Никелевая проволока

тий способствует еще большему увеличению сопротивления покрытий коррозионному разрушению. Об эффективности защиты стали от наво-дороживания в сероводородсодержащих средах химическим Ni-P-пок-рытием свидетельствуют результаты промысловых испытаний шпилек с защитными покрытиями. Ni—P- и Cd-Ti-покрытия наносили на шпильки, изготовленные из стали марки 40Х. Испытания образцов проводили в напряженном состоянии в жестких условиях атмосферы неочищенного сырого газа Оренбургского месторождения. Напряжение создавали затяжкой шпилек в кольцах, что контролировалось по их удлинению. Начальное относительное удлинение задавалось 0,36 %. Кольца собирали в пакет и помещали в манифольд оренбургской газовой скважины. После выдержки 1600 ч в атмосфере сырого газа шпильки были сняты и проведен их визуальный осмотр, а также анализ водорода в стали. Осмотр образцов показал, что несколько непокрытых шпилек разрушено; разрушение произошло у сбега резьбы и имеет хрупкий характер. На поверхности шпилек без покрытия находится толстый слой продуктов коррозии черного цвета; на поверхности образцов с никелевым покрытием — отдельные точки черного цвета. Образцы с кадмиевым покрытием с пассивацией не изменили внешнего вида, непассивированные образцы с кадмиевым покрытием изменили свой цвет от серебристого до светло-желтого, что указывает на формирование защитных пленок при взаимодействии с влажным сероводородом. Содержание сероводорода в стали после 1600 ч выдержки в среде сырого газа (с учетом металлургического водорода) составляло, см3/100 г: в стали без покрытия — 7, с никелевым покрытием — 4,76, с кадмиевым покрытием — 4,47. Дальнейшие испытания шпилек в тех же условиях в течение 13 мес (10 000 ч) показали, что все шпильки без покрытия подверглись хрупкому разрушению, в то время как шпильки с никелевым и кадмиевым покрытием на поверхности имели продукты коррозии, после удаления которых обнаружилась неповрежденная поверхность покрытия.

ся и развиваются в приповерхностных слоях покрытия, а затем переходят в основной металл. При испытании образцов с никелевым покрытием наблюдается другая картина. В интервале малых изгибающих напряжений отмечается некоторое повышение усталостной прочности, происходит локальное отслаивание участков покрытия. Авторы работы [11] объясняют это установлением только механических связей никелевого покрытия с основным металлом, а химическое взаимодействие при этом отсутствует. Незначительное уменьшение усталостной прочности образцов вследствие нанесения на поверхность плазменного покрытия из окиси алюминия отмечено в работе [57]. Предел усталости стали 40 на базе 109 циклов понижается со 190 до 170 МПа, а стали 12Х18Н10Т на базе 108 циклов — со 195 до 175 МПа. Зарождение и распространение усталостной трещины начинается от границы «основной металл — покрытие».

В качестве примера можно указать на один из наиболее простых, дешевых и нетоксичных ингибиторов — бензоат натрия (БН), находящий в нашей стране большое применение в составе антикоррозионной упаковочной бумаги марки БН 22-80, содержание в которой ингибитора при массе 1 м2 бумаги-основы 80 г составляет не менее 22 г/м2. Ингибитор БН — контактного действия, поэтому находит применение для консервации в легких и средних условиях изделий из стали различных марок с хромовым и никелевым покрытием, а также алюминия на срок до одного-двух лет.

СтЗ с никелевым покрытием 20—150 <0,003 <0,003 48

Б. Прочность углеродных волокон с никелевым покрытием . . . 414 'В. Структурные изменения в углеродных волокнах с никелевым покрытием................ 415

A. Совместимость усов нитрида кремния с никелевым покрытием в вакууме................ 420

Фрагментарность сведений о природе реакций и степени взаимодействия между составляющими затрудняет обоснованный выбор матрицы и упрочнителя, оптимально совместимых для данной рабочей температуры. В этой! главе рассмотрена роль примесей как фактора, определяющего совместимость матрицы и упрочнителя. Для иллюстрации роли примесей подробно проанализированы три примера: усы сапфира, углеродные волокна с никелевым покрытием и усы нитрида кремния с никелевым покрытием. Эти примеры отвечают случаям, когда примесь находится соответственно в упрочнителе, матрице и газовой среде.

Из предыдущего раздела следует, что исходные усы необходимо соответствующим образом очистить перед тем, как использовать в качестве высокотемпературного упрочнителя. Теперь нужно рассмотреть еще два вопроса: во-первых, совместимость очищенных усов с матрицей, например никелевой, и, во-вторых, эффективность связи между усами и матрицей. Эти вопросы можно изучать на усах с тонким слоем напыленного никеля (толщиной примерно 0,05 мкм). Когда усы с никелевым покрытием отжигают при температурах выше 1073 К, сплошной слой никеля разбивается на ряд сферических частиц, что позволяет непосредственно исследовать поверхность раздела никель — сапфир в электронном микроскопе. Этот способ эффективен в отношении проверки совместимости и исследования процесса образования связи; он будет подробнее рассмотрен в последующих разделах.

Рис. 15. Усы СТН с никелевым покрытием после выдержки при 1373 К в течение 3 суток.

Однако, по данным Барклая и Бонфилда )[3], отжиг при температурах ниже 1273 К в вакууме 10~6 мм рт. ст. не влияет на прочность одиночных углеродных волокон с никелевым покрытием. Как оказалось, снижение прочности после обработки при более высоких температурах связано с образованием соответствующей поверхности раздела углерод — никель, а не с рекристаллизацией волокон.

Б. Прочность углеродных волокон с никелевым покрытием

Основным элементом опытной установки является вертикальный стальной цилиндр с толстыми стенками для выравнивания температуры (рис. 5-29). Внутри цилиндра, заполненного двуокисью углерода, находится каркас, состоящий из двух квадратных текстолитовых пластинок 9, стянутых по углам четырьмя болтами 14. На каркас натягивается никелевая проволока 12 в виде восьми параллельно расположенных ветвей. Последовательное соединение этих ветвей нити осуществляется

Никелированное травленое железо, неполированное Никелевая проволока 20 185-1000 0,11 0,096-0,186

Никелевая проволока . . 185—1000 0,096—0,186

Никелевая проволока . .- ..... 185—1000 0,096—0,186

Никель Ni (Niccolum). Порядковый номер 28, атомный вес 58,69. Никель — металл стального серого цвета, легко поддающийся полировке; tnjl = 1452°, tKUn = 2900°; плотность й,9. Никель очень устойчив на воздухе, однако порошкообразный никель, полученный восстановлением окиси водородом, пирофорен, т. е. самовозгорается на воздухе; при нагревании в кислороде никелевая проволока сгорает. В разбавленных кислотах металл растворяется медленно; концентрированная азотная кислота пассивирует поверхность металла, т. е. в разбавленных кислотах он перестает раство-

Никелевая проволока

После изготовления трубки отмывались от следов масла, протравливались в растворе азотной кислоты, затем снаружи и изнутри электролитически покрывались тонким слоем никеля. Внешняя поверхность трубок никелировалась в обычной электролитической ванне. Для никелировки внутренней поверхности трубки с помощью центрирующих текстолитовых втулок и пружинки натягивалась тонкая никелевая проволока, которая служила анодом. На одну из втулок надета резиновая трубка, соединенная с сосудом, наполненным электролитом. Электролит через отверстия во втулках протекал по кольцевому пространству между проволокой и стенкой трубки и сливался в сосуд. Такая проточная система сделана для того, чтобы пузырьки газа, появление которых возможно при никелировании, удалялись из кольцевого пространства потоком электролита.

никелированное травленое железо, неполированное ....... никелевая проволока ..................... 20 185—1000 0,11 0 096 0 186

никелевая проволока ....................... 185 1000 0096 ' 0 186

Никелевая проволока 200—1000 0,1—0,2

никелевая проволока 11, при- ~~