ЛЕКЦИИ по курсу

«КОРРОЗИЯ И ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ»

Литература для изучения курсов коррозии и защиты от коррозии

1. Жук H.II. Курс теории коррозии и защиты металлов: Учеб. пособие. -М.: Металлургия, 1976.472 с.

2. Жук Н.П. Курс коррозии и защиты металлов: Учебник. - М.: Металлургия, 1968.407 с.

3. Шлугер М.А., Ажогин Ф.Ф., Ефимов Е.А. Курс коррозии и защиты ме-таллов: Учеб. пособие. - М.: Металлургия, 1981.215 с.

4. Климов И.Я. Коррозия химической аппаратуры. Коррозионностойкие материалы: Учеб. пособие. - М.: Машиностроение, 1967.462 с.

5. Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. - М.: Металлургия, 1985. 88 с.

6. Keuie Г. Коррозия металлов. М.: Металлургия, 1984.400 с.

7. Киш Л. Кинетика электрохимического растворения металлов. - М.: Мир, 1990.972 с.

8. Мамулова Н.С., Сухотин A.M., Сухотина Л.П., Флорианович Г.М., Яковлев АД. Все о коррозии: Справочник. - С-Пб.: Химиздат, 2000. 517 с.

9. Улиг Г.Г.. Реви Р. У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. - М.: Химия, 1988.455 с.

10. Флорианович Г. М. Теоретические основы коррозии металлов в растворах электролитов в активном состоянии. - М.: МХТИ, 1987.48 с. 11.

11. Лабораторный практикум по коррозии и защите металлов / Под ред. Т.Е. Цупак - М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева. 2001. 172 с.

12. Скорчеллетти В. В. Теоретические основы коррозии металлов. - М.:Химия, 1973.263 с.

1. Понятие о коррозии. При технологической обработке металлов (например, закалка или отпуск стали), а также при хранении и эксплуатации металлических изделий, аппаратов, машин и орудий металл часто вступает и химическое или электрохимическое взаимодействие с окружающей средой. При этом образуются вещества, обладающие совершенно иными свойствами по сравнению с исходным металлом. Например, при обжиге стали она покрывается слоем окалины Fe₃0₄. Другим общеизвестным примером явления того же рода может служить ржавление железа. Ржавчина - бурый, рыхлый порошок, никакими металлическими свойствами не обладает. При образовании окалины, а также при ржавлении происходит потеря металла - он, как говорят, разрушается. Подобные процессы получили общее название коррозии (лат. Corrosion - разъедание).

Можно наметить следующих три основных признака, характерных для процесса коррозии.

1. Коррозия по своей химической природе - процесс окислительный. Так, обыкновенная бурая ржавчина имеет состав, в основнем отвечающий формуле Fe₂О₃ • Н₂0. Железо в этом соединении находится в виде положительно трехвалентных ионов: при коррозии электронейтральные атомы железа теряют электроны, т. е. окисляются. Аналогичный процесс перехода
металла из металлического состояния в ионное наблюдается при коррозии вообще всех металлов.

Из сказанного можно сделать вывод, что коррозия металлов является процессом, обратным получению их из руд. Это видно из следующего сопоставления, в качестве примера взятого для железа.

Таким образом, при коррозии металл как бы снова превращается в руду.

2. Коррозия – топохимически (от греч. topos место, местность) поверхностный процесс: развивается главным образом по поверхности металла. Так, установлено, что величина потерь металла вследствие коррозии пропорциональна не массе образца, а его поверхности.

При значительном своем развитии коррозия может распространить и в глубь металлического изделия.

3. Коррозионные процессы возникают и протекают самопроизвольно.

На основании изложенного можно дать следующее опре-деление понятие коррозии:

Коррозия — это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металла, вызываемый его поверхностным окислением, вследствие химического или электрохимического взаимодействия металла с окружающей средой. Самопроизвольно разрушаться под воздействием окружающей среды могут не только металлы, но и многие неметаллические материалы (цемент, бетон, эмали и т. д.). Термин «коррозия» распространяется и на эти материaлы. Следовательно, в учение о коррозии вкладывается весьма широкий круг вопросов, часто объединяемый под общим названием химического сопротивления материалов («химсопромат»).

Остановимся только на явлении коррозии металлов, в результате которой утрачиваются многие ценные свойства металлов, такие как прочность, пластичность, поверхностные свойства, размеры, электрические и магнитные свойства и др.

Экономический и экологический ущерб, наносимый нашей планете коррозией металлических изделий, оборудования и конструкций, неисчислим. В последние годы, например, только в США ежегодные потери от коррозии составили 300 миллиардов долларов, что соответствует 6 % национального дохода всей страны.

В Российской Федерации ежегодные потери металлов из-за их коррозии составляют до 12 % общей массы металлофонда, что соответствует утрате до 30% ежегодно производимого металла. Кроме столь огромных связанных с коррозией прямых потерь, существуют еще большие косвенные потери. К ним относятся расходы, обусловленные потерей мощности металлического оборудования, его вынужденными простоями из-за аварий, а также расходы на ликвидацию последствий аварий, часто носящих характер экологических катастроф.

Росту потерь от коррозии способствует постоянное интенсивное развитие наиболее металлоемких отраслей промышленности, например, энергетики (тепловой и атомной), транспорта (в том числе трубопроводного), металлургии, химической, нефтяной и нефтехимической промышленности и др., а также ужесточение условий эксплуатации металла как в промышленности, так и в городском хозяйстве. Все это указывает на исключительную важность проблемы борьбы с коррозией металлов, а, следовательно, и на большую значимость развития научно-технических работ в данной области. Но главное, что определяет необходимость первоочередного решения проблемы научного подхода к поиску оптимальных путей противокоррозионной защиты металлов, связано с безвозвратностью затрат на борьбу с коррозией металлических изделий и конструкций и невосполнимостыо израсходованных при этом земных ресурсов.

2. Термины и стандарты. Машины и аппараты, изготовленные из металлов и сплавов, при эксплуатации в природных или технологических средах, взаимодействуют с окружающей средой, подвергаясь коррозии («разъеданию»). В основе этого взаимодействия лежат химические и электрохимические реакции, а иногда и механическое воздействие внешней среды. Способность металлов сопротивляться воздействию среды называется коррозионной стойкостью или химическим сопротивлением материала. Металл, подвергающийся коррозии, называют корродирующим металлом, а среда, в которой протекает коррозионный процесс - коррозионной средой. В результате коррозии изменяются свойства металла и часто происходит ухудшение его функциональных характеристик.

Металл при коррозии может частично или полностью разрушаться. Химические соединения, образующиеся в результате взаимодействия металла и коррозионной среды, называют продуктами коррозии. Продукты коррозии могут оставаться на поверхности металла в виде оксидных пленок, окалины или ржавчины. В зависимости от степени адгезии их с поверхностью металла наблюдаются различные случаи. Например, ржавчина на поверхности железных сплавов образует рыхлый слой, процесс коррозии распространяется далеко в глубь металла и может привести к образованию сквозных язв и свищей. Напротив, при окислении алюминия на поверхности образуется плотная сплошная пленка оксидов, которая предохраняет металл от дальнейшего разрушения.

Коррозия является физико-химическим процессом и закономерности ее протекания определяются общими законами термодинамики и кинетики гетерогенных систем.

Различают внутренние и внешние факторы коррозии. Внутренние факторы характеризуют влияние на вид и скорость коррозии природы металла (состав, структура и т.д.). Внешние факторы определяют влияние состава коррозионной среды и условий протекания коррозии (температу ра, давление и т.д.).

Противокоррозионной защитой называют процессы или средства, применяемые для уменьшения или прекращения коррозии металла. Основные понятия, термины и определения в области коррозии стандартизированы (ГОСТ 5272-68.). В системе государственных стандартов единой системы защиты от коррозии, старения и биоповреждений (ЕСЗКС) вопросы коррозии выделены в класс под номером «9». Следующая цифра, отделенная точкой от цифры «9», соответствует определенной классификационной группе стандарта:

1 —Организационно-методические правила и нормы;

2 — Общие требования к выбору конструкционных материалов и комплексной защите;

3 — Металлические и неметаллические неорганические покрытия;

4 — Лакокрасочные, полимерные покрытия;

5 — Временная противокоррозионная защита;

6 — Электрохимическая защита;

7 — Защита от старения;

8 — Защита от биоповреждений;

9 —Общие вопросы коррозии и защиты металлов.

Дата добавления: 2014-01-07