Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Основні відомості про види корозії




Корозією називається руйнування металів і сплавів у результаті хімічної та електрохімічної дії навколишнього середовища.

Хімічна корозія відбувається при дії на метал сухих газів і рідких неелектролітів (бензин, масло тощо). Прикладом хімічної корозії може бути утворення окалини при нагріванні сталі.

Електрохімічна корозія виникає при дії на метал рідких електролітів — водних розчинів солей, кислот, лугів, а також вологого ґрунту та повітря, коли в присутності іонів виникає тонкий шар електроліту. Процес електрохімічної корозії умовно показано на рис. 14.1.

Якщо два метали з різними електродними потенціалами з'єднати провідником і занурити в електроліт, то утворюється гальванічний елемент і атоми металу з більш від'ємним потенціалом (анод) будуть переходити в розчин у вигляді іонів Ме+. Електрони е- з анода по зовнішньому колу будуть перетікати на катод.

Рисунок 14.1 - Схема електрохімічної корозії

Якщо електрони не відводяться з катода і накопичуватимуться на ньому, то подальше розчинення металу на аноді стане неможливим. Виникає поляризація катода, яка істотно загальмовує корозію. Але в електроліті поряд із катодом завжди є іони водню Н+ або молекули кисню О2. Іони водню приєднують електрони з катода і переходять спочатку в атомарний, а потім у молекулярний стан, виділяючись на катоді у вигляді бульбашок газу:

Виникає воднева деполяризація. Коли в електроді утворюється кисень (атмосферна корозія), він у присутності води також приєднує електрони з катода та утворює іони гідроксиду

Це киснева деполяризація.

Оскільки технічні метали й особливо сплави мають гетерогенну структуру, їх поверхня в електроліті складається з безлічі маленьких, коротко замкнених через метал гальванічних пар (мікроелементів). Різні ділянки поверхні сплаву мають різні потенціали. При цьому анодні ділянки з більш від'ємними потенціалами руйнуються.

Для оцінки корозійної активності далі наведені стандартні електродні потенціали деяких металів:

Метал Ag Cu H Pb Fe Zn Al Mg
Потенціал, В +0,80 +0,34 0,00 -0,12 -0,43 -0,76 -1,67 -2,34

Електрохімічна корозія — найрозповсюдженіший вид руйнування металів і сплавів. За однофазної структури корозія рівномірна, а в неоднорідних сплавах вона має місцевий характер (точкова, плямова, виразкова та ін.). Осередок місцевої корозії — концентратори напружень. Особливо небезпечна міжкристалічна корозія, що розповсюджується в глибину металу по межах зерен і порушує зв'язок між зернами. До несподіваних руйнувань або до утворення тріщин призводить також корозія під напруженням.

Захист від корозії заснований на гальмівних анодних і катодних процесах. У першому випадку використовують явище пасивації, що виникає при утворенні тонких міцних оксидних плівок на металі. Наприклад, сталь пасивується введенням у неї не менше як 13% хрому. Катодні процеси можуть загальмовуватись уведенням у замкнуте корозійне середовище інгібіторів корозії.

Для захисту від корозії широко використовують металічні й неметалічні покриття. Перші можуть бути катодними чи анодними. Катодні покриття, наприклад олов'яні на сталі, у випадку порушення їх суцільності можуть прискорювати процес корозії металу, що захищається. Анодні покриття (цинкові на сталі), навпаки, виконують електрохімічний захист виробу навіть за їх відсутності на окремих ділянках поверхні.

Катодний захист полягає в приєднанні до конструкції, що захищається, анода — протектора з більш від'ємним потенціалом. Цей вид захисту використовується для металоконструкцій, які працюють у морській воді або під землею. Як анод при захисті металевих виробів застосовують сплави магнію, цинку або алюмінію.

Знижують швидкість корозії всі фактори, що зменшують хімічну і структурну неоднорідність сплаву й підвищують його термодинамічну стійкість. Тому сплави в однорідному стані стійкіші, ніж багатофазні.

Для оцінки протікання корозії металів і сплавів використовують різні методи досліджень. Швидкість корозії, яка вимірюється в грамах на метр квадратний за годину, визначають ваговим або об'ємним методами. У першому випадку зразки зважують до й після досліджень на корозію, а в другому — визначають об'єм водню, що виділився за обумовлений час корозії зразка. Оскільки цей об'єм пропорційний масі розчиненого металу, то за реакцією можна розрахувати швидкість корозії. Наприклад, при корозії з водневою деполяризацією виділенням 1 мл водню відповідає розчиненню 0,79 мг алюмінію або 1,08 мг магнію.

Схильність сплавів до міжкристалічної корозії визначають випробуванням зразків у відповідних електролітах до наступного аналізу мікрошліфів із цих зразків. Корозійне розтріскування оцінюють за часом до руйнування зразків під дією електролітів і розтягуючих напружень. Аналогічно за кількістю циклів до руйнування визначають корозійну втомленість.

Швидкість корозії за об'ємом виділеного водню визначають за допомогою простого приладу (рис. 14.2), який складається з перевернутої градуйованої бюретки 1, встановленої на штативі 2. Нижня частина бюретки закінчується воронкою 3 з гачком 4 для закріплення зразка 5. Під воронку ставлять склянку 6 з корозійним середовищем. Після відкриття крана 7 у бюретку подається корозійна рідина до нульової поділки. Об'єм водню, що виділився за певний час, вимірюється за поділками бюретки.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-24; Просмотров: 525; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.