Гальванические пары металлов — Zygar
Гальваническая пара, погруженная в кислотный (или щелочной) раствор, будет корродировать (разрушаться под действием коррозии). Этот процесс называется гальванической коррозией. Как правило, соединения разных металлов всегда подвержены коррозии (если не электролитической, так атмосферной). Но некоторые пары металлов корродируют намного сильнее. Ниже приведён список металлов, которые не рекомендуется применять в паре.
Недопустимые гальванические пары:
первая пара:
алюминий и все сплавы на его основе;
медь и её сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий, олово, никель, хром, нелегированная сталь;
вторая пара:
магниево-алюминиевые сплавы;
сталь легированная и нелегированная, хром, никель, медь, свинец, олово, золото, серебро, платина, палладий, родий;
третья пара:
цинк и его сплавы;
медь и её сплавы, серебро, золото, платина, палладий, родий;
четвёртая пара:
сталь нелегированная, олово, свинец, кадмий;
медь, серебро, золото, платина, палладий, родий;
пятая пара:
никель, хром;
серебро, золото, платина, палладий, родий;
шестая пара:
титан и его сплавы;
алюминий и его сплавы.
Необходимо избегать механического соединения деталей, изготовленных из металлов с заметно разными электрохимическими потенциалами. Например, недопустимо соединять латунные детали алюминиевой заклёпкой. Для выбора материалов в этих случаях можно руководствоваться таблицей электрохимических потенциалов (или так называемым электрохимическим рядом).
Таблица 2 совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии).
Легенда:
- «Совм» — совместимые
- «Не совм»— несовместимые
- «Пайка» — совместимые при тщательной пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении, так как образуют гальваническую пару
- Таблица двигается по горизонтали, в самом низу таблицы ползунок.
| 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 | II | 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 |
zygar.ru
Гальванические пары металлов
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.
prof-il.ru
Допустимые и недопустимые контакты металлов. Популярные метрические и дюймовые резьбы
Электронику часто называют наукой о контактах. Многие знают, что нельзя скручивать между собой медный и алюминиевый провода. Медная шина заземления или латунная стойка для платы плохо сочетаются с оцинкованными винтиками, купленными в ближайшем строительном супермаркете. Почему? Коррозия может уничтожить электрический контакт, и прибор перестанет работать. Если это защитное заземление корпуса, то прибор продолжит работу, но будет небезопасен. Голая алюминиевая деталь вообще может постепенно превратиться в прах, если к ней приложить даже низковольтное напряжение.Доступные нам металлы не ограничиваются только медью и алюминием, существуют различные стали, олово, цинк, никель, хром, а также их сплавы. И далеко не все они сочетаются между собой даже в комнатных условиях, не говоря уже о жёстких атмосферных или морской воде.
В советских ГОСТах было написано почти всё о допустимых контактах металлов, но если изучение чёрно-белых таблиц из 1000 ячеек мелким шрифтом утомляет, то правильный ответ на «медный» вопрос — нержавейка, либо никелированная сталь, из которой, кстати, и сделан почти весь «компьютерный» крепёж. В эпоху чёрно-белого телевидения были другие понятия об удобстве интерфейса, поэтому для уважаемых читателей (и для себя заодно) автор приготовил цветную шпаргалку.
И, раз уж зашла речь о металлообработке, заодно автор привёл таблицу с популярными в электронике резьбами и соответствующими свёрлами, отобрав из объёмных источников наиболее релевантное по тематике портала. Не все же здесь слесари и металлурги, экономьте своё время.
Преамбула
Да, в век 3D-печати популярность напильника с лобзиком несколько потускнела. Но клетка Фарадея для РЭА
Что же делать? Нашему брату приходится действовать методом Микеланджело, используя для творчества вместо каменной глыбы купленные в DIY-магазине заготовки, либо вообще старые корпуса ПК. Работая как-то с корпусом от старого сервера IBM из шикарной миллиметровой стали, автор впал в ступор, потому что имеющаяся резьба была крупнее М3, но мельче #6-32 (позже выяснилось, что это М3,5). Зачем вообще понадобилось в 2003-м году использовать метизы М3,5, останется загадкой, но о существовании дробной метрической резьбы автор даже не подозревал.
UPD
Для моддеров, кстати, рынок предлагает новые, удобные инструменты арсенала домашней мастерской, и про один из них (осциллорез) я рассказываю в отдельной публикации. Арсенал принадлежностей прекрасно дополнит более привычные циркулярные мини-пилы (aka «дремели»), а отсутствие эффекта «запрессовки зубьев» упростит обработку вязких металлов типа меди и алюминия. Инструмент лёгкий, не такой неуклюжий и опасный, как «болгарка». Можно пилить металл практически на уровне носа и без риска получить рубящий удар от заклинившего или осколок от «взорвавшегося» диска. А так бывает в красочно описанных уважаемыми читателями случаях с УШМ: 300-граммовый блин «болгарки» делает 200 оборотов в секунду, потребляя до 2кВт электричества, и требует чуть ли не костюм сапёра. Работающий же осциллорез травматологи упирают себе пильной стороной прямо в ладонь, чтобы успокоить пришедшего на снятие гипсовой повязки пациента… Впрочем, вернёмся к нашим металлам.
Допустимые и недопустимые контакты металлов по ГОСТ 9.005-72
Кликабельно (спасибо, НЛО):
UPD:
Ещё цветные шпаргалки (благодарю greatvovan):
для средних атмосферных условий
для жестких и очень жестких атмосферных условий
Пара слов о металлах
Металлурги, поправляйте, если что не так. Коррозия очень объёмная и сложная тема, и я не претендую на полноту её освещения. Я лишь даю выборочные зарисовки, чтобы сформировать у читателя нужные ассоциативные ряды.Оцинковка
Оцинкованная сталь — основная рабочая лошадка народного хозяйства. В виде различных метизов «оцинковка» встречается в магазинах стройматериалов гораздо больше, чем, например, «премиумная» нержавейка. Фабричные корпуса ПК, технологические ящички и шкафчики для оборудования чаще всего выполнены из оцинкованной холоднокатанной стали толщиной порядка 1мм (чем дешевле корпус, тем тоньше лист). «Оцинковка» достаточно прочна и хорошо проводит ток, в промышленности требуется заземление. Если разрезать корпус, то под слоем краски какого-нибудь унылого RAL7035 будет тончайшее цинковое покрытие, а под ним, скорее всего, та самая углеродистая холоднокатанная сталь. Лично у меня нет причин не доверять ГОСТ 9.005-72, поэтому после колхозинга фабричных изделий вообще не рекомендую делать электрический контакт на месте среза стали, лучше постарайтесь сберечь цинковое покрытие. А порезы и шрамы можно закрасить из балончика того же унылого RAL7035 (только заплати €10 и попробуй его найти ещё). Я пользовался автомобильной эмалью нейтрального белого или чёрного цвета (флакончик с кисточной, €2 в любом автомагазине).
АлюминийАлюминий и его сплавы бывают анодированные (с защитным слоем) и обычные (неанодированные). Алюминий легко обрабатывать в домашних условиях, но помните о коррозии. Не используйте голый алюминий в качестве проводника даже с низковольтным напряжением, иначе ток медленно обратит деталь в прах. Обработанным в мастерской алюминиевым и дюралюминиевым деталям показана полная эквипотенциальность (наведённые полями токи вроде бы по фиг, заземлять тоже можно). Алюминий совместим с цинковым покрытием, но для контакта с медью, «голой» или никелированной сталью требуется оловянная «прокладка». Ограниченно допустим контакт алюминия с нержавейкой в атмосферных условиях. Для простоты можно принять, что при контакте с другими металлами и покрытиями алюминий будет корродировать сам по себе, без помощи внешнего электричества.
Витая пара из омедненного алюминия (Copper Clad/Coated Aluminium, CCA) — это отдельная история, в домашних условиях кабель всё равно не производится.
Медь
Медь мягкая и довольно неаппетитно окисляется на воздухе, поэтому изделия из меди заключают в герметичную оболочку или лакируют. Латунные бляхи солдатских ремней и стойки для электронных печатных плат лучше сопротивляются окислению и выглядят аппетитнее позеленевшей меди, особенно если их периодически полировать (я про бляхи, конечно). При этом ни медь, ни её сплав с цинком (латунь) «не дружат» с чистым цинком и его покрытиями. Зато медь совмещается с хромом, никелем и нержавейкой. А если вы держите в руках какую-нибудь клемму, то она наверняка из лужёной (покрытой оловом) меди.
Олово
Олово мягкое, но зато стойкое к коррозии (в комнатных условиях) и электрически совместимое почти со всеми, кроме чугуна, низколегированных и углеродистых сталей, магния. Не стоит паять оловом и бериллий, будьте внимательны при сборке домашнего ядерного реактора. Олово используют, чтобы из недопустимого электрического контакта получить допустимый, т.е. в качестве «прокладки». Клеммы из лужёной меди — отличный пример.
UPD:
На холод изделие выносить нельзя, а при минусовых температурах лучше не эксплуатировать вообще.
Никель
Никелем покрыты блестящие «компьютерные» винтики. Такое покрытие совместимо с медью и бронзой, латунью, оловом, хромом и нержавеющей сталью. Никель несовместим с цинком и алюминием (для алюминия лучше контакт с нержавеющей сталью, см. ниже).
Нержавейка
Нержавеющая сталь — королева металлов сталей: прочная, пластичная, стойкая к коррозии, электропроводная, круто выглядит. Слишком тугая, чтобы резать и гнуть её дома в промышленных масштабах. Хромистые и хромисто-никелевые нержавейки электрически плохо совместимы с цинком и «голой» сталью, зато дают надёжный контакт с медью без помощи олова. Алюминий, а также азотированная, оксидированная и фосфатированная низколегированная сталь ограниченно совместимы при стандартных атмосферных условиях. Нержавейка марки А2 не «магнитится», но существуют и нержавеющие стали с магнитными свойствами. Магнитные свойства не влияют на коррозионную стойкость нержавеющей стали.
Пара слов про case modding
Если вы занимались сборкой ПК, то наверняка знаете, что болтики для монтажа приводов CD/DVD, «ноутбучных» дисков 2.5″ и флоппи-дисководов (ха-ха) используют метрическую резьбу M3. В корпусах ПК и жёстких дисках 3.5″ используется более грубая дюймовая резьба #6-32 UNC. Почему? Мягкий металл любит более грубую резьбу, к тому же адепты дюймовой системы пока лидируют на рынке технологий. Стойка 19″ использует (вы не поверите) дюймы в качестве основной меры, однако для монтажа оборудования я встречал только оцинкованные клетевые шайбы и винты с метрической резьбой М6. Дюймово-метрический дуализм в технологиях…
Обустройство своей инженерной кухни я начал с того, что купил защитные очки, набор качественных свёрл по металлу, небольшой вороток и метчики на резьбы M3 и #6-32 UNC, а заодно M4 и M6. Плашки не понадобились.
Популярые виды резьбы, используемой в компьютерной технике
ГОСТ 19257-73 рекомендует использовать следующие диаметры свёрл для металлов. Наверное, стоит учитывать и количество метчиков в наборе: чем твёрже материал, тем больше необходимость в «предварительных» метчиках. У меня их по три штуки, два «грубых» и один «финишный». А как правильно, кстати?
UPD
А как правильно — читайте комментарии, на публикацию-таки зашли мастера слесарного дела, только я не успел отсортировать всю информацию. Пользователь golf2109 любезно принёс сюда прямо из мастерской два правых столбца таблицы для обозначения того, как мягкость (вязкость) металла влияет на диаметр отверстия под резьбу, благодарю за поддержку.
| Диаметр резьбы | Стандартный шаг, мм | Диаметр сверла, мм | ||
| ГОСТ | Fe | Al | ||
| M2 | 0.4 | 1,6 | 1.5* (-0.1) | |
| M2,5 | 0.45 | 2.0 | 1.8* (-0.2) | |
| M3 | 0.5 | 2.5 | 2.3 (-0.2) | |
| M3.5 | 0.6 | 2.9 | 2.7* (-0.2) | |
| M4 | 0.7 | 3.3 | 3.2 | 3.0 (-0.3) |
| M5 | 0.8 | 4.2 | 3.9 (-0.3) | |
| M6 | 1.0 | 5.0 | 4.9 | 4.6 (-0.4) |
| M8 | 1.25 | 6.8 | 6.7 | 6.3 (-0.5) |
| M10 | 1.5 | 8.5 | 8.0 (-0.5) | |
| #6-32 UNC | 0.794 | 2.85 | 2.7* | 2.5* (-0.35) |
* Я рискнул прикинуть калибры двух дополнительных свёрл для стали и алюминия там, где по ним у меня нет данных в источниках. Обратите внимание, резьба #6-32 UNC по наружному диаметру находится между M3 и M4, а по шагу резьбы вообще ближе к M5.
UPD
Если сверлите что-то толще миллиметрового листа, читайте спойлер про СОЖ.
Довольно большое значение и при сверлении, и при нарезании резьб имеет смазка и охлаждение обрабатываемых деталей и инструмента. Настоятельно рекомендую при подаче сверла не спешить и пользоваться техническими жидкостями. Режущая кромка сверла легко перегревается от сухой детали, и получается металлический отпуск. Поверьте, такой отпуск не нужен: он вызывает необратимые изменения в структуре металла и деградацию его прочностных свойств (сверло тупится гораздо быстрее, чем должно). Что делать? Вот несколько советов, которые автор встречал в разных местах.
Не сверлите большим сверлом сразу, разбейте операции примерно по 3мм: т.е. отверстие 10мм сперва проходим 3мм, потом 6мм.
Хорошенько отметьте отверстие керном. Одолжите у ребёнка пластилин, сделайте бортик вокруг планируемого отверстия так, чтобы получился мини-бассейн размером с монету. Если под рукой нет *вообще ничего*, хорошенько смешайте ложку подсолнечного масла с ложкой жидкого мыла и налейте в этот мини-бассейн, хуже не будет. Но если нужно просверлить насквозь, скажем, гирю 16кг, погуглите книгу народных рецептов «сож своими руками». Желаю всем начинающим удачной пенетрации: как говорится, берегите ваши свёрла-метчики смолоду, ведь их ждут новые идеи и интересные изобретения!
На известной китайской площадке можно приобрести «пальцевые» винтики (thumb screw), причём и на #6-32, и на M3. Материал и цвет разный.
Источники
» ГОСТ 9.005-72. Единая система защиты от коррозии и старения. Машины, приборы и другие технические изделия. Допустимые и недопустимые контакты металлов. Общие требования.
» ГОСТ 19257-73. Отверстия под нарезание метрической резьбы. Диаметры.
» Unified Coarse Thread ANSI B1.1 (резьбы UNC ANSI B1.1).
habr.com
Совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии), Таблица 2.
Материалы труб и гальваническая коррозия. Таблица 1 совместимости металлов.
Материалы проводников и гальваническая=электрохимическая коррозия. Таблица электрохимических потенциалов (мВ), возникающих между соединенными проводниками электричества. Как соединить медный и алюминиевый провод.
- «Совм» — совместимые
- «Не совм»— несовместимые
- «Пайка» — совместимые при тщательной пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении, так как образуют гальваническую пару
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 | II | Совм | Совм | Совм | нет данных | Совм |
Оловянно-свинцовый сплав | 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 |
Возможно, вам это будет интересно:
Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/24326
meandr.org
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Инженерное ремесло / / Защита от воздействия окружающей среды. Коррозия. Климатические исполнения / / Таблица 2 совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии).
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dpva.ru
| | Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: главная страница / / Техническая информация / / Инженерное ремесло / / Защита от воздействия окружающей среды. Коррозия. Климатические исполнения / / Электрохимическая коррозия соединенных металлов проводников – кабелей, проводов, токовых жил и т.п.
| ||||||||||
dpva.ru
Совместимость металлов – ЭлектроХимия
Поставщики и производители
Наука и образование
Литература и нормативные документы
Главная » Архив библиотека » Прочее » Совместимость металловСамодеятельному строителю необходимо знать, что не все металлы можно соединять, создавая какие-либо конструкции.
Некоторые металлы при контакте образуют так называемые электрические пары, которые в месте контакта очень быстро разрушаются. Совместимость металлов приведена в табл. 1 (С-совместимы, Н-не совместимы, П- можно паять).Таблица 1
|
|
Алюминий |
Бронза |
Дуралюминий |
Латунь |
Медь |
Никель |
Олово |
Припой ПОС |
Сталь нелегир. |
Хром |
Цинк |
|
Алюминий |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
С |
Н |
С |
|
Бронза |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Дуралюминий |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
Н |
Н |
Н |
С |
Н |
С |
|
Латунь |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Медь |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
Н |
С |
Н |
|
Никель |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
П |
П |
С |
С |
С |
|
Олово |
Н |
П |
Н |
П |
П |
П |
С |
С |
С |
Н |
С |
|
Припой ПОС |
Н |
П |
Н |
П |
П |
П |
С |
С |
С |
Н |
С |
|
Сталь нелегир. |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
С |
С |
С |
|
Хром |
Н |
С |
Н |
С |
С |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
|
Цинк |
С |
Н |
С |
Н |
Н |
С |
С |
С |
С |
С |
С |
echemistry.ru