Коррозионные свойства меди и медных сплавов
Медь обладает высокой коррозионной стойкостью в различных средах (табл. 1.), поскольку не является химически активным элементом.
В атмосфере сухого воздуха изделия из меди с полированной поверхностью не корродируют. При этом слои оксидов меди на поверхности при температуре 20°С очень тонкие (50 нм) и не дают цветов побежалости.
Медь устойчива против коррозии в насыщенном водяными парами чистом воздухе. Присутствие во влажном воздухе примеси сероводорода понижает коррозионную стойкость меди. В районах с плохой экологией и загрязненным воздухом на поверхности меди образуются основные сульфаты изумрудно-зеленого цвета.
Пресная вода действует на медь очень слабо: скорость коррозии 0,005...0,25 мм/год. Скорость коррозии заметно повышается в присутствии примесей аммиака, сероводорода, хлоридов и кислот, препятствующих образованию прочных защитных пленок на поверхности.
Скорость коррозии меди в морской воде в естественных условиях при небольших скоростях движения воды незначительна и составляет около 0,05 мм/год.
Медь хорошо сопротивляется воздействию многих агрессивных органических сред: фенольные смолы, органические кислоты (уксусная, лимонная, молочная, щавелевая и др.), спирты. Поэтому медь широко применяют в химической промышленности.
В электрохимических процессах медь является катодом по отношению к большинству металлов и сплавов. Это вызывает ускоренную коррозию этих металлов, когда они находятся в контакте с медью в растворах солей или кислот. При контакте с некоторыми благородными металлами и сплавами (платина, золото, свинец, олово) и коррозионностойкой сталью, которые являются катодами по отношению к меди, коррозия ее значительно усиливается: чем больше разница электрохимических потенциалов, тем значительнее коррозия меди.
| Характеристики коррозионной стойкости меди в различных средах |
| Среда |
Коррозионная стойкость* |
| Наименование |
Концентрация, % |
t, °С |
Скорость коррозии, мм/год |
Оценка, балл |
| Неорганические среды (водные растворы кислот) |
| Азотная |
различная |
20 |
10 |
5 |
| Борная |
до 5,0 |
20...100 |
0,1** |
1 |
| Серная |
до 5,0 |
20 |
0,1...1,0** |
2 |
| Серная |
до 5,0 |
50 |
10 |
5 |
| Серная |
10...60 |
20 |
0,01. ..0,12** |
1 |
| Серная |
10...60 |
40...60 |
1,3...3,7 |
4 |
| Серная |
90...98 |
20 |
0,07... 1,0 |
2 |
| Серная |
90...98 |
50 |
2,1 |
3 |
| Серная |
дымящая |
20 |
10 |
5 |
| Сернистая |
до 8,6 |
20 |
0,1 |
1 |
| Соляная |
до 5,0 |
20 |
0.04 |
1 |
| Соляная |
10...35 |
20 |
0,25—4,1** |
4 |
| Хлорная |
до 72 |
20 |
10 |
5 |
| Хромовая |
10 |
20 |
10 |
5 |
| Фтористоводородная |
любая |
20 |
0,08...0,89 |
2 |
| Фосфорная |
10...90 |
20...75 |
0,5 |
2 |
| Основания |
| Аммония гидроокись |
до 30 |
20 |
10 |
5 |
| Калия гидроокись (едкий калий) |
до 53 |
20 |
0,1 |
1 |
| Калия гидроокись (глкий калий) |
до 53 |
35 |
0,1 |
1 |
| Кальция гидроокись |
0,16 |
20... 100 |
0,1...0,5 |
2 |
| Натрия гидроокись (едкий натрий) |
до 52 |
20 |
0,1 |
1 |
| Натрия гидроокись (едкий натрий) |
до 52 |
35 |
0,1 |
1 |
| Натрия гидроокись (едкий натрий) |
расплав |
— |
10 |
5 |
| Оксиды, соли, перекиси, газы и прочие неорганические среды |
| Азота оксиды (NО, NО2, N2О3, N2О5, N20) |
|
20 |
10 |
5 |
| Аммиак (газ) |
— |
16...20 |
0,002...0,004 |
1 |
| Аммиак (газ) |
— |
400...500 |
0,01 |
1 |
| Аммоний азотнокислый (нитрат) |
до 64 |
20 |
10 |
5 |
| Аммоний сернистый (сульфид) |
любая |
25 |
1,3 |
3 |
| Аммоний хлористый (хлорид) |
до 10 |
20...70 |
0,5 |
1 |
| Аммоний хлористый (хлорид) |
10...27 |
25...100 |
10 |
5 |
| Вода пресная |
|
20 |
0,006...0,014 |
1 |
| Вода пресная |
— |
250(пары) |
0,1 |
1 |
| Вода морская |
— |
20...80 |
0,02...0.04 |
1 |
| Водород |
— |
20 |
0,1 |
1 |
| Водород |
— |
40 |
1,32 |
2 |
| Перекись водорода H202 |
любая |
20...100 |
10 |
5 |
| Кислород |
— |
20 |
0,1 |
1 |
| Озон (в смеси с воздухом) |
— |
20 |
10 |
5 |
| Сера |
— |
130...140 |
35 |
5 |
| Сероводород (сухой) |
— |
20 |
0,1 |
1 |
| Сероводород (влажный) |
— |
— |
10 |
5 |
| Углерода двуокись (сухой газ) |
— |
20... 100 |
0,1 |
1 |
| Углерода окись (газ) |
— |
— |
10 |
5 |
| Хлор (сухой и жидкий) |
— |
20... 100 |
0,1 |
1 |
| Хлор (влажный газ) |
— |
20 |
10 |
5 |
| Органические среды |
| Кислота винная, водный раствор |
до 58 |
20 |
0,2** |
2 |
| Кислоты жирные |
— |
230...250 |
0,03 |
1 |
| Кислота лимонная, водный раствор |
до 59 |
20 |
0,1...,57** |
2 |
| Кислота муравьиная, водный расnвор |
до 10 |
кипящая |
0,138 |
2 |
| Кислота уксусная, водный раствор |
до 80 |
20...40 |
0,1...0,5 |
2 |
| Кислота уксусная, полный раствор |
до 80 |
кипящая |
1,2...6,2 |
3-4 |
| Кислота щавелевая, водный раствор |
до 10 |
20 |
0,5... 1.0 |
2 |
| Масла минеральные |
— |
20 |
0,1 |
1 |
| Скипидар |
— |
20...tкип |
0,1 |
1 |
| Спирт этиловый |
— |
20...tкип |
0,1 |
1 |
| Фенол |
— |
20 |
0,008 |
1 |
| *Коррозионная стойкость оценивается по пятибалльной шкапе: 1 — очень высокая при скорости коррозии менее 0,1 мм/год; 2 — высокая при скорости 0,1...1,0 мм/год; 3 — средняя при скорости 1,0...3,0 мм/год; 4 - низкая при скорости 3,0...10 мм/год; 5 - очень низкая при скорости более 10,0 мм/год. |
| **При отсутствии воздуха. |
|