Гальванические пары металлов
Задать вопрос
раздел статьи
оглавление
контакты
Обучение и техническая поддержка для проектировщика на Prof-il.ru
Вы здесь:
оглавление//
гальванические пары металлов
Гальванические пары металлов
Атмосферная коррозионная стойкость алюминия обьясняется наличием оксидной пленки, образующейся сразу после взаимодействия металла с кислородом воздуха (Литер.: В.Ф. Хенли “Анодное оксидирование алюминия и его сплавов”).
Табл. 1 Совместимость металлов и сплавов
С – совместимые
Н – несовместимые
П – совместимые при пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении, так как образуют гальваническую пару
ПОС – припой оловянно-свинцовый
Сталь – нелегированная
Пример нежелательных гальванических пар:
1 ПАРА: алюминий и все сплавы на его основе не рекомендуется и недопустимо сочетать:
– с медью и ее сплавами
– с серебром
– с золотом
– с платиной
– с палладием
– с родием
– с оловом
– с никелем
– с хромом
2 ПАРА: алюминий и все сплавы на его основе не рекомендуется и недопустимо сочетать:
– с титаном и с его сплавами
3 ПАРА: магниево-алюминиевые сплавы не рекомендуется и недопустимо сочетать:
– с хромом
– со свинцом
– со сталью легированной и нелегированной
– с медью
– с серебром
– с золотом
– с платиной
– с палладием
– с родием
– с оловом
– с никелем
4 ПАРА: цинк и его сплавы не рекомендуется и недопустимо сочетать:
– с медью и ее сплавами
– с серебром
– с золотом
– с платиной
– с палладием
– с родием
5 ПАРА: никель и хром не рекомендуется и недопустимо сочетать:
– с медью и ее сплавами
– с серебром
– с золотом
– с платиной
– с палладием
– с родием
6 ПАРА: сталь нелегированная, олово, свинец, кадмий не рекомендуется и недопустимо сочетать:
– с серебром
– с золотом
– с платиной
– с палладием
– с родием
Рисунок 1 – Гальваническая коррозия двух деталей из разнородных металлов
Гальваническая коррозия более активного металла начинается в тот момент, когда две или более детали из разнородных металлов, имеющие взаимный контакт (благодаря обычному соприкосновению, или же посредством проводника) помещаются в электролит (любую жидкость, проводящую электричество).
Электролитом может быть что угодно, за исключением химически чистой воды. Не только соленая морская, но и обычная вода из-под крана благодаря наличию минеральных веществ является превосходным электролитом, и с ростом температуры электропроводность ее только растет.
Катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — это электрод, где протекают окислительные процессы.
Ряд активности металлов (электрохимический ряд напряжений металлов)
1 – Активные металлы
2 – Металлы средней активности
3 – Неактивные металлы
Химическая коррозия – металлы защищают себя оксидной пленкой на своей поверхности, является ли она самовосстанавливающейся, вот вопрос, как в случае алюминия, нержавеющей стали, цветных металлов или же как у стали отделяется.
Рис 2 – многослойная панель на основе сотового или гофро алюминия “Perfaten”
Рис 3 – угловое соединение многослойной панели
Статья “Алюминиевая кассета”, ссылка
Рис 4 – структура многослойной панели
Размеры: H= от 6 до 50мм.
наверх
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник: http://prof-il.ru
Таблица совместимости металлов и сплавов
Опубликовано 2023-01-13
- Таблица электрохимической совместимости металлов
- Способы защиты от контактной коррозии
Гальваническая пара, которую погружают в кислотный или щелочной раствор, будет разрушаться под воздействием кислорода (корродировать). Такой процесс называется гальванической коррозией.
Соединения разных металлов под действием атмосферы подвержены коррозии, однако некоторые пары металлов окисляются намного сильнее и быстрее.
Несовместимые гальванические пары следующие:
- Алюминии и его сплавы.
- Медь, все сплавы на ее основе, золото, платина, олово, никель, хром, нелегированная сталь.
- Магниево-алюминиевые сплавы.
- Цинк и сплавы.
- Никель, хром, серебро, золото, родий, палладий.
- Титан и его сплавы.
- Алюминий и его сплавы.
Нельзя механически соединять детали, у которых разный электрохимический потенциал. Например, латунные детали алюминиевыми заклепками соединять недопустимо. Чтобы выбрать подходящий материал, используйте таблицу совместимости металлов и сплавов.
Таблица электрохимической совместимости металлов
| Материал | Алюминий | Бронза | Дюраль | Латунь | Медь | Никель | Олово | Оловянно-свинцовый сплав (припой ПОС) | Сталь нелегированная (углеродистая) / чугун | Хром | Цинк |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Алюминий | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Совм | Не совм | Совм |
| Бронза | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Не совм | Совм | Не совм |
| Дюралюминий | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Не совм | Совм | Не совм | Совм |
| Латунь | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Не совм | Совм | Не совм |
| Медь | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Не совм | Совм | Не совм |
| Никель | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Пайка | Пайка | Совм | нет данных | Совм |
| Олово | Не совм | Пайка | Не совм | Пайка | Пайка | Пайка | Совм | Совм | Совм | нет данных | Совм |
| Оловянно-свинцовый сплав (припой ПОС) | Не совм | Пайка | Не совм | Пайка | Пайка | Пайка | Совм | Совм | Совм | нет данных | Совм |
| Сталь нелегированная (углеродистая)/ чугун | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм |
| Хром | Не совм | Совм | Не совм | Совм | Совм | нет данных | нет данных | нет данных | Совм | Совм | Совм |
| Цинк | Совм | Не совм | Совм | Не совм | Не совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм | Совм |
- Совм – совместимые
- Не совм – несовместимые
- П – совместимые при пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении, так как образуют гальваническую пару
Способы защиты от контактной коррозии
Электрическая совместимость металлов – это возможность создать соединение без гальванической пары (анода и катода).
- Покрасить поверхность металлов в районе стыка.
- Нанесение совместимых покрытий из металла.
- Изоляция соединения от атмосферы.
- Электрическая изоляция места соединения.
- Установка неметаллических прокладок, шайб в болтовых соединениях.
Важно!
На скорость гальванической коррозии влияет площадь поверхности анода и катода. Если большой анод соединить с маленьким анодом, то он будет ржаветь медленнее. У зависимости есть и обратный эффект. Например, болты из нержавейки используйте для крепления алюминия, а не наоборот.
Неправильная компоновка контактных пар – это путь к выходу из строя узлов креплений в трубопроводах или металлоконструкциях.
Оцените нашу статью
[Всего голосов: 3 Рейтинг статьи: 5]
Оцинкованная сталь с алюминием… | Американская ассоциация гальванистов
• Быстрые ссылки • Поиск
Поиск не дал результатов
Страницы сайта
База знаний Dr.
GalvГалерея проектов
Нажмите ESC, чтобы выйти
Забыли пароль?
Дом ” База знаний ” Оцинкованная сталь с алюминиевыми деталями
Автор Доктор Том Лэнгилл
Что происходит, когда я соединяю оцинкованную сталь с алюминиевыми деталями или надеваю алюминиевые листы на шпильки из оцинкованной стали?
Этот вопрос часто задают, когда два разнородных металла соприкасаются друг с другом. На приведенной ниже диаграмме показаны электродные потенциалы металлов в морской воде. Если два металла с разными потенциалами находятся в контакте и имеется проводящая среда, такая как морская вода или конденсат, может возникнуть реакция, широко известная как гальванический элемент.
Чем выше разность электрических потенциалов, тем выше вероятность реакции. В случае цинка и алюминия существует лишь небольшая вероятность реакции из-за относительно небольшого изменения потенциала между двумя металлами и образования изолирующей пленки на поверхности алюминия.
Одним из ключевых факторов реакции между разнородными металлами является площадь поверхности контакта. Тяжелая реакция может возникнуть, когда большой катод (с более высоким или более положительным потенциалом) находится в контакте с маленьким анодом (с более низким или отрицательным потенциалом). В этой ситуации скорость коррозии может резко возрасти.
Еще один ключевой фактор при определении коррозии двух разнородных металлов в присутствии проводящих веществ. Во многих случаях конденсированная вода не обеспечивает достаточную проводимость, чтобы начать процесс коррозии. Когда это возможно, лучшим решением для этого типа коррозии является создание изоляционного барьера между двумя разнородными металлами.
Для получения дополнительной информации о горячеоцинкованной стали, контактирующей с разнородными металлами, см. руководство AGA по разнородным металлам.
Electrode Potentials of Metal in Sea Water
| Material | Potentail (volts) |
|---|---|
| Magnesium | -1. 55 |
| Zinc | -1.10 |
| Aluminium | -0.86 |
| Cadmium | -0,77 |
| Чугун | -0,68 |
| Углеродная сталь | -0,68 |
| %.0056 | -0.61 |
| Lead | -0.57 |
| Solder (50Pb/50Sn) | -0.52 |
| Tin | -0.49 |
| Copper | -0.43 |
| Aluminium Бронза | -0,41 |
© 2023 Американская ассоциация гальванистов. Материал, представленный здесь, был разработан, чтобы предоставить точную и достоверную информацию о горячеоцинкованной стали после изготовления. Этот материал предоставляет только общую информацию и не предназначен для замены компетентного профессионального изучения и проверки пригодности и применимости. Информация, представленная здесь, не предназначена для представления или гарантии со стороны AGA.
Любой, кто использует эту информацию, берет на себя всю ответственность, вытекающую из такого использования.
Был ли этот ответ полезен? ДА | НЕТ
Вы все еще ищете правильный ответ? Спросите эксперта
В контакте с другими металлами
Дом ” Горячее цинкование (HDG) » Как долго длится HDG? » В контакте с другими металлами
Там, где цинк вступает в контакт с другим металлом, существует вероятность коррозии через биметаллическую пару. Степень коррозии зависит от положения другого металла по отношению к цинку в гальваническом ряду и в меньшей степени от относительного размера площади поверхности двух контактирующих металлов.
Каждый раз, когда биметаллическая сборка содержит металлические системы, подверженные гальванической коррозии, необходимо тщательно учитывать соотношение площади катода и площади анода. Коррозионный ток, протекающий между катодом и анодом, не зависит от площади, но скорость проникновения на аноде зависит от тока на единицу площади, то есть от плотности тока.
Поэтому нежелательно иметь большую поверхность катода в контакте с малой поверхностью анода. Скорость проникновения коррозии увеличивается по мере увеличения отношения площади поверхности катода к площади анода.
Например, при использовании голой стальной пластины с цинковой заклепкой отношение площади поверхности катода к площади поверхности анода велико, и заклепка быстро выйдет из строя из-за ускоренной коррозии. При соединении цинковой пластины с заклепкой из нержавеющей стали соотношение площадей между катодом и анодом меняется на противоположное, и хотя затрагивается большая площадь поверхности, глубина проникновения невелика; крепеж не должен выйти из строя из-за коррозии.
Поведение гальванизированных покрытий при контакте с различными металлами обобщено в таблице ниже. Приведенная информация предназначена для того, чтобы избежать ситуаций, когда может возникнуть коррозия при контакте оцинкованных поверхностей с другим металлом.
Следующая информация содержит более подробную информацию о других распространенных металлах, используемых в строительстве, которые могут контактировать со сталью, оцинкованной горячим способом.
Медь и латунь
Если при установке требуется контакт между оцинкованными материалами и медью или латунью во влажной среде, может произойти быстрая коррозия цинка. Даже сточные воды с медных или латунных поверхностей могут содержать достаточно растворенной меди, чтобы вызвать быструю коррозию. Если использование меди или латуни в контакте с оцинкованными предметами неизбежно, следует принять меры предосторожности для предотвращения электрического контакта между двумя металлами. Стыки следует изолировать непроводящими прокладками; соединения должны выполняться с помощью изолирующих крепежных деталей типа втулки. Конструкция должна обеспечивать, чтобы вода не рециркулировала, а вода текла от оцинкованной поверхности к поверхности из меди или латуни, а не наоборот.
Другие цинковые покрытия
Электрохимическая коррозия не опасна при контакте оцинкованной стали с другими цинковыми покрытиями.
Типичные примеры включают использование механически оцинкованных болтов для соединения высокопрочной конструкционной стали HDG, а также соединения между металлизированными балками моста и оцинкованными поперечинами. Поскольку толщина цинкового покрытия напрямую связана с долговечностью покрытия, компонент с самым тонким цинковым покрытием будет первым подвергаться коррозии.
Окрашенная сталь
Теоретически сталь HDG может успешно сочетаться с окрашенной сталью, но это предполагает прочную систему лакокрасочного покрытия, за которой тщательно ухаживают. Предпочтительно красить оба металла, чтобы свести к минимуму воздействие гальванического покрытия в случае повреждения окрашенных компонентов или воздействия погодных условий.
Алюминий
При использовании в средах с коррозионной активностью от слабой до умеренной и/или при влажности от слабой до умеренной контакт между оцинкованной поверхностью и алюминием вряд ли вызовет существенную инкрементальную коррозию.
Однако в очень влажных условиях или в агрессивной среде (включая атмосферу вблизи водоемов с соленой водой) эти материалы могут потребовать электрической изоляции друг от друга, чтобы конструкция функционировала должным образом.
Нержавеющая сталь
При использовании в средах с коррозионной активностью от слабой до умеренной и/или при влажности от слабой до умеренной контакт между оцинкованной поверхностью и нержавеющей сталью вряд ли вызовет существенную инкрементальную коррозию. Однако в очень влажных условиях или в агрессивной среде (включая атмосферу вблизи водоемов с соленой водой) эти материалы могут потребовать электрической изоляции друг от друга, чтобы конструкция функционировала должным образом.
Атмосферостойкая сталь
Когда оцинкованные болты используются на атмосферостойкой стали, цинк сначала жертвует собой, пока на атмосферостойкой стали не образуется защитный слой ржавчины. Как только этот слой ржавчины образуется, он образует изолирующий слой, который предотвращает дальнейшее жертвенное воздействие цинка.
Цинковое покрытие должно быть достаточно толстым, чтобы продержаться до образования слоя ржавчины, обычно несколько лет. Большинство болтов с горячим цинкованием имеют достаточное цинковое покрытие, чтобы продержаться до тех пор, пока на атмосферостойкой стали не образуется защитный слой ржавчины, с минимальной потерей срока службы покрытия.
HDG и черная арматура в бетоне
I , если оцинкованная сталь и черная сталь предназначены для соединения в бетоне между различными слоями сетки открытой панели или только верхней частью арматуры в свайном фундаменте в грунте, с ускорением коррозия цинка возникает после депассивации оцинкованной арматуры в бетоне 10 . Хотя депассивация не часто происходит в течение десятилетий, гальваническую коррозию следует особенно учитывать в средах с высоким содержанием хлоридов (например, сильное засоление дорог или морская среда). Общие меры по смягчению последствий включают цинкование всей арматуры, опор, прокладок и вязальной проволоки; применение диэлектрических лент для электрической изоляции; и увеличение бетонного покрытия над точкой соединения.