминиевые 20—кип. в оловянистые 20—кип. в Латунь 20—кип. в Никель 20 в Никелемедный сплав 20—кип. в (монель-металл) Свинец 20—кип. в Серебро 20 в Тантал 20—кип. в Т итан 20—кип. в Цинк 20 в 100 X Полимеризационные пластмассы Полипзобутилен 20—100 в Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в Полистирол 20 в Полиметилметакрилат 20 в Полиформальдегид 70 X Поливинилхлорид 20 в 60 в Фторопласт-3 20 в Фторопласт-4 20—кип. в Асбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 X 60 X Полиэфирные смолы 20 в 60 в 100 X Пентопласт 20—кип. в Поликарбонаты 20—кип. в Фенопласты текстолит 20 в фаолит 20 в 228
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Замазки арзамит Эпоксидные смолы Резины на основе каучуков натурального 20 100 20—100 20 60 100 в в в в X н При 100 °C в парах бутадиен-стирольных бутадиен-нитрильных бутилкаучука 20 60 100 20 60 100 20 60 100 в в н в в н в в X При 100 °C в парах полисулъфидного фторкаучуков хлорсульфированно- го полиэтилена хлоропренового 20 20—кип. 20—кип. 20 60 в-н в в в 1 X При 20°C вполне стойки как в пресной, так и в морской воде. При по- вышенной температуре стойкость снижается Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки Битумные Перхлорвиниловые лаки и эмали Неорганические материалы Стекло Кислотоупорная эмаль 100 20 20 60 20 100 .20 100 20 100 н J в в X в в в в в в При 100 Св парах 229
Темпера- Стой- Материал тура °C кость Примечания Кислотоупорная керами- 20 в ка Кип. R Фарфор 20 В Цементы, бетоны, замаз- 100 20—Ю0 В в ки Прочие материалы Дерепо 20 D Антегмит 100 20 н 100 о В Графит пропитанный 20 D 100 В В°Дор0д Нг Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 в В При температуре выше 500 °C металл стано- хромистые типа Х13 100 в вится хрупким хромоникелевые о типа Х18Н10Т 20 D типа Х17Н13М2Т 100 20 D В D Цветные металлы 100 В В и сплавы Алюминий 20 100 В D По данным128, в горячем Медь 20 в В водороде нестоек Никель 100 100 D н Никелемедный сплав 20 в (монель-металл) 100 в Свинец 20 в 15 Тантал 100 20 О н н 100 н 230
Материал Темпера- тура °C Стой- кость | Примечания Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 60 100 в в Полиэтилен Полипропилен Поливинилхлорид Фторопласт-3 Фторопласт-4 20 60 20 20 60 20 60 20 60 в в в в в в в в в Поликонденсационные смолы Полиэфирные смолы 20—100 в Резины на основе каучуков натурального бутадиен-стирольных бутадиен-нитрильных бутилкаучука полисульфидного хлоропренового 20 60 20 60 20 60 20—100 20 60 20 60 X X в X в в в о о в в Водор (водные рас Сплавы на железной основе ода п е творы; ко э е к и с нцентра ь Н2О2 ция любая) Стали углеродистые 20—кип. X—н В разбавленных (до 10%) растворах ско- рость коррозии <0,5 мм/год; в более концентрированных не- стойки 231
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания хромистые типа Х13 20 100 в н По данным128, стойки в 10, 25 и 50%-ных рас- ( творах при 100 °C Tjina Х17—Х25 20 в 100 Н хромоникелевые типа Х21Н5Т 20 в типа Х18Н10Т 20 100 в X типа Х17Н13М2Т 20 100 в Y Кип. X типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 60 в в 100 X Цветные металлы и сплавы Алюминии 20 в Медь 20 н 100 н Бронзы алюминиевые 20 Н 100 Н оловянистые 20 н 100 н Никель 20 X Никелемедный сплав 20 X (монель-металл) Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 60 в Свинец 20 н 100 н Серебро 20 н Тантал 20 в Титан 20 X Цинк 20 о Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20 X 60 н Полиэтилен 20 в 60 X Полипропилен 20 в Полистирол 20 в 232
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полиметилметакрилат 20 в С повышением концент- рации стойкость ухуд- шается; при 25 °C в 3%-ном растворе впол- не стоек; в 30%-пом относительно стоек; н 100%-ном нестоек Поливинилхлорид 20 60 в в Фторопласт-3 20 60 в в Фторопласт-4 Поликонденсационные пластмассы и смолы 20 60 в в Полиамиды 20 В-0 Вполне стойки только в разбавленных (до 3%) растворах, в 30%-ном раств.оре разрушаются. По данным94, в 10%- ном растворе стойки Полиэфирные смолы 20 в-н Стойкость зависит от Пентопласт 60 в-н концентрации и темпе- ратуры: в 30%-ных растворах при 20 °C вполне стойки, при 60 °C относительно стойки, при 80 °C не- стойки. В 10%-ном рас- .творе при 80 °C стойки 66 в Стоек не только в 30%-ных растворах, но и в 90%-ной перекиси Поликарбонаты 20 в водорода Фаолит 20—100 в Эпоксидные смолы Резины на основе каучуков 20 X—ID В разбавленных (10%- ных) растворах стойки, в 30%-ных растворах натурального 20 X—н нестойки бутадиен-стирольных 20 В— н 233
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания бутадиен-нитрильных 20 В—О В зависимости от кон- 60 В—О центрации раствора бутилкаучука 20 в-х стойкость при повы- шенной температуре понижается По данным133, вполне полисульфидного 20 о-н стойки, по данным123,128 стойки Сведения о стойкости фторкаучуков 20 в разноречивы хлорсульфированно- 20—100 в Стойки не только в го полиэтилена хлоропренового 20 60 в н 30%-ном, но и в 90%-ном растворе Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20 н Битумные 20 н Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры 60 в Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 60 20—150 в в Кислотоупорная керами- 20 в ка Цементы, бетоны, замаз- 20 в ки 60 в Прочие материалы Дерево 20 О Графит пропитанный 20 в 234
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Железо азотнокислое окисное, гидрат Fe(NO3)3-9H2O (водные растворы; концентрация до 45%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые хромистые 20 н типа Х13 20 в типа Х17—Х25 хромоникелевые 20 в типа Х18Н10Т 20 в Кип. X типа Х17Н13М2Т 20 в Кип. X типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 в 100 в Кип. X Чугуны серые 20 н кремнистые 20 в Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь Бронзы 20—кип. н алюминиевые 20 н оловянистые 20 н Латунь 20 н Никель 20 н Никелемедный сплав 20 н (монель-металл) Никель-молибденовые 20—кип. в , сплавы типа Н70М27 Свинец 20—100 в—н Освинцованные аппараты могут применяться в производстве азотно- кислого железа, но только при комнатной температуре; в нагре- тых растворах свинец Серебро 20 н сильно корродирует 4 антал Цинк 20—150 20 в н 235
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Полимеризационные | пластмассы Полиизобутилен 20 60 X х Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 60 в в Полистирол 20 X 1 В 25%-ных растворах 60 X J Полиметилметакрилат 20 в 60 в Поливинилхлорид 20 в 60 в Фторопласт-3 20—100 в Фторопласт-4 20—100 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20 в 60 в 100 X Пентопласт 20—120 в Фаолит 20—100 в Замазки арзамит 20—120 в Эпоксидные смолы 20 в 100 в Резины на основе каучуков натурального 20 и Для мягких резин. Эбо- 60 х ( ниты вполне стойки бутадиен-стирольных 20 60 в в бутадиен-питрильных 20 60 в в бутилкаучука 20 60 в в хлоропренового 20 в 60 в 236
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20—100 в Битумные 20 в Перхлорвиниловые лаки 20 в и эмали Неорганические материалы 60 в Природные кислотоупо- ры 20 в Стекло 20 в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- ка 20 в Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- ки Прочие материалы 20—100 в—ы Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидр авли- ческий и серный цемен- ты нестойки Дерево 20—100 в-н Графит пропитанный 20—кип. в Уголь 20—кип. в Железо сернокислое закисное , гидрат FeSO4 • 7Н2О (водные рас Сплавы на железной основе Стали творы; кон центра дия до 21%) углеродистые 20—кип. в-н Концентрированные рас- творы даже при повы- шенных температурах практически не дейст- вуют, что позволяет применять эти стали для испарителей и фильтров. Разбавлен- ные растворы вызы- вают сильную корро- зию, особенно при на- гревании в присутствии воздуха 237
Материал Темпера- тура “С Стой- кость Примечания хромистые типа Х13 типа XI7—Х25 хромоникелевые типа Х18Н10Т типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ Чугуны серые 20 100 Кип. 20 Кип. 20 100 Кип. 20—кип. 20—кип. 20 в X о в X в X X в в в-н В концентрированных кремнистые Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 Кип. 20 в в X растворах стойки, в разбавленных, особен- но при нагревании и в присутствии воздуха, нестойки С повышением концепт- Медь Бронзы алюминиевые оловянистые 100 20—100 20—100 20-100 н в—н1 в-н! в-н рации раствора корро- зия возрастает, особен- но сильно при повы- шенных температурах В отсутствие воздуха Латунь 20—100 В-Н при комнатной темпе- ратуре медь и ее спла- вы стойки. При повы- шении температуры коррозия увеличивает- ся, особенно сильно в концентрированных рас- творах. В 10%-ном рас- творе, например, при 94 °C скорость корро- зии меди и бронзы 0,1—0,5 мм! год. Латунь менее стойка. 238
Материал Темпера- тура °C Стой- кость J Примечания Никель 20 в В отсутствие кислорода Никелемедный сплав 20 в При повышенных темпе- (монель-металл) 100 X ратурах данные раз- личны: 1,016 мм/год при кипении70 и 0,2 мм/год в 26 %-ном растворе111, имеющем pH 2,5—3,5 при 170 °C Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 в Свинец 20 в Кип. в Серебро 20 в 100 н Тантал 20 в 100 в Титан 20 в 100 в Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в По данным111, стоек Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в Полистирол 20 в В 25%-ных растворах 60 X Полиметилметакрилат 20 в 60 в Поливинилхлорид 20 в 60 в Фторопласт-3 20-100 в Фторопласт-4 20—100 в Асбовинил 20 в Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды 20 в 60 в Полиэфирные смолы 20 в 60 в 100 X Фаолит 20—100 в Замазки арзамит 20 в 239
Материал Темпера- тура Стой- кость | Примечания Резины на основе каучуков натурального 20 60 в х бутадиен-стирольных 20 60 в в бутадиен-нитрильных 20 в бутилкаучука 20 100 в в хлоропренового 20 60 в X Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20—100 в Битумные 20 60 X X Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в Стекло 20—кип. в Кислотоупорная эмаль 20 в Кислотоупорная керами- 20—кип. в ка Фарфор 20 в Цементы, бетоны, замаз- ки 20—100 в—н Силикатные кислотоупор- ные замазки и бетон вполне стойки, порт- ландцемент, гидравли- ческий и серный це- менты нестойки Прочие материалы Дерево 20 в Антегмит 20—100 в Графит пропитанный 20—кип. в Уголь 20—кип. в 240
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Железо сернокислое окисное, гидрат Fe2(SO4)s 9НаО (водные растворы; концентрация до 81%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20—кип. X—Н В растворах нестойки, но могут применяться для оборудования при по- лучении сернокислого железа в присутствии концентрированной сер- ной кислоты хромистые типа Х13 20 В В насыщенных растворах Кип. X при температуре кипе- ния нестойки типа Х17—Х25 20 Кип. в в хромоникелевые 20 в типа Х21Н5Т 60 в типа Х18Н10Т 20—кип. в типа Х17Н13М2Т 20—кип. в типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20—кип. в Чугуны серые 20—кип. X—н В растворах нестойки, по могут применяться в присутствии концентри- рованной серной кисло- ты кремнистые 20—кип. в Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь 20 н Бронзы алюминиевые 20 н оловянистые 20 н Латунь 20 н Никель 20—100 х-н По одним данным, стоек, по другим — нестоек Никелемедный сплав 20 н (монель-металл) 100 О Никель-молибденовые 20 в сплавы типа Н70М27 100 х 16—2620 241
Материал Темпера* тура °C Стой- кость Примечания Свинец Серебро Тантал Титан Цинк 20—кип. 20 20 100 20 20 в н в в в н Только при температуре комнатной Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен Полиэтилен Полипропилен Полистирол Полиметилметакрилат Поливинилхлорид Фторопласт-3 Фторопласт-4 Асбовинил 20 60 20 60 20 60 20 60 20 60 20 60 20—100 20—100 20 CQCQCQCQCQCQXXCQCQCQCQCQCQCQ По данным111, стоек В 25%-ных растворах Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды Полиэфирные смолы Пентопласт Фенопласты текстолит фаолит Замазки арзамит Эпоксидные смолы 20 60 20—120 20—120 20 20—100 20—120 20—100 В В в в в в в в Резины на основе каучуков натурального 20 6П в х бутадиен-стирольных бутадиен-нитрильных 20 60 20 60 в X в в 242
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания бутилкаучука 20—100 в полисульфидного 20 60 X X хлоропренового 20—60 Х-0 В зависимости от кон- центрации раствора стойкость при повы- шенной температуре понижается Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20—100 в Битумные 20 60 X со —. По данным111, стойки Перхлорвиниловые 20 в лаки и эмали 60 в Неорганические материалы Природные кислотоупо- 20 в ры Стекло 20—100 в Кислотоупорная эмаль 20—кип. в Кислотоупорная керами- 20—100 в к а Фарфор 20—100 в Цементы, бетоны, замаз- 20—100 в КН Прочие материалы Дерево 20—100 В-Н Стойкость зависит от сорта древесины и от Антегмит 20—кип. в ее пропитки Графит пропитанный 20—кип. в По данным111, стойкость зависит от концентра- ции растворов: в 10%-ном растворе впол- не стоек до кипения, в 25%-ном растворе при 50 °C нестоек 16* 243
Материал Темпера- тура Стой- кость Примечания Железо хлористое FeCl2 (водные растворы; концентрация до 38%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20—кип. X—н В растворах, не содержа- щих FeCh, при комнат- ной температуре стой- ки, в присутствии FeCls коррозия резко возрас- тает хромистые типа Х13 20—кнп. X—н В зависимости от чисто- типа Х17—Х25 хромоникелевые 20—кип. X—н ты раствора^ его кон- центрации, температу- типа X18H10T типа Х17Н13М2Т типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20—кип. 20—кип. 20 100 В—н в—н в н ры и других условий Чугуны серые кремнистые 20—кип. 20—100 X—н в Примеси FeCh усилива- ют коррозию Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 Кип. н н Медь Бронзы 20—100 в—н] По данным111, 128, медь и ее сплавы в отсутствие алюминиевые 20—100 в—н> воздуха и других окис- оловянистые 20—100 в—н лителей вполне стойки Латунь 20—100 в-н при нагревании; при наличии значительных количеств хлорного же- леза коррозия резко возрастает Никель 20—100 X—н В присутствии хлорного железа корродирует Никелемедный сплав (монель-металл) 20—100 в—н В отсутствие хлорного железа при комнатной температуре вполне стоек Никель-молибденовые 20 X В присутствии хлорного сплавы типа Н70М27 100 X железа коррозия уси- ливается 244
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Свинец Серебро Тантал Титан Цинк 20 100 20 100 20 100 20 100 Кип. 20 X н в в в в в в X н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен Полиэтилен Полипропилен 20—100 20 60 20 60 в в в в в По данным111, стоек только до 60 °C Полистирол Поливинилхлорид Фторопласт-3 Фторопласт-4 20 20 60 20—100 20—100 в в в в в В концентрированных растворах стойкость выше, чем в разбавлен- ных Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды Полиэфирные смолы Фенопласты текстолит фаолит Эпоксидные смолы 20 60 20—120 20 100 20—100 20—120 в в в в в в в В чистых растворах вполне стоек до 100 °C, в присутствии аммиака нестоек Резины на основе каучуков натурального бутадиен-стирольных 20 60 20 60 в в в в 245
Материал Темпера- тура °C | Стой- КОСТЬ Примечания бутадиен-нитрильных 20 60 в В бутилкаучука хлоропренового 20—80 20 в X Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки Битумные 20 20 60 в-н в в В чистых растворах стой- ки, а в присутствии аммиака нестойки Неорганические материалы Природные кислотоупо- ры Стекло Кислотоупорная эмаль Кислотоупорная керами- ка Фарфор Цементы, бетоны, замаз- ки 20 20 20 20 20 20—100 в в в в в в Прочие материалы Дерево Антегмит Графит пропитанный Уголь 20 20—кип. 20—кип. 20—кип. н в в в Железо хлорное FeCl3 (водные растворы, концентрация до 48%) Сплавы на железной основе Стали углеродистые 20 В—Н В сухой могут для ее киП|; в стойки соли стойки и использоваться транспортиров- растворах не- 246
Темпера- Стой- Примечания Материал тура °C кость хромистые н типа Х13 20 типа Х17-Х25 хромоникелевые 20—кип. Х-Н С увеличением концепт- типа Х21НЫ 20 н| рации раствора корро- типа Х18Н101 20—кип. о—н зия усиливается типа Х17Н13М2Т 20 О типа 0Х23Н28МЗДЗТ 20 н Чугуны серые 20 В-Н В сухой соли стойки, в растворах нестойки кремнистые 20 в 100 О Цветные металлы и сплавы Алюминий 20 н Медь Бронзы 20 Х-Н В большинстве случаев медь и ее сплавы в алюминиевые оловянистые 20 20 X—Н Х-Н растворах хлорного железа нестойки, но в Латунь 20 X—Н очень разбавленных растворах коррозия не- Никель 20 н заметна Никелемедный сплав 20 н (монель-металл) Никель-молибденовые 20—100 Х-0 С увеличением концепт- сплавы типа Н70М27 рации раствора корро- зия возрастает Свинец 20 X 100 н Серебро 20 100 X н Тантал 20 в 100 в Титан 20—кип. в Цинк 20 н Полимеризационные пластмассы Полиизобутилен 20—100 в Полиэтилен 20 в 60 в Полипропилен 20 в 60 в 247
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Полистирол Полиметилметакрилат Поливинилхлорид Фторопласт-3 Фторопласт-4 Асбовинил Поликонденсационные пластмассы и смолы Полиамиды Полиэфирные смолы Фенопласты текстолит фаолнт Замазки арзамит Эпоксидные смолы Резины на основе каучуков натурального бутадиен-стирольных бутадиен-нитрильных бутилкаучука хлоропренового 20 60 20 60 20 60 20—100 20—100 20 20 20-120 60 80 20—100 20—120 20—100 20 60 20—100 20—60 20 60 20—60 в в в в в в в в-н в в в X в в в в в в—о в в В—н В 25%-ном растворе В концентрированных растворах стойкость выше, чем в разбавлен- ных В концентрированном растворе По данным80, в 10%-ном растворе стойки; по данным111, стойкость ко- леблется в зависимости от сорта и марки смо- лы По некоторым данным, проницаем Мягкие резины стойки до 50 °C, эбониты — до 80 °C Стойкость зависит от марки резины, концент- рации и температуры раствора 248
Материал Темпера- тура °C Стой- кость Примечания Лакокрасочные материалы Бакелитовые лаки 20—100 в Битумные 20 60 X X П