CS208309B1

CS208309B1 - Alloy for the production of sacrificial anodes for the protection of stainless steels against uneven corrosion, in particular point

Info

Publication number: CS208309B1
Application number: CS796479A
Authority: CS
Inventors: Milan Prazak; Miroslav Varner
Original assignee: Milan Prazak; Miroslav Varner
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1979-11-20
Publication date: 1981-09-15

Abstract

Vynález se týká oboru ochrana kovů proti korozi. Jeho předmětem je slitina pro výrobu obětovaných anod pro ochranu nerezavějících ocelí proti nerovnoměrné, zejména bodové korozi. Tato slitina obsahuje hliník, zinek, mangan a/nebo vizmut. Je vhodná pro výrobu obětovaných anod k ochraně zařízeni z ocelí s hmotnostním obsahem chrómu minimálně 13 % ve vodách s obsahem chloridů, například mořské vodě.The invention relates to the field of metal protection against corrosion. Its subject is an alloy for the production of sacrificial anodes for the protection of stainless steels against uneven, especially spot corrosion. This alloy contains aluminum, zinc, manganese and/or bismuth. It is suitable for the production of sacrificial anodes for the protection of equipment made of steels with a chromium content of at least 13% by weight in waters containing chlorides, for example, sea water.

Description

(54) Slitina pro výrobu obětovaných anod pro ochranu nerezavějících ocelí nroti nerovnoměrné korozi, zejména bodové(54) An alloy for the production of sacrificial anodes for the protection of stainless steels against non-uniform corrosion, in particular spot

Vynález se týká oboru ochrana kovů proti korozi. Jeho předmětem je slitina pro výrobu obětovaných anod pro ochranu nerezavějících ocelí proti nerovnoměrné, zejména bodové korozi. Tato slitina obsahuje hliník, zinek, mangan a/nebo vizmut. Je vhodná pro výrobu obětovaných anod k ochraně zařízeni z ocelí s hmotnostním obsahem chrómu minimálně 13 % ve vodách s obsahem chloridů, například mořské vodě.The invention relates to the field of metal protection against corrosion. Its object is an alloy for the production of sacrificial anodes for the protection of stainless steels against uneven, especially point corrosion. The alloy comprises aluminum, zinc, manganese and / or bismuth. It is suitable for the manufacture of sacrificial anodes for the protection of equipment made of steel with a chromium content of at least 13% by weight in chloride-containing waters such as seawater.

208 309208 309

1’1 ’

Vynález se týká slitiny pro výrobu obětovaných anod pro ochranu nerezavějících ocelí proti nerovnoměrné korozi, zejména bodové, ve vodách s obsahem chloridů. Je vhodný pro použití u zařízení z oceli s hmotnostním obsahem chrómu minimálně 13 %.The invention relates to an alloy for the production of sacrificial anodes for protecting stainless steels against non-uniform corrosion, in particular point, in chloride-containing waters. It is suitable for use with steel equipment with a chromium content of at least 13% by weight.

Jsou známé slitiny pro výrobu obětovaných anod pro katodickou ochranu uhlíkaté oceli ve vodách a půdě. Tyto slitiny obsahují jako hlavni součást hořčík nebo zinek. Použijí-li so tyto známé slitiny ve formě obětovaných anod pro ochranu nerezavějících chromových ocelí, dochází k rychlému spotřebování těchto anod a je nutno je často měnit, což je zejména ekonomicky nevýhodné.Alloys for making sacrificial anodes for cathodic protection of carbon steel in water and soil are known. These alloys contain magnesium or zinc as a major component. When these known alloys are used in the form of sacrificial anodes for the protection of stainless chromium steels, these anodes are rapidly consumed and need to be frequently changed, which is particularly economically disadvantageous.

Tento nedostatek se v podstatě odstraňuje slitinou pro výrobu obětovaných anod pro ochranu nerezavějících ocelí proti nerovnoměrné korozi, zejména bodové, oodle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že slitina obsahuje v hmotnostní koncentraci 89,5 až 98,945 % hliníku, 1 až 5 % zinku, 0,05 až 5 % manganu a/nebo 0,005 až 0,5 % vizmutu.This drawback is substantially eliminated by an alloy for the production of sacrificial anodes for protecting stainless steels against non-uniform corrosion, in particular point, according to the invention, characterized in that the alloy contains at a concentration of 89.5 to 98.945% aluminum, 1 to 5% zinc 0.05 to 5% manganese and / or 0.005 to 0.5% bismuth.

Nerezavějící oceli s obsahem chrómu podléhají ve vodách s obsahem chloridů - jako je např. mořská voda, některé průmyslové i říční vody - bodové korozi a dalším typům nerovnoměrného napadeni. Proti této korozi je možno nerezavějící ocel chránit jejím elektricky vodivým spojením s obětovanou anodou, jež vyka-zuje v daném prostředí vhodný elektrodový potenciál.Stainless steels containing chromium are subject to point corrosion and other types of uneven attack in chloride-containing waters - such as sea water, some industrial and river waters. Stainless steel can be protected against this corrosion by its electrically conductive connection to the sacrificial anode, which has a suitable electrode potential in the environment.

Na rozdíl od známého způsobu ochrany uhlíkaté oceli, u níž je třeba dosáhnout potenciálu zápornějšího než - 0,85 V proti referenční elektrodě, je pro ochranu nerezavějící oceli vhodnější potenciál v rozmezí - 0,4 až - 0,8 V nroti kalome lové elektrodě.In contrast to the known method of protecting carbon steel, in which a potential more negative than - 0.85 volts against the reference electrode is to be achieved, a potential in the range of - 0.4 to - 0.8 volts over the caliper electrode is more suitable for protecting stainless steel.

V této oblasti potenciálů je proudová hustota potřebná k ochraně nerezavějící oceli až desetkrát menši než u uhlíkaté oceli a téměř nevzrůstá s rostoucí rychlostí nroudění vody. V souvislosti s nižší proudovou hustotou pro ochranu je také úměrně menší snotřeba hmoty obětované anody.In this area of potential, the current density required to protect stainless steel is up to ten times less than that of carbon steel and hardly increases with increasing water velocity. In connection with the lower current density for protection, the mass consumption of the sacrificial anode is proportionally less.

Výše uvedeného vhodného potenciálu pro ochranu nerezavějících ocelí proti korozi se dosahuje elektricky vodivým spojením s obětovanou anodou zhotovenou ze slitiny, jejíž podstatnou součást tvoři hliník s přísadou zinku, manganu nebo vizmutu. Exnerimentálně bylo prokázáno, že čistý hliník není při ochraně dostatečně účinným v důsledku existence nereaktivní oxidické vrstvy na jeho povrchu. Při legováním 1 až 5 % hmotnosti zinku v kombinaci s 0,05 až 5 % hmotnosti manganu a/nebo 0,005 až 0,5% hmotnosti vizmutu se účinnost hliníkové slitiny zvýší až stonásobně, takže je možno ji použit ve formě obětovaných anod k ochraně nerezavějící oceli.The above-mentioned suitable potential for corrosion protection of stainless steels is achieved by an electrically conductive connection with a sacrificial anode made of an alloy whose essential part is aluminum with the addition of zinc, manganese or bismuth. It has been proven externally that pure aluminum is not sufficiently effective in protecting due to the existence of a non-reactive oxide layer on its surface. When alloying 1 to 5% by weight of zinc in combination with 0.05 to 5% by weight of manganese and / or 0.005 to 0.5% by weight of bismuth, the efficiency of the aluminum alloy increases up to 100 times, so that it can be used as sacrificial anodes to protect steel.

Vynález je dále blíže objasněn na příkladech složení slitin použitých pro zhotovení obětovaných anod:The invention is further elucidated with reference to the composition of alloys used to make sacrificial anodes:

Přiklad 1Example 1

Slitina hliníku s hmotnostním obsahem 2 % zinku a 0,01 % vizmutu produkuje ve zředěné mořské vodě při potenciálu - 0,6 V proti kalomelové elektrodě ochranný proud 5 A zim plochy. Obětovaná anoda zhotovená z této slitiny má v proudící vodě mnohem vyšší životnost než anoda zhotovená z dosud známých slitin hořčíku při stejné hmotnosti. Tato anoda chránila zařízení z oceli s hmotnostním obsahem 18 % chrómu a 9 % Ni v teplé znečištěné říční vodě, přičemž průměrný úbytek anody byl 2 mm za rok.Aluminum alloy with a content of 2% zinc and 0.01% bismuth produces a protective current of 5 A in the diluted seawater at a potential of - 0.6 V against the calomel electrode. A sacrificial anode made of this alloy has a much longer life in the flowing water than an anode made of hitherto known magnesium alloys at the same weight. This anode protected steel equipment containing 18% by weight chromium and 9% Ni in warm contaminated river water, with an average anode loss of 2 mm per year.

Příklad 2Example 2

Slitina hliníku s hmotnostním obsahem 4,5 % zinku a 0,2 % manganu má účinnost shodnou se slitinou podle příkladu 1. Obětovaná anoda zhotovená z této slitiny snížila korozní napadení zařízení z nerezavějící oceli s hmotnostním obsahem 13 % chrómu v mořské vodě přibližně 20-krát.An aluminum alloy with a weight content of 4.5% zinc and 0.2% manganese has the same activity as the alloy of Example 1. A sacrificial anode made of this alloy reduced the corrosion attack of a stainless steel device with a weight content of 13% chromium in seawater of approximately 20- times.

Příklad 3Example 3

Obětované anody ze slitiny hliníku s hmotnostním obsahem 3 % zinku, 2 % manganu a 0,01 % vizmutu byly použity způsobem podle příkladu 2. Byla jimi dosažena více než 2-letá účinnost ochrany.The sacrificial aluminum alloy anodes with 3% zinc, 2% manganese, and 0.01% bismuth content were used as in Example 2. They achieved a protection rating of more than 2 years.

Vynález lze využívat zejména v energetickém strojírenství.The invention can be used in particular in power engineering.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

An alloy for the production of sacrificial anodes for the protection of stainless steels against uneven corrosion, in particular point, characterized in that it contains in mass concentration

89.5 to 98.945% aluminum, 1 to 5% zinc, 0.05 to 5% manganese and / or 0.005 to 0.5% bismuth.