Sætningerne "metalkorrosion" konkluderer meget mere end navnet på det populære rock band. Korrosion ødelægger uigenkaldeligt metallet, hvilket gør det til en kanal: Fra hele jern, der produceres i verden, bliver 10% helt sammenbrudt i samme år. Situationen med det russiske metal ser sådan ud - alt metallet placeret i løbet af året i hver sjette domæne ovn i vores land bliver rustne rør inden årets udgang.

Udtrykket "koster en penny" med hensyn til korrosionen af \u200b\u200bmetallet er mere end sandt - den årlige skade forårsaget af korrosion er mindst 4% af den årlige indkomst af ethvert udviklet land, og i Rusland beregnes mængden af \u200b\u200bskade med et årti-cifret nummer. Så hvad forårsager ætsende processer af metaller og hvordan man håndterer dem?

Hvad er korrosion af metaller

Ødelæggelsen af \u200b\u200bmetaller som et resultat af elektrokemisk (opløsning i fugtholdig luft eller vandig medium-elektrolyt) eller kemisk (dannelsen af \u200b\u200bmetalforbindelser med høj aggression kemiske midler) af interaktion med det ydre miljø. Korrosionsprocessen i metaller kan kun udvikle sig i nogle overfladeområder (lokal korrosion), dække hele overfladen (ensartet korrosion) eller ødelægge metallet langs korngrænserne (intercrystallinsk korrosion).

Metallet under påvirkning af oxygen og vand bliver et løstbrunt pulver, mere kendt som rust (Fe203 · H20).

Kemisk korrosion

Denne proces finder sted i medier, der ikke er elektriske strømledere (tørgasser, organiske væsker - olieprodukter, alkoholer osv.), Og korrosionsintensiteten øges med en temperaturforøgelse - som følge heraf dannes en oxidfilm på overfladen af \u200b\u200bmetallerne.

Kemisk korrosion er underlagt absolut alle metaller - både sort og farvet. Aktive ikke-jernholdige metaller (for eksempel - aluminium) under påvirkning af korrosion er overtrukket med en oxidfilm, der forhindrer dyb oxidation og beskyttelse af metallet. Og sådan et lille aktivt metal, som kobber, under indflydelse af fugtigheden af \u200b\u200bluften, erhverver en grønlig raid - en patina. Desuden beskytter oxidfilmen metallet mod korrosion, ikke i alle tilfælde - kun hvis den krystalkemiske struktur af den resulterende film er betydelig ved strukturen af \u200b\u200bmetallet, ellers vil filmen ikke hjælpe.

Legeringer er underlagt en anden type korrosion: Nogle elementer af legeringer oxideres ikke, men genoprettes (for eksempel i kombination af høj temperatur og tryk i stål, kulbenene reduceres med hydrogen), mens legeringen helt mister de nødvendige egenskaber.

Elektrokemisk korrosion

Processen med elektrokemisk korrosion behøver ikke en obligatorisk nedsænkning af metallet i elektrolytten - en tilstrækkelig tynd elektrolytisk film på dens overflade (ofte elektrolytiske opløsninger imprægnerer miljøet omkring metallet (beton, jord osv.)). Den mest almindelige årsag til elektrokemisk korrosion er den udbredte anvendelse af husholdnings- og tekniske salte (natrium- og kaliumchlorider) for at eliminere is og sne på vejene om vinteren - især lider biler og underjordiske kommunikation (ifølge statistikker, årlige tab i United Stater fra brugen af \u200b\u200bsalte i vinterperioden. 2,5 milliarder dollars).

Følgende sker: Metaller (legeringer) er tabt del af atomer (de går til en elektrolytisk opløsning i form af ioner), elektroner, der erstatter tabte atomer, er opladet med en negativ ladning, mens elektrolytten har en positiv ladning. Et galvanisk par dannes: metallet ødelægges, gradvist bliver alle dets partikler en del af opløsningen. Elektrokemisk korrosion kan forårsage vandrende strømme, der opstår, når der opstår lækage fra strømmen af \u200b\u200bstrømmen af \u200b\u200bstrømmen i vandige opløsninger eller til jorden og derfra i konstruktionen af \u200b\u200bmetal. På de steder, hvor vandrestrømme kommer ud af metalstrukturer tilbage i vandet eller i jorden, forekommer skændsel af metaller. Især ofte opstår vandrende strømme på steder for bevægelse af terrestrisk elektrisk transport (for eksempel sporvogne og jernbanemuligheder på elektrisk trækkraft). På et år er de vandrende strømme med magt i 1a i stand til at opløse jern - 9,1 kg, zink - 10,7 kg, bly - 33,4 kg.

Andre årsager til metalkorrosion

Stråling, produktivitetsprodukter af mikroorganismer og bakterier bidrager til udviklingen af \u200b\u200bkorrosionsprocesser. Korrosion forårsaget af havmikroorganismer beskadiger bunden af \u200b\u200bskibe, og korrosionsprocesser forårsaget af bakterier har endda deres eget navn - biokorrosion.

Kombinationen af \u200b\u200bvirkningerne af mekaniske belastninger og det ydre miljø accelererer gentagne gange korrosion af metaller - deres varmebestandighed er reduceret, overfladeoxidfilm er beskadiget, og på de steder, hvor heterogenitet og revner vises, aktiveres elektrokemisk korrosion.

Mfra korrosion

De uundgåelige konsekvenser af den tekniske udvikling er forureningen af \u200b\u200bvores habitat - en proces, der fremskynder korrosion af metaller, da det ydre miljø viser stigende aggression til dem. Ingen måder at udelukke at udelukke korrosions ødelæggelse af metaller, ikke eksisterer, alt, hvad der kan gøres, er at sænke denne proces.

For at minimere ødelæggelsen af \u200b\u200bmetaller kan du gøre følgende: Reducer aggressionen af \u200b\u200bmediet omkring metalproduktet; Forøg metal modstand mod korrosion; Udelukke samspillet mellem metal og stoffer fra det ydre miljø, der viser aggression.

Mennesket i tusindvis af år er blevet forsøgt af mange måder at beskytte metalprodukter mod kemisk korrosion, nogle af dem er vant til denne dag: belægning med fedt eller olie, andre metaller, ætsende i mindre grad (den ældste metode, som er allerede mere end 2 tusind år gammel - sagen (belægning tin)).

Anti-korrosionsbeskyttelse med ikke-metalliske belægninger

Ikke-metalbelægninger - maling (alkyd, olie og emalje), lakker (syntetisk, bituminøs og tjære) og polymerer danner en beskyttende film på overfladen af \u200b\u200bmetallerne, hvilket eliminerer (ved dets integritet) kontakt med et eksternt miljø og fugt.

Anvendelsen af \u200b\u200bmaling og lakker er gavnligt for, at disse beskyttende belægninger kan påføres direkte på monterings- og byggepladsen. Metoderne til at anvende lakeringsmaterialer er enkle og kan mekaniseres, genoprette beskadigede belægninger kan være "på plads" - under drift har disse materialer en relativt lav pris, og deres forbrug pr. Enhedsområde er lille. Imidlertid afhænger deres effektivitet af overholdelse af flere betingelser: Overholdelse af klimatiske forhold, hvor metaldesign vil blive betjent; behovet for at bruge udelukkende højkvalitets malingmaterialer; streng adhærensteknologi til påføring af metaloverflader. Malingsmaterialer er bedst til at anvende flere lag - deres mængde vil give bedre beskyttelse mod atmosfæriske virkninger på metaloverfladen.

Rollen som beskyttende belægninger på korrosion kan udføre polymerer - epoxyharpikser og polystyren, polyvinylchlorid og polyethylen. I byggearbejde er realkreditdele fremstillet af armeret beton dækket af belægningsblanding og perchlorvinyl, cement og polystyren.

Beskyttelse af jern fra korrosionsbelægninger fra andre metaller

Der er to typer metalbelægninger-inhibitorer - Beskytter (zink, aluminium og cadmiumbelægninger) og korrosionsbestandige (sølvbelægninger, kobber, nikkel, krom og bly). Inhibitorer anvendes i en kemisk metode: Den første gruppe af metaller har større elektronkendelse i forhold til kirtlen, den anden er større elektriske sting. Metalbelægninger af jerntin (hvidt tin, dåse dåser) og zink (galvaniseret jern - tag) produceret af it), opnået ved at strække arket jern gennem smelten af \u200b\u200ben af \u200b\u200bdisse metaller.

Ofte er støbejern og stålforstærkning udsat for zink, såvel som vandrør - denne operation øger signifikant deres modstandsdygtighed over for korrosion, men kun i koldt vand (med varmtvandstråd, galvaniserede rør har hurtigere end ikke-zink). På trods af effektiviteten af \u200b\u200bgalvanisering giver den ikke perfekt beskyttelse - zinkbelægningen indeholder ofte revner for at eliminere, hvilken pre-nickelting af metaloverflader (nikkelbelægning) er påkrævet. Zinkbelægninger tillader ikke malingmaterialer på dem - der er ingen stabil belægning.

Den bedste løsning til anti-korrosionsbeskyttelse er en aluminiumcoating. Dette metal har en mindre andel, hvilket betyder, at det er mindre forbrugende, aluminiserede overflader kan males, og et lag af lakering vil være stabilt. Desuden har aluminiumbelægningen sammenlignet med den galvaniserede belægning større modstand i aggressive omgivelser. Aluminisering er svagt fordelt på grund af kompleksiteten af \u200b\u200bdenne belægning på et metalplader - aluminium i den smeltede tilstand udviser høj aggression til andre metaller (af denne grund, aluminiumsmelten kan ikke holdes i stålbadet). Måske vil dette problem blive fuldstændigt løst i den nærmeste fremtid - den oprindelige måde at udføre aluminering blev fundet af russiske forskere. Essensen af \u200b\u200budviklingen er ikke at nedsænke stålpladen i aluminiumsmelten og løfte væsken aluminium til stålpladen.

Øget korrosionsbestandighed ved at tilføje legeringsadditiver til stållegeringer

Introduktion til stållegeringen af \u200b\u200bchrom, titanium, mangan, nikkel og kobber giver dig mulighed for at blive legeret stål med høje anti-korrosionsegenskaber. En særlig stav af stållegeringen giver en stor del af chrom, som følge af hvilken en stor densitetoxidfilm er dannet på overfladen af \u200b\u200bstrukturerne. Indførelsen i sammensætningen af \u200b\u200blavlegering og carbonstål kobber (fra 0,2% til 0,5%) gør det muligt at øge deres ætsende stabilitet med 1,5-2 gange. Legeringsadditiver indgås i stål med reglerne for Tamman: Høj ætsende stabilitet opnås, når et atom af legeringsmetalet tegner sig for otte jernatomer.

Foranstaltninger til at modvirke elektrokemisk korrosion

For at reducere det er det nødvendigt at sænke det ætsende aktivitet af mediet ved at indføre ikke-metalliske inhibitorer og reducere antallet af komponenter, der er i stand til at starte en elektrokemisk reaktion. På denne måde vil der være et fald i surheden af \u200b\u200bjordbund og vandige opløsninger i kontakt med metaller. For at reducere jernkorrosion (dets legeringer), såvel som messing, kobber, bly og zink fra vandige opløsninger, er det nødvendigt at fjerne carbondioxid og oxygen. I elindustrien, fjernelse fra vandchlorider, der er i stand til at påvirke lokal korrosion. Ved hjælp af tabet af jord kan det reduceres med dets surhed.

Beskyttelse mod vandrende strømme

Reduktion af elektrokrossionen af \u200b\u200bunderjordiske kommunikation og slugte metalstrukturer er mulig underlagt flere regler:

• byggepladsen, der betjener kilden til vandrende strøm, skal kombineres med en metalleder med en sporvognskinne;
• varme netværk skal placeres på maksimal afstand fra jernbaner, for hvilke elektriske transportbevægelser, minimerer antallet af krydsninger;
• anvendelsen af \u200b\u200belektrisk isolerende rør understøtter for at øge overgangsmodstanden mellem jorden og rørledningerne;
• på input til objekter (potentielle kilder til vandrestrømme) er installationen af \u200b\u200bisolerende flanger nødvendig;
• på flangefittings og surp kompensatorer skal du installere ledende langsgående hoppere - at opbygge den langsgående elektriske ledningsevne på den beskyttede sektion af rørledninger;
• for at niveauer potentialerne for rørledninger placeret parallelt, er det nødvendigt at etablere tværgående elektrokeepers på tilstødende sektioner.

Beskyttelse af metalgenstande udstyret med isolering, såvel som stålkonstruktioner af lille størrelse, udføres ved hjælp af et slidbane, der udfører anodefunktionen. Materialet til slidbanen tjener et af de aktive metaller (zink, magnesium, aluminium og deres legeringer) - det kræver det meste af den elektrokemiske korrosion, ødelæggelse og vedligeholdelse af hovedkonstruktionen. En anode fra magnesium, for eksempel, tilvejebringer for eksempel beskyttelse i 8 km pipeline.

Abdyuzhanov rustam, især for rmnt.ru

Korrosion af metaller (fra sent sent. Corrosio - Rogue) - fysisk-kemisk interaktion mellem metalmateriale og medium, hvilket fører til en forringelse af de operationelle egenskaber af materialet, miljøet eller det tekniske system, hvis dele de er.

De korrosionsbaserede metaller er en kemisk reaktion mellem materialet og mediet eller mellem deres komponenter, der strømmer på grænsen af \u200b\u200bfasepartitionen. Denne proces er spontan, og er også en konsekvens.redox reaktioner. med miljøkomponenter. Kemikalier, der ødelægger byggematerialer, kaldes aggressive. Det aggressive medium kan tjene som atmosfærisk luft, vand, forskellige løsninger af kemikalier, gasser. Processen med ødelæggelse af materialet er forbedret, hvis der er endda et lille antal syrer eller salte i vand i jorden i nærværelse af jordvandssalte og oscillationer af grundvandsniveauer.

Korrosionsprocesser klassificerer:

1) Under betingelserne for korrosion

2) ved procesmekanismen,

3) af karakteren af \u200b\u200bkorrosions ødelæggelse.

Ved korrosionsbetingelsersom er meget forskelligartede, fremtrædende flere typer korrosion.

Korrosionsmiljøer og destrueres af dem er så karakteristiske, at korrosionsprocesserne forekommer i disse miljøer. Så tildeles gas korrosion, dvs. kemisk korrosion Under handling af varme gasser (ved en temperatur på meget over dugpunktet).

Nogle tilfælde er karakteristiske elektrokemisk korrosion (hovedsagelig med katodeduktion af ilt) i naturlige omgivelser: atmosfærisk - i ren eller forurenet luft under fugt, tilstrækkelig til at danne en filmfilmelektrolyt (især i nærværelse af aggressive gasser, for eksempel CO2, CL2 eller syrer, salte osv.); Hav - under handling af havvand og underjordisk - i jord og jord.

Korrosion under spænding Den udvikler sig i zonen af \u200b\u200btræk- eller bøjningsmekaniske belastninger samt resterende deformationer eller termiske spændinger og fører som regel til transkrystallinsk korrosionsrakning, der er underlagt for eksempel stålkabler og fjedre i atmosfæriske forhold, carbonholdige og rustfrit stål i dampende installationer, højstyrke titaniumlegeringer i havvand mv.

Med alternative belastninger kan manifestere sig korrosion træthed, udtrykt i et mere eller mindre kraftigt fald i metal træthedsgrænse i nærvær af et korrosionsmedium. Korrosion erosion (eller korrosion ved friktion) Det er et accelereret metal slid med de samtidige virkninger af gensidigt forstærkende korrosions- og slibende faktorer (glidende friktion, strømmen af \u200b\u200bslibende partikler osv.).

Cavitational korrosion relateret til det forekommer ved kavitationsmetoder af metal, der strømmer af et aggressivt medium, når den kontinuerlige forekomst og "smække" af små vakuumbobler skaber en strøm af destruktiv mikrohydraulisk slag, der virker på metaloverfladen. Luk art kan overvejes fretting - korrosion, observeret i kontakten placerer tæt komprimeret eller rullende alene langs de andre detaljer, hvis mikroskopiske skiftforskydninger opstår mellem deres overflader.

Den elektriske strømelækning gennem metalgrænsen med de aggressive medium årsager afhængigt af arten og retningen af \u200b\u200blækage yderligere anode og katodereaktioner, der direkte eller indirekte kan føre til den accelererede lokale eller totale destruktion af metallet ( korrosion af vandrende strøm). Lignende ødelæggelser lokaliseret nær kontakten kan forårsage kontakt i elektrolyt af to heterogene metaller, der danner et lukket galvanisk element - kontakt korrosion.

I smalle huller mellem delene såvel som under den defekte belægning eller væksten, hvor elektrolytpen trænger ind, men den oxygenfri adgang, der kræves til passiveringen af \u200b\u200bmetallet, kan udvikles. slids korrosionHvor opløsningen af \u200b\u200bmetallet hovedsageligt forekommer i spalten, og katodens reaktioner er delvist eller fuldstændigt fortsætter ved siden af \u200b\u200bden på den åbne overflade.

Det er sædvanligt at allokere også biologisk korrosion , der løber under indflydelse af naturlige levetidsprodukter bakterier og andre organismer, og strålingskorrosion- når de udsættes for radioaktiv stråling.

1 . Gas korrosion- korrosion af metaller i gasser ved høje temperaturer (for eksempel oxidation og dekarburering af stål ved opvarmning)

2. Atmosfærisk korrosion- korrosion af metaller i en atmosfære af luft, såvel som enhver våd gas (for eksempel rustende stålkonstruktioner i værkstedet eller udendørs)

Atmosfærisk korrosion er den mest almindelige type korrosion; Ca. 80% af metalstrukturerne betjenes under atmosfæriske forhold.
Hovedfaktoren, der bestemmer mekanismen og hastigheden af \u200b\u200batmosfærisk korrosion, er graden af \u200b\u200bfugtgivende metaloverfladen. Ved graden af \u200b\u200bfugt er der tre hovedtyper af atmosfærisk korrosion:

• Våd atmosfærisk korrosion - Korrosion i nærværelse af en synlig film af vand på overfladen af \u200b\u200bmetallet (filmtykkelse fra 1mkm til 1 mm). Korrosion af denne type observeres ved relativ luftfugtighed på ca. 100%, når drypkondensationen af \u200b\u200bvand på metaloverfladen finder sted såvel som med den direkte vandveje til overfladen (regn, overfladehydrotreating osv.);
  
• Våd atmosfærisk korrosion - korrosion i nærværelse af en tynd usynlig film af vand på overfladen af \u200b\u200bet metal, som dannes som et resultat af kapel, adsorption eller kemisk kondensation ved relativ luftfugtighed under 100% (filmtykkelse fra 10 til 1000 nm);
  
• Tør atmosfærisk korrosion - korrosion i nærværelse af en meget tynd adsorptionsfilm af vand på overfladen af \u200b\u200bmetallet (ca. flere molekylære lag af en total tykkelse på 1 til 10 nm), som ikke kan betragtes som fast og har elektrolytegenskaber.
  

Det er indlysende, at den mindste varighed af korrosion finder sted ved tør atmosfærisk korrosion, som fortsætter under mekanismen for kemisk korrosion.

Med en stigning i tykkelsen af \u200b\u200bvandfilmen, korrosionsmekanismen fra kemikaliet til elektrokemisk, hvilket svarer til den hurtige stigning i korrosionsprocessen.

Fra ovenstående afhængighed kan det ses, at maksimum af korrosionshastighed svarer til grænserne af regioner II og III, så observeres en del afmatning i korrosion på grund af vanskeligheden ved diffusion af oxygen gennem det fortykkede vandlag. Et endnu tykkere vandlag på metaloverfladen (sektion IV) gives kun til en mindre afmatning af korrosion, da i mindre grad vil blive påvirket af diffusion af oxygen.

I praksis er det ikke altid muligt at tydeligt skelne mellem disse tre faser af atmosfærisk korrosion, da der afhænger af de ydre betingelser er en overgang fra en type til en anden. For eksempel vil en metalstruktur, der har korroderet af mekanismen af \u200b\u200btørkorrosion, med en stigning i luftfugtighed, ætsende i overensstemmelse med mekanismen for vådkorrosion, og under nedfaldet af udfældning vil der være våd korrosion. Når fugtigheden tørres, ændres processen i modsat retning.

En række faktorer påvirker hastigheden for atmosfærisk korrosion af metaller. Hovedet af dem bør betragtes som varigheden af \u200b\u200boverfladens fugtighed, som hovedsagelig bestemmes af værdien af \u200b\u200bden relative luftfugtighed. Samtidig øges metalkorrosionen i de fleste praktiske tilfælde kun, når en vis kritisk værdi af relativ luftfugtighed opnås, hvor en fast fugtfilm fremkommer på metaloverfladen som et resultat af vandkondensation.

Virkningen af \u200b\u200brelativ luftfugtighed ved hastigheden af \u200b\u200batmosfærisk korrosion af carbonstål blev vist i figuren afhængigheden af \u200b\u200bstigningen i massen af \u200b\u200bkorrosionsprodukter M på den relative luftfugtighed blev opnået ved eksponering af stålprøver i en atmosfære indeholdende 0,01 % SO 2 i 55 dage.

Meget stærkt påvirker hastigheden af \u200b\u200batmosfærisk korrosion i luften af \u200b\u200burenhederne SO2, H2S, NH3, HC1 et al. Opløsning i vandfilmen, de øger dens elektriske ledningsevne og

Faste partikler fra atmosfæren, der falder på metaloverfladen, kan opløses, fungere som skadelige urenheder (NaCl, Na2SO4) eller i form af faste partikler for at lette fugtkondensation på overfladen (kulpartikler, støv, slibepartikler , og lignende.).

I praksis er det vanskeligt at identificere indflydelsen af \u200b\u200bindividuelle faktorer på hastigheden af \u200b\u200bmetalkorrosion under særlige driftsbetingelser, men det er muligt at estimere det, baseret på de generelle egenskaber ved atmosfæren (vurderingen er angivet i relative enheder ):

tør kontinental - 1-9
SEA NET - 38
Havindustrien - 50
Industrielle - 65.
Industrielle, stærkt forurenet - 100.

3 . Flydende korrosion- Korrosion af metaller i et flydende medium: i ikke-elektrolyt(Brom, smeltet svovl, organisk opløsningsmiddel, flydende brændstof) og i elektrolyt (syre, alkalisk, salt, marine, flodkorrosion, korrosion i smeltede salte og alkalier). Afhængig af betingelserne for interaktion mellem mediet med metallet skelnes den flydende korrosion af metallet med en fuld, ufuldstændig og variabel nedsænkning, korrosion på vandlinjen (nær grænsen mellem metallet nedsænket og ikke-fineret i et ætsende medium ), korrosion i et ikke-resistent (roligt) og omrørt (bevægende) korrosionsmedium;

Flydende korrosion

4. Underjordisk korrosion - Korrosion af metaller i jord og jord (f.eks. Rustning af underjordiske stålrørledninger)

Underjordisk korrosion

Ifølge dens mekanisme er en elektrisk. korrosion af metaller. Underjordisk korrosion på grund af tre faktorer: Korrosionsgården af \u200b\u200bjord og jordbund (jordkorrosion), virkningen af \u200b\u200bvandrestrømme og mikroorganismernes vitale aktivitet.

Korrosionsgradenes af jord og jord bestemmes af deres struktur, granulat-lometrisk. Makeup, ud. Elektrisk. Modstand, fugtighed, åndbarhed, pH osv. Typisk evalueres jordens ætsende aggressivitet i forhold til carbonstole af UD. Elektrisk. Jordens modstand, den gennemsnitlige tæthed af katodestrømmen, når elektrodepotentialet er 100 mV, er negativt end stålets korrosionspotentiale; I forhold til aluminium estimeres jordbundens korrosionsaktivitet ved indholdet af chlor, jernioner i det, værdien af \u200b\u200bpH i forhold til blyindholdet af nitrationer, humus, pH-værdien.

5. Biocorrosion - korrosion af metaller under påvirkning af mikroorganismernes liv (for eksempel øget korrosion af stål i jordsulfatreduktionsbakterierne)

Biocorrosion

Biokorrosioner af underjordiske strukturer skyldes OSN. Den vitale aktivitet af sulfat, prædoksiske og jernoxiderende bakterier, tilstedeværelsen af \u200b\u200btil-rye installerer bakteriologer. Prøveundersøgelser af jord. Sulfitranging bakterier er til stede i alle jordbund, men i en mærkbar hastighed fortsætter biokorrosion, når vand (eller jordarter) indeholder 105-106 levedygtige bakterier i 1 ml (eller i 1 g).

6. FRAtructural korrosion - korrosion i forbindelse med metalets strukturelle heterogenitet (for eksempel accelerationen af \u200b\u200bkorrosionsprocessen i opløsninger H2S04 eller HCI med katodeindeslutninger: Carbider i stål, grafit i støbejern, intermalallid CuA13 i Duralumin);

Strukturel korrosion

7. Korrosion af ekstern strøm - elektrokemisk korrosion af metaller under påvirkning af strøm fra en ekstern kilde (for eksempel opløsningen af \u200b\u200bstålanode jordforbindelse af katodebeskyttelsesstationen i den underjordiske rørledning);

Korrosion af ekstern strøm

8. Korrosion af vandrende strøm- elektrokemisk korrosion af metal (for eksempel underjordisk rørledning) under påvirkning af vandrende strøm;

De vigtigste kilder til vandrende strømme i Elektrithic Cir Earth. DC Jernbaner, Tram, Metropolitan, Mine Elektrisk transport, DC Power Line på Wire System - Jord. Den største ødelæggelse af de vandrende strømme er forårsaget på disse steder af underjordiske faciliteter, hvor strømmen strømmer fra strukturer til jorden (t. Nic. Anodezoner). Rader af jern fra korrosion ved vandrende strømme er 9,1 kg / a · år.

På underjordisk metal. Konstruktioner kan strømme strømme i rækkefølgen af \u200b\u200bhundredvis af forstærkere, og i nærværelse af skader i beskyttende belægning er den nuværende densitet, der strømmer ned fra strukturen i anodzonen, så stor, at i en kort periode i strukturens vægge dannes gennem skader. Derfor i nærværelse af anodiske eller alternative zoner på underjordisk metal. Bygninger korrosion ved vandrende strømme er normalt farligere end jordkorrosion.

9. Kontakt korrosion - elektrokemisk korrosion forårsaget af kontakten af \u200b\u200bmetaller med forskellige stationære potentialer i en given elektrolyt (for eksempel korrosion i havvandsdele af aluminiumlegeringer, som er i kontakt med kobberdele).

Kontakt korrosion

Kontaktkorrosion i høje elektriske ledningsevne elektrolytter kan forekomme i de følgende private sager:

ved kontakt med lavlegeret stål, forskellige mærker, hvis en af \u200b\u200bdem er doteret med kobber og (eller) nikkel;


når disse elementer indføres i svejsninger i processen med stålsvejsning, ikke doteret med disse elementer;


når de udsættes for stålkonstruktioner, ikke doteret med kobber og nikkel, såvel som fra galvaniseret stål eller aluminiumlegeringer, støv indeholdende tungmetaller eller deres oxider, hydroxider, salte; De angivne materialer er katoder med hensyn til stål, aluminium, metalbeskyttende belægninger;


hvis du kommer på design af de angivne materialer af vandstrømme med ætsende kobberdele;


i tilfælde af kontakt med galvaniserede stålkonstruktioner eller aluminiumlegeringer, grafit eller jernmalmstøv, koks crumb;


når du kontakter aluminiumlegeringer, er hinanden, hvis en legering (katode) er doteret med kobber, og den anden (anode) ¾ nej;

10. Slids korrosion - Forstærkning af korrosion i cremerne og hullerne mellem metaller (for eksempel i gevind og flangeforbindelser af stålkonstruktioner i vand) såvel som på steder med dårlig metalkontakt med ikke-metallisk korrosionsinertatisk materiale. Inherent i rustfrit stålkonstruktioner i aggressive flydende medier, hvor materialer uden for smalle slidser og huller er stabile på grund af passiv tilstand. på grund af dannelsen på deres overflade af beskyttelsesfilmen;

11. Korrosion under spænding - Korrosion af metaller, samtidig med at der udsættes for et ætsende medium og mekaniske belastninger. Afhængig af mængden af \u200b\u200bbelastningerne kan korrosion være ætsende ved konstant belastning (for eksempel korrosion af metallet af dampkedler) og korrosion med variable belastninger (for eksempel korrosion af akser og stænger af pumper, fjedre, ståltov) ; Den samtidige virkning af korrosionsmediet og vekslende eller cykliske trækbelastninger forårsager ofte korrosions træthed - sænkning af træthedsgrænsen for metallet;

Korrosion under spænding

12. Korrosion kavitation - ødelæggelsen af \u200b\u200bmetallet forårsaget af de samtidige korrosions- og slagfekter af det ydre miljø (for eksempel ødelæggelsen af \u200b\u200blukkerbladene)

Korrosion kavitation

Kavitation - (fra lat. Cavitas - tomhed) - Uddannelse i flydende hulrum (kavitationsbobler eller hulrum) fyldt med gas, damp eller blanding deraf. Kavitation forekommer som et resultat af et lokalt fald i trykket i væsken, hvilket kan forekomme med en forøgelse af dets hastighed (hydrodynamisk kavitation). Flytning med en strøm til et højere trykområde eller under en kompressionshalvningsmåling, kavitationsboble slammer, udstråler stødbølgen.

Kavitation i mange tilfælde er uønsket. På enheder, for eksempel skruer og pumper, forårsager kavitation en masse støj, beskadiger deres komponenter, forårsager vibrationer og reduceret effektivitet.

Når kavitationsbobler ødelægges, fokuserer væskenergien i meget små mængder. Således er steder med forhøjet temperatur dannet, og der opstår stødbølger, som er kilder til støj. Når du ødelægger, frigives Kavernen meget energi, hvilket kan forårsage grundlæggende skade. Kavitation kan ødelægge næsten ethvert stof. De konsekvenser, der er forårsaget af ødelæggelsen af \u200b\u200bKavern, fører til det store slid på komponenterne og kan betydeligt reducere skruens og -pumpens levetid.

For at forhindre kavitation

• vælg materialet (molybdænstål) resistent over for denne type erosion;
  
• reducere overflade ruhed;
  
• reducer turbulensen af \u200b\u200bstrømmen, reducer antallet af drejninger, gør dem mere glatte;
  
• tillad ikke direkte påvirkning af erosionstråle i enhedens væg, anvende reflektorer, jet-dividere;
  
• rense gasser og væsker fra faste urenheder;
  
• tillader ikke hydrauliske maskiner i kavitationstilstand;
  
• brug systematisk kontrol over materialets slitage.
  

13. korrosion ved friktion(korrosion erosion) - ødelæggelsen af \u200b\u200bmetallet forårsaget af den samtidige virkning af korrosionsmediet og friktionen (for eksempel ødelæggelsen af \u200b\u200bakslen af \u200b\u200bakslen, når lejet vaskes med havvand);

14. Freating-korrosion- korrosion af metaller med en oscillatorisk bevægelse af to overflader i forhold til hinanden under betingelser af virkning af korrosionsmediet (for eksempel ødelæggelsen af \u200b\u200bde to overflader af metaldelene af maskinen tæt forbundet med bolte som følge af vibrationer i en oxiderende atmosfære indeholdende oxygen).

Freating-korrosion

Ved procesmekanisme. skelne kemisk og elektrokemisk korrosion af metaller:

1. Kemisk korrosion- interaktionen af \u200b\u200bmetallet med et korrosionsmedium, ved hvilken oxidationen af \u200b\u200bmetallet og genoprettelsen af \u200b\u200bden oxidative komponent af korrosionsmediet fortsætter i en handling. Eksempler på denne type korrosion er reaktioner, der forekommer i kontakt med oxygenbaserede metalstrukturer eller andre oxiderende gasser ved høj temperatur (mere end 100 ° C):

2 Fe + O 2 \u003d Feo;

4FEO + 3O 2 \u003d 2FE 2 O 3.

Hvis der dannes en fast oxidfilm som et resultat af kemisk korrosion, som har tilstrækkelig stærk vedhæftning med metalstrukturens overflade, hæmmes der, at ilt til metallet hæmmes, korrosion sænker derefter og stopper derefter. Porøs, dårligt sammenkoblet med overfladen af \u200b\u200bdesignoxidfilmen, beskytter ikke metallet mod korrosion. Når volumenet af oxid er større end volumenet af metaloxidation og oxid, har tilstrækkelig adhæsion med overfladen af \u200b\u200bmetalstrukturen, beskytter en sådan film metallet mod yderligere ødelæggelse. Tykkelsen af \u200b\u200bbeskyttelsesfilmen af \u200b\u200boxid varierer fra flere molekylære lag (5-10) X10 -5 mm til flere mikrometer.

Oxidationen af \u200b\u200bmaterialet af metalstrukturer i kontakt med gasmediet forekommer i kedler, røgrør af kedelrum, vandvarmere, der arbejder på gasbrændstof, varmevekslere, der opererer på væske og fast brændsel. Hvis det gasformige medium ikke indeholdt svovldioxid eller andre aggressive urenheder, og interaktionen af \u200b\u200bmetalstrukturer med mediet forekom ved en konstant temperatur over hele designplanet, ville en relativt tyk oxidfilm have tjent ret pålidelig beskyttelse mod yderligere korrosion. Men på grund af det faktum, at den termiske udvidelse af metal og oxid er forskellig, er oxidfilmen klapper, som skaber betingelser for yderligere korrosion.

Gaskorrosion af stålkonstruktioner kan forekomme på grund af ikke kun oxidative, men også regenerative processer. Med en stærk opvarmning af stålkonstruktioner under højt tryk i et medium indeholdende hydrogen diffunderer sidstnævnte i volumenet af stål og ødelægger materialet langs dobbeltmekanismen - Decarbing på grund af interaktionen af \u200b\u200bhydrogen med kulstof

Fe 3 oC + 2h 2 \u003d 3fe + ch 4 o

og impositionerne af skrøbelighedsegenskaber skyldtes opløsning af hydrogen i it - "hydrogenfragilitet".

2. Elektrokemisk korrosion- interaktionen af \u200b\u200bmetallet med et korrosionsmedium (elektrolytopløsning), hvori ioniseringen af \u200b\u200bmetalatomer og genoprettelsen af \u200b\u200bden oxidative komponent af korrosionsmediet fortsætter ikke i en, handlingen og deres hastighed afhænger af elektrodepotentialet af metal (for eksempel rust stål i havvand).

Ved kontakt med luft på overfladens overflade vises en tynd fugtfilm, hvor urenheder i luften opløses, for eksempel kuldioxid. I dette tilfælde dannes løsninger, der bidrager til elektrokemisk korrosion. Forskellige områder af overfladen af \u200b\u200bethvert metal har forskellige potentialer.

Årsagerne til dette kan være urenheder i et metal, forskellige behandling af dets individuelle sektioner, ulige forhold (miljø), hvor der er forskellige dele af metaloverfladen. I dette tilfælde bliver områderne af metaloverfladen med det mere elektroniske potentiale anoderne og opløses.

Elektrokemisk korrosion er et sammensat fænomen bestående af flere elementære processer. ANODE-processen fortsætter på anodområderne - metalionerne (I) og overskydende elektroner (E), resterende i metal, flytter til katodepladsen. Ved katodepladserne af metaloverfladen absorberes overskydende elektroner af ioner, atomer eller elektrolytmolekyler (depolarisatorer), som genoprettes:

e + D → [DE],

hvor D er depolarizer; E-elektron.

Intensiteten af \u200b\u200bden korrosionsektrokemiske proces afhænger af anodens reaktionshastighed, hvori metalionen bevæger sig fra krystalgitteret i elektrolytopløsningen og katoden, der består i assimilering af den elektron, der er undtaget under anodreaktionen.

Muligheden for overgang af metalionen til elektrolytten bestemmes af kommunikationskraften med elektroner i interstice i krystalgitteret. Jo stærkere forbindelsen mellem elektroner og atomer, jo sværere overgangen af \u200b\u200bmetalionen i elektrolytten. I elektrolytter er der positivt ladede partikler og negativt ladede anioner. Anioner og kationer deltager i vandmolekyler.

Strukturen af \u200b\u200bvandmolekyler forårsager sin polaritet. Elektrostatisk interaktion forekommer mellem de ladede ioner og polære vandmolekyler vand, som et resultat af hvilket de polære vandmolekyler er defineret i absolut orientering omkring anionerne og kationerne.

Når der flyttes metalioner fra et krystalgitter i en opløsning af elektrolyt, frigives et ækvivalent antal elektroner. På grænsen "metal - elektrolyt" dannes således et dobbelt elektrisk lag, hvor metallet oplades negativt, elektrolytten er positiv; Der er et spring af potentiale.

Metalions evne til at bevæge sig ind i elektrolytopløsningen er kendetegnet ved elektrodepotentiale, hvilket er energikarakteristikken for det dobbelte elektriske lag.

Når dette lag når forskellen i potentialer, stoppes overgangen af \u200b\u200bioner i opløsningen (en ligevægtstilstand forekommer).

Korrosionsdiagram: K, K '- Katodiske polarisationskurver; A, A '- Anodiske polarisationskurver.

Ved arten af \u200b\u200bkorrosions ødelæggelse skelne mellem følgende typer af korrosion:

1. solideller generel korrosionomfatte hele overfladen af \u200b\u200bmetallet under påvirkning af dette korrosionsmedium. Fast korrosion er karakteristisk for stål, aluminium, zink og aluminiumbeskyttende belægninger i ethvert medie, hvor korrosionsbestandigheden af \u200b\u200bdette materiale eller metalcoating ikke er tilstrækkeligt høj.

Denne type korrosion er kendetegnet ved relativt ensartet over hele overfladen ved gradvis indtrængning i dybden af \u200b\u200bmetallet, dvs. ved et fald i tykkelsen af \u200b\u200belementets tværsnit eller tykkelsen af \u200b\u200bbeskyttende metalcoating.

Når korrosion i neutrale, lavalkaliske og svagt syrede omgivelser er belagt strukturelle elementer med et synligt lag af korrosionsprodukter, efter at den mekaniske fjernelse af, hvem til et rent metal, er overfladen af \u200b\u200bstrukturerne ru, men uden indlysende sår, korrosion og sprækkepunkter; Ved korrosion i sure (og for zink og aluminium og i alkalisk) medier kan det synlige lag af korrosionsprodukter ikke dannes.

Den mest modtagelige for disse typer af korrosionsområder, som regel, er smalle huller, huller, overflader under hovedet af bolte, nødder, andre dele af ophobning af støv, fugtighed for den grund, at i disse områder er den faktiske varighed af korrosion er større end på åbne overflader.

Fast korrosion sker:

* uniform som strømmer med samme hastighed over hele overfladen af \u200b\u200bmetallet (for eksempel carbonstål korrosion i opløsninger H2 S04);

* ujævn som fortsætter med en anden hastighed ved forskellige dele af metaloverfladen (for eksempel kulstofstålkorrosion i havvand);

* selektiv ved hvilken en strukturel komponent af legeringen (grafitisering af støbejern) ødelægges eller en komponent af legeringen (messing-oscalisering).

2. lokal korrosiondækker separate dele af metaloverfladen.

Lokal korrosion det sker:

* korrosionspunkter Det er karakteristisk for aluminium, aluminium og zinkcoatings i miljøer, hvor deres korrosionsbestandighed er tæt på optimale, og kun tilfældige faktorer kan forårsage en lokal forstyrrelse af materialestabiliteten.

Denne type korrosion er kendetegnet ved en lille dybde af korrosionspenetration sammenlignet med tværgående (på overfladen) af korrosions læsioner. De berørte områder er overtrukket med korrosionsprodukter som med solid korrosion. Når man identificerer denne type korrosion, er det nødvendigt at fastslå årsagerne og kilderne til tid lokale trin for aggressiviteten af \u200b\u200bmediet ved at komme ind i overfladen af \u200b\u200bstrukturen af \u200b\u200bflydende medier (kondensat, atmosfærisk fugt under lækager osv.), Lokal akkumulering eller deponering af salte, støv osv.

* korrosion sår Det er karakteristisk hovedsageligt for kulstof og lavt kulstofstål (i mindre grad - for aluminium, aluminium og zinkcoatings) under driften af \u200b\u200bstrukturer i flydende medier og jordbund.

Den ulcerative korrosion af lavlegeret stål under atmosfæriske tilstande er oftest forbundet med den ugunstige metalstruktur, dvs. med et forøget antal ikke-metalliske indeslutninger, primært sulfider med et højt indhold af mangan.

Den peptiske korrosion er kendetegnet ved udseendet på overfladen af \u200b\u200budformningen af \u200b\u200bindividuel eller flere skader, dybden og de tværgående dimensioner, hvoraf (fra en millimeter til flere millimeter) er i forhold til hinanden.

Det er normalt ledsaget af dannelsen af \u200b\u200btykke lag af korrosionsprodukter, der dækker hele overfladen af \u200b\u200bmetal eller signifikante områder omkring individuelle større sår (karakteristika for korrosion af ubeskyttede stålkonstruktioner i jorden). Den ulcerative korrosion af arkstrukturer, såvel som elementer af strukturer fra tyndvæggede rør og rektangulære elementer i et lukket tværsnit over tid, transformeres til gennem dannelse af huller i væggene med en tykkelse på op til flere millimeter.

Sår er skarpe stresskoncentratorer og kan påbegyndes ved oprindelse af træthedssprækker og skrøbelig ødelæggelse. For at estimere hastigheden af \u200b\u200bulcerativ korrosion og forudsige dens udvikling, i den efterfølgende periode, bestemmes den gennemsnitlige korrosionspenetration i de dybeste sår og mængden af \u200b\u200bsår pr. Enhedsoverflade. Disse data skal anvendes ved beregningen af \u200b\u200bbygningselementernes bærende evne.

* punkt (pitting) korrosion Karakteristisk for aluminiumlegeringer, herunder anodiseret og rustfrit stål. Lavlegeret stål er underlagt korrosion af denne art ekstremt sjældne.

En praktisk talt en forudsætning for udviklingen af \u200b\u200bpittingkorrosion er virkningen af \u200b\u200bchlorider, som kan falde på overfladen af \u200b\u200bstrukturer på ethvert trin, der spænder fra metallurgisk produktion (rullende ætsning) til drift (i form af salte, aerosoler, støv).

Når pittingkorrosion er fundet, er det nødvendigt at identificere kilderne til chlorider og muligheden for at udelukke deres indvirkning på metallet. Pitting-korrosion er en ødelæggelse i form af separate små (højst 1 - 2 mm i diameter) og dyb (dybden af \u200b\u200bflere tværgående størrelser) sår.

* gennem korrosionsom forårsager ødelæggelsen af \u200b\u200bmetal gennem (for eksempel med punkt eller ulcerativ korrosion af metalplader);

* nitevoid korrosionformering i form af tråde hovedsageligt under ikke-metalliske beskyttende belægninger (for eksempel kulstofstål under lakfilm);

* sUBSURFACE KORROSION., startende fra overfladen, men fortrinsvis formering under overfladen af \u200b\u200bmetallet på en sådan måde, at ødelæggelsen og korrosionsprodukterne koncentreres i nogle områder inde i metallet; Suburyface korrosion forårsager ofte metal intimidering og dens bundt (for eksempel dannelsen af \u200b\u200bbobler på overfladen
Ikke-kvalitet lamineret metal metal under korrosion eller ætsning);

* intercrystallinsk korrosion Det er karakteristisk for rustfrit stål og hærdet aluminiumlegeringer, især i sektionerne af svejsning og er kendetegnet ved en relativt ensartet fordeling af flere revner på store områder af overfladen af \u200b\u200bstrukturerne. Dybden af \u200b\u200brevner er normalt mindre end deres dimensioner på overfladen. På hvert udviklingssted er denne form for korrosion af revner næsten samtidig født af mange kilder, hvis forhold til interne eller driftsspændinger ikke er obligatorisk. Under det optiske mikroskop på tværs sand fremstillet af udvalgte prøver, kan det ses, at revner kun gælder på grænserne af metalkornene. Separate korn og blokke kan nedskæres, hvilket resulterer i sår og overfladisk skrælning. Denne type korrosion fører til et hurtigt tab af metalstyrke og plasticitet;

* knivkorrosion- lokaliseret metalkorrosion med en type kniv med en kniv i zonen af \u200b\u200bsvejsede led i stærkt aggressive medier (for eksempel tilfælde af korrosion af coving sømme af chrom-chromstål X18H10 med et højt kulstofindhold i stærk HN0 3).

* Ætsende krakning - typen af \u200b\u200bkvasi-tilsides ødelæggelse af stål og højstyrke aluminiumlegeringer, mens den samtidige eksponering for statiske spændinger af stretching og aggressive medier Det er kendetegnet ved dannelsen af \u200b\u200benkelt- og flere revner forbundet med koncentrationen af \u200b\u200bbasale arbejds- og indre spændinger. Sprækker kan sprede sig mellem krystaller eller ved kornlegemet, men med en større hastighed i flyet, normalt til de aktive spændinger end i overfladeplanet.

Kulstof og lavlegeret stål af konventionel og øget styrke er underlagt denne type korrosion i en begrænset mængde medier: varme opløsninger af alkalier og nitrater, blandinger af CO 2- H2- H20 og i medier indeholdende ammoniak eller hydrogen sulfid. Korrosionsrakning af højstyrke stål, såsom højstyrkebolte og højstyrke aluminiumlegeringer, kan udvikle sig under atmosfæriske forhold og i forskellige flydende medier.

Ved etablering af skader på strukturen med korrosionsrakning er det nødvendigt at sikre, at der ikke er tegn på andre former for kvasi-rigorøs ødelæggelse (kulde, træthed).

* korrosionsfragiliteterhvervet af metal som følge af korrosion (for eksempel hydrogeniserende rør fra højstyrke stål i hydrogensulfidoliebrønde); Under skrøbeligheden er det nødvendigt at forstå materialets egenskab til at falde sammen uden mærkbar absorption af mekanisk energi i en irreversibel form.

Kvantitativ korrosionsvurdering. Hastigheden af \u200b\u200bgenerel korrosion er estimeret ved faldet af metal fra enheden af \u200b\u200bkorrosionsfirkanten , For eksempel i g / m 2 ․ h.eller ved korrosionspenetrationshastighed, dvs. ifølge ensidet fald i tykkelsen af \u200b\u200bdet uberørte metal ( P.), for eksempel i mm / år.

Med ensartet korrosion P. = 8,75K / ρ.hvor ρ - metal densitet i g / cm 3. Med ujævn og lokal korrosion anslås maksimal penetration. Ifølge GOST 13819-68 er en 10-punkts skala af generel korrosionsbestandighed installeret (se tabel.). I særlige tilfælde kan K. kan også vurderes af andre indikatorer (tab af mekanisk styrke og plasticitet, en stigning i elektrisk modstand, et fald i reflekterende evne osv.), Som er valgt i overensstemmelse med typen af \u200b\u200bC. og Formålet med produktet eller designet.

10-punkts skala til vurdering af den generelle korrosionsbestandighed af metaller

Gruppe af vedholdenhed	Metal korrosionshastighed mm / år.	Score
Top resistent.	| Mindre end 0,001.	1
Meget vedholdende	Over 0,001 til 0,005	2
	Over 0,005 til 0,01	3
Vedholdende	Over 0,01 til 0,05	4
	Over 0,05 til 0,1	5
Reduceret resistent	Over 0,1 til 0,5	6
	Over 0,5 til 1,0	7
Malostroy.	Over 1,0 til 5,0	8
	Over 5,0 til 10,0	9
Ustabil	Over 10.0	10

Ved udvælgelse af materialer, resistent over for forskellige aggressive medier under visse specifikke betingelser, skal du bruge referencetabeller af korrosion og kemisk modstand af materialer eller adfærd laboratorium og felt (direkte på plads og i forhold til fremtidig brug) ætsende test af prøver samt hele semi -industrielle noder og enheder. Test under forhold, mere hård, end det operationelle, kaldes accelereret.

Anvendelse af forskellige metoder til metaller Korrosionen tillader i nogen grad at minimere tabet af metal fra korrosion. Afhængigt af årsagerne til korrosion forårsages følgende beskyttelsesmetoder.

1) Behandlingen af \u200b\u200bdet eksterne miljø, hvor korrosion fortsætter. Essensen af \u200b\u200bmetoden er enten ved fjernelse af disse stoffer fra miljøet, som udfører rollen som depolarizer eller i isoleringen af \u200b\u200bmetallet fra depolarizer. For eksempel anvendes specielle stoffer eller kogning til at fjerne oxygen fra vand.

Fjernelse af ilt fra korrosionsmediet kaldes deaeration. Det er muligt at bremse korrosionsprocessen til maksimumet ved at indføre særlige stoffer i miljøet - inhibitorer.. Breddistribution modtog flygtige og parfasehæmmere, som beskytter produkter mod sorte og ikke-jernholdige metaller under opbevaring, transport mv fra atmosfærisk korrosion.

Inhibitorer anvendes til rensning af dampkedler fra skalaen for at fjerne skala fra brugte dele såvel som ved opbevaring og transport af saltsyre i stålpakke. Tiomorate anvendes som organiske inhibitorer (kemisk navn - carbon sulfid-diamid C (NH2), diethylamin, urotropin (CH2) 6N4) og andre derivater af aminer.

Silikater (metalforbindelser med silicium SI) anvendes som uorganiske inhibitorer), nitritter (forbindelser med nitrogen n), alkalimetaldichromater osv. Mekanismen for virkningen af \u200b\u200binhibitorer er, at deres molekyler adsorberes på metaloverfladen, hvilket forhindrer strømmen af \u200b\u200belektrodeprocesser.

2) Beskyttende belægninger. Til isolering af metallet fra miljøet anvendes forskellige former for belægning på det: lakker, maling, metalbelægninger. Den mest almindelige er maling belægninger, men deres mekaniske egenskaber er signifikant lavere end metallisk. Sidstnævnte i naturen af \u200b\u200bden beskyttende virkning kan opdeles i anodisk og katode.

Anode belægninger. Hvis du anvender en belægning fra et andet, mere elektrisk negativt metal på metallet, så i tilfælde af betingelser for elektrokemisk korrosion, vil belægningen blive kollapset, siden Det vil udføre rollen som anode. Et eksempel på anodisk belægning kan være krom påført på jern.

Katodiske belægninger. Ved katodeklædtet er standardelektrodepotentialet mere positivt end det for det beskyttede metal. Mens overtrækslaget isolerer metallet fra miljøet, strømmer den elektrokemiske korrosion ikke. Ved forstyrrelse af katodens belægningens fasthed ophører det med at beskytte metallet mod korrosion. Desuden intensiverer det endda korrosionen af \u200b\u200bbasismetalet, fordi I en fremvoksende galvanoopar er anoden det vigtigste metal, der vil blive kollapset. Som et eksempel kan en tincoating på kirtlen (tinned jern) bringes.

Således kan det konkluderes, at de mest effektive er de anodiske belægninger, når man sammenligner egenskaberne af anoden og katodebelægningerne. De beskytter hovedmetalet, selv i tilfælde af forstyrrelse af belægningens integritet, mens katodebelægninger kun beskytter metallet mekanisk.

3) Elektrokemisk beskyttelse. Der er to typer elektrokemisk beskyttelse: katode og beskytter. I begge tilfælde oprettes der betingelser for forekomsten af \u200b\u200bhøj elektronisk potentiale på det beskyttede metal.

Beskyttelsesbeskyttelse. . Korrosion beskyttet af korrosion kombineres med et metalskrot fra mere elektronegativt metal (slidbane). Det svarer til at skabe et galvanisk element, hvor beskytteren er en anode og vil blive kollapset. For eksempel at beskytte underjordiske strukturer (rørledninger) i en vis afstand injiceres de med skrot metal (protektor), der fastgøres til konstruktionen.

Cathode Defense. Det adskiller sig fra beskytteren, at det beskyttede design i elektrolyt (jordvand) er fastgjort til katoden af \u200b\u200ben ekstern strømkilde. I samme medium er et stykke skrotmetal placeret, som er forbundet til en anode af en ekstern strømkilde. Metalskrotet er ødelæggelse, hvorved ødelæggelsen af \u200b\u200bdet beskyttede design forhindres.

I mange tilfælde beskytter metallet den resistente oxidfilm fra korrosionen af \u200b\u200bdet resulterende på dens overflade (således, AL203 er dannet på aluminiumoverfladen, som forhindrer yderligere oxidation af metallet). Imidlertid ødelægger nogle ioner, f.eks. CL -, sådanne film og dermed forbedrer korrosionen.

Metalkorrosion forårsager stor økonomisk skade. Menneskeheden bærer store materielle tab som følge af korrosion af rørledninger, maskindele, fartøjer, broer, havstrukturer og teknologisk udstyr.

Korrosion fører til et fald i pålideligheden af \u200b\u200budstyret: højtryksapparater, dampkedler, meta lication containere til toksiske og radioaktive stoffer, knive og rotorer af turbiner, dele af flyvemaskiner osv. I betragtning af den mulige korrosion er det nødvendigt at overvurdere styrken af \u200b\u200bdisse produkter og derfor øge forbruget af metal, hvilket fører til yderligere økonomiske omkostninger. Korrosion fører til nedetid af produktionen på grund af udskiftning af udstyrets facilitet, til tabet af råmaterialer og produkter (lækage af olie, gasser, vand), til energikostnaderne for at overvinde yderligere modstande forårsaget af et fald i rørledningen tværsnit på grund af aflejringer af rust og andre korrosionsprodukter. Korrosion fører også til forurening af produkter og derfor til et fald i sin kvalitet.

Omkostningerne ved refusion af tab i forbindelse med korrosion beregnes milliarder rubler om året. Eksperter vurderer, at i udviklede lande er omkostningerne ved tab i forbindelse med korrosion 3 ... 4% af bruttonationalindkomsten.

I en lang periode med intensivt arbejde i metallurgisk industri betales en enorm mængde metal og oversættes til produktet. Dette metal er konstant korroderet. Der var en sådan situation, at tabet af metal fra korrosion i verden allerede er omkring 30% af sin årlige produktion. Det antages, at 10% af det crocating metal går tabt (hovedsagelig i form af rust) uigenkaldeligt. Måske i fremtiden vil balancen blive etableret, hvor korrosionen vil gå tabt omtrent det samme metal, som det betales igen. Af alt ovenfor følger det, at det vigtigste problem er at finde nye og forbedre de gamle beskyttelsesmetoder mod korrosion.

Bibliografi.

Kozlovsky A.S. Tagdækning. - m.: "Higher School", 1972

Akimov G.V., grundlaget for korrekturen om korrosion og beskyttelse af metaller, M., 1946;

Tomashov N. D., teorien om korrosion og beskyttelse af metaller, M., 1959;

Evans Yu. P., korrosion og oxidation af metaller, bane. fra engelsk, M., 1962;

Rosenfeld I. L., atmosfærisk korrosion af metaller, M., 1960;

Emne nummer 7: "Korrosion af metaller og legeringer"

Spørgsmål. forelæsninger. :

Klassificering af korrosionsmedier, destruktion og processer. Korrosionshastighedsindikatorer.

Kemisk korrosion: arter og sorter.

Elektrokemisk korrosion: Årsager og mekanisme for forekomst.

Termodynamik og kinetik af gas og elektrokemisk korrosion.

Klassificering af korrosionsmedier, destruktion og processer. Korrosionshastighedsindikatorer.

En af de meget konkrete manifestationer af redox-processer er korrosion er processen med metaloxidation under påvirkning af det ydre miljø.

Der er ingen absolut korrosionsbestandige metaller. Guldbestandigt under normale forhold - opløses i opløsninger af kalium- eller natriumcyanider på grund af dannelsen af \u200b\u200bbæredygtige komplekse ioner. Som følge af korrosion mister metalprodukter deres værdifulde tekniske egenskaber, derfor er anti-korrosionsbeskyttelsen af \u200b\u200bmetaller og legeringer vigtig.

Korrosion (Fra Latin Corrodo) er ødelæggelsen af \u200b\u200bstrukturer og produkter fra metalmaterialer (metaller og legeringer), som skyldes deres fysisk-kemiske interaktion med miljøet kaldet korrosion (eller aggressiv) , og de resulterende kemiske forbindelser - korrosionsprodukter.

Korrosion ledsages af emission (korrosionsprocesser fortsætter spontant og ledsaget af et tab af Gibbs Energy (Δ G. < 0 ) og fjerne korrosionsprodukter i miljøet. Processen med korrosion af jern og dens legeringer kaldes rust .

Korrosionsmedier er flydende og gasformige, ledende og ikke-elektrolyitter, naturligt og kunstigt skabt.

Indsamling omfatter en naturlig atmosfære og gasser dannet under forbrænding af brændstof eller frigivet i forskellige kemiske produktion.

Væske er fluidelektrolytter (vandige opløsninger af salte, syrer, alkalier, havvand) og ikke-elektrolytvæsker (svovlolie, benzin, petroleum osv.).

Naturligt, undtagen atmosfæren, er vand og jord, kunstig - mange kemikalier.

Ved arten af \u200b\u200bødelæggelsen af \u200b\u200boverfladen skelner mellem korrosion:

men) solid (almindelig)Ved hvilken hele overfladen af \u200b\u200bproduktet påvirkes. Det sker uniform og ujævn;

b) Lokal (hævn), med hvilken kun visse sektioner af overfladen påvirkes. Det manifesterer sig i form af pletter, sår og pitting. (punkt ødelæggelse for større dybde).

Der er andre typer af ødelæggelse:

1. erosion - Mekanisk slid, slid (dvs. ødelæggelse, der kun forekommer på grund af fysiske årsager);

2. cavitational Corrosion - destruktion med samtidig chok (mekanisk slag) og korrosionseffekter af mediet (korrosion af rodeskrueblader),

3. korrosion erosion (Destruktion med samtidig indvirkning af friktion og korrosionsmedium - Korrosion af pumper, motorer, turbiner) osv.

Metalkorrosion repræsenterer altid oxidationsprocessen:

Mig -ne. → mig. n. +

Ved fremgangsmåden i processen er korrosion opdelt i kemisk og elektrokemisk.Årsagen til korrosion af metaller og legeringer består i deres termodynamiske ustabilitet, så korrosionsprocesser fortsætter spontant og ledsaget af et tab af Gibbs-energi ( (∆ G. < 0) . Den mindre (mere negativ værdi ∆ G. Korrosionsprocessen, jo højere er den termodynamiske mulighed (sandsynlighed) af dens strømning. For kemiske korrosionsændringer i standard Gibbs Energy ∆ G. Det er forbundet med ligevægten konstant af forholdet δ g 0 \u003d - rt ln kp. I tilfælde af elektrokemisk korrosion ∆ G. 0 relateret til standard EMF (E 0) ved ligning ∆ G. 0 = nf · e 0.

Kemisk og elektrokemisk korrosion henviser til heterogene redox-processer, der strømmer på overfladen af \u200b\u200bmetaller og legeringer (på grænsekonstruktionen, er materialet et korrosionsmedium).

Den heterogene proces består af konsekvent flydende faser:

Diffusion af oxidationspartikler til metaloverfladen,

Deres adsorption på det

Overfladisk kemisk reaktion (som følge af hvilken metaloxidation forekommer)

Desorptionsprodukter fra overfladen, deres overførsel til volumenet af korrosionsmediet.

Korrosionshastigheden bestemmes af hastigheden af \u200b\u200bden langsommere (begrænsende) under disse betingelser i scenen, som kan have både kemisk (metaloxidation) og fysisk (elektrolyt eller gasdiffusion eller gas) natur.

Oftest at karakterisere korrosionshastighed brugindikator tab af masse ogdyb indikator. .

Indikator tab af masse R masser. Indikerer tabet af masse pr. Tidsenhed τ fra overfladen af \u200b\u200boverfladen af \u200b\u200btestprøven:

r masser. \u003d Δm / τ · s

Den dybe indikator r dybde. Bestemt af forholdet mellem den midterste dybde H for ødelæggelsen af \u200b\u200bmetalprocessen pr. Tidsenhed τ:

r Dybde. \u003d H / τ

I referencen litteratur r dybde. Normalt drevet i mm / år.

Kemisk korrosion: arter og sorter.

Kemisk korrosion er karakteristisk for medier, overvejende Ikke-elektrisk strøm (IT: Erfaring nr. 1 fra laboratoriearbejde - der kemisk korrosion fortsætter i HCL-løsning). Afhængigt af typen af \u200b\u200bdisse medier skelner:

Kemisk korrosion i ikke-elektrolitiske væsker - ikke-elektrisk ledende flydende medier, normalt organisk oprindelse (svovlolie, petroleum, benzen)

Kemisk gaskorrosion (I fremtiden, gassen), der strømmer normalt ved høje temperaturer.

Disse to typer kemiske korrosion ledsages ikke af forekomsten af \u200b\u200belektrisk strøm, dvs. repræsenterer den sædvanlige redox (kemisk) interaktion mellem metallet med miljøet.

Gas korrosion er den mest almindelige type kemisk korrosion og forekommer sædvanligvis ved høje temperaturer i gasser og dampaggressive stoffer, når muligheden for, at deres kondensering på overfladen af \u200b\u200bmetallet er udelukket, så det kaldes høj temperatur korrosion. Disse er korrosionsdyser af raketmotorer, gasturbinblad, elementer af elektriske varmeapparater mv.. Gaskorrosionsagenter vedrører 2 , S. 2 , SÅ. 2 , H. 2 O., H. 2 S., Cl. 2 . Deres aggressivitet i forhold til forskellige metaller er ikke den samme, derfor adskiller korrosionshastigheden sig.

Overvej et eksempel på den mest almindelige i praksis med gaskorrosion: - jernkorrosion, støbejern og stål i atmosfæren OM 2 , S. 2 , I. H. 2 O. :

Når du opvarmede disse materialer, forekommer de oxidation.:

Fe + H20 → Feo + H 2

Fe + CO 2 → Feo + CO

2fe + o 2 → 2feo

Sammensætningen af \u200b\u200boxidationsprodukter bestemmes hovedsageligt af temperaturen af \u200b\u200bgaskorrosionsmediet.

Sammen med oxidation fortsætter stål og støbejern processen med at dekarge - udtømning af overfladelaget med kulstof på grund af interaktionen af \u200b\u200bjerncarbid indeholdt i dem, med oxygen og oxygenholdige reagenser:

Fe 3 C + O 2 → 3FE + CO 2

Fe 3 C + CO 2 → 3FE + 2CO

Fe 3 C + H20 → 3FE + CO + H 2

Samtidig forringes deres mekaniske og anti-korrosionsegenskaber.

Debrewing kan forekomme i atmosfæren af \u200b\u200bhydrogen:

FE 3 C + 2H 2 → 3FE + CN 4

Denne type gaskorrosion kaldes hydrogen.. Sammen med lukkeren samtidigt og oversvømmelse. - penetration af atomhydrogen i materialet og dets efterfølgende opløsning i det, hvilket fører til et skarpt fald i metalets plasticitet.

Elektrokemisk korrosion: Årsager og mekanisme for forekomst.

I praksis skal oftest beskæftige sig med elektrokemisk korrosion. Det, i modsætning til kemikaliet, ledsages af forekomsten af \u200b\u200belektrisk strøm og strømme som regel i miljøer med god ion ledningsevne.

Under gennemførelsesbetingelserne skelner:

Korrosion i elektrolytter;

Atmosfærisk korrosion;

Elektrokorrosion;

Korrosion under spænding mv.

Årsagerne til forekomsten af \u200b\u200belektrokemisk korrosion tjener som forskellige typer heterogeniteter af både overfladen af \u200b\u200bmetal eller legering og korrosionsmediet. Som følge heraf er hele overfladen, der kommer i kontakt med det ledende korrosionsmedium, opdelt i katode- og anodeområder, der har meget små størrelser og alternativt med hinanden. I et sådant miljø er de et sæt af et stort antal kortslutning af korrosion galvaniske elementer Som følge heraf kaldes elektrokemisk korrosion ofte galvaniseringskorrosion .

I systemer, forekomsten af \u200b\u200bkorrosion ikke kun mikro-, men også makroelementer, for eksempel i kontakt med elektrolytten af \u200b\u200bto kontaktdele fremstillet af metaller af forskellige aktivitet (såkaldte Kontakt korrosion ).

Mekanismen for elektrokemisk korrosion reduceres til fremkomsten og funktionen af \u200b\u200bætsende galvaniske makro- og mikroelementer. Derfor svarer dets fremgangsmåder til de processer, der strømmer i kemiske kilder til strøm: galvaniske og brændselsceller, batterier. Hovedforskellen mellem korrosionsprocesser - fraværet af en ekstern kæde. Elektroner i korrosionsprocessen strækker sig ikke fra det ætsende metal og bevæger sig inde i det fra anodeområderne til katode.

Processen med elektrokemisk korrosion er en kombination af to indbyrdes forbundne semi-ressourcer., Samtidig lækker på overfladen af \u200b\u200bmetallet:

men) anodic.ledsaget af oxidation af metalatomer på anodeområderne på overfladen:

(-) A: ME - NE → ME n +

b) katodisk, ledsaget af reduktionen af \u200b\u200boxidationsmidlet (oxideret form af komponenten af \u200b\u200bkorrosionsmediet (elektrolyt) på katodeområder af overfladen:

(+) K: af + NE → VF

Oxidifikatorer af elektrokemisk korrosionsopkald depolarizers.. De mest almindelige depolarizers indbefatter molekyler O2, H20 og hydrogenioner H +. De vigtigste katodereaktioner med deres deltagelse i elektrokemisk korrosion er:

i luftede (mættede oxygen) korrosionsmiljøer:

(+) K: O 2 + 2N20 + 4e → 4ON - (φ 0 \u003d 0,401 V);

i sur (pH< 7)

(+) K: O 2 + 4N + + 4e → 2N20 (φ 0 \u003d 1,229 V);

i delaried (inspirerende opløst oxygen) af korrosionsmiljøer:

neutral og alkalisk (pH ≥ 7)

(+) K: 2N20 + 2e → H 2 + 2Y - (φ 0 \u003d -0,828 V);

i sur (pH< 7)

(+) K: 2n + + 2e → H2 (φ 0 \u003d 0 V);

Korrosion, ledsaget af genoprettelsen af \u200b\u200biltmolekyler (i luftede omgivelser) kaldes korrosion med oxygenabsorption eller ætsende fra oxygen depolarisering.

Med ilt depolarisering fortsætter følgende typer elektrokemisk korrosion: atmosfærisk, underjordisk, i vand (friske og marine), salte-løsninger. Korrosion, ledsaget af genoprettelsen af \u200b\u200bvandmolekyler og hydrogenioner, kaldet korrosion med hydrogenfrigivelse,eller korrosion med hydrogen depolarisering.Under visse forhold kan elektrokemisk korrosion fortsætte samtidigt med hydrogen, og med ilt depolarisering - den såkaldte blandet type depolarisering.

Processerne beskrevet af de ovenfor registrerede ligninger kaldes primære processer Og deres produkter - primære korrosionsprodukter. Ud over primær med elektrokemisk korrosion, strømme også strømme sekundære processer - kemiske interaktioner af primære fødevarer med hinanden med komponenter i et elektrolytkorrosionsmedium med gasser opløst i det og andre. Samtidig dannes film sekundære produkter., for eksempel hydroxider, metalphosphater, som gør det vanskeligt at få adgang til elektrolytten til metaloverfladen. Som følge heraf reduceres hastigheden af \u200b\u200belektrokemisk korrosion, og undertiden korrosion og helt stopper.

Overvej de mest karakteristiske og ofte forekommende tilfælde af elektrokemisk korrosion.

- Korrosions ødelæggelse af legering På grund af sin heterogenitet til kemisk sammensætning (et eksempel fra laboratoriearbejde eller fra test).

Fig. 1 kontaktkorrosionsordning

-Kontakt korrosion Relateret til designfunktionerne i produkter og maskiner og finder sted, når de arbejder i reelle forhold. Ofte i en node kontaktoplysninger fra forskellige metaller. I et elektrolytmedium med korrosion galvanic makro.galvanoelement Cathode er en detalje, hvis metal har et større potentiale, en anode er en detalje fremstillet af metal med mindre potentiale. Figur 1 viser et diagram over kontaktkorrosion af to jernplader forbundet med kobbernitter. Den ætsende galvaniske makroelent fungerer.

Fart Denne type elektrokemisk korrosion er generelt jo større, jo mere fra hinanden fra hinanden i en række metaller, hvoraf de dele, der danner makrogalvano-elementet, er fremstillet.

- Korrosion under spænding - Ødelæggelsen af \u200b\u200bdele i elektrolytmediet i en mekanisk intens tilstand. Mekaniske belastninger ændrer metalpotentialet: Metalets strækkede overflade vil være mindre end metalets potentiale uden spænding, og metalets potentiale komprimeres tværtimod, mere metalpotentiale uden spænding. I denne henseende vil den strakte overflade være anodisk, komprimeret - katode. Derfor, hvis pladen er lavet af stål, dural eller titaniumlegering bøjning og i denne tilstand, for eksempel i korrosionsmediet med en pH< 7, то растянутая поверхность начнет корродировать и на ней через короткое время появятся трещины, а сжатая будет оставаться без изменений (рис.2).

Fig.2 Korrosionsdestruktion af delen i en mekanisk stresset tilstand:

1-stålplade; 2- teflon stativ; 3-syre korrosionsmedium.

- Korrosion under virkningen af \u200b\u200bvandrende strømme (elektrokarrosion). Wandering.ring strømme, der er forgrenet fra deres hovedsti. Disse er strømme af lækage fra elektriske kredsløb eller strømstyrke, der kommer ind i jorden fra eksterne kilder (stier af elektriske tog, jordforbindelse af aktuelle linjer, elektriske kabler osv.).

Vandrestrømme forårsager korrosion af gas- og olierørledninger, elektrokmærker, forskellige metal underjordiske strukturer. Radiusen af \u200b\u200bderes handlinger beregnes titus af kilometer. Typisk er korrosionsdestruktion en lokal type og er placeret i felterne i strømudgangen til jorden eller vandet. Til underjordiske rørledninger og veje er disse som regel sted for isolerede led og dårlig kontakt af skinner på leddene, såvel som steder med utilstrækkelig isolation fra jorden. De er anode zoner og udsættes for øget korrosion (figur 3).

Overvejet sager ikke udstødning af hele forskellen af \u200b\u200belektrokemiske korrosionsprocesser, men giver ideer om de vigtigste typer af heterogeniteter, arten af \u200b\u200bsamspillet mellem produkter med et korrosionsmedium og årsagerne til potentialer i korrosionsmiljøer.

Fig. 3. Ordning for forekomsten af \u200b\u200bvandrende strømme fra sporvognslinjen og mekanismen for korrosions ødelæggelse af dem skinner og rørledninger.

3. Termodynamik og kinetik af gas og elektrokemisk korrosion

Termodynamik og kinetik af gaskorrosion.

I praksis manifesteres gaskorrosion mest som ætsende metalliske materialer ved høje temperaturer i atmosfæren af \u200b\u200boxygenholdige gasser, så det ofte kaldes det ud over høj temperatur korrosion. højtemperaturoxidation.

På overfladen af \u200b\u200bprodukter fra metaller og legeringer som følge af deres interaktion med et sådant korrosionsmedium dannet film af produkter, som er forskellige metaloxider. Processen kan beskrives ved den følgende ligning:

x (t) + y o 2 (g) ↔ i x o u (t)

Oxidationsreaktionen er reversibel og dens ligevægtskonstant:

K p \u003d 1 / p ved / 2 er O2 (P lig med O2 - ligevægt Partialtryk O 2)

Den termodynamiske mulighed for forekomsten af \u200b\u200boxidationsprocessen i specifikke betingelser kan vurderes under anvendelse af ligningen:

Δg t \u003d Δg 0 t + rt ln 1 / r y / 2 er lig med O2

Hvis oxidfilmen dannet på metaloverfladen forhindrer den yderligere indtrængning af korrosionsmediet til metaloverfladen, så kaldes det beskyttende. Metal med en beskyttende film på overfladen bliver kemisk inaktiv, dvs. passiv. Den indledende fase af dannelsen af \u200b\u200ben beskyttende oxidfilm er en usædvanligt kemisk proces. Yderligere forløb af processen bestemmes af hastigheden af \u200b\u200btælleriffusionen af \u200b\u200bmetalioner og oxygen inde i oxidfilmen.

I oxidfilm af en vis tykkelse og perfekt struktur (uden revner, porer, afsluttes processerne i tælleriffusion. Sådanne film er beskyttende. For at have beskyttende egenskaber skal oxidfilmen opfylde følgende krav: at være fast, ubetalt, kemisk inert til et aggressivt medium, har høj hårdhed, slidstyrke, adhæsion (adhæsion til metal) og en termisk ekspansionskoefficient tæt på metallet. Hovedkravet er tilstanden af \u200b\u200bsoliditeten af \u200b\u200bpillling -bedwards,ifølge hvilken mængden af \u200b\u200bdannet oxid skal være mere forbrugt til oxidation af metalvolumen -

V mehou\u003e v mig

Forholdet mellem disse mængder kaldes faktor i soliditeten af \u200b\u200bat trække-bediford a, som beregnes ved anvendelse af den molære masse af atomer af M I og densiteten ρ metal, såvel som den molære masse M, Mehou og densiteten ρ af Mehow of the Oxide:

a \u003d. V mehou / v me \u003d m mechou · ρ me / ρ mehou · m m

hvor m er antallet af metalatomer i oxidmolekylet. Størrelsenα For mange metaller og deres oxider kan også findes i referencebogen. Hvis en \u003e 1, derefter dannelsen og væksten af \u200b\u200bfilmtykkelse under oxidation forekommer i kompressionsbetingelser, så det er solid. Hvis en men< 1, то Filmen i processen med dens dannelse og vækst oplever strækning, hvilket bidrager til dets ødelæggelse og udseende af revner, af forskellige defekter, som et resultat af hvilket ilt, der frit trænger ind i metaloverfladen.

På faktoren for soliditeten af \u200b\u200bpylling-bedoldere kan du kun tilnærme de beskyttende egenskaber ved oxidfilm. I reelle forhold, faste film ( en 1) må ikke være beskyttende egenskaber, såsom FEO, MOO 3, WO 3. derfor højeste rundt regnet tro at hvis 1,0< men < 2,5, то пленка сплошная и может обладать защитными свойствами. Причинами плохих защитных свойств у пленок с men \u003e 2.5 Kan være volatiliteten af \u200b\u200boxid, spændingen af \u200b\u200boxidfilmen, dens utilstrækkelige plasticitet osv.

Udførelse af kontinuitetstilstand er altid nødvendig, men utilstrækkeligt krav.

Når man danner og vokser en beskyttende oxidfilm, er det også vigtigt betingelsen om, at dens orientering overholdelse af metallet. Den maksimale lighed mellem de krystallinske metal gitter og det resulterende oxid.

Vækst af tykkelsen af \u200b\u200boxidfilm

Typisk er hastigheden af \u200b\u200bgaskorrosion, dvs. Oxidationsprocessen udtrykkes gennem væksten af \u200b\u200btykkelsen δ af oxidfilmen i tiden τ:

Tykkelse vækst, dvs. Oxidationen af \u200b\u200bmetaloverfladen kan holdes i overensstemmelse med forskellige kinetiske afhængigheder eller love: lineær, parabolisk, logaritmisk (Fig. 4.)

Ifølge lineær Loven, hastigheden af \u200b\u200boxidationsprocessen er konstant i tide. Denne lov udføres både med det fuldstændige fravær af en oxidfilm på overfladen og i nærværelse af en tynd eller urentabel (porøs, ubetalt) oxidfilm, som men< 1. I alle disse tilfælde er adgang til overfladen gratis. Ifølge den lineære lovgivning forekommer oxidationen af \u200b\u200balkaliske og jordalkalimetaller såvel som vanadium, wolfram og molybdæn ved høje temperaturer. I den første bestemmes det af deres opvarmning på grund af dårlig varmefjernelse, forårsaget af dannelsen på overfladen af \u200b\u200bløse oxidfilm, der forhindrer dets udstrømning, i den anden - volatiliteten af \u200b\u200bderes oxider ved høje temperaturer.

I overensstemmelse med parabolic. lovhastigheden af \u200b\u200boxidationsprocessen er omvendt proportional med tykkelsen af \u200b\u200boxidfilmen. Denne lov observeres, når en film med beskyttende egenskaber dannes på overfladen af \u200b\u200bmetallet med dens oxidation, dvs. fast og ikke-porøs for hvilken a\u003e 1. Ifølge parabolisk lov, wolfram, kobolt, nikkel (med undtagelse af indledende steder) og kobber i temperaturområdet 300 .... 1000 ° C og jern - 500 ... 1000 ° C.

Logaritmisk lov. Der er et sted, når enten en forsegling af den beskyttende oxidfilm forekommer, eller udseendet af defekter i det i form af bobler eller bundter, hvilket sænker processerne med moddiffusion af oxygen og metalioner. I dette tilfælde er der en stærk dæmpning af oxidationsprocessen, og væksten af \u200b\u200btykkelsen af \u200b\u200boxidfilmen udføres langsommere end i parabolisk lov. I overensstemmelse med den logaritmiske lov oxideres kobber ved temperaturer under 100 ° C, tantal - under 400 ° C, såvel som aluminium, zink og nikkel - under 3000 ° C. Hastigheden af \u200b\u200boxidationsprocessen i dette tilfælde er omvendt proportional med tidspunktet for strømmen.

Processen med oxidation af de fleste metaller med ændringer i betingelser (temperatur, sammensætning af gaskorrosionsmediet, kontakttid) fortsætter med forskellige love. For eksempel for titanium:

Temperatur, ° с< 350 630–830 > 850

Loven om vækst af tykkelsen

oxide film ... logaritmisk parabolisk lineær

Ud over de interne faktorer (tilstand af oxidfilm) er eksterne faktorer signifikant større end gaskorrosionshastigheden, såsom sammensætning, tryk, temperatur og hastighed på gasmediet, tidspunktet for dens kontakt, opvarmningstilstand. Når temperaturen hæves, falder den termodynamiske mulighed for gaskorrosion på den anden side, den anden, hastighedskonstanten for den kemiske reaktion, og diffusionskoefficienten er stigende, og de beskyttende egenskaber ved oxidfilmen ændres. Generelt, med stigende temperatur, øges korrosionshastigheden i overensstemmelse med afhængigheden tæt på eksperentialet. Temperaturudsving, især vekslende opvarmning og afkøling, forårsager den hurtige ødelæggelse af beskyttelsesfilmen på grund af forekomsten af \u200b\u200bstore indre spændinger.

Termodynamik og kinetik af elektrokemisk korrosion.

Muligheden for elektrokemisk korrosion, såvel som enhver kemisk proces, bestemmes ved at ændre Gibbs energi. Da korrosion spontant strømmer, ledsages det af dets tab, dvs. ΔG T.< 0. Так как электрохимическая коррозия связана с функционированием коррозионного Г.Э., то возможность ее протекания можно оценить и по знаку ЭДС. Последняя связана с энергией Гиббса соотношением:

nfe 0 \u003d - Δg 0

Den negative værdi af ΔG T svarer til den positive værdi af EMF.

Den samlede hastighed af elektrokemisk korrosion bestemmes ved hastigheden af \u200b\u200bden begrænsende reaktion (eller katode eller anodisk). Men da katoden og anodisk reaktion fortsætter indbyrdes forbrugt, sænker man den anden.

Temperaturændring Kan accelerere eller sænke processen med elektrokemisk korrosion. For eksempel reduceres koncentrationen af \u200b\u200bgasformige faste stoffer (O2, Cl2), som deltager i elektrodeprocesser, med stigende temperatur, men de beskyttende egenskaber af film fra sekundære produkter (lavopløselige salte, hydroxider) reduceres, polariteten (katoden eller anode) metal beskyttende belægninger.

På indflydelsen af \u200b\u200bsurheden af \u200b\u200bopløsningen (pH i mediet) til hastigheden af \u200b\u200belektrokemisk korrosion, alle metaller er opdelt i trådene af grupper, der hver har sin egen form for afhængighed (figur 5):

metaller med høj korrosionsbestandighed i sure, neutrale og alkaliske opløsninger, såsom AG, AU, PT, og andre. Hastigheden af \u200b\u200bderes korrosion afhænger ikke af opløsningens pH (figur 5, A);

metaller resistent i sure opløsninger, men ustabile i alkalisk - MO, TA, W osv. (Fig. 5, b);

metaller, småbestandige i sure opløsninger, men resistente i alkalisk-NI, CD, etc. (figur 5, b);

metaller resistent i opløsninger tæt på neutral, men ødelagt i alkaliske og syrer på grund af amfoterity - Zn, Al, Sn, Pb (figur 5, D). Hver af dem har sin egen definerede pH-værdi, hvor korrosionshastigheden er minimal: 7 (AL). 5 (pb). 9 (SN), 10 (Zn), 14 (Fe);

metaller, fattige i sure opløsninger, i området fra pH-værdier 4 ... 8,5 har en konstant korrosionshastighed, som ved pH\u003e 10 falder kraftigt på grund af dannelsen af \u200b\u200blavopløselige hydroxider på deres overflade - Fe, Mg, Cu, MN osv. (Fig. 5, E).

Elektrokemisk korrosion er processen med ødelæggelsen af \u200b\u200bmetallet som et resultat af virkningerne på det af elektropletteringselementer, hvis dannelse bliver mulig i et ætsende miljø.

1

Normalt under korrosionen af \u200b\u200bmetalet forstås dets oxidation under påvirkning af syrer, som er til stede i opløsninger i kontakt med metalproduktet eller luft oxygen. Korrosion påvirker oftest de metaller, der er tilbage af hydrogenet i den såkaldte række af spændinger. Imidlertid er mange andre materialer (ikke-metallisk), såsom byggekoncrete, udsat for ødelæggelse af korrosion.

Korrosion opstår som følge af enhver elektrokemisk eller kemisk proces. Af denne grund er det sædvanligt at blive opdelt i elektrokemisk og kemisk.

Korrosion fører til forskellige ødelæggelser af det materiale, der kan være:

• ujævn og uniform;
• lokalt og solidt.

Hvis metallet oplever mekaniske belastninger ud over den negative effekt af det ydre miljø, observeres aktiveringen (og signifikant) af alle korrosion manifestationer, hvilket skyldes ødelæggelsen på overfladen af \u200b\u200bprodukter af oxidfilm og et fald i Termisk modstandsindikator for materialet.

Det er værd at sige, at i nogle tilfælde forårsager korrosionsprocesser genopretning, og ikke oxidation af komponenter, der er inkluderet i forskellige metallegeringer. Et lyst eksempel på dette er reduktionen af \u200b\u200bhydrogen i mange stålcarbider (en sådan ikke-standardproces forekommer ved høje temperaturer og tryk).

2

En sådan korrosion anerkendes som den mest almindelige. Det forekommer i det tilfælde, hvor mediet præget af elektrolytisk ledningsevne interagerer med metallet. Med andre ord kan dens rodårsag være sikkert kaldet ustabilitet (termodynamiske) metaller i miljøer, hvor de er. Kendt af en person eksempler på sådan korrosion - rustning udendørs i design og produkter fra støbejern og forskellige stålkvaliteter (osv.), Bunden af \u200b\u200bskibe i havvand, ingeniørkommunikation og rørledninger, hvor forskellige væsker og aggressive sammensætninger transporteres.

Korrosionselementet (det er almindeligt kaldet galvanisk) dannes, når to metal, der har forskellige potentialer (redox), er i kontakt. Et sådant element er den sædvanlige galvaniske celle af den lukkede type. I denne celle er metallet med et mindre potentiale langsomt opløst, og den anden komponent (med stort potentiale) ændrer normalt ikke sin tilstand.

Metaller udsættes oftest lignende ændringer, hvor værdien af \u200b\u200bdet negative potentiale er høj. I dem begynder rustningsprocessen (dannelsen af \u200b\u200bkorrosionskomponenten), når en lille mængde udenlandsk integration falder på overfladen.

3

De beskrevne galvaniske elementer er dannet af forskellige grunde. Først og fremmest kan de formes på grund af legeringens heterogenitet, hvilket fører til:

• ikke-ensartetfordeling af oxidfilm på overfladen af \u200b\u200bmaterialet;
• heterogenitet af metalfasen;
• tilstedeværelsen af \u200b\u200bkrystaller ved grænserne af kornene;
• forskelle i processen med at danne sekundære rustningsprodukter;
• krystallernes anisotropi.

Også galvaniske celler opstår på grund af følgende årsager:

• temperatur heterogenitet, virkninger af eksterne strømme og bestråling;
• tilstedeværelsen af \u200b\u200bzoner, hvori oxidatoren kommer begrænset.

Det skal altid huskes, at elektrokemisk rust indebærer strømmen af \u200b\u200bto processer på samme tid - anoden og katoden. Fra kinetikens synspunkt er de direkte relateret til hinanden. Hovedmetallet opløses altid på anoden (oxidativ reaktion).

Under katodeprocessen forstås situationen, når "ekstra" elektroner absorberes af atomer eller elektrolytmolekyler. Derefter genoprettes elektroner. Katodeprocessen sænkes, hvis anoden afmatning er noteret. Som vi ser, er mekanismen for elektrokemisk korrosion helt lav til forståelse. At håndtere ham kan nogen.

4

Under et sådant fænomen forstås ødelæggelsen af \u200b\u200bmetallet forårsaget af kontakt med korrosionsmediet og materialet. Desuden observeres to processer med en sådan interaktion på en gang:

• korrosionsmediet genoprettes;
• metal oxideres.

Elektrokemisk korrosion af metaller adskiller sig fra kemikaliet, så sidstnævnte strømmer uden elektrisk strømning. Og rodårsagen til disse typer af korrosion, som er termodynamisk ustabilitet, forbliver uændret. Metaller flytter let ind i forskellige tilstande (herunder mere stabile), og i dette tilfælde er der et fald i deres termodynamiske potentiale.

• i flydende sammensætninger, der ikke tælles for elektrolytter;
• gas.

Ikke-valgvæsker indbefatter uarbejdsdygtige elektriske sammensætninger:

• uorganisk: Svovl i smeltet tilstand, flydende brom;
• Økologisk: benzin, petroleum, chloroform og andre.

Neelectrolytes i ren form med metaller er ikke i kontakt. Men med udseendet af et meget lille antal urenheder i væsker starter den kemiske korrosion af metaller straks "(og meget voldelig). I de situationer, hvor reaktionen også passerer ved forhøjede temperaturer, vil rusten forekomme meget mere intens. Og hvis vandet falder i ikke-elektrolitiske væsker, lanceres mekanismen for elektrokemisk korrosion, beskrevet af os ovenfor.

Rusting processen (kemisk) går oftest til fem faser:

• for det første er oxidatoren egnet til metaloverfladen;
• på overfladen begynder hæmororptionen af \u200b\u200breagenset;
• derefter begynder en oxidfilm at danne (metal og oxidationsmiddel);
• det bemærkes, at desorption af materiale og oxider;
• fast diffusion i de ikke-elektrolitiske oxider.

De to faser, der er angivet af sidstnævnte, noteres hver gang.

5

Under påvirkning af gasser kan metaloverflader destrueres i det tilfælde, hvor der er en høj temperatur. Dette fænomen af \u200b\u200bspecialister betegnes som gaskorrosion, som er anerkendt som den mest almindelige mulighed for kemisk rust. Berømt variation af en lignende proces - Kontakt oxygen og en metaloverflade, som er kendetegnet ved to indikatorer:

• tryk ved en bestemt temperatur af dissociation af oxiddamp;
• tryk (delvis) oxygen.

Hvis oxygentrykket er mindre dissociationstryk, vises rent metal, hvis mere formet oxid. Med lige værdier vil reaktionen være fuldstændig ligevægt. I betragtning af dette kan du nemt beregne, på hvilke temperaturer der vil være en fare for korrosion.

Kemisk korrosion fortsætter med forskellige hastigheder. Den specifikke værdi af sidstnævnte er afhængig af følgende faktorer:

• egenskaber af korrosionsprodukter;
• gasmiljøer;
• temperatur;
• tid, hvor samspillet mellem metal med mediet er noteret;
• typer og sammensætning af legeringer eller metalfunktioner.

Foredrag 9. Korrosion af metaller.

Plan forelæsninger.

1. Korrosion af metaller.

2. Kemisk og elektrokemisk korrosion. Korrosionsmekanisme. Faktorer, der definerer intensiteten af \u200b\u200bkorrosion.

3. Typer af elektrokemisk korrosion.

4. Metoder til beskyttelse af metaller fra korrosionsbelægninger.

5. Elektrokemiske forsvarsmetoder. Korrosionsinhibitorer.

Opgaver til at studere emnet:

I færd med at mestre emnet modtager eleverne en ide om korrosionsprocessen, dens mekanisme, faktorer, der påvirker korrosionsprocessen. Metaller Beskyttelsesmetoder fra korrosion.

Den studerende skal vide:

Natur af korrosionsprocesser. De vigtigste metoder til beskyttelse af metaller fra korrosion, deres klassificering og virkningsmekanisme.

Grundlæggende og yderligere litteratur

Grundlæggende

1. Glinka n.l. Generel kemi: Tutorial for universiteter / ed. A.I. Ermakova. - ed. 28, rekreation. og tilføj. - m.: Integreret presse, 2000. - s. 27-36.

2. Akhmetov N.s. Generelt og uorganisk kemi. M: HYSHK. SK., 2005. 743 s.

3. Ugay Ya.a. Generelt og uorganisk kemi. M: HYSHK. SK, 2004. 527 s.

4. Glinka n.l. Opgaver og øvelser til generel kemi: en træningsvejledning til universiteter / ed. V.a. Rabinovich et al. M.: Integral Press, 1997. - 240 s.

Ekstra

5. Nekrasov B.V. Grundlæggende om generel kemi. SPB-M: Højere. SHK, 2003 T. 1, 2.

6. Korovin n.v. Generel kemi. M: HYSHK.SK., 2005. 557 s.

7. Workshop om fælles og uorganisk kemi: godtgørelse for universitetsstuderende. / I og. Fionov, TM. Kurukhtina, z.n. Dymova et al. Ed. N.n. Pavlova, V.I. Frolova. - 2nd ed., Pererab. og tilføj. - m.: Drop, 2002. - P. 33-47.

Metodisk udvikling af afdelingen

8. Garkushin I.K., Lisov N.I., Nemkov A.V. Generel kemi for tekniske universiteter. TUTORIAL. Samarsk. Stat tehn. Universitet, Samara. - 2003. - P. 144-166.

9. Zhilyeva I.I., Gromakovskaya A.G. Korrosion af metaller. Metode. Retningslinjer for laboratoriearbejde.

1. Korrosion Korrodere.(Lat.) - Udviklet.

Korrosion er ødelæggelsen af \u200b\u200bmetal og produkter på grund af kemisk interaktion med miljøet.

Korrosion - En redox heterogen proces, der strømmer på overfladen af \u200b\u200bfaseseparation - metal / væske, metal / gas. Dette er en spontan proces, der fører til fremstilling af termodynamisk mere stabile forbindelser.

Årligt metal tab på grund af korrosion er 10-12% af industrielle globale reserver.

Hovedtyper af korrosionsdeling:

Ved mekanisme for korrosionsstrøm:

Kemiske - indtægter i ikke-elektrolytter - heterogen interaktion mellem metal med et oxidationsmiddel (gas, ikke-elektrolyt);

Elektrokemiske - Strømme i elektrolytter - Interaktionen af \u200b\u200bmetallet med en oxidator indbefatter anodisk opløsning af metal- og katodedreduktionen af \u200b\u200boxidanten (elektrolyt, fugtig atmosfærisk, jord)

Ved arten af \u200b\u200bødelæggelsen af \u200b\u200bmetaloverfladen:

Uniform (generelt) - fordeles mere eller mindre jævnt over hele overfladen af \u200b\u200bmetallet;

Lokale - pletter (sår);

Punkt (på overfladen) eller pitting (i god dybde);

Intercrystallinske - på grænserne af kornene (den farligste - forholdet mellem legeringsstrukturens korn er svækket);

Undergrunden - umærkelig (under metaloverfladen);

Selektiv - opløsning af en af \u200b\u200blegeringens komponenter;

Krakning - med de samtidige virkninger af kemiske reagenser og høje mekaniske belastninger;

Selektiv - selektiv.

Overvej kemisk og elektrokemisk korrosion mere detaljeret:

2. Kemisk korrosion

Essensen af \u200b\u200bkemisk korrosion er i oxidationen af \u200b\u200bmetallet som et resultat af kemisk interaktion med miljøet.

Det medium, der forårsager kemisk destruktion af metallet kaldes aggressivt.

Kemisk korrosion udføres ved direkte elektronoverførsel fra metalatomet til oxidationsmiddelatomet.

Kemisk korrosion er opdelt i gas og ikke-elektrolyt (flydende ikke-elektro-korrosion).

Flydende ikke-elektro-korrosion udvikler sig under driften af \u200b\u200bkemisk udstyr, kontakt med olie og dets produkter, flydende brom, benzin, petroleum osv. Økologisk, dvs. Stoffer, der ikke er ledende elektrisk strøm.

Korrosion i gasser (gaskorrosion er den mest almindelige) forekommer ved forhøjede temperaturer, når kondenseringen af \u200b\u200bfugt på metaloverfladen er umulig. Gaskorrosionen er underlagt ovne, detaljer om forbrændingsmotorer, gasturbineblade mv. Gaskorrosion gennemgår også et metal, der udsættes for varmebehandling. Som et resultat af gaskorrosion på metaloverfladen er der dannet passende forbindelser: oxider, sulfider osv. (Så for eksempel oxideres svovldioxid, der er til stede i fabrikslokaler under temperaturens virkning ved dannelsen af \u200b\u200bsvovltrioxid, som kommer op og reaktionen med metallet, hvorved det ødelægger det)

Med stigende temperatur øges hastigheden af \u200b\u200bgaskorrosion.

Privat tilfælde af gaskorrosion - hydrogenkorrosion (hydrogen binder kulstof i stål til umættede carbonhydrider - methan osv.)

Fe 3 C (cementitis) + 2h 2 3fe + CH 4

Carbonyl - mig + nco mig (co) n

Renmetaller i de fleste tilfælde er næsten ikke korrosion. Selv et sådant metal som jern, i en helt ren form, rust ikke. Men almindelige metaller indeholder altid forskellige urenheder, hvilket skaber gunstige betingelser for korrosion.

På en række metaller dannes et tyndt lag oxid.

Som et eksempel er dannelsen af \u200b\u200boxider på overfladen af \u200b\u200bmetallet vist i figuren:

Hvis filmen er fast forbundet med metaloverfladen og ikke har mekanisk skade, beskytter den metallet mod yderligere oxidation. Sådanne beskyttelsesfilm er tilgængelige i aluminium, chrom, zink, mangan, titanium, vanadium, nikkel og kobolt. For at oxidfilmen for at beskytte metallet skal det være fast, har en høj adhæsion, der er resistent over for aggressive medier, for at have en termisk ekspansionskoefficient tæt på disse metaller.

Det har porøst jern, det er let adskilt fra overfladen, og det er derfor ikke i stand til at beskytte metallet mod destruktion.

Til fremstilling af udstyr, der udsættes for korrosionsaktive gasser, anvendes varmebestandige legeringer. For at give varmebestandighed af stål og støbejern, krom, nikkel, introduceres aluminium i deres sammensætning; Nikkel- eller koboltbaserede legeringer bruges også.

Elektrokemisk korrosion

Elektrokemisk korrosion forekommer ved kontakt af to heterogene metaller (eller urenheder af ikke-metaller) i et elektrolytmiljø.

I modsætning til kemisk korrosion går elektronoverførsel gennem et ledende medium - elektrolyt. Korrosion fortsætter på steder af metalkontakter, der har forskellige elektrodepotentialer, der udfører elektrodernes rolle.

I alle tilfælde af forskellige inhomogeniteter på metaloverfladen er lokale mikrogalvaniske elementer spontant opstand - galvanoparer.

Når elektroplangen, er strømmen af \u200b\u200belektroner rettet mod mere aktivt metal til mindre og mere aktivt metal kollapset. I tilfælde af almindeligt forekommer parret strømmen af \u200b\u200bden større styrke, jo længere metaller i rækken af \u200b\u200bbelastninger.

Hastigheden af \u200b\u200belektrokemisk korrosion afhænger af metalets art, arten af \u200b\u200belektrolytten og temperaturen.

Hastigheden af \u200b\u200bkorrosion af metallet øges også, når ikke-metalliske urenheder er tændt, hvis potentiale er højere end basismetalets potentiale. Så inkluderingen af \u200b\u200boxider eller slagge, i stål reducerer stål kraftigt dets korrosionsbestandighed.

Urenhederne i miljøet kan adsorbere på metaloverfladen og også katalytisk påvirke korrosion, fremskynde eller sænke den. For eksempel er de fleste jernlegeringer korps i havvand meget hurtigere end i vand med samme koncentration af ilt, der ikke indeholder chlorider. Dette skyldes det faktum, at chloridioner, adsorberer på jernens overflade, forhindrer dannelsen af \u200b\u200bbeskyttelseslag på den.

Typer af elektrokemisk korrosion

De mest karakteristiske typer af elektrokemisk korrosion:

Atmosfærisk - Indtægter i våd luft ved normal temperatur. Metaloverfladen er dækket af en fugtfilm, der indeholder opløst oxygen. Intensiteten af \u200b\u200bkorrosion øges med en stigning i luftfugtigheden, indholdet af gasformige gasformige CO2 og SO2, støv, sod, såvel som på overfladen af \u200b\u200bmetal og revner, hvilket letter fugtkondensation.

Forskellige: Tør atmosfærisk korrosion, der strømmer ved en relativ luftfugtighed på 60% under virkningen af \u200b\u200boxygen og våd atm. Korrosion er ødelæggelsen af \u200b\u200bmetalkonstruktioner under virkning af regn, sne og tåge.

Jord - Metaller kommer i kontakt med jordfugtighed, der indeholder opløst oxygen. Anodiske destruktion udsatte områder med større fugt og mindre luftadgang. Især korrosionsaktive jordbund med høj luftfugtighed, surhedsgrad og elektrisk ledningsevne. Derfor påvirker følgende egenskaber hastigheden af \u200b\u200bgaskorrosion - porøsitet, pH, elektrisk ledningsevne, tilstedeværelsen af \u200b\u200bopløste salte.

Under sådanne betingelser destrueres rørledninger i seks måneder efter deres lægning, hvis der ikke træffes særlige foranstaltninger fra beskyttelse.

Havkorrosion - Det er korrosion i havvand, hvis aggressivitet skyldes indholdet af oxygen og tilstedeværelsen af \u200b\u200bmetalchlorider i det, hvilket forhindrer dannelsen af \u200b\u200beffektive beskyttelsesfilm. Det er stærkt stærkt på grænserne af vandet og atmosfæren.

Elektrokorrosion - Det forekommer under virkningen af \u200b\u200bvandrende strømme som følge af fremmede kilder (kraftledninger, elektriske jernbaner, forskellige elektriske installationer, der opererer på en konstant elektrisk strøm), hvorfra strømmen gennem utilstrækkelig elektrisk isolering udløber i jorden. Vandrestrømmen, der rammer metalobjektet i jorden, går i stedet ind i jorden, hvilket forårsager ødelæggelsen af \u200b\u200budgangsstedet - som kaldes en anodeproduktion, hvor meget intensiv korrosion observeres. Vandrestrømme forårsager korrosion af gasledninger, olierørledninger, elektrokabel, forskellige underjordiske metalstrukturer.

4. Metoder til bekæmpelse af korrosion

Isolering af metaller fra det aggressive miljø (Coatings. ) :

Metalbelægninger. - Belægning af et metal, der er beskyttet af et lag af et andet metal, praktisk talt ikke korresponderende under de samme betingelser.

Ved overtrækning af produktet med forskellige metaller er det nødvendigt at huske, at belægningen og beskyttet metal kan danne et galvanisk par. Dens arbejde under visse betingelser kan enten forbedre beskyttelseseffekten eller tværtimod for at øge korrosionen af \u200b\u200bdet beskyttede metal.

Anode Coating.. For eksempel, med en lokal overtrædelse af zinkbelægningen i Galvano-paret, vil zinkjernanoden være zink, som vil kollapse, beskytte jernet.

Katodisk belægning. Og i plaster af tin-jern, med en krænkelse af tincoating, vil jern blive udsat, fordi I dette par er det en anode.

Forskelle i den ætsende stabilitet af belægninger i visse aggressive medier og egenskaberne af endelige korrosionsprodukter bestemmer de specifikke anvendelsesområder for disse belægninger.

Ikke-metalliske belægninger - Film af højpolymerstoffer (gummi, plast), lakker, olif, sammensætninger af højpolymer og uorganiske farvestoffer.

Gummibelægning kaldes - humming og beton - Togotrovita

90% af alle metalprodukter er beskyttet på en lignende måde. Billige, blot anvende dem, men de er ikke holdbare.

Kemiske belægninger (mere pålidelige):

metaloxidfilm (0,3 mikron tykkelse) opnået ved oxygen eller egnede oxidationsmidler (HNO3, K2 CR2O7 osv.) Til overfladen af \u200b\u200bmetaller. Ofte dannes sådanne oxidfilm på overfladen af \u200b\u200bmetallerne, når de kontakter med luft, hvilket gør kemisk forholdsvis aktive metaller (Zn, AL) praktisk talt korrosionsbestandigt;

beskyttende nitridfilm dannet under vakt af nitrogen eller ammoniak på overfladen af \u200b\u200bnogle metaller kan afspilles;

kunstig oxidation (op til 30 mikron tykt), nitrering og phosphating og malingsovertræk påføres for oxideret, nitrogeneret og phosphatiseret metal.

Så jernoxidation (presset stål) udføres i en natriumhydroxidblanding (800 g / l) med nitrat (50 g / l) og nitrit (200 g / l) natrium ved en temperatur på 140 o C.

Jernoxidation fører til dannelsen på dens overflade af Fe 3 O 4 - Sort eller Fe203 - Brun.

Og til fosfatering anvendes phosphaterne af mangan og jern, hvilket fører til dannelsen af \u200b\u200bvanskelige opløselige film af trivalent jern.

Fosfat- og oxidfilm anvendes ofte som elektriske isolerende belægninger, for eksempel på transformatorplader (nedbrydning spændingen af \u200b\u200bsådanne film kan nå 600 V).

5. Elektrokemiske beskyttelsesmetoder - Baseret på ændringen i potentialet i det beskyttede metal og er ikke forbundet med isoleringen af \u200b\u200bmetallet fra korrosionsmediet.

katodisk (elektrisk beskyttelse) er et beskyttet design, der er placeret i et elektrolytmiljø (for eksempel i jordvand), forbinder katoden af \u200b\u200ben ekstern elkilde (til en negativ pol). I det samme aggressive medium placeres et stykke gammelt metal (skinne eller stråle), fastgjort til anoden af \u200b\u200ben ekstern strømkilde. Faktisk tjener det som en kilde til elektroner, der leveres til katoden. I forbindelse med korrosion er dette stykke gammelt metal ødelagt.

Cathode Defense.

beskyttende (anodisk) - Der anvendes en særlig anode - en beskytter, der anvendes mere aktiv end metallet af det beskyttede design (Zn, Mg), anvendes. Beskytteren er forbundet til det beskyttede design af den elektriske strømleder. I forbindelse med korrosionsprocessen ødelægges beskytteren.

Denne metode bruges til at beskytte mod korrosionsblade af turbinerne i de undervandsdele af skibene, for at beskytte køleudstyr, der opererer med saltprodukter.

Påvirkning af det aggressive miljø

For at bremse korrosionen af \u200b\u200bmetalprodukter i det aggressive medium indføres stoffer (oftest organiske), kaldet korrosionsinhibitorer, som passerer metaloverfladen og forhindrer udviklingen af \u200b\u200bkorrosionsprocesser. Det er af stor betydning i tilfælde, hvor metallet skal beskyttes mod korrosion af syrer. Korrosionsinhibitorer anvendes i vid udstrækning i kemisk rengøring af dampkedler fra skalaen, for at fjerne skala fra affaldsprodukter såvel som ved opbevaring og transport af HCI i stålbeholdere. Tiomorate (Carbon Sulfid C (NH2) 2S), diethylamin, urotropin (hexamethylentetramin (CH2) 6N4) og andre derivater af aminer og som uorganiske silicater, nitritater, alkalier, alkalismetaller osv.

Til den samme gruppe af metoder til beskyttelse af metaller fra korrosion indbefatter også frigivelsen af \u200b\u200bvand, der går på ernæring af dampkedler, fra oxygenet opløst i det, hvilket er opnået, for eksempel ved filtrering af vand gennem jernchips-laget .