Коррозионные свойства меди

В различных условиях медь достаточно устойчива к проявлениям коррозии, поскольку редко вытесняет водород даже из кислых растворов. Это связано с тем, что по активности она находится в электрохимическом ряду рядом с благородными металлами. Медь не относится к химически активным элементам, следовательно, скорость ее коррозии редко высокая, даже если разрушению способствует пленка нерастворимых продуктов коррозии.

Металл с полированной поверхностью в условиях сухого воздуха коррозии не подвержен, оксидные слои не имеют цвета, нет эффекта побежалости, толщиной 50 нм. При увеличении шероховатости устойчивость снижается.

В чистом воздухе, насыщенной парами, медь сохраняет стойкость к коррозии. А вот наличие сероводорода в воздухе резко снижает коррозионную устойчивость, приводя к появлению на ее поверхности сульфатов: CuS04  и 3Сu(ОН)2.

При температуре от 300 до 400°С в восстановительной атмосфере этот металл иногда оказывается даже более устойчивым к коррозии, чем сталь.

Медь и кислород в зависимости от температуры могут организовать оксид СuО (при невысоких температурах, около 100 °С, черный) или Сu20 (при высоких температурах, около 600 °С, красный).

Стойкость меди к чистой пресной воде достаточно высока – от 0,005 до 0,25 мм в год. Однако, если в воде присутствуют элементы, тормозящие появление защитных пленок на поверхности металла (кислоты, сероводород, аммиак или хлориды), скорость коррозии заметно увеличивается.

Аналогичная картина наблюдается при взаимодействии меди и морской воды: при отсутствии факторов, снижающих скорость образования защитной пленки, коррозия невелика (около 0,05 мм в год). Но при увеличении содержания в воде кислорода или скорости потока воды – коррозионная устойчивость падает, поскольку скорость удаления защитной пленки выше скорости ее появления.

Скорость потока в медных трубах не должна превышать 1,5 м/с для пресной и 1,0 м/с для морской воды.

Но и полный застой также неблагоприятен: небольшой поток воды минимизирует прииск появления накипи и осаждений, приводящих к коррозии.

В химической промышленности широкое применение меди обусловлено ее  устойчивостью к большинству агрессивных органических сред:

  • фенольным смолам,
  • сульфидам и нитратам,
  • гидроокиси натрия и калия,
  • органическим кислотам (уксусная, лимонная, молочная, щавелевая и др.),
  • спиртам,
  • а также к неокислительным кислотам (соляная, уксусная, разбавленная серная и др.).

Напротив, медь сильно корродирует: 

  • в окисленных минеральных кислотах (HN03, НСlO4 и др.);
  • в кислых растворах хромистых солей;
  • под действием серы и ее соединений;
  • в концентрированной серной кислоте, особенно при нагреве;
  • при воздействии хлористого аммония, щелочных цианистых соединений, но в отношении других щелочных растворов устойчива;
  • с едким калием, начиная с 350 °С;
  • гидроокисью аммония (один из самых агрессивных агентов);
  • влажным аммиаком;
  • Хлоридами и цианидами;
  • окисляющими солями в кислой среде.При контакте с некоторыми более благородными металлами и сплавами (платина, золото, свинец, олово) или коррозионно-стойкой сталью, уже они выступают в роли катодов, вызывая коррозионные явления меди. При этом, чем больше разница электрохимических потенциалов, тем значительнее коррозия.
  • Коррозионная стойкость меди в различных средах
  • Относительно других металлов и сплавов медь выступает катодом. Поэтому при контакте с ней в растворах солей или кислот они более подвержены коррозии.
Среда Концентрация, % Т0, С Скорость коррозии, мм/год Оценка, балл*1
Неорганические среды (водные растворы) Кислоты
Азотная Различная 20 10 5
Борная До 5,0 20…100 0,1*2 1
Серная До 5,0 20 0,1…1,0*3 2
Серная До 5,0 50 10 5
Серная 10…60 20 0,01…0,12*3 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 дымящаяся 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*3 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 (едкий калий) До 53 35 0,1 1
Калия 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 10,0 5
Оксиды, соли, перекиси, газы и неорганические среды
Азота оксиды(NO, NO2, N2O3, N2O5, N2O) 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 (сульфит) Любая 25 1,3 3
Аммоний хлористый (хлорид) До 10 20…70 0,5 2
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 (H2O2) 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) 20…100 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*3 2
Кислоты жирные (Тпл=280С) 230…250 0,03 1
Кислота лимонная, водный раствор До 59 20 0,1…0,57*3 2
Кислота муравьиная, водный раствор До 10  Кипящая 0,138 2
Кислота уксусная, водный раствор До 80 20…40 0,1…0,5 2
Кислота уксусная, водный 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…Ткип 0,1 1
Спирт этиловый 20…Ткип 0,1 1
Фенол 2 0,008 1

*1 Коррозионная стойкость оценивается по пятибалльной шкале:

  1. – очень высокая при скорости коррозии до 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 свыше 10,0 мм/год.

 *2 В отсутствии воздуха стойка в растворах любой концентрации до 1500С.

*3 В отсутствии воздуха

Популярные товары

Шины медные гибкие изолированные ШМГИ

Шины медные плетеные ШМП

Шины медные гибкие пластинчатые

X