Методы защиты металлов от коррозии. Понятие о коррозии металлов

Понятие о коррозии металлов. Определение и классификация коррозионных процессов.

Коррозия (от лат. corrosion — разъедать, разрушать) представляет собой самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов под влиянием окружающей среды, что приводит в итоге к разрушению металлических конструкций, аппаратов, трубо­проводов и других изделий. Среда, в которой металл подвергается коррозии (корродирует), называется коррозионной, или агрессивной.

Коррозия в зависимости от окружающей среды и механизма протекания может быть химической, электрохимической и биологической.

Химическая коррозия возможна в любой коррозионной среде, однако чаще всего она протекает в средах, не проводящих электрический ток, например в сухих газах, жидкостях органического происхождения (нефть, бензин, спирт и др.). Металл при соприкосновении с воздухом, содержащим кислород, покрывается тонкой оксидной пленкой (окалиной).

Наиболее распространенной является электрохимическая коррозия. Она происходит при взаимодействии металлов с жидкими средами, проводящими электрический ток (вода, водные растворы, соли, кислоты, щелочи), и сопровождается перемещением заряженных частиц. В таких средах на поверхности металла появляются участки с различным электрохимическим потенциалом, что приводит к возникновению микрогальванического коррозионного элемента.

В зависимости от условий, в которых происходит процесс коррозии, ее называют атмосферной, морской, почвенной, биохимической и т.д.

Атмосферная коррозия протекает в атмосфере и в любом влажном газе. Особенностью такой коррозии является сильная зависимость ее от скорости и механизма, от толщины слоя влаги на поверхности металла или степени увлажнения образовавшихся продуктов коррозии. Она еще больше усиливается, если атмосфера загрязнена газами, частицами угольной, пыли и солей.

Морская (жидкостная) коррозия вызывается наличием в воде кислорода и хлоридов металла. По условиям воздействия жидкой среды на металл этот тип коррозии также характеризуется как коррозия при полном погружении, при неполном погружении и при переменном погружении. Все эти виды имеют свои характерные особенности.

Почвенная (подземная) коррозия обусловлена взаимодей­ствием металла трубопроводов, резервуаров, опор с агрессивными растворами грунта. При этом металл выполняет роль электродов, а агрессивные растворы — роль электролитов. Скорость коррозии в почве зависит от ее влажности, наличия растворенных солей и электропроводности.

Биохимическая коррозия - это процесс, связанный с воздействием микроорганизмов и пота рук человека на металл. При этом металл является либо питательной средой для микроорганизмов и разрушается, либо разрушение происходит под действием продуктов, образующихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов. Биохимическая коррозия протекает, как правило, в растворах электролитов, поэтому параллельно может возникнуть и электрохимическая коррозия.

Методы защиты металла от коррозии условно можно разделить на несколько групп:

повышение химического сопротивления металла (легирование, термообработка, поверхностная обработка — пассивация, аморфизация и др.);

изменение характера взаимодействия конструкционного материала со средой на границе раздела сред, т.е. изоляция поверхности металла от агрессивной среды (нанесение защитных покрытий, катодная поляризация, устранение анодной поляризации, рациональное конструирование и проектирование и др.);

понижение ее агрессивности (создание микроклимата и защитной среды, ингибирование и деаэрация среды, водоподготовка, снижение содержания агрессивных компонентов и др.);

электрохимическая защита.

Металлические покрытия разделяются по способу их получения:

на гальванические покрытия;

химические методы осаждения;

горячий способ нанесения;

термодиффузионное поверхностное легирование сталей хромом, алюминием, кремнием, цинком;

осаждение гальванических покрытий из расплавленных солей, при этом совмещается катодное осаждение металлов с термодиффузирнными процессами, что позволяет получить покрытия с высокими защитными и адгезионными свойствами;

плакирование - термомеханический метод нанесения тонких слоев коррозионно-стойкого металла;

плазменное напыление и др.

Дата добавления: 2015-04-24