Защита металлов от коррозии

Коррозионное разрушение металлов обусловлено протеканием окислительно-восстановительных реакций в результате химиче­ского или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой.

Химическая коррозия протекает при взаимодействии металлов с газами (0₂, S0₂ и др.) и неэлектропроводными жидкостями (неф­тепродуктами, спиртом и т.д.).

Электрохимическая коррозия протекает в электропроводящих водных растворах и состоит из двух процессов: анодного — ра­створения одних участков металла; катодного — отложения ме­талла на других участках. Интенсивность этих процессов тем выше, чем выше неоднородность металла, обусловленная примесями и включениями, границами зерен кристаллитов, структурной гете­рогенностью, пористостью металлических и неметаллических по­верхностных пленок, местными внутренними напряжениями, повреждениями поверхности и т.д.

Способы защиты металла от коррозии разнообразны.

Защита легированием осуществляется, например, при получе­нии нержавеющих сталей.

Эффективна защита окисными пленками, которые получают травлением металла в сильных окислителях (оксидирование) или анодной обработкой в окислительных средах (анодирование).

Защита металлическими (катодными) покрытиями, электрод­ный потенциал которых выше, чем у защищаемого металла (на­пример, у омедненной стали), эффективна только до тех пор, пока они обеспечивают барьер между сталью и средой. При по­вреждении покрытия происходит электрохимическое растворение стали, причем более быстрое, чем было бы при отсутствии по­крытия. В отличие от этого анодные металлические покрытия, та­кие как цинковые по стали, являясь более электроотрицательны­ми, защищают основной металл, который в их присутствии рабо­тает как катод и поэтому сохраняется практически без изменения до тех пор, пока не растворится цинк.

Протекторная защита заключатся в том, что в коррозионной среде на определенном расстоянии от предохраняемой стальной конструкции размещают цинковые протекторы-аноды, на кото­рые переносится процесс коррозии.

Катодную защиту применяют для магистральных трубопрово­дов, морских нефтепромысловых и других сооружений. Она зак­лючается в том, что защищаемую конструкцию подсоединяют к отрицательному полюсу постоянно действующего источника тока и, таким образом, смещают потенциал стали, делая ее катодом по отношению к какому-либо протектору (обычно стальному лому), подсоединяемому к положительному полюсу источника тока и выполняющему функцию растворяющегося анода.

Защита неметаллическими покрытиями осуществляется нане­сением на металл лакокрасочных материалов (это наиболее деше­вый вид защиты).

Контрольные вопросы

1. Почему теплопроводность металлов на два порядка выше, чем не­металлов?

2. Какие химические процессы протекают в доменной печи? В чем заключается сущность процесса получения стали?

3. От чего зависит качество стали?

4. Какие прочностные и пластические характеристики определяют при испытании стали на растяжение? Какие из них не зависят от расчетной длины образца?

5. С какой целью на образцах для растяжения наносят риски через равные промежутки по длине?

6. Почему относительное остаточное удлинение после разрыва у пя­тикратных образцов больше, чем у десятикратных?

7: Определите содержание фаз в процентах в сплаве // при температу­ре /₆ (см. рис. 6.3).

8. Какие фазовые превращения происходят в стали, содержащей 0,4 % углерода при охлаждении от 1 550 до 20 °С?

9. В чем причина повышения твердости стали при закалке?

10. Каковы преимущества химико-термической обработки перед закалкой?

Дата добавления: 2014-01-04