2.6 Коррозия никеля и его сплавов

Стандартный электродный потенциал никеля ⁰_Ni²⁺_/Ni =-0,25 В. В аэрированном 3 %-ном растворе NaCl стационарный потенциал Ni также отрицательный и составляет _Ni =-0,007 В. По сравнению с Fe он более склонен к пассивированию. В нейтральных растворах солей Ni корродирует с кислородной деполяризацией. В растворах неокислительных кислот (HCl, разбавленная H₂SO₄) никель корродирует с небольшой скоростью с водородной деполяризацией. Аэрация раствора этих кислот и повышение температуры увеличивает скорость коррозии. В растворах азотной кислоты никель имеет низкую коррозионную стойкость.

Скорость атмосферной коррозии зависит от загрязнений в воздухе. В сельской местности и морской атмосфере Ni сравнительно устойчив. В атмосфере, содержащей оксиды серы, он быстро тускнеет и заметно корродирует. Это связано с тем, что на поверхности Ni образуется плёнка сульфата никеля, которая не обладает защитными свойствами.

Легирование Ni медью несколько повышает его коррозионную стойкость в растворах неокислительных кислот. Сплав Ni, содержащий 30 % Cu (монель-металл), обладает высокой коррозионной стойкостью в морской и пресной воде, разбавленных растворах серной кислоты (при концентрации меньше 20 %), плавиковой и фосфорной кислотах.

Легирование Ni хромом значительно повышает коррозионную стойкость в окислительных средах, например, в растворах азотной кислоты. Эти сплавы более чувствительны к воздействию соляной кислоты и анионов хлора, чем чистый Ni.

При легировании Ni молибденом (Мо) повышается коррозионная стойкость в неокислительных средах ─ в соляной кислоте, разбавленных растворах серной кислоты. Легирование Ni одновременно Cr и Мо повышает коррозионную стойкость сплава в окислительных и восстановительных средах.

2.7 Коррозия титана и его сплавов

Титан относится к термодинамически неустойчивым металлам, так как его стандартный потенциал ⁰_Ti²⁺_/Ti =-1,63 В. Он легко пассивируется, в результате чего стационарный электродный потенциал Ti в морской воде _Ti =+0,09 В.

Титан сохраняет пассивное состояние в растворах, содержащих не только кислород, но и активаторы, например, анионы хлора. Пассивация титана определяет его высокую коррозионную стойкость в морской воде, азотной кислоте, разбавленных растворах соляной, серной и фосфорной кислот.

При концентрации соляной кислоты выше 10 % и фосфорной выше 30 % скорость коррозии Ti увеличивается. В серной кислоте при концентрации до 40 % скорость коррозии повышается, а затем уменьшается и при концентрации около 60 % ─ мала; при дальнейшем увеличении концентрации до 80 % скорость коррозии титана резко возрастает. Наличие растягивающих напряжений, вызывающих нарушение сплошности оксидной плёнки, приводит к увеличению скорости коррозии титана.

Как установил Н.Д. Томашов, введение в Ti катодных добавок (Pd, Pt, Ru, Re и др.) приводит к резкому уменьшению скорости коррозии в растворах серной, соляной и фосфорной кислот. Например, при содержании 0,2 % Pd скорость коррозии Ti в 5 %-ном растворе H₂SO₄ при температуре кипения уменьшается в 50 раз.

При коррозии с водородной деполяризацией титановые сплавы наводороживаются, в результате уменьшаются их механические свойства.

Действие растягивающих напряжений и хлоридов при повышенных температурах (350 ─ 500 °С) на титановые сплавы вызывает коррозионное растрескивание (солевая коррозия). Добавки Al в сплавы приводит к повышению коррозионного растрескивания.