Чинники,що викликають корозію

Група	Назва
За станом металу	Природа металу, тобто його положення в періодичній системі Структура металу Неоднорідність (гетерогенність) поверхні Жорсткість Внутрішні напруження
По конструктивному виконанню виробу	Контакт різнорідних металів Характер з'єднання елементів конструкції Злитність з'єднання, обтічність форм Загальна компоновка розміщення елементів Концентрація напружень Доступність відновлення покриттів Можливість додаткового захисту
Технологічні	Стан поставки Хімічний склад металу, сплаву Технологічні особливості обробки
Експлуатаційні	Тривалість експлуатації Температура і її зміна Товщина і рівномірність водного середовища рН розчину Характер забруднень Наявність стимуляторів (або інгібіторів) Сонячна радіація Зовнішні навантаження Характер контакту з агресивним середовищем Повітрообмін

Розрізняють прямі і непрямі показники корозії.

Прямі показники:

- це зменшення або збільшення маси, віднесене до одиниці поверхні (г/м²). Цей показник, як і деякі інші, віднесений до одиниці часу, характеризує швидкість корозії;

- глибина корозії (мм);

- частка площі поверхні, зайнятої продуктами корозії (%};

- число корозійних язв або крапок на одиницю поверхні
(крапок/мм²);

- час до появи перших осередків корозії (годин, діб);

Непрямі показники:-

це ступінь корозійного руйнування, який після певного часу корозійних випробувань можна визначити по зміні физико-механічних властивостей:

- межі міцності

- відносного подовження (пластичності) і.д.
і зміні електроопору.

Корозійні процеси прийнято класифікувати по механізму, умовам протікання і характеру руйнувань.

По механізму протікання корозійні процеси діляться на два типи:

Хімічна корозія має місце при дії на метал сухих газів (O₂, SO₂, HCl, H₂S). Зустрічається дуже рідко, в основному в спеціальних установках, вживаних в хімічній і газодобувній промисловості.

Окислення і відновлення протікають в одному акті. На поверхні металу утворюється плівка продуктів корозії. Залежно від її товщини розрізняють такі плівки: - тонкі (невидимі оком) – товщина до 0,4 мкм;

- середні (різнокольорові за рахунок інтерференції світла) – 0,4 – 0,5 мкм;

- товсті (видимі) – понад 0,5 мкм.

Захисні властивості мають плівки, що покривають поверхню металу суцільним шаром. Відома умова суцільності: молекулярний об'єм сполуки, що виникає з металу і окислювача, повинен бути більше об'єму металу, що пішов на утворення молекули сполуки. Орієнтовно вважається, що достатньо добрими захисними властивостями володіють плівки, у яких це співвідношення знаходиться в межах від 1 до 2,5 (CuO, Ag₂O, ZnO, CdO, Al₂O₃, Cr₂O₃, NiO, FeO, Fe₂O₃.).

Електрохімічна корозія виникає при взаємодії металів з вологим повітрям або з розчином електроліту і зумовлена появою місцевих електричних струмів. Діють два взаємозв'язані електрохімічні процеси: іонізація атомів металу на аноді і відновлення окислювача на катоді. Швидкість цих процесів залежить від електродного потенціалу. Катодний і анодний процеси можуть бути просторово розділений у разі гетерогенності металу або при контакті металів з різними потенціалами.

За умовами протікання розрізняють такі види корозії: газову, атмосферну, рідинну, грунтову, біологічну, механічну.

По характеру дефектів корозія поверхнева (рівномірна і нерівномірна, у вигляді крапок, плям, язв) і структурно-виборча, найбільш характерна для сплавів.

Чисті метали практично не схильні корозії. Проте в техніці використовуються в основному сплави або метали, що містять домішки інших металів. Тому при контакті з розчином або з вологим повітрям утворюється безперервно працюючий гальванічний елемент, в якому більш активний метал піддається руйнуванню.

Найбільш поширена атмосферна корозія.

Це один з видів електрохімічної корозії. Наприклад, при контакті заліза і міді у вологому повітрі виникає гальванічний елемент, де Fe – анод, а Cu – катод. Залізо окислюється і руйнується. При цьому його електрони переходять до міді

Fe – 2e = Fe²⁺

Ці іони переходять в плівку вологи, де з іонами ОН^– утворюють гілроксид Fe(OH)₂, який надалі окислюється киснем повітря

4Fe(OH)₂ + O₂ +2H₂O = 4Fe(OH)_3.

На катоді (мідь) йде відновлення кисню

O₂ + 2H₂O +4e = 4OH^–.

В середовищі із значною концентрацією іонів водню роль окислювача грають не молекули кисню, а протони

2H+ + 2e = H₂

Окислювачі, зв'язуючі електрони на позитивній ділянці поверхні називаються деполяризаторами.

Нерідкі випадки, коли корозія носить змішаний характер, тобто на катодній ділянці поверхні відбувається як поглинання кисню, так і виділення водню.

Окислювально-відновний процес може протікати не тільки на різних контактуючих один з одним металах, але і на різних ділянках одного і того ж металу (корозія сталі). Сталь складається з найдрібніших кристалів заліза, змішаних із зернами карбіду заліза або цементита Fe₃C і вуглецю. При контакті з електролітом на поверхні сталі утворюється безліч мікрогальванічних елементів, в яких негативним електродом служить залізо, а позитивним – цементит або вуглець. Від цих ділянок електрони переходять до кисню або іонів водню, при цьому залізо іонізується і метал руйнується.

Іржа, що утворюється при корозії сталі, є речовиною змінного складу nFe • mFe₂O₃ • pH₂O. Величини коефіцієнтів залежать від температури, вогкості, доступу кисню і інших умов. Іржа гігроскопічна, легко поглинає вологу. Ця її властивість пояснює посилення корозії з підвищенням вогкості повітря.

Розрізняють декілька форм корозії.

1. рівномірна – розповсюджується по всій поверхні металу.

2. місцева – руйнуванню піддаються окремі ділянки поверхні. Іноді місцева корозія приводить до утворення язви або навіть крізного отвору.

3. міжкристалітна – сама небезпечна, розповсюджується в металі по межах зерен кристалів. Продукти корозії виявляються включеними всередину металу, унаслідок чого ослабляються зв'язки між кристалами, що спричиняє за собою погіршення міцності металу.

Стійкість багатьох металів і сплавів по відношенню до дії навколишнього середовища зростає унаслідок захисних властивостей самого продукту корозії, тобто щільної оксидної плівки (Al, Ni).

Якщо плівка, що утворилася на металі, рихла, легко відділяється від його поверхні, то вона усилює корозію (Fe).

Багато металів, при обробці їх деякими речовинами, головним чином окислювачами, втрачають здатність кородувати. Пасивність металу пояснюється утворенням на його поверхні тонкої оксидної плівки.

Речовини, сприяючі виникненню на металі захисної плівки –пасиватори (це солі хромової кислоти K₂Cr₂O₇, K₂CrO₄, нітрит NaNO₂).

Речовини, сприяючі руйнуванню і розпушуванню захисної плівки – активатори або стимулятори корозії (іони хлора в морській воді).

Швидкість корозії залежить від рН середовища, з пониженням рН її швидкість росте. Корозія металів, що утворюють амфотерні гідроксиди (Zn, Al) посилюється як з підвищенням, так і з зниженням рН.

Дата добавления: 2014-01-04