Медь техническая

КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА МЕДИ

Потенциал меди +0,34 в в ряду нормальных напряжений стоит рыше водорода, а потому медь можно отнести к благородным металлам. Следовательно, коррозия меди не может протекать с выделением водорода. В растворах солей электродный потенциал меди менее благороден, в частности, в SVo-hom растворе поваренной соли он равен ~0,02 в. Медь весьма устойчива против атмосферной коррозии вследствие образования на ее поверхности тонкой защитной пленки, состоящей главным образом из основной серномедной соли, отвечающей по своему составу минералу бро хантиту CuS04-3Cu(OH)2.

Пресная вода на коррозию мети действует незначительно, н скорость коррозии заметно повышается в присутствии примесей аммиака, сероводорода, хлоридов и кислот, препятствующих образованию прочных защитных пленок на меди.

Конденсат водяного пара в отсутствии СО2 и кислорода практически на медь не действует.

Скорость коррозии меди в морской воде в естественных условиях (при небольших скоростях движения воды) незначительна (~0,05 мм/год) вследствие образования на поверхности меди защитной пленки, состоящей из оксихлорида меди.

В присутствии мышьяка скорость коррозии меди в морской воде резко снижается. В неокислительных кислотах в отсутствии кислорода скорость коррозии меди относительно невелика. В неокислительных растворах солей медь также весьма устойчива. Однако в присутствии окисных солей железа, олова, ртути, меди и комплексных аммиачных ионов скорость коррозии меди резко возрастает.

Сухие газы-галогены при комнатной температуре оказывают незначительное влияние на медь, однако в присутствии влаги действие их сильно возрастает.

Медь плохо сопротивляется действию аммиака, хлористого аммония, щелочных цианистых соединений, но более устойчива в отношении других щелочных растворов.

Медь сильно корродирует в окислительных минеральных кислотах, в кислых растворах хромовых солей, а также под действием серы и ее соединений. Медь хорошо сопротивляется действию многих агрессивных органических сред.

Фенольные смолы, органические кислоты (уксусная, лимонная, молочная, щавелевая, жирные кислоты ипр.), спирты (амиловый, изобутиловый, метиловый, пропиловый, фениловый и др.) оказывают незначительное действие на медь, поэтому она широко применяется в химической промышленности (перегонные кубы, испарители, насосы, трубопроводы, холодильники и резервуары для гранения). Следует отметить, что кислород значительно понижает

Коррозионные свойства меди

с кислородом

коррозионную стойкость меди. В частности медь, содержащая закись меди, легко разрушается при соприкосновении с горячей уксусной кислотой. Медь вследствие очень низкого предела упругости не чувствительна к коррозии под напряжением в атмосферных условиях (т. е. не подвергается коррозионному растрескиванию). В контакте с медными сплавами, никелем, оловом и свинцом во влажной атмосфере, в пресной воде и слабых соляных растворах коррозия меди практически не наблюдается. Однако в этих условиях следует избегать контакта меди с алюминием, магнием и цинком вследствие их быстрого разрушения.

Примечание. Переводные коэффициенты коррозионных единиц.

гтз W - погеоя веса дгета.лла, г/м сутки-

k - переводной коэффициент, равный 2,74; *

V-скорость коррозии, мм/год; Y - удельныа вес мета.па.

Окисление меди. Взаимодействие меди начинается уже при комнатной температуре.

При низких температурах (100°) на поверхности меди образуется пленка окиси меди черного цвета (кристаллическая решетка СиО - моноклинная, а == 4,66-3,44 А, Z = 4), скорость образования которой пропорциональна логарифму времени. В дальнейшем, однако, с утолщением пленки эта закономерность нарушается. С повышением температуры (при 400° и выше) скорость окисления меди с достаточным приближением описывается параболическим уравнением:

х = Kt,

где X - вес окисной пленки, zIcm ;

t - продолжительность выдержки, сек.; К - константа.

Значения константы К для чистой меди при различных температурах приведены в табл. П.

Таблица И

Значения константы К для чистой меди

При ВЫСОКИХ температурах скорость окисления меди сильно возрастает с образованием на поверхности плотной пленки закиси меди красного цвета (кристаллическая решетка СигО - кубиче-

екая, а = 4,252 А, Z = 2). Окись меди при этом не образуется, так как она при высоких температурах полностью диссоциирует на закись меди и свободный кислород.

Значения упругости диссоциации закиси и окиси меди при высоких температурах даны в табл. 12

Таблица 12

Упругость диссоциации закиси и окиси меди

Таблица 13

Коэффициенты диффузии и скорость проникновения кислорода в медь

Скорость проникновения кислорода в медь и значения коэффициента диффузии даны в табл. 13.

Водяной пар также может вызвать окисление меди, так как при высоких температурах он диссоциирует на кислород и водород.

В присутствии катализаторов, например окислов железа, диссоциация водяных паров значительно возрастает.

Степень диссоциации водяных паоов в зависимости от температуры и давления приведена в табл. 14.

Таблица 14

Степень диссоциации водяных паров

Из табл. 14 видно, что с повышением температуры парциальное давление настолько возрастает, что газовая смесь перестает быть нейтральной и реакция окисления будет зависеть от парциального давления кислорода образующегося окисла. *

Процесс окисления меди паром протекает по следующей реакции:

2Си +H20i±Cu20 +Нз.

Ниже приведены значения константы равновесия этой реакции, т. е. отношений парциальных давлений водяного пара к водороду К=~, при которых происходит окисление меди:

Температура, °С

950 1000 1050

50 100 37 700 25 100 18 600

Примеси и добавки резко влияют на скорость окисления меди.

Под влиянием алюминия, бериллия и магния медь окисляется незначительно даже при высоких температурах вследствие образования на поверхности меди прочных защитных окисных пленок.

В присутствии мышьяка, церия, хрома и марганца скорость окисления меди значительно возрастает. На рис. 16 показано

ШКСи

BplKpB,hOS

3% яе z.H/o Be 8 12 IB го гч

Продалшительность выдержки при800°, час

Рис 16 Влияние добавок на скорость окисления меди при температуре 800°

влияние различных добавок на скорость окисления меди при температуре 800 .

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, ФИЗИЧЕСКИЕ, МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕДИ

Из меди различной чистоты готовят проволоку, прутки, листы, полосы, ленты, фольгу, трубы, профили разных размеров, порошки и слитки.

в табл 15-22 приведены физические, механические и технологические свойства меди.

В табл 23 и 24 приведен химический состав различных марок меди

р, а

О) й

о а о я с

9ЭНЭИ ои иИэи

о о

с- о о

3 га н

§ ?

аг S

°§ Н g О

га в й

га К й S

С.З О сто

со -

Ю CL.

о я 3 S

S 5

о о

о о

5§

в Ц со

са tf I

о fe-

m --- о

о о

1

О) и

и га

О) о