Մետաղների կոռոզիոն: Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա

«Metal Corrosion» արտահայտություններն ավարտվում են շատ ավելին, քան հանրաճանաչ ռոք խմբի անվանումը: Կոռոզիան անդառնալիորեն ոչնչացնում է մետաղը, վերածելով այն ծորան. Աշխարհում արտադրված ամբողջ երկաթից 10% -ը նույն տարում ամբողջությամբ փլուզվի: Ռուսական մետաղի հետ կապված իրավիճակը նման է. Տարվա ընթացքում բոլոր մետաղները մեր երկրի յուրաքանչյուր վեցերորդ տիրույթում տեղադրված են ժանգոտած խողովակներ մինչեւ տարեվերջ:

«Costs A Penny» արտահայտությունը մետաղի կոռոզիայից ավելին է, քան ճշմարիտ է. Կոռոզիայի հետեւանքով առաջացած տարեկան վնասը ցանկացած զարգացած երկրի տարեկան եկամուտների առնվազն 4% -ն է, որի արդյունքում հաշվարկվում է վնասի չափը Մեկ տասնամյակների թվով: Այսպիսով, ինչն է առաջացնում մետաղների քայքայիչ գործընթացներ եւ ինչպես վարվել նրանց հետ:

Ինչ է մետաղների կոռոզիան

Մետաղների ոչնչացումը էլեկտրաքիմիական (լուծարումը խոնավության մեջ պարունակող օդի կամ ջրային միջին էլեկտրոլիտի) կամ էլեկտրական միացությունների ձեւավորում (բարձր ագրեսիայի քիմիական նյութեր ունեցող մետաղական միացությունների ձեւավորում) արտաքին միջավայրի հետ փոխգործակցության հետ: Մետալներում կոռոզիայի գործընթացը կարող է զարգանալ միայն որոշ մակերեսային տարածքներում (տեղական կոռոզիայից), ծածկել ամբողջ մակերեսը (միատեսակ կոռոզիա) կամ ոչնչացնել մետաղը հացահատիկի սահմաններում (միջսահմանային կոռոզիայից):

Թթվածնի եւ ջրի ազդեցության տակ գտնվող մետաղը դառնում է չամրացված շագանակագույն փոշի, որը ավելի հայտնի է որպես ժանգ (Fe 2 O 3 · H 2 O):

Քիմիական կոռոզիա

Այս գործընթացը տեղի է ունենում լրատվամիջոցներում, որոնք էլեկտրական հոսանքային դիրիժորներ չեն (չոր գազեր, օրգանական հեղուկներ `նավթամթերքներ, ալկոհոլներ եւ այլն), եւ աճում է կոռոզիոն ինտենսիվությունը` ջերմաստիճանի բարձրացումով, որի արդյունքում ձեւավորվում է օքսիդի ֆիլմ մետաղների մակերեսը:

Քիմիական կոռոզիան ենթակա է բացարձակապես բոլոր մետաղների, ինչպես սեւ, այնպես էլ գունավոր: Ակտիվ գունավոր մետաղներ (օրինակ `ալյումին) կոռոզիայից ազդեցության տակ պատված են օքսիդի ֆիլմի հետ, որը կանխում է խորը օքսիդացումը եւ պաշտպանում է մետաղը: Եվ այդպիսի մի քիչ ակտիվ մետաղը, ինչպես պղինձը, օդը խոնավության ազդեցության տակ է ստանում կանաչավուն արշավանք, պատնեշ: Ավելին, օքսիդի ֆիլմը պաշտպանում է մետաղը կոռոզիայից ոչ բոլոր դեպքերում, միայն եթե արդյունքում կինոնկարի բյուրեղային քիմիական կառուցվածքը զգալի է մետաղի կառուցվածքը, հակառակ դեպքում ֆիլմը չի օգնի:

Ալյումինները ենթակա են մեկ այլ տեսակի կոռոզիայից. Համաձուլվածքների որոշ տարրեր օքսիդացված չեն, բայց վերականգնվել են (օրինակ, steels- ի բարձր ջերմաստիճանի եւ ճնշման համադրությամբ), իսկ խառնուրդները ամբողջովին կորցնում են անհրաժեշտ բնութագրերը:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի գործընթացը պետք չէ մետաղի պարտադիր ընկղմումը էլեկտրոլիտի մեջ `իր մակերեսի վրա բավականաչափ բարակ էլեկտրոլիտիկ ֆիլմ (հաճախ էլեկտրոլիտիկ լուծումներ են տալիս մետաղի (բետոն, հող եւ այլն): Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի ամենատարածված պատճառը տնային տնտեսության եւ տեխնիկական աղերի (նատրիումի եւ կալիումի քլորիդների) տարածված օգտագործումն է ձմռանը սառույցն ու ձյունը վերացնելու համար `հատկապես տառապող մեքենաներ եւ ստորգետնյա հաղորդակցություններ (ըստ վիճակագրության, տարեկան կորուստներ) Ձմռան ժամանակահատվածում աղերի օգտագործումից պետություններ: 2,5 միլիարդ դոլար):

Հետեւյալը տեղի է ունենում. Մետաղները (համաձուլվածքներ) կորցնում են ատոմների մի մասը (նրանք անցնում են էլեկտրոլիտիկ լուծույթ իոնների տեսքով), իսկ կորցրած ատոմներին փոխարինող էլեկտրոններ, մինչդեռ էլեկտրոլիտը դրական է գանձվում: Ձեւավորվում է գալվանական զույգ. Մետաղը ոչնչացվում է, աստիճանաբար իր բոլոր մասնիկները դառնում են լուծման մի մասը: Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան կարող է առաջացնել թափառող հոսանքներ, որոնք առաջանում են, երբ հոսանքի հոսանքի հոսանքի էլեկտրական միացումից արտահոսում են ջրային լուծումներ կամ հողի եւ այնտեղից, մետաղի կառուցման մեջ: Այն վայրերում, երբ թափառող հոսանքները մետաղական կառույցներից դուրս են գալիս ջրի կամ հողի մեջ, մետաղների խայտառակությունը տեղի է ունենում: Հատկապես հաճախ թափառող հոսանքները ծագում են երկրային էլեկտրական տրանսպորտի տեղաշարժի վայրերում (օրինակ, տրամվայ եւ երկաթուղային լոկոմոտիվներ էլեկտրական քաշքշուկի վրա): Ընդամենը մեկ տարվա ընթացքում 1 Ա-ում ուժի հոսող հոսանքները կարող են լուծարել երկաթը `9.1 կգ, ցինկ, 10.7 կգ, կապար, 33,4 կգ:

Մետաղյա կոռոզիայից այլ պատճառներ

Միկրոօրգանիզմների եւ մանրէների ճառագայթումը, արտադրողական արտադրանքը նպաստում են կոռոզիոն գործընթացների զարգացմանը: Ծովային միկրոօրգանիզմների հետեւանքով առաջացած կոռոզիան վնասում է նավերի ստորին մասերին, եւ մանրէների հետեւանքով առաջացած կոռոզիոն գործընթացները նույնիսկ ունեն իրենց անունը `BioCorrosion:

Մեխանիկական սթրեսների եւ արտաքին միջավայրի հետեւանքների համադրությունը բազմիցս արագացնում է մետաղների կոռոզիան `դրանց ջերմային դիմադրությունը կրճատվում է, վնասված է մակերեւութային օքսիդի ֆիլմերը, եւ ակտիվանում է էլեկտրաքիմիական կոռոզիա:

Մետաղյա պաշտպանության միջոցներ կոռոզիայից

Տեխնիկական առաջընթացի անխուսափելի հետեւանքներն են մեր բնակավայրի աղտոտումը `գործընթաց, որը արագացնում է մետաղների կոռոզիան, քանի որ արտաքին միջավայրը ցույց է տալիս դրանց նկատմամբ աճող ագրեսիա: Մետաղների կոռոզիայից ոչնչացումը լիովին բացառելու ոչ մի եղանակ գոյություն չունի, այն ամենը, ինչ կարելի է անել, այս գործընթացը դանդաղեցնելն է:

Մետաղների ոչնչացումը նվազագույնի հասցնելու համար կարող եք կատարել հետեւյալը. Նվազեցնել մետաղի արտադրանքի շրջապատող միջոցի ագրեսիան. Բարձրացրեք մետաղի դիմադրությունը կոռոզիայից. Բացառեք արտաքին միջավայրից մետաղի եւ նյութերի փոխազդեցությունը `ցույց տալով ագրեսիա:

Հազարավոր տարիներ շարունակ մարդկությունը փորձվել է մետաղական արտադրանքը քիմիական կոռոզիայից պաշտպանելու բազմաթիվ եղանակներով, դրանցից մի քանիսը սովոր են մինչ օրս `ճարպով կամ այլ մետաղներով կոռոզանիչով ծածկելը (ամենահին մեթոդը, որն է արդեն ավելի քան 2 հազար տարեկան - գործը (ծածկույթով թիթեղ)):

Հակակոռուպցիոն պաշտպանություն ոչ մետաղական ծածկույթներով

Ոչ մետաղական ծածկույթներ - ներկեր (ալկիդ, յուղ եւ էմալ), լաքեր (սինթետիկ, բիտում եւ թառ) եւ պոլիմերները մետաղների մակերեւույթի վրա պաշտպանիչ ֆիլմ են կազմում, վերացնելով (իր ամբողջականության) հետ արտաքին միջավայրի եւ խոնավության հետ:

Ներկերի եւ լաքերի օգտագործումը ձեռնտու է այն փաստին, որ այս պաշտպանիչ ծածկույթները կարող են կիրառվել ուղղակիորեն տեղադրման եւ շինհրապարակում: Ներկարարական նյութերի կիրառման մեթոդները պարզ են եւ կարող են լինել մեխանիզմներ, վերականգնել վնասված ծածկույթները կարող են «տեղում» լինել `շահագործման ընթացքում, այս նյութերը փոքր են: Այնուամենայնիվ, դրանց արդյունավետությունը կախված է մի քանի պայմանների համապատասխանությունից. Կլիմայական պայմանների համապատասխանությունը, որում գործարկվելու է մետաղի դիզայնը. բացառապես բարձրորակ ներկերի նյութերի օգտագործման անհրաժեշտությունը. Խիստ հավատարմության տեխնոլոգիա `մետաղական մակերեսների կիրառման համար: Ներկարարական նյութերը լավագույնն են կիրառել բազմաթիվ շերտեր. Դրանց գումարը ավելի լավ պաշտպանություն կտա մետաղական մակերեւույթի վրա մթնոլորտային էֆեկտների դեմ:

Կոռոզիայի վրա պաշտպանիչ ծածկույթների դերը կարող է կատարել պոլիմերներ `էպոքսիդային խեժեր եւ պոլիստիրոլ, պոլիվինիլ քլորիդ եւ պոլիէթիլեն: Շինարարական աշխատանքներում երկաթբետոնից պատրաստված հիփոթեքային մասերը ծածկված են ծածկույթների խառնուրդով եւ պերճլորեւինիլով, ցեմենտով եւ պոլիստիրոլով:

Երկաթի պաշտպանություն այլ մետաղներից կոռոզիոն ծածկույթներից

Կան երկու տեսակի մետաղական ծածկույթներ, պաշտպանիչ (ցինկ, ալյումին եւ կադմիումի ծածկույթներ) եւ կոռոզիոն դիմացկուն (արծաթե ծածկույթներ, պղինձ, նիկել, քրոմ եւ կապար): Խոչընդոտները կիրառվում են քիմիական մեթոդով. Մետաղների առաջին խումբն ավելի մեծ էլեկտրականություն ունի գեղձի հետ կապված, երկրորդը `ավելի մեծ էլեկտրական կարեր: Դրանից արտադրված երկաթե թիթեղյա (սպիտակ անագ, պահածոյացված բանկա) եւ ցինկապատ (ցինկապատ երկաթե տանիք) մետաղական ծածկույթներ), որը ձեռք է բերվել թերթի երկաթը սերտացնելով այս մետաղներից մեկի հալածով:

Հաճախ, չուգուն երկաթի եւ պողպատի ամրացումը ենթակա է ցինկի, ինչպես նաեւ ջրատարներ. Այս գործողությունը զգալիորեն մեծացնում է կոռոզիայից նրանց դիմադրությունը, բայց միայն ցինկացված խողովակները ավելի արագ են կրում: Չնայած ցինկապատման արդյունավետությանը, այն կատարյալ պաշտպանություն չի տալիս. Ցինկ ծածկույթը հաճախ պարունակում է ճաքեր `վերացնելու համար, թե որ մետաղական մակերեսների (նիկելի ծածկույթների) նախնական նիկենավորումը: Z ինկ ծածկույթները թույլ չեն տալիս նկարել դրանց վրա նյութեր. Կայուն ծածկույթ չկա:

Հակակոռուպցիոն պաշտպանության լավագույն լուծումը ալյումինե ծածկույթ է: Այս մետաղը ավելի փոքր համամասն է, ինչը նշանակում է, որ դա ավելի քիչ սպառում է, ալյումինե մակերեսները կարող են ներկվել, եւ ներկայի մի շերտը կայուն կլինի: Բացի այդ, ցինկապատ ծածկույթի համեմատ ալյումինե ծածկույթը ավելի մեծ դիմադրություն ունի ագրեսիվ միջավայրերում: Ալումինիզացումը թույլ բաշխվում է մետաղական թերթիկի վրա այս ծածկույթի բարդության պատճառով - հալած վիճակում ալյումինե մեծ ագրեսիա է ցուցադրում այլ մետաղների համար (այս պատճառով ալյումինե հալվելը չի \u200b\u200bկարող պահվել պողպատե լոգարանում): Միգուցե այս խնդիրը ամբողջովին կլուծվի մոտ ապագայում. Ալումինիզացման իրականացման բնօրինակ ձեւը հայտնաբերվել է ռուս գիտնականների կողմից: Մշակման էությունը պողպատե թերթիկը ալյումինե հալեցնելու համար չէ եւ հեղուկ ալյումինը բարձրացրեք պողպատե թերթիկի վրա:

Ավելացրեց կոռոզիոն դիմադրությունը `ավելացնելով պողպատե համաձուլվածքների խառնուրդային հավելումներ

Chromium- ի պողպատե խառնուրդի ներդրումը, Titanium- ը, Manganese- ն, Nickel- ը եւ պղինձը թույլ են տալիս ստանալ համաձուլված պողպատ, բարձր հակակոռուպցիոն հատկություններով: Պողպատե խառնուրդի հատուկ բաժնետոմսը տալիս է քրոմի մեծ մասը, որի պատճառով կառուցվածքների մակերեսին ձեւավորվում է մեծ խտության օքսիդի ֆոն: Low ածր խառնուրդի եւ ածխածնային պողպատից պղնձի կազմի ներածումը (0.2% -ից մինչեւ 0,5%) հնարավորություն է տալիս 1,5-2 անգամ ավելացնել դրանց քայքայիչ կայունությունը: Համաձուլման հավելումները պողպատ են մուտքագրվում Թամմանի կանոններով. Բարձր քայքայիչ կայունությունը ձեռք է բերվում, երբ համաձուլված մետաղի հաշիվների մեկ ատոմը կազմում է ութ երկաթի ատոմների համար:

Միջոցներ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից հակազդելու համար

Դա նվազեցնելու համար անհրաժեշտ է իջեցնել միջոցի քայքայիչ գործունեությունը `ներկայացնելով ոչ մետաղական խանգարողներին եւ նվազեցնել բաղադրիչների քանակը, որոնք ունակ են էլեկտրաքիմիական ռեակցիա սկսել: Այս եղանակով մետաղների հետ շփման մեջ կլինեն հողերի եւ ջրային լուծումների թթվայնության նվազում: Նվազեցնել երկաթե կոռոզիայից (դրա համաձուլվածքները), ինչպես նաեւ պղնձի, պղնձի, կապարի եւ ցինկաձեւ ջրային լուծույթներից, անհրաժեշտ է հեռացնել ածխաթթու գազը եւ թթվածինը: Էլեկտրաէներգիայի արդյունաբերության մեջ ջրի քլորիդներից հեռացում, որը կարող է ազդել տեղական կոռոզիայից: Օգտագործելով հողի կորուստը, այն կարող է կրճատվել դրա թթվայնությամբ:

Պաշտպանություն թափառող հոսանքներից

Ստորգետնյա հաղորդակցությունների եւ կուլված մետաղական կառույցների էլեկտրոզիայի իջեցումը հնարավոր է մի քանի կանոնների.

  • Թափառող հոսանքի աղբյուրը սպասարկող շինհրապարակը պետք է համադրվի մետաղական դիրիժորի հետ տրամվայի երկաթուղով.
  • he եռուցման ցանցերը պետք է տեղադրվեն երկաթուղուց առավելագույն հեռավորության վրա, որի համար էլեկտրական տրանսպորտը շարժվում է, նվազագույնի հասցնել իրենց խաչմերուկների քանակը.
  • Էլեկտրական մեկուսիչ խողովակի օգտագործումը աջակցում է բարձրացնել հողի եւ խողովակաշարերի միջեւ անցումային դիմադրությունը.
  • Օբեկտների (թափառող հոսանքների հավանական աղբյուրներ) մուտքագրումների վերաբերյալ անհրաժեշտ է մեկուսիչ եզրագծերի տեղադրում.
  • flange կցամասերում եւ SUPP- ի փոխհատուցողներին տեղադրեք հաղորդիչ երկայնական թռիչքներ `կառուցել լայնածավալ էլեկտրական հաղորդունակությունը խողովակաշարերի պաշտպանված հատվածի վրա.
  • Զուգահեռ տեղակայված խողովակաշարերի ներուժի մակարդակն անհրաժեշտ է հարակից հատվածների վրա լայնակի էլեկտրազերքներ հաստատել:

Մեկուսիչով հագեցած մետաղական առարկաների պաշտպանություն, ինչպես նաեւ փոքր չափի պողպատե կառույցներ, կատարվում են անոդի գործառույթն իրականացնող քայլքի միջոցով: Tread- ի համար նյութը սպասարկում է ակտիվ մետաղներից մեկին (ցինկ, մագնեզիում, ալյումին եւ դրանց համաձուլվածքներ). Այն տեւում է էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից շատերը, ոչնչացնելով եւ պահպանելով հիմնական շինարարությունը: Օրինակ, Magnesium- ի մեկ անոդը պաշտպանություն է ապահովում 8 կմ խողովակաշարով:

Աբդուժանով Ռուստամը, հատկապես rmnt.ru- ի համար

Մետաղների կոռոզիոն (ուշ ուշ: Կոռոզիո - կոպիտ) - մետաղական նյութի եւ միջին ֆիզիկամիկ փոխազդեցություն, ինչը հանգեցնում է նյութի, շրջակա միջավայրի կամ տեխնիկական համակարգի գործառնական հատկություններում վատթարացման:

Կոռոզիայի վրա հիմնված մետաղները քիմիական ռեակցիա են նյութի եւ միջին կամ միջնապատի սահմանին հոսող նրանց բաղադրիչների միջեւ: Այս գործընթացը ինքնաբուխ է, եւ նույնպես հետեւանք է:redox ռեակցիաներ բնապահպանական բաղադրիչներով: Քիմիական նյութեր, որոնք ոչնչացնում են շինանյութերը, կոչվում են ագրեսիվ: Ագրեսիվ միջոցը կարող է ծառայել որպես մթնոլորտային օդ, ջուր, քիմիական նյութերի տարբեր լուծումներ, գազեր: Նյութի ոչնչացման գործընթացը բարելավված է, եթե ջրի մեջ կա նույնիսկ փոքր քանակությամբ թթուներ կամ աղեր, հողերում հողի ջրային աղերի եւ ստորերկրյա ջրերի տատանումների առկայության դեպքում:

Կոռոզիայի գործընթացները դասակարգում են.

1) կոռոզիայի պայմաններում

2) գործընթացի մեխանիզմով,

3) կոռոզիոն ոչնչացման բնույթով:

Միջոցով Կոռոզիայի պայմաններորոնք շատ բազմազան են, առանձնանում են մի քանի տեսակի կոռոզիոն:

Կոռոզիոն միջավայրերը եւ դրանց կողմից ոչնչացվածը այնքան բնորոշ են, որ այս միջավայրում տեղի են ունենում կոռոզիոն գործընթացներ: Այսպիսով, հատկացրեք Գազի կոռոզիացիաԴ Քիմիական կոռոզիա Տաք գազերի գործողության ներքո (ցողի կետից վերեւ շատ ջերմաստիճանում):

Որոշ դեպքեր բնորոշ են Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա (հիմնականում կաթոդով թթվածնի կրճատում) բնական միջավայրում. Մթնոլորտային - Խոնավության ընթացքում մաքուր կամ աղտոտված օդում, բավարար քանակությամբ կինոնկարի էլեկտրոլիտ ձեւավորելու համար (հատկապես ագրեսիվ գազերի առկայության դեպքում, օրինակ, CO 2, CL 2 կամ թթուներ եւ այլն); Ծով - ծովի ջրի եւ ստորգետնյա գործողության ներքո `հողերում եւ հողերում:

Կոռոզիան լարման տակ Այն զարգանում է առաձգական կամ ճկման մեխանիկական բեռների գոտում, ինչպես նաեւ մնացորդային դեֆորմացիաները կամ ջերմային սթրեսները եւ, որպես կանոն, հանգեցնում են տրանսկերանիշային կոռոզիայի ճեղքմանը, որը ենթակա է մթնոլորտային պայմաններում, օրինակ, պողպատե մալուխների եւ աղբյուրների եւ չժանգոտվող պողպատ `շոգեխաշած տեղադրումներում, ծովի ջրի մեջ բարձր ամրության տիտղոսներ եւ այլն:

Այլընտրանքային բեռներով կարող են դրսեւորվել Կոռոզիայի հոգնածություն, արտահայտված է մետաղական հոգնածության սահմանի քիչ թե շատ կտրուկ անկում `կոռոզիոն միջավայրի առկայության դեպքում: Կոռոզիայի էրոզիա (կամ Կոռոզիան շփման միջոցով) Այն արագացված մետաղական մաշվածություն է, փոխադարձ ամրապնդող կոռոզիայից եւ հղկող գործոններով (լոգարիթմական շփում, հղկող մասնիկների հոսք եւ այլն):

Դրա հետ կապված խոռոչի կոռոզիան տեղի է ունենում ագրեսիվ միջոցով հոսող մետաղի խոռոչի ռեժիմներում, երբ փոքր վակուումային փուչիկների շարունակական առաջացումը եւ մետաղական մակերեւույթի վրա ստեղծում են կործանարար միկրոհիուլային հարվածներ: Փակ տեսակները կարելի է համարել fretting - կոռոզիա, որ շփման վայրերում դիտարկվում է սերտորեն սեղմված կամ մենակ գլորում մյուս մանրամասների հետ, եթե մանրադիտակային հերթափոխի տեղաշարժերը տեղի են ունենում դրանց մակերեսների միջեւ:

Էլեկտրական ընթացիկ արտահոսքը մետաղական սահմանով ագրեսիվ միջին պատճառներով `կախված լրացուցիչ անոդի եւ կաթոդային ռեակցիաների բնությունից եւ ուղղությունից, որոնք կարող են ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն հանգեցնել մետաղի արագացված տեղական կամ ընդհանուր ոչնչացման: Թափառող հոսանքի կոռոզիա): Նմանատիպ ավերածությունները տեղայնացված են շփման մոտակայքում, կարող են շփում առաջացնել երկու տարասեռ մետաղների էլեկտրոլիտում, որը կազմում է փակ գալվանական տարրը. Կոնտակտային կոռոզիա.

Մասերի միջեւ նեղ բացթողումների մեջ, ինչպես նաեւ թերի ծածկույթի կամ աճի ներքո, որտեղ էլեկտրոլիտը ներթափանցում է, բայց կարող է մշակվել մետաղի պասիվացման համար անհրաժեշտ թթվածնի ազատ մուտք: slit CorrosionԱյն դեպքում, երբ մետաղի լուծարումը հիմնականում տեղի է ունենում անցքի մեջ, եւ կաթոդային ռեակցիաները մասամբ կամ ամբողջությամբ ընթանում են դրա կողքին `բաց մակերեսի վրա:

Դա սովորական է նաեւ հատկացնել Կենսաբանական կոռոզիա , Վազելով բնական կյանքի արտադրանքի մանրէների եւ այլ օրգանիզմների ազդեցության տակ եւ այլ օրգանիզմներ, եւ rad առագայթային կոռոզիա- երբ ենթարկվում է ռադիոակտիվ ճառագայթմանը:

1 . Գազի կոռոզիացիա- Բարձր ջերմաստիճանում գազերում մետաղների կոռոզիայից (օրինակ, ջեռուցվում է պողպատի օքսիդացում եւ ապամարացում).

2. Մթնոլորտային կոռոզիա- մետաղների կոռոզիոն օդի մթնոլորտում, ինչպես նաեւ ցանկացած խոնավ գազ (օրինակ, սեմինարի կամ դրսի) սեմինարի կամ դրսի շրջանում պողպատե կառույցների մեջ).

Մթնոլորտային կոռոզիան ամենատարածված տեսակն է կոռոզիայից. Մետաղական կառույցների շուրջ 80% -ը գործում է մթնոլորտային պայմաններում:
Մթնոլորտային կոռոզիայից մեխանիզմը եւ արագությունը որոշող հիմնական գործոնը մետաղական մակերեսը խոնավացնելու աստիճանն է: Խոնավության աստիճանի միջոցով մթնոլորտային կոռոզիայից երեք հիմնական տեսակ կա.

  • Թաց մթնոլորտային կոռոզիա - Կոռոզիա `մետաղի մակերեսի վրա ջրի տեսանելի ֆիլմի առկայության մեջ (կինոնկարի հաստությունը 1mkm- ից 1 մմ): Այս տիպի կոռոզիոն դիտվում է մոտ 100% հարաբերական խոնավության մեջ, երբ տեղի է ունենում մետաղի մակերեսի վրա ջրի կաթիլային խտացում, ինչպես նաեւ ջրի ուղիղ ճանապարհով (անձրեւ, մակերեսային հիդրոտրում եւ այլն);
  • Թաց մթնոլորտային կոռոզիա - Կոռոզիա, մետաղի մակերեսի վրա ջրի բարակ անտեսանելի ֆիլմի առկայության մեջ, որը ձեւավորվում է 100% -ից ցածր օդի հարաբերական խոնավության մեջ գտնվող Capelar- ի, Adsorption կամ քիմիական խտացման արդյունքում (կինոնկարից մինչեւ 1000 նմ)
  • Չոր մթնոլորտային կոռոզիա - Կոռոզիա մետաղի մակերեւույթի վրա ջրի շատ բարակ կլանման ֆիլմի ներկայությամբ (1-ից 10-րդ ընդհանուր հաստության մի քանի մոլեկուլային շերտերի մասին, որոնք չեն կարող համարվել որպես ամուր եւ էլեկտրոլիտային հատկություններ:

Ակնհայտ է, որ կոռոզիայի նվազագույն տեւողությունը տեղի է ունենում չոր մթնոլորտային կոռոզիայում, որն ընթանում է քիմիական կոռոզիայի մեխանիզմով:

Water րային ֆիլմի հաստության բարձրացումով, քիմիական նյութից մինչեւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից մեխանիզմը, որը համապատասխանում է կոռոզիոն գործընթացի արագության արագ աճին:

Վերոնշյալ կախվածությունից կարելի է տեսնել, որ կոռոզիայից առավելագույնը համապատասխանում է II եւ III մարզերի սահմաններին, այնուհետեւ կոռոզիայից որոշ դանդաղեցում է ջրի խիտ շերտի տարածման դժվարության պատճառով: Էլեկտրաէներգիայի մակերեւույթի նույնիսկ ավելի խիտ ջրի շերտերը (Բաժին IV) տրվում են միայն կոռոզիայի փոքր դանդաղեցմանը, քանի որ ավելի փոքր չափով կազդի թթվածնի տարածման վրա:

Գործնականում միշտ չէ, որ հնարավոր է տարբերակել մթնոլորտային կոռոզիայից այս երեք փուլերը, քանի որ կախված արտաքին պայմաններից, մեկ տեսակից մեկ այլ անցում կա: Օրինակ, մետաղե կառուցվածքը, որը կոռոզիայով քայքայված է, օդի խոնավության բարձրացումով, կլրուցիոն կլինի `ըստ խոնավ կոռոզիայի մեխանիզմի, եւ տեղումների արդյունահանման ժամանակ կլինի թաց կոռոզիացիա: Երբ խոնավությունը չորանում է, գործընթացը կփոխվի հակառակ ուղղությամբ:

Մի շարք գործոններ ազդում են մետաղների մթնոլորտային կոռոզիայից: Դրանց հիմնականը պետք է համարվի մակերեսային խոնավեցման տեւողությունը, որը որոշվում է հիմնականում հարաբերական խոնավության արժեքով: Միեւնույն ժամանակ, առավել գործնական դեպքերում, մետաղի կոռոզիայից տոկոսադրույքը կտրուկ աճում է միայն այն դեպքում, երբ ձեռք է բերվում հարաբերական խոնավության որոշակի ծանրաբեռնված արժեք, որի վրա ջրի խտացման արդյունքում մետաղի մակերեսի վրա հայտնվում է ամուր խոնավության ֆիլմ:

Ածխածնի պողպատի մթնոլորտային կոռոզիայից օդի հարաբերական խոնավության ազդեցությունը ցույց է տրվել կոռոզիոն արտադրանքի զանգվածի աճի մեծացմանը `համեմատական \u200b\u200bխոնավության վրա WEAT- ի ազդեցության տակ գտնվող մթնոլորտում Այսպես 2 55 օրվա ընթացքում:

Շատ խստորեն ազդում է մթնոլորտային կոռոզիայից `կեղտերի օդում, այսպես թե ինչպես 2, H 2 S, NH 3, HCl et al. Լուծվելով ջրային ֆիլմում, դրանք մեծացնում են էլեկտրական հաղորդունակությունը եւ

Մթնոլորտից պինդ մասնիկները, մետաղի մակերեսի վրա ընկնելը, կարող են լուծարել, գործել որպես վնասակար կեղտեր (NACL, NA 2 so 4), մակերեսի վրա խոնավության խտացումից հեշտացնելու համար եւ այլն:

Գործնականում դժվար է բացահայտել անհատական \u200b\u200bգործոնների ազդեցությունը մետաղական կոռոզիայից `շահագործման հատուկ պայմաններում, բայց հնարավոր է մոտավորապես գնահատել այն, հիմնվելով մթնոլորտի ընդհանրացված բնութագրերի վրա (գնահատումը տրվում է համեմատական \u200b\u200bմիավորների վրա) )

Չոր մայրցամաքային - 1-9
Ծովի ցանց - 38
Ծովային արդյունաբերական - 50
Արդյունաբերական - 65:
Արդյունաբերական, ուժեղ աղտոտված - 100:

3 . Հեղուկ կոռոզիացիա- մետաղների կոռոզիայից հեղուկ միջավայրում. ոչ էլեկտրոլիտում(Բրոմին, հալած ծծմբի, օրգանական լուծիչ, հեղուկ վառելիք) եւ էլեկտրոլիտով (թթու, ալկալային, աղ, ծովային, գետի կոռոզիայից): Կախված մետաղի հետ միջավայրի փոխազդեցության պայմաններից, մետաղի հեղուկ կոռոզիան առանձնանում է ջրագծի ամբողջությամբ, թերի եւ փոփոխական ընկղմամբ, կոռոզիայով (մետաղի ընկղմված միջավայրում գտնվող սահմանի մոտակայքում) ) կոռոզիա ոչ դիմացկուն (հանգիստ) եւ խառնված (շարժվող) կոռոզիոն միջավայրում.

Հեղուկ կոռոզիացիա

4. Ստորգետնյա կոռոզիայից - հողի եւ հողերի մեջ մետաղների կոռոզիոզիա (օրինակ, ստորգետնյա պողպատե խողովակաշարերի ժանգոտումը).

Ստորգետնյա կոռոզիայից

Ըստ նրա մեխանիզմի էլեկտրական: Մետաղների կոռոզիոն: Ստորգետնյա կոռոզիայից երեք գործոնների պատճառով հողերի եւ հողերի եւ հողի կոռոզիա) կոռոզիայից (հողային կոռոզիա), թափառող հոսանքների եւ միկրոօրգանիզմների կենսական գործունեության գործողությունը:

Հողերի եւ հողի կոռոզիոն ագրեսիվությունը որոշվում է դրանց կառուցվածքով, հատիկավոր-լոմետրիկով: Դիմահարդարում, UD. Էլեկտրական Դիմադրություն, խոնավությունը, շնչառությունը, pH- ն եւ այլն, սովորաբար, հողի քայքայիչ ագրեսիվությունը ածխածնի աթոռների հետ կապված, գնահատվում է UD- ով: Էլեկտրական Հողի դիմադրությունը, կաթոդի միջին խտությունը, երբ էլեկտրոդի ներուժը 100 MV է, բացասական է, քան պողպատի կոռոզիոն ներուժը. Ալյումինի հետ կապված հողի կոռոզիոն գործունեությունը գնահատվում է դրա մեջ քլորի, երկաթի իոնների բովանդակությամբ, PH- ի արժեքը, նիտրատի իոնների, հումուսի, PH արժեքի կապակցությամբ:

5. Բիոկորրոսիա - Մետաղների կոռոզիայից միկրոօրգանիզմների կյանքի ազդեցության տակ (օրինակ, հողի սուլֆատի կրճատման մանրէների մեջ պողպատի կոռոզիայից);

Բիոկորրոսիա

Ստորգետնյա կառույցների բիոկորիաները պայմանավորված են OSN- ով: Սուլֆատի, սերմոքսիկ եւ երկաթե օքսիդացնող բակտերիաների կենսական գործունեությունը, տարեկանի ներկայությունը, ներկառուցված մանրէաբանները: Հողի նմուշի ուսումնասիրություններ: Ծծմբի մանրէներ ներկա են բոլոր հողերում, բայց նկատելի տեմպերով բիոկորրոսակը հասնում է միայն այն ժամանակ, երբ ջուրը (կամ հողերը) պարունակում են 105-106 կենսունակ մանրէներ 1 մլ (կամ 1 գ):

6. Դեպիtructural կոռոզիա - Կոռոզիա, որը կապված է մետաղի կառուցվածքային տարասեռության հետ (օրինակ, կոռոզիոն գործընթացի արագացում H2 S0 4 կամ HCl կաթոդային ներառություններով. Կարբիդներ պողպատե, գրաֆիտի մեջ `Duralumin- ում:

Կառուցվածքային կոռոզիա

7. Արտաքին հոսանքի կոռոզիա - արտաքին աղբյուրից հոսանքի ազդեցության տակ գտնվող մետաղների էլեկտրաքիմիական կոռոզիա (օրինակ, ստորգետնյա խողովակաշարի կաթոդային պաշտպանության կայանի պողպատե անոդի հիմնադրման լուծարում).

Արտաքին հոսանքի կոռոզիա

8. Թափառող հոսանքի կոռոզիա- մետաղի էլեկտրաքիմիական կոռոզիա (օրինակ, ստորգետնյա խողովակաշար) թափառող հոսանքի ազդեցության տակ.

Փողոցային հոսանքների հիմնական աղբյուրները Elektrithic Cir Earth- ում: DC երկաթուղիներ, տրամվայ, մետրոպոլիտեն, ականի էլեկտրական տրանսպորտ, DC էլեկտրական գիծ մետաղալարային համակարգի վրա `Երկիր: Թափառող հոսանքների ամենամեծ ոչնչացումը առաջանում է ստորգետնյա օբյեկտների այդ վայրերում, որտեղ հոսանքները հոսում են կառույցներից մինչեւ գետնին (տ. Անոդի գոտիներ): Թերեք երկաթի միջոցով երկաթե հոսանքները:

Ստորգետնյա մետաղի վրա: Կառուցապատումները կարող են հոսել հարյուրավոր ամպերի կարգի հոսքեր եւ պաշտպանիչ ծածկույթում վնաս պատճառելու առկայության դեպքում, անոդի գոտում կառուցվածքից հոսող ընթացիկ խտությունը այնքան մեծ է, որ կառուցվածքի պատերի կարճ ժամանակահատվածում ձեւավորվում է վնասի միջոցով: Հետեւաբար, անոդիկ կամ այլընտրանքային գոտիների առկայության դեպքում ստորգետնյա մետաղի վրա: Շենքերի կոռոզիայից թափառող հոսանքներով սովորաբար ավելի վտանգավոր են, քան հողի կոռոզիան:

9. Կոնտակտային կոռոզիա - Տվյալ էլեկտրոլիտում տարբեր ստացիոնար ներուժ ունեցող մետաղների շփման հետեւանքով առաջացած էլեկտրաքիմիական կոռոզիա (օրինակ, ալյումինե խառնուրդների ծովային ջրերի մասերում կոռոզիա):

Կոնտակտային կոռոզիա

Կոնտակտային կոռոզիայից բարձր էլեկտրական հաղորդունակության էլեկտրոլիտներ կարող են առաջանալ հետեւյալ մասնավոր դեպքերում.

    low ածր խառնուրդային պողպատից, տարբեր ապրանքանիշեր կապվելիս, եթե դրանցից մեկը դոպտացված է պղնձի եւ (կամ) նիկելի հետ.

    Երբ այս տարրերը զոդվում են պողպատե եռակցման գործընթացում, այս տարրերով չլինի.

    Երբ ենթարկվում են պողպատե կառույցներին, ոչ թե պղնձի եւ նիկելի հետ չընկալվում, ինչպես նաեւ ցինկապատ պողպատից կամ ալյումինե խառնուրդներից, փոշուց, որը պարունակում է ծանր մետաղներ կամ դրանց օքսիդներ, հիդրօքսիդներ, աղեր: Նշված նյութերը կաթոդոդներ են `պողպատե, ալյումինե, մետաղական պաշտպանիչ ծածկույթների մասով.

    Եթե \u200b\u200bդուք ստանում եք ջրային հոսքերի թվարկված նյութերի դիզայնը քայքայիչ պղնձի մասերով.

    co ակվաճսի պողպատե կառույցների կամ ալյումինե խառնուրդների, գրաֆիտի կամ երկաթի հանքաքարի փոշու հետ շփման դեպքում Coke Crumb;

    Ալյումինե խառնուրդների հետ կապվելիս միմյանց, եթե մի խառնուրդ (կաթոդ) դոպպոր է պղնձով, իսկ մյուսը (անոդ) ¾ ոչ;

10. Slit Corrosion - Կորոզիայի ամրացում `մետաղների միջեւ քսուքների եւ ջրի միջեւ եղած բացերի մեջ (օրինակ, պողպատե կառույցների մեջ գտնվող պողպատե կառույցների միացություններում), ինչպես նաեւ ոչ մետաղական կոռոզիոն-իներցատիկ նյութի հետ վատ մետաղական շփման վայրերում: Անբավարար պողպատե կառույցներին բնորոշ է ագրեսիվ հեղուկ լրատվամիջոցներում, որոնցում նեղ slots- ից դուրս գտնվող նյութերն ու բացերը կայուն են պասիվ վիճակի պատճառով: Պաշտպանական ֆիլմի դրանց մակերեւույթի ձեւավորման պատճառով.

11. Կոռոզիան լարման տակ - Մետաղների կոռոզիացիա, միաժամանակ ենթարկվում են քայքայիչ միջին եւ մեխանիկական սթրեսներին: Կախված բեռների բնույթից, կոռոզիոն կարող է քայքայիչ լինել մշտական \u200b\u200bծանրաբեռնվածության մեջ (օրինակ, գոլորշու կաթսաների մետաղի կոռոզիայից) եւ կոռոզիայից փոփոխական բեռներով (օրինակ, պոմպերի եւ պողպատե պարանների կոռոզիայից) ; Կոռոզիայի միջին եւ այլընտրանքային կամ ցիկլային առաձգական բեռների միաժամանակյա ազդեցությունը հաճախ առաջացնում է կոռոզիայից հոգնածություն `մետաղի հոգնածության սահմանը իջեցնելը.

Կոռոզիան լարման տակ

12. Կոռոզիայի կավացում - արտաքին միջավայրի միաժամանակյա կոռոզիայից եւ ազդեցության ազդեցության հետեւանքով առաջացած մետաղի ոչնչացումը (օրինակ, կափարիչի փակ շեղբերների ոչնչացումը).

Կոռոզիայի կավացում

Սրընթացություն - (Լատից) CAVITAS - Դատարկություն) - Կրթություն հեղուկ խոռոչներում (խոռոչի փուչիկները կամ խոռոչը) լցված գազով, գոլորշով կամ դրանց խառնուրդով: Կավագործությունը տեղի է ունենում հեղուկի մեջ ճնշման տեղական անկման արդյունքում, որը կարող է առաջանալ իր արագության բարձրացման միջոցով (հիդրոդինամիկ կավացում): Հոսքի հետ տեղափոխվելով ավելի բարձր ճնշման տարածք կամ սեղմման կես նպատակի, խոռոչի պղպջակների սայթաքում, ճառագող ալիք ճառագայթում:

Շատ դեպքերում խավիացիան անցանկալի է: Օրինակ, սարքերի վրա պտուտակներն ու պոմպերը, խոռոչը մեծ աղմուկ են առաջացնում, վնասում դրանց բաղադրիչներին, առաջացնում է թրթռանքներ եւ նվազեցված արդյունավետություն:

Երբ քավության փուչիկները քանդվում են, հեղուկ էներգիան կենտրոնանում է շատ փոքր ծավալների մեջ: Այսպիսով, ձեւավորվում են բարձրորակ ջերմաստիճանի տեղեր, եւ առաջանում են ցնցող ալիքներ, որոնք աղմուկի աղբյուր են: Քանդելիս կավնը թողարկվում է շատ էներգիա, ինչը կարող է հիմնական վնաս պատճառել: Կավացումը կարող է ոչնչացնել գրեթե ցանկացած նյութ: Կռվի ոչնչացման հետեւանքով առաջացած հետեւանքները հանգեցնում են բաղադրիչների մեծ մաշվածության եւ կարող են զգալիորեն նվազեցնել պտուտակի եւ պոմպի սպասարկման կյանքը:

Խավագործությունը կանխելու համար

  • Ընտրեք նյութը (մոլիբդեն պողպատ) դիմացկուն է էրոզիայի այս տեսակի համար.
  • Նվազեցնել մակերեսային կոշտությունը.
  • Նվազեցնել հոսքի խառնաշփոթությունը, նվազեցնել շրջադարձերի քանակը, դրանք ավելի հարթ դարձնել.
  • Թույլ մի տվեք, որ էրոզիայի ինքնաթիռի ուղղակի ազդեցությունը սարքի պատին, կիրառելով ռեֆլեկտորներ, ինքնաթիռների բաժանարարներ.
  • մաքրել գազերը եւ հեղուկները ամուր կեղտերից.
  • Թույլ մի տվեք հիդրավլիկ մեքենաներ Cavitation ռեժիմում;
  • Հագեք համակարգված հսկողություն նյութի մաշվածության վրա:

13. Կոռոզիան շփման միջոցով(Կոռոզիայի էրոզիա) - Կոռոզիայի միջին եւ շփման միաժամանակյա ազդեցության պատճառով մետաղի ոչնչացումը (օրինակ, լիսեռի լիսեռի ոչնչացումը, երբ կրելը լվանում է ծովային ջրով).

14. Freating-corrosion- Մետաղների կոռոզիայից երկու մակերեւույթների տատանման շարժումով, միմյանց համեմատ, կոռոզիոն միջոցի ազդեցության պայմաններում (օրինակ, մեքենայի մետաղական մասերի երկու մակերեսների ոչնչացումը `թրթռման հետեւանքով թթվածին պարունակող օքսիդացնող մթնոլորտում):

Freating-corrosion

Միջոցով Գործընթացի մեխանիզմ Տարբերակել մետաղների քիմիական եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիոնիան.

1. Քիմիական կոռոզիա- Մետաղի փոխազդեցությունը կոռոզիոն միջավայրով, որի միջոցով մետաղի օքսիդացումը եւ կոռոզիոն միջին բուժիչ բաղադրիչի վերականգնումը մեկ գործում են: Այս տեսակի կոռոզիայից օրինակներ են, որոնք առաջ են բերվում թթվածնի վրա հիմնված մետաղական կոնստրուկցիաների կամ այլ օքսիդացնող գազերի հետ շփման մեջ (բարձր ջերմաստիճանում ավելի քան 100 ° C).

2 FE + O 2 \u003d FEO;

4feo + 3o 2 \u003d 2FE 2 O 3:

Եթե \u200b\u200bքիմիական կոռոզիայի արդյունքում ձեւավորվի ամուր օքսիդի կինոնկար, որը ունի բավականաչափ ուժեղ կպչունություն մետաղական կառուցվածքի մակերեսով, ապա թթվածնի մուտքը դեպի մետաղը խանգարում է, ապա կոռոզիոն դանդաղում է: Ծաղկեփնջեր, որը դիզայնի մակերեսով, օքսիդի կինոնկարը չի պաշտպանում մետաղը կոռոզիայից: Երբ օքսիդի ծավալը ավելի մեծ է, քան մետաղի օքսիդացման ծավալը, եւ օքսիդը ունի բավարար կպչունություն մետաղական կառուցվածքի մակերեսով, նման ֆիլմը պաշտպանում է մետաղը հետագա ոչնչացումից: Օքսիդի պաշտպանիչ ֆիլմի հաստությունը տատանվում է մի քանի մոլեկուլային շերտերից (5-10) x10 -5 մմ-ից մինչեւ մի քանի միկրոն:

Գազի միջավայրի հետ կապի միջոցով մետաղական կոնստրուկցիաների նյութի օքսիդացումը տեղի է ունենում կաթսայատների կաթսաների, գազի վառելիքի վրա աշխատող ջրատարի խողովակներ, հեղուկ եւ ամուր վառելիքի վրա գործող ջերմափոխանակիչներ: Եթե \u200b\u200bգազային միջավայրը չի պարունակում ծծմբի երկօքսիդ կամ այլ ագրեսիվ կեղտեր, եւ միջուկով մետաղական կառույցների փոխազդեցությունը տեղի է ունեցել մշտական \u200b\u200bջերմաստիճանի վրա ամբողջ դիզայնի հարթության վրա, ապա համեմատաբար հաստությամբ օքսիդի ֆոնին բավականին հուսալի պաշտպանություն կանցկացնի հետագա կոռոզիայից: Բայց այն պատճառով, որ մետաղի եւ օքսիդի ջերմային ընդլայնումը տարբեր է, օքսիդի ֆիլմը փաթիլներ են, որոնք պայմաններ են ստեղծում հետագա կոռոզիայից:

Պողպատե կառույցների գազի կոռոզիան կարող է առաջանալ ոչ միայն օքսիդացնող, այլեւ վերականգնող գործընթացների պատճառով: Hyd րացածի պարունակությամբ միջին ճնշման տակ գտնվող պողպատե կառույցների ուժեղ ջեռուցմամբ, վերջինս տարածվում է պողպատե ծավալի մեջ եւ քանդում է երկակի մեխանիզմի երկայնքով նյութը `ածխածնի փոխազդեցության պատճառով

Fe 3 OC + 2H 2 \u003d 3FE + CH 4 O

Եվ փխրունության հատկությունների պարտադրությունները պայմանավորված էին դրանում ջրածնի լուծարմամբ `« ջրածնի փխրունություն »:

2. Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա- մետաղի փոխազդեցությունը կոռոզիոն միջին (էլեկտրոլիտային լուծույթով), որում մետաղական ատոմների իոնացումը եւ կոռոզիոն միջավայրի օքսիդացնող բաղադրիչի վերականգնումը չեն ընթանում ոչ թե այդ գործողությունը եւ դրանց արագությունը մետաղական (օրինակ, ծովի ջրի ժանգի պողպատ):

Մակերեւույթի մակերեւույթի վրա օդի հետ շփվելուց հետո հայտնվում է բարակ խոնավության կինոնկար, որոնցում օդում կեղտաջրերը լուծվում են, օրինակ, ածխաթթու գազ: Այս դեպքում լուծումներ են ստեղծվում, նպաստելով էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից: Any անկացած մետաղի մակերեւույթի տարբեր ոլորտներ ունեն տարբեր ներուժ:

Դրա պատճառները կարող են լինել մետաղի կեղտաջրերը, իր անհատական \u200b\u200bբաժինների տարբեր վերամշակումը, անհավասար պայմանները (շրջակա միջավայր), որոնցում կան մետաղական մակերեւույթի տարբեր մասեր: Այս դեպքում մետաղական մակերեւույթի տարածքներն ավելի շատ էլեկտրական ներուժով դառնում են անոդներ եւ լուծարվում:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան բարդ երեւույթ է, որը բաղկացած է մի քանի տարրական գործընթացներից: Անոդի գործընթացը ընթանում է անոդի տարածքներում `մետաղական իոններ (I) եւ ավելցուկային էլեկտրոններ (ե), մնացած մետաղի մեջ, տեղափոխվում է կաթոդի տարածք: Մետաղի մակերեւույթի կաթոդի տեղերում ավելցուկային էլեկտրոններ ներծծվում են իոններով, ատոմներով կամ էլեկտրոլիտ մոլեկուլներով (ջրազրկողներ), որոնք վերականգնվել են.

e + D → [de],

որտեղ D depolarizer- ը; Էլեկտրոն:

Կոռոզիայի էլեկտրաքիմիական գործընթացի ինտենսիվությունը կախված է անոդի ռեակցիայի արագությունից, որում մետաղական իոնը բյուրեղյա վանդակավորությամբ շարժվում է էլեկտրոլիտային լուծույթով, իսկ կարիքի արձագանքի ընթացքում, որը բաղկացած է քարտի ձուլման մեջ:

Մետաղական իոնին էլեկտրոլիտի անցման հնարավորությունը որոշվում է էլեկտրատների հետ հաղորդակցման ուժով `բյուրեղյա վանդակավորության մեջ: Որքան ուժեղ է կապը էլեկտրոնների եւ ատոմների միջեւ, այնքան ավելի դժվար է մետաղական իոնի անցումը էլեկտրոլիտ: Էլեկտրոլիտներում կան դրական լիցքավորված մասնիկներ `կատիոններ եւ բացասաբար գանձվում են անիոններ: Անիոններ եւ կատիոններ միանում են ջրային մոլեկուլներին:

Mole րային մոլեկուլների կառուցվածքը առաջացնում է իր բեւեռականությունը: Էլեկտրաստատիկ փոխգործակցությունը տեղի է ունենում լիցքավորված իոնների եւ բեւեռային ջրի մոլեկուլների միջեւ, որի արդյունքում բեւեռային ջրային մոլեկուլները որոշված \u200b\u200bեն անիմաստների եւ կատիոնների շուրջ:

Երբ մետաղական իոնները բյուրեղյա վանդակավորությամբ էլեկտրոլիտի լուծույթով տեղափոխելիս ազատ է արձակվում էլեկտրոնների համարժեք քանակ: Այսպիսով, սահմանի «մետաղական էլեկտրոլիտ» սահմանի վրա ձեւավորվում է կրկնակի էլեկտրական շերտ, որում մետաղը լիցքավորվում է, էլեկտրոլիտը դրական է. Ներուժի ցատկ կա:

Էլեկտրոլիտի լուծույթ տեղափոխվելու համար մետաղական իոնների ունակությունը բնութագրվում է էլեկտրոդի ներուժով, ինչը կրկնակի էլեկտրական շերտի բնութագիր է:

Երբ այս շերտը հասնում է ներուժի տարբերությանը, իոնների անցումը լուծման մեջ դադարեցված է (տեղի է ունենում հավասարակշռության պետություն):

Կոռոզիայի դիագրամ. K, K '- կաթոդիկ բեւեռացման կորեր; Ա, - - անոդիկ բեւեռացման կորեր:

Միջոցով Կոռոզիայի ոչնչացման բնույթը Տարբերեք Կոռոզիայի հետեւյալ տեսակները.

1. պինդկամ Ընդհանուր կոռոզիաԱյս կոռոզիոն միջոցի ազդեցության տակ մետաղի ամբողջ մակերեսը ներառելը: Solid Corrosion- ը բնորոշ է պողպատե, ալյումինե, ցինկի եւ ալյումինե պաշտպանիչ ծածկույթների ցանկացած մեդիա, որում այս նյութի կամ մետաղի ծածկույթի կոռոզիայից դիմադրությունը բավարար չափով չէ:

Կոռոզիայի այս տեսակը բնութագրվում է ամբողջ մակերեսի համեմատաբար համազգեստով `աստիճանական ներթափանցմամբ մետաղի խորքերը, այսինքն` տարրերի հատման հաստության կամ պաշտպանիչ մետաղի ծածկույթի հաստության կրճատմամբ:

Երբ չեզոք, ցածր ալկալային եւ թույլ թթվացված միջավայրում գտնվող կոռոզիան, կառուցվածքային տարրերը պատված են կոռոզիոն արտադրանքի տեսանելի շերտով, որի մեխանիկական հեռացումից հետո մաքուր մետաղի մակերեսը կոպիտ է, բայց առանց ակնհայտ խոցերի, կոռոզիայից եւ ճաքի կետեր; Երբ թթվային (եւ ցինկի եւ ալյումինի եւ ալկալային) լրատվամիջոցների կոռոզիայից, կոռոզիոն արտադրանքի տեսանելի շերտը չի կարող ձեւավորվել:

Այս տեսակի կոռոզիոն տարածքների համար առավել զգայունը, որպես կանոն, նեղ բացթողումներ են, բացթողումներ, մակերեսներ, պտուտակների, ընկույզների, փոշու կուտակման այլ մասերի գլխին, խոնավություն պատճառաբանության համար ավելի մեծ է, քան բաց մակերեսների վրա:

Կոշտ կոռոզիան պատահում է.

* համազգեստ որը հոսում է նույն արագությամբ մետաղի ամբողջ մակերեսի վրա (օրինակ, ածխածնային պողպատե կոռոզիա լուծումներում H 2 S0 4);

* անհավասար որը բխում է մետաղի մակերեւույթի տարբեր մասերում այլ արագությամբ (օրինակ, ծովի ջրի մեջ ածխածնային պողպատե կոռոզիոն);

* ընտրողական Որում Ալյումինի մեկ կառուցվածքային բաղադրիչ (չուգունի գրաֆիտացում) ավերված է կամ խառնուրդի մեկ բաղադրիչ (փողային խալացում):

2. Տեղական կոռոզիաԼուսաբանելով մետաղական մակերեսի առանձին մասերը:

Տեղական կոռոզիա պատահում է:

* Կոռոզիոն բծեր Այն բնորոշ է ալյումինե, ալյումինե եւ ցինկի ծածկույթների մեջ այն միջավայրերում, որոնցում նրանց կոռոզիոն դիմադրությունը մոտ է օպտիմալին, եւ միայն պատահական գործոնները կարող են առաջացնել նյութական կայունության տեղական խափանում:

Կոռոզիայի այս տեսակը բնութագրվում է կոռոզիոն ներթափանցման փոքր խորությամբ `համեմատած կոռոզիոն վնասվածքների լայնածավալ (մակերեսի վրա): Տուժած տարածքները պատված են կոռոզիոն արտադրանքներով, ինչպես կոշտ կոռոզիայով: Այս տեսակի կոռոզիայից հայտնաբերելիս անհրաժեշտ է սահմանել միջին պատճառներն ու աղբյուրները Միջին ագրեսիվության տեղական աճը `մուտքագրելով հեղուկ լրատվամիջոցների կառուցվածքի (կոնդենսատ, մթնոլորտային խոնավություն), տեղական կուտակում կամ աղերի, փոշու եւ այլն:

* կոռոզիիոն խոցեր Այն բնութագրում է հիմնականում ածխածնի եւ ցածր ածխածնային պողպատի համար (ավելի քիչ չափով `ալյումինի, ալյումինի եւ ցինկի ծածկույթների համար) հեղուկ լրատվամիջոցներում եւ հողերում կառուցվածքների գործունեության ընթացքում:

Մթնոլորտային պայմաններում ցածրորակ պողպատի խոցային կոռոզիոն առավել հաճախ կապված է մետաղի անբարենպաստ կառուցվածքի հետ, այսինքն `ոչ մետաղական ներառությունների մեծ քանակությամբ, հիմնականում սուլֆիդներ` մանգանի բարձր պարունակությամբ:

Պեպտիկական կոռոզիան բնութագրվում է անհատի կամ բազմակի վնասների ձեւավորման մակերեսի տեսքով, որի խորությունը եւ լայնակի չափերը (միլիմետրից մինչեւ մի քանի միլիմետր) համահունչ են:

Այն սովորաբար ուղեկցվում է կոռոզիոն արտադրանքների հաստ շերտերի ձեւավորմամբ, որոնք ծածկում են մետաղի կամ առանձին խոշոր խոցերի շուրջ կարեւոր տարածքներ (հողերում անպաշտպան պողպատե կառույցների կոռոզիայից բնորոշ): Թերթի կառույցների խոցային կոռոզիան, ինչպես նաեւ ժամանակի բարակ ծածկված խողովակներից եւ փակ խաչմերուկի ուղղանկյուն տարրերից կառուցվածքների տարրեր վերածվում են պատերի անցքերի ձեւավորմամբ `մինչեւ մի քանի միլիմետր հաստությամբ:

Խոցողները կտրուկ սթրեսի համակենտրոնացնող են եւ կարող են նախաձեռնել հոգնածության ճաքերի եւ փխրուն ոչնչացման ծագմամբ: Խոցային կոռոզիայից արագությունը գնահատելու եւ դրա զարգացումը կանխատեսելու համար, հաջորդ ժամանակահատվածում, որոշվում է խորը խոցերում կոռոզիոն ներթափանցման միջին փոխարժեքը եւ յուրաքանչյուր միավորի մակերեսի վրա խոցերի քանակը: Այս տվյալները պետք է օգտագործվեն կառուցվածքային տարրերի կրող ունակության հաշվարկման մեջ:

* Կետ (փոս) կոռոզիայից Հատկանշական է ալյումինե խառնուրդների, ներառյալ անոդիզացված եւ չժանգոտվող պողպատից: Low ածր խառնուրդի պողպատը ենթարկվում է այս տեսակների կոռոզիայից ծայրաստիճան հազվադեպ:

Գործնականորեն փնթփնթոց կոռոզիայի զարգացման համար գործնականում քլորիդների ազդեցությունն է, որը ցանկացած փուլում կարող է ընկնել կառույցների մակերեսին, սկսած մետալուրգիական արտադրությունից (շարժակազմերի, փոշիների ձեւով):

Երբ հայտնաբերվում է կոռոզիա, անհրաժեշտ է պարզել քլորիդների աղբյուրները եւ դրանց ազդեցությունը մետաղի վրա բացառելու հնարավորությունը: Pitting Corrosion- ը ոչնչացում է առանձին փոքր (ոչ ավելի, քան 1 - 2 մմ տրամագծով) եւ խորը (ավելի լայնակի չափերի խորությունը) խոցերի:

* Կոռոզիայի միջոցովինչը առաջացնում է մետաղի ոչնչացում (օրինակ, թերթի մետաղի կետ կամ խոց);

* nitevoid կոռոզիաԹեքների տեսքով տարածվելով հիմնականում ոչ մետաղական պաշտպանիչ ծածկույթների տակ (օրինակ, լաքած ֆիլմի տակ ածխածնային պողպատ).

* subsoRiface կոռոզիա, սկսած մակերեսից, բայց նախընտրելիորեն տարածվելով մետաղի մակերեսի տակ այնպես, որ ոչնչացումը եւ կոռոզիոն արտադրանքները կենտրոնացած լինեն մետաղի ներսում գտնվող որոշ ոլորտներում. SubsoRiCe կոռոզիան հաճախ առաջացնում է մետաղի ահաբեկում եւ դրա փաթեթ (օրինակ, մակերեսի վրա փուչիկների ձեւավորումը)
Կոռոզիայի կամ փորագրման ժամանակ ոչ որակյալ լամինացված թերթ);

* Միջսերփոխալու կոռոզիայից Այն բնորոշ է չժանգոտվող պողպատից եւ կարծրացած ալյումինե խառնուրդներին, հատկապես եռակցման բաժիններում եւ բնութագրվում է կառույցների մակերեսի մեծ տարածքների բազմակի ճաքերի համեմատաբար միասնական բաշխմամբ: Cr իճերի խորությունը սովորաբար փոքր է, քան մակերեսի վրա դրանց չափերը: Մշակման յուրաքանչյուր վայրում ճաքերի կոռոզիայից այս տեսակի մեջտեղ ծնվում է բազմաթիվ աղբյուրներից, որոնց ներքին կամ գործառնական սթրեսների հետ փոխհարաբերությունները պարտադիր չեն: Ընտրված նմուշներից պատրաստված լայնակի ավազների օպտիկական մանրադիտակի տակ կարելի է տեսնել, որ ճաքերը կիրառվում են միայն մետաղական հացահատիկի սահմաններում: Առանձնացված հացահատիկներն ու բլոկները կարող են կրճատվել, ինչը հանգեցնում է խոցերի եւ մակերեսային կլեպի: Կոռոզիայի այս տեսակը հանգեցնում է մետաղի ուժի եւ պլաստիկության արագ կորստի.

* Դանակ կոռոզիա- Տեղայնացված մետաղական կոռոզիա, դանակ ունենալով դանակ, որը դանակ ունի եռակցված հոդերի գոտում `խիստ ագրեսիվ լրատվամիջոցներում (օրինակ, քրոմի քրոմ պողպատից խիտ կարի կարոզիայի դեպքեր, ուժեղ HN0 3):

* Կոռոզիչ ճեղք - պողպատե եւ բարձր ամրության ալյումինե համաձուլվածքների քվազի-օգտագործող ոչնչացման տեսակը, մինչդեռ ձգվող եւ ագրեսիվ լրատվամիջոցների ստատիկ սթրեսի միաժամանակյա ազդեցությունը. Այն բնութագրվում է հիմնական եւ բազմաթիվ ճաքերի ձեւավորմամբ, որոնք կապված են հիմնական աշխատանքային եւ ներքին սթրեսների համակենտրոնացման հետ: Cr եղքերը կարող են տարածվել բյուրեղների միջեւ կամ հացահատիկի մարմնի կողմից, բայց ինքնաթիռում ավելի մեծ արագությամբ, նորմալ սթրեսների մեջ, քան մակերեսային հարթության մեջ:

Սովորական եւ բարձրորակ ուժի ածխածնային պողպատը սույն տեսակի կոռոզիայից ենթակա է սահմանափակ քանակությամբ լրատվամիջոցներում. Ալկալիսի եւ նիտրատների տաք լուծումներ, CO 2 - H 2 - H 2 O եւ լրատվամիջոցներ, որոնք պարունակում են ամոնիակ կամ ջրածնի սուլֆիդ: Բարձր ամրության պողպատի կոռոզիայից ճեղքումը, ինչպիսիք են բարձր ամրության պտուտակները եւ բարձրաստիճան ալյումինե խառնուրդները կարող են զարգանալ մթնոլորտային պայմաններում եւ տարբեր հեղուկ լրատվամիջոցներում:

Կոռուպցիայի ճեղքմամբ կառուցվածքին վնաս պատճառելու փաստը սահմանելիս անհրաժեշտ է համոզվել, որ քվազերի խիստ ոչնչացման այլ ձեւերի նշաններ չկան (սառնություն, հոգնածություն):

* Կոռոզիայի փխրունությունՁեռք բերված մետաղով `կոռոզիայից (օրինակ, ջրածնի սուլֆիդային յուղի հորերի ջրածնային պողպատից բարձրորակ խողովակներ); Փխրունքի տակ անհրաժեշտ է հասկանալ նյութի գույքը `առանց փակելու մեխանիկական էներգիայի ներծծումը` անդառնալի ձեւով:

Քանակական կոռոզիայի գնահատում: Ընդհանուր կոռոզիայից արագությունը գնահատվում է կոռոզիոն հրապարակի ստորաբաժանումից մետաղի անկմամբ , Օրինակ, in g / M 2 հԿամ կոռոզիայի ներթափանցման արագությամբ, այսինքն, չկատարված մետաղի հաստության մեջ միակողմանի անկման համաձայն ( Իմաստ), օրինակ, ներս մմ / տարի:

Միատեսակ կոռոզիայով Իմաստ = 8,75K / ρ.որտեղ ρ - մետաղական խտություն ներս g / CM 3. Անհավասար եւ տեղական կոռոզիայով, գնահատվում է առավելագույն ներթափանցում: Համաձայն ԳՕՍՏ 13819-68-ի, տեղադրված է ընդհանուր կոռոզիոն դիմադրության 10 կետանոց սանդղակ (տես աղյուսակ): Հատուկ դեպքերում, Կ.-ն կարող է գնահատվել նաեւ այլ ցուցանիշներով (մեխանիկական ուժի եւ պլաստիկության կորուստ, էլեկտրական դիմադրության աճ, արտացոլող կարողության նվազում եւ այլն), որոնք ընտրվում են C.- ի տեսակից եւ այլն արտադրանքի կամ դիզայնի նպատակը:

10-բալանոց սանդղակ `մետաղների ընդհանուր կոռոզիոն դիմադրությունը գնահատելու համար

Համառության խումբ

Մետաղյա կոռոզիայից տոկոսադրույքը

մմ / տարի:

Գնահատական

Վերեւի դիմացկուն

| 0.001-ից պակաս:

1

Շատ դիմացկուն

Ավելի քան 0,001-ից 0.005

2

Ավելի քան 0,005-ից 0,01

3

Համառ

Ավելի քան 0,01-ից 0.05

4

Ավելի քան 0,05-ից 0,1

5

Նվազեցված դիմացկուն

Ավելի քան 0,1-ից 0,5

6

Ավելի քան 0,5-ից 1.0

7

Մալոկրատոյ

Ավելի քան 1,0-ից 5.0

8

Ավելի քան 5.0-ից 10.0

9

Անկայուն

Ավելի քան 10.0:

10

Որոշակի հատուկ պայմաններում նյութեր, որոնք դիմացկուն են տարբեր ագրեսիվ լրատվամիջոցների համար, օգտագործեք նյութերի կոռոզիայից եւ քիմիական դիմադրությանը հղումային աղյուսակներ կամ լաբորատորիա եւ դաշտ եւ ապագա օգտագործման պայմաններում), ինչպես նաեւ ամբողջ կիսամյակային -Դժսրի հանգույցներ եւ սարքեր: Թեստերը պայմաններում, ավելի կոշտ, քան գործառնական, կոչվում են արագացված:

Մետաղների տարբեր մեթոդների կիրառում Կոռոզիան թույլ է տալիս որոշ չափով նվազագույնի հասցնել մետաղի կորուստը կոռոզիայից: Կախված առաջացած կոռոզիայի պատճառներից, առանձնանում են պահպանման հետեւյալ մեթոդները:

1) Արտաքին միջավայրի վերամշակումը, որում ընթանում է կոռոզիայից, Մեթոդի էությունը կամ շրջակա միջավայրից այդ նյութերի հեռացման մեջ է, որոնք կատարում են depolarizer- ի դերը կամ մետաղի մեկուսացման մեջ: Օրինակ, հատուկ նյութեր կամ եռում են օգտագործվում թթվածինը ջրից հեռացնելու համար:

Կոռոզիայի միջավայրից թթվածնի հեռացում է կոչվում, Հնարավոր է դանդաղեցնել կոռոզիայից առավելագույնը `հատուկ նյութեր ներմուծելով շրջակա միջավայրի մեջ - Խանգարումներ, Լայն բաշխումը ստացավ անկայուն եւ փարիտ-փուլային խանգարումներ, որոնք պաշտպանում են ապրանքները սեւ եւ գունավոր մետաղներից պահեստավորման, տրանսպորտի եւ այլնի ընթացքում մթնոլորտային կոռոզիայից:

Նամակիատորները օգտագործվում են սանդղակից գոլորշու կաթսաների մաքրման մեջ, սանդղակը հանելու համար ծախսված մասերից, ինչպես նաեւ պողպատե փաթեթում հիդրոքլորաթթու պահելու եւ տեղափոխելու ժամանակ: Tiomatory- ն օգտագործվում է որպես օրգանական ինհիբիտորներ (քիմիական անվանումը `ածխածնի սուլֆիդ-դիիչ C (NH 2), Diethylamine, Urotropin (CH 2) 6 N 4) եւ Amines- ի այլ ածանցյալներ:

Սիլիկատները (սիլիկոնային սիլիկոնով մետաղական միացություններ) օգտագործվում են որպես անօրգանական ինհիբիտորներ), նիտրիտներ (միացություններ ազոտներով n), ալկալային մետաղական ջրամբարներ եւ այլն: Փոխխուրիչների ակցիայի մեխանիզմն այն է, որ նրանց մոլեկուլները ծածկված են մետաղական մակերեսի վրա, կանխելով էլեկտրոդի գործընթացների հոսքը:

2) Պաշտպանիչ ծածկույթներ, Մետաղը շրջակա միջավայրից մեկուսացման համար կիրառվում են տարբեր տեսակի ծածկույթներ, լաքեր, ներկեր, մետաղական ծածկույթներ: Սակայն ամենատարածվածը ներկերի ծածկույթներ են, սակայն դրանց մեխանիկական հատկությունները զգալիորեն ցածր են, քան մետաղականը: Վերջինս պաշտպանիչ գործողությունների բնույթով կարելի է բաժանել անոդիկ եւ կաթոդ:

Անոդի ծածկույթներ, Եթե \u200b\u200bդուք օգտագործում եք մետաղի մեկ այլ, ավելի էլեկտրական բացասական մետաղի ծածկույթ, ապա էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից պայմանների դեպքում ծածկույթը կփլուզվի, քանի որ Դա կկատարի անոդի դերը: Անոդիկ ծածկույթի օրինակ կարող է քրոմը կիրառվել երկաթի վրա:

Կաթոդիկ ծածկույթներ, Կաթոդի ծածկույթում էլեկտրոդի ստանդարտ ներուժն ավելի դրական է, քան պաշտպանված մետաղը: Մինչ ծածկույթի շերտը շրջակա միջավայրից մեկուսացնում է մետաղը, էլեկտրաքիմիական կոռոզիոնը չի հոսում: Կաթոդի ծածկույթի համեղության խաթարում, այն դադարում է մետաղը պաշտպանել կոռոզիայից: Ավելին, դա նույնիսկ ուժեղացնում է բազային մետաղի կոռոզիայից, քանի որ Զգացող Գալվանաոոպարում անոդը այն հիմնական մետաղն է, որը փլուզվի: Որպես օրինակ, գեղձի վրա անագ ծածկույթ (թիթեղյա երկաթ) կարելի է բերել:

Այսպիսով, անոդի եւ կաթոդ ծածկույթների հատկությունները համեմատելիս կարելի է եզրակացնել, որ ամենաարդյունավետը անոդիկ ծածկույթներն են: Նրանք պաշտպանում են հիմնական մետաղը նույնիսկ ծածկույթի ամբողջականությունը խաթարելու դեպքում, մինչ կաթդե ծածկույթները պաշտպանում են մետաղը միայն մեխանիկորեն:

3) Էլեկտրաքիմիական պաշտպանություն, Գոյություն ունեն էլեկտրաքիմիական պաշտպանության երկու տեսակ, կաթոդ եւ պաշտպան: Երկու դեպքում էլ պայմաններ են ստեղծվում պահպանվող մետաղի վրա բարձր էլեկտրացող ներուժի առաջացման համար:

Պաշտպանիչ պաշտպանություն , Կոռոզիայի միջոցով պաշտպանված կոռոզիան զուգորդվում է մետաղական ջեռուցմամբ `ավելի շատ էլեկտրատեխնիկական մետաղից (քայլք): Այն համարժեք է Galvanic Element- ի ստեղծմանը, որում պաշտպանը անոդ է եւ փլուզվի: Օրինակ, ստորգետնյա կառույցները (խողովակաշարերը) որոշ հեռավորության վրա պաշտպանելու համար դրանք ներարկվում են մետաղի (պաշտպանով), կցելով այն շինարարությանը:

Կաթոդի պաշտպանություն Այն տարբերվում է պաշտպանակից, որ էլեկտրոլիտով (հողային ջուր) պաշտպանված դիզայնը կցվում է արտաքին ընթացիկ աղբյուրի կաթոդին: Նույն միջավայրում տեղադրվում է մետաղի մի կտոր մետաղի կտոր, որը կապված է արտաքին ընթացիկ աղբյուրի անոդի հետ: Մետաղյա գրությունը ոչնչացում է, դրանով իսկ կանխելով պաշտպանված դիզայնի ոչնչացումը:

Շատ դեպքերում մետաղը պաշտպանում է դիմացկուն օքսիդի ֆոնին իր մակերեսի արդյունքում ստացված կոռոզիայից (այնպես որ, ալյումինե մակերեսի վրա ձեւավորվում է ալյումինե մակերեսի վրա): Այնուամենայնիվ, որոշ իոններ, օրինակ, CL -, ոչնչացնում են նման ֆիլմերը եւ դրանով իսկ ուժեղացնում են կոռոզիայից:

Մետաղյա կոռոզիան մեծ տնտեսական վնաս է պատճառում: Մարդկությունը մեծ նյութական կորուստներ է կրում խողովակաշարերի, մեքենայի մասերի, անոթների, կամուրջների, ծովային կառույցների եւ տեխնոլոգիական սարքավորումների կոռոզիայից:

Կոռոզիան հանգեցնում է սարքավորումների հուսալիության նվազմանը. Բարձր ճնշման ապարատ, գոլորշու կաթսաներ, մետաքսային կաթիլային բեռնարկղեր թունավոր եւ ռադիոակտիվ նյութերի, շրջագայությունների մասեր եւ այլն: Հաշվի առնելով հնարավոր կոռոզիան, անհրաժեշտ է գերագնահատել այդ ապրանքների ուժը, եւ, հետեւաբար, մեծացնել մետաղի սպառումը, ինչը հանգեցնում է լրացուցիչ տնտեսական ծախսերի: Կոռոզումը հանգեցնում է արտադրության տապալման, սարքավորումների օբյեկտի փոխարինման, հումքի եւ արտադրանքի կորստին (նավթի, գազերի, ջրի արտահոսք `ջրի արտահոսք) խողովակաշարի նվազումից հաղթահարելու համար էներգիայի ծախսերին Խաչի բաժիններ `ժանգի եւ այլ կոռոզիոն արտադրանքների ավանդների պատճառով: Կոռոզիան նաեւ հանգեցնում է ապրանքների աղտոտմանը, եւ, հետեւաբար, իր որակի անկմանը:

Կոռոզիայի հետ կապված կորուստների փոխհատուցման ծախսերը հաշվարկվում են տարեկան միլիարդավոր ռուբլի: Փորձագետները գնահատում են, որ զարգացած երկրներում կոռոզիայից կապված կորուստների արժեքը 3 ... Համախառն ազգային եկամտի 4% -ն է:

Մետալուրգիական արդյունաբերության ինտենսիվ աշխատանքի երկար ժամանակահատվածում հսկայական քանակությամբ մետաղ է վճարվում եւ թարգմանվում է ապրանքի մեջ: Այս մետաղը անընդհատ քայքայված է: Նման իրավիճակ կար, որ աշխարհում կոռոզիայից մետաղի կորուստն արդեն տարեկան արտադրության մոտ 30% -ն է: Համարվում է, որ Crocating մետաղի 10% -ը կորած է (հիմնականում ժանգի տեսքով) անդառնալիորեն: Թերեւս ապագայում կստեղծվի հավասարակշռությունը, որում կոռոզիան կկորչի մոտավորապես նույն մետաղի, որքան նորից վճարվում է: Վերոնշյալներից բխում է, որ ամենակարեւոր խնդիրը կոռոզիայից պաշտպանվելու հին մեթոդների նոր եւ բարելավումն է:

Մատենագրություն

    Կոզլովսկի Ա.: Տանիքածածկույթ: - Մ.: «Բարձրագույն դպրոց», 1972

    Ակիմով Գ.Վ., Կոռոզիայի ուսմունքի հիմքերը եւ մետաղների պաշտպանությունը, Մ., 1946;

    Տոմաշովի Ն. Դ., Մետաղների կոռոզիայից եւ պաշտպանության տեսություն, Մ., 1959;

    Էվանս Յու. Պ., Մետաղների կոռոզիայից եւ օքսիդացում, գոտի: անգլերենից, Մ., 1962;

    Rosenfeld I. L., Մետաղների մթնոլորտային կոռոզիա, Մ., 1960;

Թեմա 7-րդ թեման. «Մետաղների եւ համաձուլվածքների կոռոզիա»

Հարցեր դասախոսություններ :

    Կոռոզիոն լրատվամիջոցների, ոչնչացման եւ գործընթացների դասակարգում: Կոռոզիայի մակարդակի ցուցանիշներ:

    Քիմիական կոռոզիա. Տեսակներ եւ սորտեր:

    Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա. Պատճառների պատճառներ եւ մեխանիզմ:

    Գազի եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի ջերմուժագիտություն եւ կինետիկ նյութեր:

    Կոռոզիոն լրատվամիջոցների, ոչնչացման եւ գործընթացների դասակարգում: Կոռոզիայի մակարդակի ցուցանիշներ:

Redox գործընթացների շատ շոշափելի դրսեւորումներից մեկը Կոռոզիան արտաքին միջավայրի ազդեցության տակ մետաղական օքսիդացման գործընթաց է:

Բացարձակապես կոռոզիոն դիմացկուն մետաղներ չկան: Ոսկու դիմացկուն է նորմալ պայմաններում - լուծվում է կալիումի կամ նատրիումի ցիաների լուծույթների լուծում `կայուն բարդությունների ձեւավորման պատճառով: Կոռոզիայի արդյունքում մետաղական արտադրանքը կորցնում է իրենց արժեքավոր տեխնիկական հատկությունները, հետեւաբար կարեւոր է մետաղների եւ համաձուլվածքների հակակոռուպցիոն պաշտպանությունը:

Կոռոզիիոն (Լատինական կոյուղուց) մետաղական նյութերից (մետաղներ եւ համաձուլվածքներ) կառուցվածքների եւ արտադրանքների ոչնչացումն է, ինչը պայմանավորված է իրենց ֆիզիկաքիմիական փոխազդեցությամբ, որը կոչվում է շրջակա միջավայրի հետ Կոռոզիիոն (կամ ագրեսիվ) եւ արդյունքում ստացված քիմիական միացությունները - Կոռոզիոն արտադրանք:

Կոռոզիան ուղեկցվում է արտանետմամբ (Կոռոզիայի գործընթացներն անցնում են ինքնաբուխ եւ ուղեկցվում են GIBBS էներգիայի կորստով (δ Գամասեղ < 0 ) եւ ցրել կոռոզիոն արտադրանքը շրջակա միջավայրում: Զանգահարվում է երկաթի կոռոզիայից եւ դրա համաձուլվածքների գործընթացը ժանգ .

Կոռոզիոն ԶԼՄ-ն հեղուկ եւ գազային, հաղորդիչ եւ ոչ էլեկտրոլիտներ են, բնական եւ արհեստականորեն ստեղծված:

Հավաքելը ներառում է վառելիքի այրման ընթացքում ձեւավորված բնական մթնոլորտ եւ գազեր, որոնք թողարկվել են տարբեր քիմիական արտադրության մեջ:

Հեղուկը հեղուկի էլեկտրոլիտներ է (աղերի, թթուների, ալկալների, ծովի ջրի) եւ ոչ էլեկտրոլիտ հեղուկների ջրային լուծույթներ (ծծմբի յուղ, բենզինի, կերոսինի եւ այլն):

Բնական, բացառությամբ մթնոլորտի, ջուրն ու հողն են, արհեստական \u200b\u200b- շատ քիմիական նյութեր:

Մակերեսի ոչնչացման բնույթով տարբերվում է կոռոզիայից:

բայց) պինդ (ընդհանուր)Որի վրա ազդում է արտադրանքի ամբողջ մակերեսը: Պատահում է համազգեստ մի քանազոր անհավասար;

բ) տեղական (վրեժխնդրություն), որի վրա ազդում են մակերեւույթի միայն որոշակի հատվածներ: Այն դրսեւորվում է բծերի, խոցերի եւ Փարթամ (կետի ոչնչացում ավելի մեծ խորության համար):

Ոչնչացման այլ տեսակներ կան.

1. էրոզիա - մեխանիկական քայքայում, հագնում (այսինքն, ոչնչացումը տեղի է ունենում միայն ֆիզիկական պատճառներով).

2. ԿՈՉԻՏԱԼԱԿԱՆ ԿՈՌՈՒԾՈՒՄ - ոչնչացում միաժամանակյա ցնցումներով (մեխանիկական ազդեցություն) եւ միջավայրի կոռոզիայից ազդեցություն (շրջադարձային շեղբերների կոռոզիա),

3. Կոռոզիայի էրոզիա (Ոչնչացում շփման եւ կոռոզիոն միջին միաժամանակի ազդեցության հետ `պոմպերի, շարժիչների, տուրբինների կոռոզիայից եւ այլն:

Մետաղյա կոռոզիան միշտ ներկայացնում է օքսիդացման գործընթացը.

Ես -նեվ Ն. +

Գործընթացի մեխանիզմով կոռոզիոն բաժանվում է Քիմիական մի քանազոր էլեկտրաքիմիական:Մետաղների եւ համաձուլվածքների կոռոզիայի պատճառը բաղկացած է դրանց ջերմոդինամիկ անկայունությունից, ուստի կոռոզիոն գործընթացները ընթանում են ինքնաբուխ եւ ուղեկցվում են GIBBS էներգիայի կորստով ( (∆ Գամասեղ < 0) . Որքան փոքր է (ավելի բացասական արժեք) Գամասեղ Կոռոզիայի գործընթացը, այնքան բարձր է ջերմոդինամիկ հնարավորությունը (հավանականությունը): Քիմիական կոռոզիայից ստանդարտ GIBBS էներգիայի փոփոխությունների համար Գամասեղ Այն կապված է հավասարակշռության կայունության հետ `δ G 0 \u003d - RT LN KP: Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի դեպքում Գամասեղ 0 Առնչվող EMF (E 0) հետ հավասարման հետ Գամասեղ 0 = nf · e 0:

Քիմիական եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիոնիան վերաբերում է մետաղների եւ համաձուլվածքների մակերեսին հոսող հետերոգենային վերափոխումների գործընթացներին (փուլի հատվածի սահմանին նյութը կոռոզիոն միջոց է):

Հետերոգեն գործընթացը բաղկացած է հետեւողականորեն հոսող փուլերից.

Օքսիդացուցիչի մասնիկների տարածումը մետաղի մակերեսին,

Նրանց adsorption- ը դրա վրա

Մակերեսային քիմիական ռեակցիա (որի արդյունքում տեղի է ունենում մետաղի օքսիդացում),

Ծնող արտադրանքը մակերեսից, նրանց տեղափոխումը կոռոզիոն միջին հաշվին:

Կոռոզիայի արագությունը որոշվում է բեմի այս պայմաններում դանդաղ (սահմանափակող) արագությամբ, ինչը կարող է ունենալ ինչպես քիմիական (մետաղական օքսիդացում), այնպես էլ ֆիզիկական (էլեկտրոլիտ կամ գազի դիֆուզիոն կամ գազ) բնույթ:

Ամենից հաճախ կոռոզիայի արագության օգտագործումը բնութագրելու համարՑուցիչ զանգվածի կորուստ մի քանազորԽորը ցուցիչ .

Ցուցիչ զանգվածի կորուստ R զանգվածներ: Նշում է ժամանակի յուրաքանչյուր միավորի կորուստը `փորձարկման նմուշի մակերեսի մակերեւույթից.

r զանգվածներ: \u003d ΔM /

Deep ցուցիչ r խորությունը: Որոշվում է մետաղի ոչնչացման միջին խորության հարաբերակցությամբ `ժամանակի մեկ միավորի համար.

r խորություն: \u003d H / τ

Տեղեկատվական գրականության մեջ R խորության մեջ: Սովորաբար քշվում է մմ / տարի:

    Քիմիական կոռոզիա. Տեսակներ եւ սորտեր:

Քիմիական կոռոզիան բնորոշ է լրատվամիջոցներին, գերակշռում Ոչ էլեկտրաէներգիայի հոսանք (ՏՏ. Լաբորատոր աշխատանքից թիվ 1 փորձ - Այնտեղ քիմիական կոռոզիա է ընթանում HCl լուծույթում): Կախված այս լրատվամիջոցների տեսակից, տարբերակում.

    Քիմիական կոռոզիա ոչ էլեկտրոլիտական \u200b\u200bհեղուկներում - Ոչ էլեկտրական հաղորդիչ հեղուկ լրատվամիջոցներ, սովորաբար օրգանական ծագում (ծծմբի յուղ, կերոսին, բենզենա);

    Քիմիական գազի կոռոզիա (Ապագայում, գազը), որը սովորաբար հոսում է բարձր ջերմաստիճանում:

Քիմիական կոռոզիայից այս երկու տեսակները չեն ուղեկցվում էլեկտրական հոսանքի առաջացման միջոցով, I.E: ներկայացնում են մետաղի սովորական Redox- ի (քիմիական) փոխազդեցությունը շրջակա միջավայրի հետ:

Գազի կոռոզիացիա քիմիական կոռոզիայից ամենատարածված տեսակն է եւ սովորաբար տեղի է ունենում գազերի եւ գոլորշու ագրեսիվ նյութերի բարձր ջերմաստիճանում, երբ բացառվում է մետաղի մակերեսին դրանց խտացման հնարավորությունը, ուստի այն կոչվում է Բարձր ջերմաստիճանի կոռոզիա. Սրանք հրթիռային շարժիչների, գազի տուրբինային շեղբերների, էլեկտրական ջեռուցիչների տարրեր եւ այլն են:. Գազի կոռոզիայից գործակալները վերաբերում են 2 Ս. 2 , Այսպիսով 2 , Հ. 2 Օ., Հ. 2 Ս., Cl. 2 . Տարբեր մետաղների հետ կապված նրանց ագրեսիվությունը նույնը չէ, հետեւաբար, կոռոզիայից տոկոսադրույքը տարբերվում է:

Քննենք գազի կոռոզիայի պրակտիկայում ամենատարածվածի օրինակ. - Երկաթե կոռոզիայից, չուգուն եւ պողպատներ մթնոլորտում ՄԱՍԻՆ 2 Ս. 2 , Հ. 2 Օ. :

Երբ ջեռուցում եք այս նյութերը, դրանք տեղի են ունենում օքսիդացում:

FE + H 2 O → Feo + H 2

FE + CO 2 → Feo + Co

2fe + o 2 → 2feo

Օքսիդացման ապրանքների կազմը հիմնականում որոշվում է հիմնականում գազի կոռոզիոն միջին ջերմաստիճանի միջոցով:

Օքսիդացման հետ մեկտեղ, steels- ի եւ չուգունի վրա ընթանում է ածխածնի կողմից մակերեւույթի շերտի քայքայումը `դրանցում պարունակվող երկաթե կարբիդի փոխազդեցության պատճառով, թթվածնի եւ թթվածնի պարունակող ռեակտիվներով:

Fe 3 C + O 2 → 3FE + CO 2

Fe 3 C + Co 2 → 3FE + 2CO

FE 3 C + H 2 O → 3FE + CO + H 2

Միեւնույն ժամանակ, նրանց մեխանիկական եւ հակակոռուպցիոն հատկությունները վատթարանում են:

Բվաբուծությունը կարող է առաջանալ ջրածնի մթնոլորտում.

FE 3 C + 2H 2 → 3FE + CN 4

Զանգահարվում է գազի կոռոզիայից այս տեսակը ջրածին, Միաժամանակ փակելու հետ միասին եւ Ողողում - ատոմային ջրածնի ներթափանցում նյութի եւ դրա հետագա լուծարման մեջ, ինչը հանգեցնում է մետաղի պլաստիկության կտրուկ անկմանը:

    Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա. Պատճառների պատճառներն ու մեխանիզմը.

Գործնականում ամենից հաճախ պետք է գործ ունենան էլեկտրաքիմիական կոռոզիայով: Դա, ի տարբերություն քիմիական նյութի, ուղեկցվում է էլեկտրական հոսանքի եւ հոսքերի առաջացումով, որպես կանոն, լավ իոնային հաղորդունակության միջավայրում:

Իրականացման պայմաններում տարբերակել.

Corrosion էլեկտրոլիտներում;

Մթնոլորտային կոռոզիա;

Էլեկտրոսպոսիա;

Կոռոզիան լարվածության տակ եւ այլն:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի առաջացման պատճառները ծառայում են որպես մետաղի կամ համաձուլվածքների մակերեսի տարբեր տեսակի տարասեռականություններ: Արդյունքում, հաղորդակցական կոռոզիոն միջոցի հետ շփման մեջ գտնվող ամբողջ մակերեսը բաժանվում է կաթոդի եւ անոդի տարածքների, որոնք ունեն միմյանց հետ շատ փոքր չափեր եւ այլընտրանք: Նման միջավայրում դրանք հսկայական թիվ մի շարք են Կարճ միացման կոռոզիայից գալվանական տարրեր , արդյունքում էլեկտրաքիմիական կոռոզիոնը հաճախ կոչվում է Էլեկտրամոնտաժային կոռոզիա .

Համակարգերում, կոռոզիայից ոչ միայն միկրո, այլեւ մակրոելիմենտներ, օրինակ, տարբեր գործունեության մետաղներից պատրաստված երկու կապիտալ մասերի էլեկտրոլիտի հետ կապի մեջ (այսպես կոչված Կոնտակտային կոռոզիա ).

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից մեխանիզմը կրճատվում է քայքայիչ գալվանական մակրո եւ միկրո տարրերի առաջացման եւ գործունեության վրա: Հետեւաբար, դրա գործընթացները նման են ընթացիկ աղբյուրների քիմիական աղբյուրների, մարտկոցների: Կոռոզիայի գործընթացների հիմնական տարբերությունը `արտաքին շղթայի բացակայությունը: Կոռոզիայի գործընթացում էլեկտրոնները չեն տարածվում քայքայիչ մետաղից եւ դրա ներսում տեղաշարժվում են անոդի տարածքներից մինչեւ կաթոդ:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի գործընթացը երկու փոխկապակցված կիսամյակային ռեսուրսների համադրություն է: Միաժամանակ արտահոսում է մետաղի մակերեսին.

բայց) ԱնոդիկՄակերեւույթի անոդի տարածքներում գտնվող մետաղական ատոմների օքսիդացումով ուղեկցվում է.

(-) A: ME - NE → ME N +

բ) կաթոդիկ, որն ուղեկցվում է օքսիդացնող գործակալի իջեցմամբ (կոռոզիոն միջին (էլեկտրոլիտի բաղադրիչի օքսիդացված ձեւը) մակերեսի կաթոդային շրջաններում.

(+) K: of + ne → vf

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիոն անվանման օքսիդացուցիչներ Դեպոլարիզատորներ, Ամենատարածված dePolarizers- ը ներառում է մոլեկուլներ o 2, h 2 O եւ Hyd րածնի իոններ H +: Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայում իրենց մասնակցությամբ հիմնական կաթոդային ռեակցիաներն են.

      Օդափոխվող (հագեցած թթվածնի) կոռոզիոնային միջավայրում.

(+) K: O 2 + 2N 2 O + 4E → 4on - (φ 0 \u003d 0.401 V);

թթվային (pH< 7)

(+) Կ. Օ 2 + 4N + + 4E → 2n 2 O (φ 0 \u003d 1.229 V);

      Խելագարված (ոգեշնչող լուծարված թթվածնի) կոռոզիոն միջավայրի միջավայրում.

Չեզոք եւ ալկալային (ph ≥ 7)

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

թթվային (pH< 7)

(+) K: 2n + + 2e → H 2 (φ 0 \u003d 0 C);

Կոչվում է կոռոզիան, որը ուղեկցվում է թթվածնի մոլեկուլների վերականգնմամբ (օդափոխվող միջավայրում) Կոռոզիա թթվածնի կլանման հետ կամ քայքայիչ դեպի Թթվածնի դեֆոլոսկիզացում.

Թթվածնի depolarization- ի միջոցով ընթանում է էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի հետեւյալ տեսակները. Մթնոլորտային, ստորգետնյա, ջրի մեջ (թարմ եւ ծովային), աղերի լուծումներ: ԿՈՌՈՒՊՐՈՍԻ, ՈՐՈՇՈՒՄ ԵՆ R ՐԻ ՄՈԼԵԿՈՒԼԵՐԻ եւ ՀԻԴՐՈՆԻ ԻՈՆՆԵՐԻ վերականգնմամբ Կոռոզիա ջրածնի թողարկումով,կամ Կոռոզիա ջրածնի խորտակիչով:Որոշ պայմաններում էլեկտրաքիմիական կոռոզիան կարող է միաժամանակ ընթանալ ջրածնի հետ, իսկ թթվածնի depolarization- ով `այսպես կոչված Դեպոլարիզացման խառը տեսակը.

Վերը նշված հավասարումների նկարագրած գործընթացները կոչվում են Առաջնային գործընթացներ Եւ նրանց արտադրանքը - Առաջնային կոռոզիոն արտադրանք, Ի լրումն առաջնային էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից, նույնպես հոսում է Միջնակարգ գործընթացներ - Նախնական սննդի քիմիական փոխազդեցություններ միմյանց հետ, էլեկտրոլիտային կոռոզիոն միջոցի բաղադրիչներով, դրա եւ այլոց մեջ լուծարված գազեր: Միեւնույն ժամանակ ձեւավորվում են ֆիլմեր Երկրորդային արտադրանք, Օրինակ, հիդրօքսիդներ, մետաղական ֆոսֆատներ, որոնք դժվարացնում են էլեկտրոլիտը մետաղի մակերեսին մուտք ունենալ: Արդյունքում, էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից փոխարժեքը կրճատվում է, իսկ երբեմն, կոռոզիայից եւ ամբողջովին դադարում:

Դիտարկենք էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի առավել բնորոշ եւ հաճախ առաջացող դեպքերը:

- Ալյումինի կոռոզիայից ոչնչացում Քիմիական կազմի համար իր տարասեռության պատճառով (օրինակ `լաբորատոր աշխատանքից կամ փորձարկումից):

ՆկՂ 1 Կապ Կորոզիայի սխեման

-Կոնտակտային կոռոզիա Ապրանքների եւ մեքենաների նախագծման առանձնահատկությունների հետ կապված եւ տեղի են ունենում, երբ նրանք գործում են իրական պայմաններում: Հաճախ մեկ հանգույցի կոնտակտային տվյալները տարբեր մետաղներից: Էլեկտրոլիտի միջավայրում `կոռոզիոն գալվանական հետ մակրոgalvanoElement Cathode- ը մի մանրամասն է, որի մետաղը ավելի մեծ ներուժ ունի, անոդը մետաղից ավելի քիչ ներուժ ունի: Գծապատկեր 1-ը ցույց է տալիս շփման կոռոզիայի դիագրամ `պղնձի ճարմանդների հետ կապված երկու երկաթե թերթիկների կոռոզիայից: Գործում է քայքայիչ գալվանական մակրոէլթենտը:

Արագություն Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից այս տեսակը, ընդհանուր առմամբ, ավելի մեծ է, այնքան միմյանցից ավելի շատ մետաղներ մետաղներից, որոնցից պատրաստված են MacrogalVano տարրը ձեւավորվող մասերը:

- Կոռոզիան լարման տակ - Էլեկտրոլիտի միջավայրում մասերի ոչնչացումը մեխանիկական ինտենսիվ վիճակում: Մեխանիկական սթրեսը փոխում է մետաղի ներուժը. Մետաղի ձգված մակերեսի ներուժը կլինի ավելի քիչ, քան մետաղի ներուժը առանց լարման, եւ հակառակը, ավելի շատ մետաղական ներուժը: Այս առումով ձգված մակերեսը կլինի անոդիկ, սեղմված - կաթոդ: Հետեւաբար, եթե ափսեը պատրաստված է պողպատից, վարալարով կամ տիտանի խառնուրդից թեքումից եւ այս վիճակում, օրինակ, կոռոզիոն միջավայրում pH- ով< 7, то растянутая поверхность начнет корродировать и на ней через короткое время появятся трещины, а сжатая будет оставаться без изменений (рис.2).

Նկար.2 Մասնակի կոռոզիայից ոչնչացումը մեխանիկական շեշտադրված պետության մեջ.

1-պողպատ ափսե; 2- Teflon Stand; 3 - թթվային կոռոզիոն միջավայր:

- Թափառող հոսանքների (էլեկտրոզոզիայի) գործողությունների տակ գտնվող կոռոզիա. ԹափառողԶանգահարեք հոսանքներ, որոնք ճյուղավորվում են իրենց հիմնական ուղուց: Սրանք էլեկտրական սխեմաներից արտահոսքի հոսքեր են կամ արտաքին աղբյուրներից գետնին մտնող ցանկացած հոսանք (էլեկտրական գնացքների ուղիներ, ընթացիկ գծերի, էլեկտրական մալուխների եւ այլն):

Թափառող հոսանքներն առաջացնում են գազի եւ նավթամուղների, էլեկտրամատակարարման, տարբեր մետաղական ստորգետնյա կառույցների կոռոզիայից: Նրանց գործողությունների շառավիղը հաշվարկվում է տասնյակ կիլոմետրեր: Սովորաբար, կոռոզիայից ոչնչացումը տեղական տեսակ է եւ տեղակայված են ընթացիկ ելքի դաշտերում գետնին կամ ջրով: Ստորգետնյա խողովակաշարերի եւ ուղիների համար սրանք, որպես կանոն, մեկուսացված հոդերի վայր եւ հոդերի վրա ռելսերի վատ շփում, ինչպես նաեւ երկրից անբավարար մեկուսացված վայրեր: Նրանք են Անոդի գոտիներ եւ ենթարկվել է ուժեղացված կոռոզիայից (Նկար 3):

Համարված դեպքեր չեն սպառվում էլեկտրաքիմիական կոռոզիոնային գործընթացների ամբողջ բազմազանությունը, բայց գաղափարներ են առաջացնում տարասեռականությունների հիմնական տեսակների, կոռոզիոն միջավայրում արտադրանքի փոխազդեցության բնույթով եւ կոռոզիոն միջավայրում ներուժի պատճառներով փոխգործակցության բնույթ:

ՆկՂ 3. Տրամվայի գծից թափառող հոսանքների շրջադարձային սխեման եւ դրանց միջոցով կոռոզիոն ոչնչացման մեխանիզմը ռելսեր եւ խողովակաշարեր:

3. Գազի եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի ջերմուժագիտություն եւ կինետիկ նյութեր

      Գազի կորոզիայի ջերմոդինամիկա եւ կինետիկ նյութեր:

Գործնականում, գազի կոռոզիան առավել հաճախ դրսեւորվում է որպես թթվածնի պարունակող գազերի մթնոլորտում բարձր ջերմաստիճանների քայքայիչ մետաղական նյութեր, ուստի այն հաճախ այն կոչվում է, բացի բարձր ջերմաստիճանի կոռոզիայից: Բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացում.

Մետաղներից եւ համաձուլվածքներից ապրանքների մակերեսի վրա, այսպիսի կոռոզիոն միջոցի հետ կապված իրենց փոխգործակցության արդյունքում Ապրանքների ֆիլմ, որոնք տարբեր մետաղական օքսիդներ են, Գործընթացը կարելի է նկարագրել հետեւյալ հավասարմամբ.

x (t) + y o 2 (g) ↔ i x o u (t)

Օքսիդացման ռեակցիան հետադարձելի է եւ դրա հավասարակշռությունը հաստատուն.

K p \u003d 1 / p at / 2-ը O2 (P- ն հավասար է O2 - հավասարակշռության մասնակի ճնշում O 2)

Հատուկ պայմաններում օքսիդացման գործընթացի առաջացման ջերմոդինամիկ հնարավորությունը կարելի է գնահատել հավասարման օգտագործմամբ.

Δg t \u003d δg 0 t + rt ln 1 / r y / 2 հավասար է o2

Եթե \u200b\u200bմետաղական մակերեսին ձեւավորված օքսիդի ֆիլմը կանխում է կոռոզիոն միջավայրի հետագա ներթափանցումը մետաղի մակերեսին, ապա այն կոչվում է Պաշտպանական, Մակերեսով պաշտպանիչ ֆիլմով մետաղը դառնում է քիմիապես ոչ ակտիվ, այսինքն: Պասիվ, Պաշտպանիչ օքսիդի ֆիլմի ձեւավորման նախնական փուլը բացառապես քիմիական գործընթաց է: Գործընթացի հետագա ընթացքը որոշվում է օքսիդի ֆիլմի ներսում մետաղական իոնների եւ թթվածնի վաճառասեղանի տարածման արագությամբ:

Որոշ հաստության եւ կատարյալ կառուցվածքի օքսիդային ֆիլմերում (առանց ճեղքերի, ծակոտիների, հաշվիչ դիֆուզիայի գործընթացները դադարեցվում են: Նման ֆիլմերը պաշտպանիչ են: Պաշտպանական հատկություններ ունենալու համար օքսիդի ֆիլմը պետք է համապատասխանի հետեւյալ պահանջներին. Հիմնական պահանջն է Ծխախոտի ամրության պայմանը.Ըստ որի, ձեւավորված օքսիդի քանակը պետք է ավելի շատ սպառվի մետաղական ծավալի օքսիդացման համար -

V mehou\u003e v me

Այս հատորների հարաբերակցությունը կոչվում է գործոն `քաշելու-BEDIFORD α- ում, որը հաշվարկվում է M I- ի մալարի զանգվածի եւ մետաղի խտության, ինչպես նաեւ մխիթարի մ Mehou- ի եւ դրա օքսիդի խտության համար:

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

որտեղ M- ն օքսիդի մոլեկուլում մետաղական ատոմների քանակն է: Մեծությունα Շատ մետաղների համար եւ դրանց օքսիդները կարելի է գտնել նաեւ տեղեկատու գրքում, Եթե \u003e 1, ապա օքսիդացման ընթացքում կինոնկարի հաստության ձեւավորումը եւ աճը տեղի է ունենում սեղմման պայմաններում, այնպես որ դա է պինդ, Եթե բայց< 1, то Ֆիլմը իր ձեւավորման եւ աճի գործընթացում ունի ձգձգում, որը նպաստում է դրա ոչնչացմանը եւ ճաքերի տեսքը, տարբեր թերությունների, որի արդյունքում թթվածինը ազատորեն ներթափանցում է մետաղական մակերեսը:

Pylling-bed- ի համաժողովի գործոնի վրա կարող եք մոտենալ միայն օքսիդի ֆիլմերի պաշտպանիչ հատկություններին: Իրական պայմաններում պինդ ֆիլմեր ( Ա 1) Կարող է չլինել պաշտպանիչ հատկություններ, ինչպիսիք են Feo, Moo 3, Wo 3: հետեւաբար խիստ Մոտավորապես հավատացեք, որ եթե 1.0< բայց < 2,5, то пленка сплошная и может обладать защитными свойствами. Причинами плохих защитных свойств у пленок с բայց \u003e 2.5-ը կարող է լինել օքսիդի անկայունությունը, օքսիդի ֆիլմի լարմանը, դրա անբավարար պլաստիկությունը եւ այլն:

Շարունակության պայմանով կատարելը միշտ անհրաժեշտ է, բայց անբավարար պահանջ:

Պաշտպանիչ օքսիդի ֆիլմը ձեւավորելիս կարեւոր է նաեւ Դրա կողմնորոշման համապատասխանության պայմանը մետաղին, Բյուրեղային մետաղական վանդակների առավելագույն նմանությունը եւ արդյունքում առաջացած օքսիդը:

Օքսիդային ֆիլմերի հաստության աճ

Սովորաբար, գազի կոռոզիայից տոկոսադրույքը, ես: Օքսիդացման գործընթացն արտահայտվում է օքսիդի ֆոնին ժամանակի աճի տեմպի միջոցով.

Հաստության աճ, ես. Մետաղի մակերեսի օքսիդացումը կարող է անցկացվել տարբեր կինետիկ կախվածության կամ օրենքների համաձայն. Գծային, պարաբոլիկ, լոգարիթմիկ (Նկար 4.)

Համաձայն Գծային Օրենքը, օքսիդացման գործընթացի արագությունը ժամանակին կայուն է: Այս օրենքն իրականացվում է ինչպես մակերեսի վրա օքսիդի ֆիլմի ամբողջական բացակայությամբ, այնպես էլ բարակ կամ անպտուղ (ծակոտկեն, չվճարված) օքսիդի ֆիլմի ներկայությամբ, որը բայց< 1. Այս բոլոր դեպքերում մակերեսին հասանելիությունն անվճար է: Ըստ գծային օրենսդրության, տեղի է ունենում ալկալային եւ ալկալային հողի մետաղների օքսիդացում, ինչպես նաեւ վանադիումի, վոլֆթենի եւ բարձր ջերմաստիճանում բարձր ջերմաստիճանում: Առաջինում դա որոշվում է ջեռուցման վատ հեռացման պատճառով, ջերմության վատ հեռացման պատճառով, որը առաջացել է չամրացված օքսիդի ֆիլմերի մակերեսի ձեւավորմամբ, երկրորդում `բարձր ջերմաստիճանում իրենց օքսիդների անկայունությունը:

Համաձայն պարաբոլիկ Օքսիդացման գործընթացի իրավունքի արագությունը հակադարձելի համամասն է օքսիդի ֆիլմի հաստությանը: Այս օրենքը նկատվում է, երբ մետաղի մակերեւույթի վրա ձեւավորվում է պաշտպանիչ հատկություններ ունեցող ֆիլմը, այսպիսի օքսիդացումով: ամուր եւ ոչ ծակոտկեն, որի համար a\u003e 1. Ըստ Parabolic- ի օրենքի, վոլֆրամի, կոբալտի, նիկելի (բացառությամբ սկզբնական կայքերի), իսկ պղինձը 300 .... 1000 ° C- ն եւ երկաթը `500 ... 1000 ° C:

Լոգարիթմական օրենք Տեղ կա, երբ կամ պաշտպանիչ օքսիդի կինոնկարի կնիք է տեղի ունենում, կամ դրա մեջ արատների տեսքը փուչիկների կամ փաթեթների տեսքով, որոնք դանդաղեցնում են թթվածնի եւ մետաղական իոնների հաշվիչ դիֆուզիոն: Այս դեպքում կա օքսիդացման գործընթացի ուժեղ թուլացում, եւ օքսիդի ֆիլմի հաստության աճը դանդաղ է իրականացվում, քան պարաբոլիկ օրենքում: Լոգարիթմական օրենսդրության համաձայն, պղինձը օքսիդացվում է 100 ° C- ից ցածր ջերմաստիճանում, տանտալում `400 ° C- ից ցածր, ինչպես նաեւ ալյումինե, ցինկ եւ նիկել, 3000 ° C- ից ցածր: Այս դեպքում օքսիդացման գործընթացի արագությունը հակադարձելի համամասն է իր հոսքի ժամանակի հետ:

Պայմանների փոփոխություններով մետաղների մեծ մասի օքսիդացման գործընթացը (ջերմաստիճանը, գազի կոռոզիոն միջնաժամկետ, կոնտակտային ժամանակը) հասնում են տարբեր օրենքներով: Օրինակ, տիտանի համար.

Temperature երմաստիճանը, ° С< 350 630–830 > 850

Հաստության աճի օրենքը

Օքսիդի կինոնկար ... Լոգարիթմական պարաբոլիկ գծային

Ի լրումն ներքին գործոններից (օքսիդի ֆիլմի վիճակ), արտաքին գործոնները զգալիորեն ավելի մեծ են, քան գազի կոռոզիայից, ինչպիսիք են գազի միջին կազմը, ճնշումը, ջերմաստիճանը, ջեռուցման ռեժիմը: Երբ ջերմաստիճանը բարձրացվում է, մի կողմից, գազի կոռոզիայից ջերմային հնարավորությունը նվազում է, մյուս կողմից, քիմիական ռեակցիայի կայունության մակարդակը եւ տարածման գործակիցը մեծանում են, եւ օքսիդի ֆիլմի պաշտպանիչ հատկությունները փոխված են: Ընդհանուր առմամբ, ջերմաստիճանի բարձրացման միջոցով կոռոզիայից տոկոսադրույքը մեծանում է `կախվածության մեջ գտնվող կախվածության համաձայն: Temperature երմաստիճանի տատանումները, հատկապես այլընտրանքային ջեռուցում եւ սառեցում, առաջացնում են պաշտպանիչ ֆիլմի արագ ոչնչացում `մեծ ներքին սթրեսների առաջացման պատճառով:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի ջերմուժագիտություն եւ կինետիկ նյութեր:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի, ինչպես նաեւ ցանկացած քիմիական գործընթացի հնարավորությունը որոշվում է Գիբսի էներգիան փոխելով: Քանի որ կոռոզիան ինքնաբուխ հոսում է, այն ուղեկցվում է իր կորստով, այսինքն: 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

ΔG T- ի բացասական արժեքը համապատասխանում է EMF- ի դրական արժեքին:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից ընդհանուր արագությունը որոշվում է սահմանափակող ռեակցիայի արագությամբ (կամ կաթոդ կամ անոդիկ): Բայց քանի որ կաթոդից եւ անոդիկ արձագանքը փոխկապակցված է, ապա մեկը դանդաղեցնում էր մյուսը:

Temperature երմաստիճանի փոփոխությունը Կարող է արագացնել կամ դանդաղեցնել էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից: Օրինակ, էլեկտրական պինդների (O 2, CL 2) կոնցենտրացիան, որը հաճախում է էլեկտրոդի գործընթացները, նվազում է ջերմաստիճանի բարձրացումը, բայց երկրորդային արտադրանքներից (ցածր լուծվող աղեր, հիդրօքսիդեր) ֆիլմերի պաշտպանիչ հատկությունները նվազում են, բեւեռականությունը (կաթոդ կամ անոդ) մետաղական պաշտպանիչ ծածկույթներ:

Լուծման թթվայնության ազդեցության վրա (Միմնու ph) Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից բոլոր մետաղները բաժանվում են խմբերի քայլքների, որոնցից յուրաքանչյուրը ունի իր սեփական կախվածությունը (Նկար 5).

      Մետաղներ, բարձրորակ կոռոզիոն դիմադրությամբ թթվային, չեզոք եւ ալկալային լուծումներով, ինչպիսիք են AU- ն, AU- ն, PT- ն եւ այլն: Նրանց կոռոզիայի տոկոսադրույքը կախված չէ լուծույթի pH- ից (Նկար 5, Ա);

      Թթվային լուծույթներում դիմացկուն մետաղներ, բայց անկայուն ալկալերենում - MO, TA, W եւ այլն (FIG.5, B);

      Մետաղներ, թթվային լուծույթներում փոքր դիմացկուն, բայց դիմացկուն են ալկալային - NI, CD եւ այլն (Նկար 5, բ);

      Չեզոքության եւ թթուների մոտակայքում գտնվող լուծումներին դիմացկուն մետաղներ, բայց ալկալային եւ թթուներում ոչնչացված լուծումներով `zn, al, sn, pb (Նկար 5, դ): Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր սահմանված PH արժեքը, որում կոռոզիայից տոկոսադրույքը նվազագույն է. 7 (ալ): 5 (ՀԲ): 9 (sn), 10 (zn), 14 (FE);

      Մետաղները, դեղորայքային լուծույթներում աղքատները 4 ... 8.5 Ունեն մշտական \u200b\u200bկոռոզիայից տոկոսադրույքներ, որոնք pH\u003e 10-ում կտրուկ նվազում են `ցածր լուծվող հիդրօքսիդների ձեւավորման պատճառով - FE, MG, CU, MN եւ այլն (Նկար .5, ե):

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան մետաղի ոչնչացման գործընթացն է `էլեկտրամոնտաժային տարրերի վրա էֆեկտների վրա ազդեցության արդյունքում, որի ձեւավորումը հնարավոր է դառնում քայքայիչ միջավայրում:

1

Սովորաբար մետաղի կոռոզիայով, դրա օքսիդացումը հասկացվում է թթուների ազդեցության տակ, որոնք առկա են մետաղական արտադրանքի կամ օդային թթվածնի հետ շփման մեջ: Կոռոզիան ամենից հաճախ ազդում է այն մետաղների վրա, որոնք մնացել են ջրածնի վրա, այսպես կոչված սթրեսի շարքում: Այնուամենայնիվ, շատ այլ նյութեր (ոչ մետաղական), ինչպիսիք են բետոնը կառուցելը ենթակա են կոռոզիայից ոչնչացման:

Կոռոզիան առաջանում է էլեկտրաքիմիական կամ քիմիական պրոցեսի արդյունքում: Այդ իսկ պատճառով սովորական է բաժանվել էլեկտրաքիմիական եւ քիմիական նյութի:

Կոռոզիան հանգեցնում է նյութի տարբեր ոչնչացման, որը կարող է լինել.

  • անհավասար եւ համազգեստ;
  • Տեղական եւ պինդ:

Եթե \u200b\u200bմետաղը մեխանիկական սթրեսներ է ունենում, բացի արտաքին միջավայրի բացասական ազդեցությունից, նկատվում է կոռոզիայի բոլոր դրսեւորումների ակտիվացումը (եւ նշանակալի), ինչը առաջանում է օքսիդի ֆիլմերի արտադրանքի մակերեսի եւ նվազման հետեւանքով Նյութի ջերմային դիմադրության ցուցիչ:

Արժե ասել, որ որոշ դեպքերում կոռոզիայից գործընթացները վերականգնում են, եւ ոչ թե մետաղական համաձուլվածքների մեջ ներառված բաղադրիչների օքսիդացում: Դրա վառ օրինակ է ջրածնի նվազումը շատ պողպատե կարբիդներում (նման ոչ ստանդարտ գործընթաց է առաջանում բարձր ջերմաստիճանում եւ ճնշումներով):

2

Նման կոռոզիան ճանաչվում է որպես ամենատարածված: Այն հայտնվում է այն դեպքում, երբ էլեկտրոլիտիկ հաղորդունակությունը բնութագրվող միջոցը շփվում է մետաղի հետ: Այլ կերպ ասած, դրա հիմնական պատճառը կարող է ապահով կերպով անվանել անկայունություն (ջերմոդինամիկական) մետաղներ այն միջավայրում, որտեղ նրանք գտնվում են: Հայտնի է ցանկացած անձի օրինակներով, ինչպիսիք են կոռոզիայից `դուրս գալով դրսում դիզայնի եւ չուգունի եւ տարբեր պողպատե դասարանների (եւ այլն), ծովի ջրի, ինժեներական հաղորդակցությունների եւ ագրեսիվ կոմպոզիցիաների ներքեւի մասում տեղափոխվում են:

Կոռոզիայի տարրը (սովորաբար կոչվում է գալվանական) ձեւավորվում է այն դեպքում, երբ երկու մետաղ, տարբեր ներուժ (Redox), կապի մեջ են: Նման տարրը փակ տիպի սովորական գալվանական բջիջն է: Այս խցում ավելի փոքր ներուժ ունեցող մետաղը դանդաղ լուծվում է, իսկ երկրորդ բաղադրիչը (մեծ ներուժով) սովորաբար չի փոխում իր վիճակը:

Մետաղները առավել հաճախ ենթարկվում են նմանատիպ փոփոխությունների, որոնցում բացասական ներուժի արժեքը բարձր է: Դրանց մեջ ժանգոտող գործընթացը (կոռոզիոն բաղադրիչի ձեւավորումը) սկսվում է այն ժամանակ, երբ մակերեսին ընկնում է փոքր քանակությամբ օտարերկրյա ներառման:

3

Նկարագրված գալվանական տարրերը ձեւավորվում են տարբեր պատճառներով: Առաջին հերթին դրանք կարող են ձեւավորվել Ալյումինե տարասեռության պատճառով, ինչը հանգեցնում է.

  • Նյութի մակերեսի վրա օքսիդային ֆիլմերի ոչ միատեսակ բաշխում.
  • Մետաղական փուլի տարասեռություն;
  • բյուրեղների առկայությունը հատիկների սահմաններում.
  • տարբերությունները երկրորդական ժանգոտող արտադրանքների ձեւավորման գործընթացում.
  • Բյուրեղների անիսոտրոպը:

Նաեւ գալվանական բջիջները ծագում են հետեւյալ պատճառներով.

  • ջերմաստիճանի տարասեռություն, արտաքին հոսանքների հետեւանքներ եւ ճառագայթում;
  • Գոտիների առկայությունը, որի մեջ օքսիդիչը սահմանափակ է:

Միշտ պետք է հիշել, որ էլեկտրաքիմիական ժանգը ենթադրում է միեւնույն ժամանակ երկու գործընթացների հոսքը `անոդ եւ կաթոդ: Կինետիկայի տեսանկյունից նրանք ուղղակիորեն կապված են միմյանց հետ: Հիմնական մետաղը միշտ լուծարվում է անոդում (օքսիդատիվ ռեակցիա):

Քաթոդի գործընթացում իրավիճակը հասկացվում է, երբ «լրացուցիչ» էլեկտրոնները ներծծվում են ատոմների կամ էլեկտրոլիտների մոլեկուլներով: Դրանից հետո էլեկտրոնները վերականգնվում են: Կաթոդի գործընթացը դանդաղեցված է, եթե նշվում է անոդի դանդաղեցումը: Ինչպես տեսնում ենք, էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից մեխանիզմը բոլորովին ցածր է հասկանալու համար: Նրա հետ գործ ունենալը կարող է որեւէ մեկին:

4

Նման երեւույթի պայմաններում հասկանալի է կոռոզիոն միջավայրի եւ նյութի շփման հետեւանքով մետաղի ոչնչացումը: Ավելին, նման փոխազդեցությամբ, միանգամից նկատվում է երկու գործընթաց.

  • Կոռոզիայի միջոցը վերականգնվում է.
  • Մետաղը օքսիդացվում է:

Մետաղների էլեկտրաքիմիական կոռոզիան տարբերվում է քիմիական նյութից, որպեսզի վերջինս հոսում է առանց էլեկտրական հոսքի: Եվ այս տեսակի կոռոզպիայի արմատային պատճառը, որը ջերմոդինամիկ անկայունությունն է, մնում է անփոփոխ: Մետաղները հեշտությամբ տեղափոխվում են տարբեր պետություններ (ներառյալ ավելի կայուն), եւ այս դեպքում դրանց ջերմոդինամիկ ներուժի անկում կա:

  • հեղուկ կոմպոզիցիաներում, որոնք չեն հաշվարկվում էլեկտրոլիտների համար.
  • Գազ.

Ոչ նախընտրական հեղուկները ներառում են անգործունակ էլեկտրական կոմպոզիցիաներ.

  • Անօրգանական. Ծծումբ հալած վիճակում, հեղուկ բրոմ;
  • Օրգանական. Բենզին, կերոսին, քլորոֆորմ եւ այլն:

Նեյէլեկդոլիտները մետաղներով մաքուր տեսքով կապի մեջ չեն: Բայց հեղուկներում շատ փոքր քանակությամբ կեղտաջրերի տեսքով, մետաղների քիմիական կոռոզիան անմիջապես «սկսվում է» (եւ շատ բռնի): Այն իրավիճակներում, երբ արձագանքը նույնպես անցնում է բարձր ջերմաստիճանում, ժանգը տեղի կունենա շատ ավելի ինտենսիվ: Եվ եթե ջուրը ընկնում է ոչ էլեկտրոլիտական \u200b\u200bհեղուկների մեջ, գործարկվում է էլեկտրաքիմիական կոռոզիայից մեխանիզմ, որը նկարագրված է մեր կողմից վերեւում:

Ժանգի գործընթացը (քիմիական) առավել հաճախ անցնում է հինգ փուլ:

  • Նախ, օքսիդիչը հարմար է մետաղի մակերեսի համար.
  • Մակերեւույթի վրա սկսվում է ռեակտիվի հեմոսորացումը.
  • Դրանից հետո օքսիդի կինոնկարը սկսում է ձեւավորել (մետաղական եւ օքսիդացնող գործակալ);
  • Նշվում է նյութի եւ օքսիդների անօրենություն.
  • Ֆիքսված տարածումը ոչ էլեկտրոլիտական \u200b\u200bօքսիդների մեջ:

Վերջինիս նշված երկու փուլերը նշվում են ամեն անգամ:

5

Գազերի ազդեցության տակ դեպքում մետաղական մակերեսները կարող են ոչնչացվել այն դեպքում, երբ կա բարձր ջերմաստիճան: Մասնագետների այս երեւույթը կոչվում է որպես գազի կոռոզիա, որը ճանաչվում է որպես քիմիական ժանգի ամենատարածված տարբերակ: Նմանատիպ գործընթացի հայտնի տատանում - Կապվեք թթվածնի եւ մետաղական մակերեսի հետ, որը բնութագրվում է երկու ցուցանիշով.

  • ճնշում օքսիդի գոլորշու առանձնահատկության որոշակի ջերմաստիճանում.
  • ճնշման (մասնակի) թթվածին:

Եթե \u200b\u200bթթվածնի ճնշումը ավելի քիչ տարանջատման ճնշում է, կարծես թե, եթե ավելի շատ ձեւավորված օքսիդ է: Հավասար արժեքներով արձագանքը կլինի ամբողջովին հավասարակշռություն: Հաշվի առնելով դա, դուք կարող եք հեշտությամբ հաշվարկել, թե որ ջերմաստիճանում է լինելու կոռոզիայի վտանգ:

Քիմիական կոռոզիան անցնում է տարբեր արագությամբ: Վերջինիս առանձնահատուկ արժեքը կախված է հետեւյալ գործոններից.

  • Կոռոզիոն արտադրանքների հատկությունները.
  • Գազի միջավայրեր;
  • ջերմաստիճանը;
  • Ժամանակը, որի ընթացքում նշվում է մետաղի փոխազդեցությունը միջավայրով.
  • Համաձուլվածքների կամ մետաղի առանձնահատկությունների տեսակներն ու կազմը:

Դասախոսություն 9. Մետաղների կոռոզիոն:

Պլանավորել դասախոսություններ

1. Մետաղների կոռոզիայից:

2. Քիմիական եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիա: Կոռոզիայի մեխանիզմ: Կոռոզիայի ինտենսիվությունը սահմանող գործոններ:

3. Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի տեսակները:

4. Կոռոզիայից մետաղների պաշտպանության մեթոդներ `ծածկույթներ:

5. Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության մեթոդներ: Կոռոզիոն խանգարողներ:

Թեման ուսումնասիրելու առաջադրանքներ.

Թեման յուրացնելու գործընթացում ուսանողները ստանում են կոռոզիայի գործընթացի գաղափար, դրա մեխանիզմը, կոռոզիոն գործընթացի վրա ազդող գործոնները: Մետաղների պաշտպանության մեթոդներ կոռոզիայից:

Ուսանողը պետք է իմանա.

Կոռոզիայի գործընթացների բնույթ: Կոռոզիայից մետաղների պաշտպանության հիմնական մեթոդները, դրանց դասակարգումը եւ գործողությունների մեխանիզմը:

Հիմնական եւ լրացուցիչ գրականություն

Հիմնական

1. Glinka N.L. Ընդհանուր քիմիա. Դասավանդող բուհերի համար / Էդ. Á.Ì. Էրմակովա: - ed. 28-րդ, հանգիստ: եւ ավելացնել: - Մ. Ինտեգրալ մամուլ, 2000. - P. 27-36:

2. Ախմետով N.S. Ընդհանուր եւ անօրգանական քիմիա: M: Hyshk. SK., 2005. 743 էջ.

3. Ugay Ya.A. Ընդհանուր եւ անօրգանական քիմիա: M: Hyshk. SK, 2004. 527 P.

4. Glinka N.L. Ընդհանուր քիմիայի առաջադրանքներ եւ վարժություններ. Համալսարանների համար ուսումնական ձեռնարկ / Էդ. Վ.Ա. Rabinovich et al.: Ինտեգրալ մամուլ, 1997 թ. - 240 վ.

Լրացուցիչ

5. Nekrasov B.V. Ընդհանուր քիմիայի հիմունքներ: SPB-M: Ավելի բարձր: Shk, 2003 T. 1, 2.

6. Կորովին Ն.Վ. Ընդհանուր քիմիա: M: Hyshk.sk., 2005. 557 էջ.

7. Սեմինար ընդհանուր եւ անօրգանական քիմիայի վերաբերյալ. Համալսարանական ուսանողների նպաստ: / In եւ. Fionov, TM Կուրուխտինա, Զ.Ն. Dymova et al; Ed. Ն.Ն. Պավլովա, Վ.Ի. Ֆրոլովա: - 2-րդ խմբ., Պերերաբ: եւ ավելացնել: - Մ. Drop, 2002. - P. 33-47:

Ամբիոնի մեթոդական զարգացում

8. Գարկուշին I.K., Lisov N.I., Նեմկով Ա.Վ. Տեխնիկական համալսարանների ընդհանուր քիմիա: Ուսուցողական. Սամարսկ. Պետություն թաքն Համալսարան, Սամարա: - 2003. - P. 144-166:

9. Zhilyeva I.I., Gromakovskaya A.G. Մետաղների կոռոզիոն: Մեթոդ: Ուղեցույցներ լաբորատոր աշխատանքների համար:

1. Կոռոզիա Կոռոզսերեր(Լատ.) - Քարքարեք:

Կոռոզիան մետաղի եւ արտադրանքի ոչնչացումն է շրջակա միջավայրի հետ քիմիական փոխազդեցության պատճառով:

Կոռոզիա - փուլի տարանջատման մակերեսին հոսող ռեդոքսերոգեն գործընթաց `մետաղ / հեղուկ, մետաղ / գազ: Սա ինքնաբուխ գործընթաց է, որը հանգեցնում է ջերմոդինամիկապես ավելի կայուն միացությունների պատրաստմանը:

Կոռոզիայի պատճառով մետաղի տարեկան կորուստը արդյունաբերական գլոբալ պաշարների 10 - 12% է:

Կոռոզիայի բաժանման հիմնական տեսակները:

Կոռոզիայի հոսքի մեխանիզմով.

Քիմիական - eC րավոլիտներում ընթանում է - մետաղի տարասեռ փոխազդեցություն օքսիդացնող գործակալով (գազ, ոչ էլեկտրոլիտ);


Էլեկտրաքիմիական - հոսքեր էլեկտրոլիտներում. Օքսիդացուցիչով մետաղի փոխազդեցությունը ներառում է օքսիդիչի (էլեկտրոլիտ, խոնավ-մթնոլորտային, հող)

Մետաղի մակերեսի ոչնչացման բնույթով:

Համազգեստ (ընդհանուր) - բաշխվում է քիչ թե շատ հավասարաչափ մետաղի ամբողջ մակերեսի վրա.

Տեղական - stains (խոցեր);

Կետ (մակերեսի վրա) կամ փոս (մեծ խորությամբ);

Intercystalline - հացահատիկի սահմաններում (ամենավտանգավորը `խառնուրդի կառուցվածքի հատիկների միջեւ փոխհարաբերությունները).

SubsoRiFace - աննկատելի (մետաղի մակերեսի տակ);

Ընտրողական - համաձուլվածքների բաղադրիչներից մեկի լուծարում.

Cracking - քիմիական ռեակտիվների միաժամանակյա հետեւանքներով եւ բարձր մեխանիկական սթրեսներով.

Ընտրովի - ընտրողական:

Քիմիական եւ էլեկտրաքիմիական կոռոզիան ավելի մանրամասն հաշվի առեք.

2. Քիմիական կոռոզիա

Քիմիական կոռոզիայի էությունը մետաղի օքսիդացման մեջ է շրջակա միջավայրի հետ քիմիական փոխազդեցության արդյունքում:

Մետաղի քիմիական ոչնչացումը պատճառող միջոցը կոչվում է ագրեսիվ:

Քիմիական կոռոզիան իրականացվում է էլեկտրոնային փոստի փոխանցմամբ մետաղական ատոմից մինչեւ օքսիդացնող գործակալ ատոմ:

Քիմիական կոռոզիան բաժանված է գազի եւ ոչ էլեկտրոլիտի (հեղուկ ոչ էլեկտրոզի):

Հեղուկ ոչ էլեկտրոզիմը զարգանում է քիմիական սարքավորումների շահագործման ընթացքում, նավթի եւ դրա արտադրանքի, հեղուկ բրոմի, բենզինի, կերոսինի եւ այլնի հետ շփման ընթացքում: Նյութեր, որոնք չեն հաղորդիչ էլեկտրական հոսանք:

Գազերի կոռոզիան (գազի կոռոզիան ամենատարածվածն է) տեղի է ունենում բարձրացված ջերմաստիճանում, երբ մետաղի մակերեսին խոնավության խտացումը անհնար է: Գազի կոռոզիան ենթակա է վառարանների, ներքին այրման շարժիչների, գազի տուրբինային շեղբերների եւ այլն: Գազի կոռոզիան նույնպես ենթարկվում է ջերմային բուժման ենթարկված մետաղի: Մետաղի մակերեսի վրա գազի կոռոզիայից, ձեւավորվում են համապատասխան միացություններ, օքսիդներ, սուլֆիդներ եւ այլն (Այսպիսով, ջերմաստիճանի գործողությամբ գործարանում առկա գործառույթի ձեւավորմամբ օքսիդացվում է ծծմբի ձեւավորմամբ գալիս է եւ արձագանքը մետաղի հետ, դրանով իսկ ոչնչացնելով այն)

Մեծացնելով ջերմաստիճանը, ավելանում է գազի կոռոզիայից տոկոսադրույքը:

Գազի կոռոզիայից մասնավոր դեպք - ջրածնի կոռոզիա (ջրածինը պողպատից ածխածինը կապում է չհագեցած ածխաջրածինների մեջ `մեթան եւ այլն)

Fe 3 C (Cementitis) + 2H 2 3FE + CH 4

Carbonyl - ME + NCO ME (CO) n

Մաքուր մետաղները շատ դեպքերում գրեթե չեն կոռոզիայից: Նույնիսկ երկաթը, ինչպես երկաթը, ամբողջովին մաքուր ձեւով, չի ժանգում: Բայց սովորական մետաղները միշտ պարունակում են տարբեր կեղտաջրեր, որոնք բարենպաստ պայմաններ են ստեղծում կոռոզիայից:

Մի շարք մետաղների վրա ձեւավորվում է օքսիդի բարակ շերտ:

Որպես օրինակ, մետաղի մակերեւույթի վրա օքսիդների ձեւավորումը ցույց է տրված նկարում.

Եթե \u200b\u200bֆիլմը ամուր միացված է մետաղի մակերեսին եւ չունի մեխանիկական վնաս, այն պաշտպանում է մետաղը հետագա օքսիդացումից: Նման պաշտպանիչ ֆիլմերը մատչելի են ալյումինե, քրոմ, ցինկ, մանգան, տիտան, վանադիում, նիկելի եւ կոբալտի: Որպեսզի օքսիդի կինոնկարը պաշտպանելու համար, այն պետք է լինի ամուր, ունենա բարձր կպչունություն, որպեսզի դիմացկուն լինի ագրեսիվ լրատվամիջոցներին, այս մետաղների մոտակայքում ունենա ջերմային ընդլայնման գործակից:

Այն ունի ծակոտկեն երկաթ, այն հեշտությամբ առանձնացված է մակերեւույթից եւ, հետեւաբար, ի վիճակի չէ պաշտպանել մետաղը ոչնչացումից:

Կոռոզիոնա-ակտիվ գազերի ենթարկված սարքավորումների արտադրության համար օգտագործվում են ջերմակայուն համաձուլվածքներ: Պողպատե եւ չուգունի ջերմային դիմադրություն հաղորդելու համար, քրոմը, նիկելը, ալյումինը ներմուծվում են դրանց կազմի մեջ. Օգտագործվում են նաեւ նիկելի կամ կոբալտի վրա հիմնված համաձուլվածքներ:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիա

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիան տեղի է ունենում էլեկտրոլիտային միջավայրում երկու տարասեռ մետաղների (կամ ոչ մետաղների կեղտաջրերի) շփման ժամանակ:

Ի տարբերություն քիմիական կոռոզիայից, էլեկտրոնների փոխանցումը անցնում է հաղորդիչ միջոցով `էլեկտրոլիտ: Կոռոզիան անցնում է մետաղական կոնտակտների տեղերում, որոնք ունեն էլեկտրոդների տարբեր ներուժներ, որոնք կատարում են էլեկտրոդների դերը:

Մետաղի մակերեւույթի տարբեր պարամոնացիաների բոլոր դեպքերում տեղական միկրոօղական տարրերը ինքնաբուխ են առաջանում `գալվանոոպարներ:

Երբ էլեկտրամոնտիվը, էլեկտրոնների հոսքը ուղղվում է ավելի ակտիվ մետաղից մինչեւ ավելի քիչ եւ ավելի ակտիվ մետաղի փլուզված: Պարզ դաշտի դեպքում զույգը հայտնվում է ավելի մեծ ուժի հոսանք, այնքան ավելի հեռու մետաղներ սթրեսների շարքում:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի արագությունը կախված է մետաղի բնույթից, էլեկտրոլիտի եւ ջերմաստիճանի բնույթից:

Մետաղի կոռոզիայից տոկոսադրույքը նույնպես աճում է, երբ միացված են ոչ մետաղական կեղտերը, որի ներուժն ավելի բարձր է, քան բազային մետաղի ներուժը: Այսպիսով, օքսիդների կամ խարամների ներառումը պողպատից խստորեն նվազեցնում է իր կոռոզիոն դիմադրությունը:

Շրջակա միջավայրի կեղտը կարող է համախմբվել մետաղի մակերեսին, ինչպես նաեւ կատալիապես ազդել կոռոզիայից, արագացնելով կամ դանդաղեցնելով: Օրինակ, երկաթի խառնուրդի շատ ավելի արագ է ծովային ջրամբարում շատ ավելի արագ, քան ջրի մեջ գտնվող թթվածնի նույն կոնցենտրացիան, որը չի պարունակում քլորիդներ: Դա պայմանավորված է նրանով, որ քլորիդ իոնները, երկաթի մակերեւույթի վրա ազդող, կանխում են դրա վրա պաշտպանիչ շերտերի ձեւավորումը:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի տեսակները

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի առավել բնորոշ տեսակները.

Մթնոլորտային - անցնում է խոնավ օդում նորմալ ջերմաստիճանում: Մետաղի մակերեսը ծածկված է խոնավեցված թթվածին պարունակող խոնավությամբ ֆիլմով: Կոռոզիայի ինտենսիվությունը մեծանում է օդի խոնավության բարձրացումով, գազային գազի բովանդակության բովանդակությունը, 2 եւ So 2, փոշու, մուրի, ինչպես նաեւ մետաղի եւ ճաքերի մակերեսի վրա:

Տարբեր. Չոր մթնոլորտային կոռոզիայից հոսում է 60% հարաբերական խոնավության պայմաններում, թթվածնի եւ թաց մթնոլորտի գործողությամբ: Կոռոզիան մետաղական կառույցների ոչնչացումն է անձրեւի, ձյան եւ մառախուղների գործողության ներքո:

Հող - Մետաղները շփվում են հողի խոնավության հետ, որը պարունակում է լուծարված թթվածին: Անոդային ոչնչացում, ավելի մեծ խոնավությամբ եւ օդի պակաս հասանելի տարածքներով: Հատկապես կոռոզիայից ակտիվ հողեր, բարձր խոնավությամբ, թթվայնությամբ եւ էլեկտրական հաղորդունակությամբ: Հետեւաբար, հետեւյալ բնութագրերը ազդում են գազի կոռոզիայից `ծակոտկենություն, pH, էլեկտրական հաղորդունակություն, լուծարված աղերի առկայություն:

Նման պայմաններում խողովակաշարերը ոչնչացվում են դրանց տեղադրումից վեց ամիս հետո, եթե պաշտպանությունից հատուկ միջոցներ չեն ձեռնարկվում:

Ծովային կոռոզիա - Դա ծովի ջրի մեջ կոռոզիացիա է, որի ագրեսիվությունը պայմանավորված է թթվածնի պարունակությամբ եւ դրա մեջ մետաղական քլորիդների առկայությամբ, ինչը կանխում է արդյունավետ պաշտպանիչ ֆիլմերի ձեւավորումը: Այն առավել խստորեն ընթանում է ջրի եւ մթնոլորտի սահմաններում:

Էլեկտրոսին - Դա տեղի է ունենում արտառոց աղբյուրներից բխող թափառող հոսանքների գործողության ներքո (էլեկտրաէներգիայի գծեր, էլեկտրական երկաթուղիներ, էլեկտրական երկաթուղիներ, տարբեր էլեկտրական կայանքներ, որոնք գործում են մշտական \u200b\u200bէլեկտրական հոսանքի վրա), որոնք ունեն էլեկտրական անբավարար էլեկտրական մեկուսացման միջոցով, հոսանքը կարող է լրանալ հողի մեջ: Թափառող հոսանքը, որը հարվածում է մետաղական առարկան գետնին, ինչ-որ տեղում է մտնում գետնին, պատճառելով ելքի տեղանքի ոչնչացում, որը կոչվում է անոդի արտադրություն, որտեղ նկատվում է անոդի արտադրություն: Թափառող հոսանքները առաջացնում են գազատարների, նավթատարների, էլեկտրոկամֆելի, տարբեր ստորգետնյա մետաղական կոնստրուկցիաների կոռոզիայից:

4. Կոռոզիայի դեմ պայքարի մեթոդներ

Ագրեսիվ միջավայրից մետաղների մեկուսացում (Ծածկույթներ ) :

Մետաղյա ծածկույթներ - մեկ այլ մետաղի շերտով պաշտպանված մետաղի ծածկույթ, որը գործնականում չի միջնադարեց նույն պայմաններով:

Ապրանքը տարբեր մետաղներով ծածկելիս անհրաժեշտ է հիշել, որ ծածկույթը եւ պաշտպանված մետաղը կարող են ձեւավորել գալվանական զույգ: Որոշ պայմաններում նրա աշխատանքը կարող է կամ ուժեղացնել պաշտպանիչ ազդեցությունը կամ, ընդհակառակը, բարձրացնել պաշտպանված մետաղի կոռոզիտիան:

Անոդ ծածկույթ, Օրինակ, Գալվանո զույգի ցինկի ծածկույթի տեղական խախտմամբ, ցինկ երկաթե անոդը կլինի ցինկ, որը կփլուզվի, պաշտպանելով երկաթը:

Կաթոդիկ ծածկույթ, Եւ թիթեղյա երկաթի կտորի մեջ, անագ ծածկույթի խախտմամբ, երկաթը կտարածվի, քանի որ Այս զույգում դա անոդ է:

Որոշ ագրեսիվ լրատվամիջոցներում ծածկույթների քայքայիչ կայունության տարբերությունները եւ վերջավոր կոռոզիոն արտադրանքների հատկությունները որոշում են այս ծածկույթների կիրառման հատուկ ոլորտները:

Ոչ մետաղական ծածկույթներ - բարձր պոլիմերային նյութերի (ռետինե, պլաստմասսա), լաքեր, օլֆեր, բարձր պոլիմերային եւ անօրգանական գունավորող նյութերի կոմպոզիցիաներ:

Ռետինե ծածկույթը կոչվում է - Humming, եւ բետոն - Togotrovita

Բոլոր մետաղական արտադրանքների 90% -ը պաշտպանված է նման ձեւով: Էժան, պարզապես կիրառեք դրանք, բայց դրանք ամուր չեն:

Քիմիական ծածկույթներ (ավելի հուսալի).

Մետաղական օքսիդի կինոնկարներ (0.3 միկրոնի հաստություն), որը ձեռք է բերվել թթվածնի կամ համապատասխան օքսիդացնող գործակալների (HNO 3, K 2 CR 2 O 7 եւ այլն) մետաղների մակերեսին: Հաճախ, նման օքսիդի ֆիլմերը ձեւավորվում են մետաղների մակերեւույթի վրա, պարզապես օդի հետ կապվելու ժամանակ, ինչը քիմիապես համեմատաբար ակտիվ մետաղներ է դարձնում (ZN, Al) գործնականում կոռոզիոն դիմացկուն:

Կարող են նվագել ազոտի կամ ամոնիակի գործողությունների ներքո ձեւավորված պաշտպանիչ նիտրիդային ֆիլմեր որոշ մետաղների մակերեւույթի վրա.

Արհեստական \u200b\u200bօքսիդացում (մինչեւ 30 միկրոն հաստ), նիտրաքար եւ ֆոսֆատ եւ ներկային ծածկույթներ կիրառվում են օքսիդացված, ազոտացված եւ ֆոսֆատացված մետաղի վրա:

Այսպիսով, երկաթի օքսիդացումը (սեղմված պողպատ) իրականացվում է նատրիումի հիդրօքսիդի խառնուրդով (800 գ / լ) նիտրատ (50 գ / լ) եւ նիտրիտ (200 գ / լ) նատրիումի միջոցով, 140 O C ջերմաստիճանում:

Երկաթյա օքսիդացումը հանգեցնում է FE 3 O 4 - սեւ կամ FE 2-ի իր մակերեսի ձեւավորմանը:

Եվ ֆոսֆթի համար օգտագործվում են մանգանի եւ երկաթի ֆոսֆատները, ինչը հանգեցնում է եռալու երկաթի դժվար լուծելի ֆիլմերի ձեւավորմանը:

Ֆոսֆատը եւ օքսիդի ֆիլմերը հաճախ օգտագործվում են որպես էլեկտրական մեկուսիչ ծածկույթներ, օրինակ, տրանսֆորմատորային ափսեներ (նման ֆիլմերի խզման լարումը կարող է հասնել 600 V):

5. Էլեկտրաքիմիական պաշտպանության մեթոդներ - Պաշտպանված մետաղի ներուժի փոփոխության հիման վրա եւ կապված չեն կոռոզիոն միջավայրից մետաղի մեկուսացման հետ:

Կաթոդիկ (էլեկտրական պաշտպանություն) պաշտպանված դիզայն է, որը գտնվում է էլեկտրոլիտային միջավայրում (օրինակ, հողի ջրի մեջ), միանում է էլեկտրաէներգիայի արտաքին աղբյուրի (բացասական բեւեռի) կաթոդին: Նույն ագրեսիվ միջավայրում տեղադրվում է հին մետաղի (երկաթուղային կամ ճառագայթ) մի կտոր, որը կցված է էլեկտրաէներգիայի արտաքին աղբյուրի անոդին: Փաստորեն, այն ծառայում է որպես կաթոդին մատակարարվող էլեկտրոնների աղբյուր: Կոռոզիայի գործընթացում հին մետաղի այս կտորը ոչնչացվում է:

Կաթոդի պաշտպանություն

Պաշտպանիչ (Anodic) - օգտագործվում է հատուկ անոդ, օգտագործվում է պաշտպանիչ, որն օգտագործվում է ավելի ակտիվ, քան պաշտպանված դիզայնի (ZN, MG) մետաղը: Պաշտպանիչը միացված է էլեկտրական ընթացիկ դիրիժորի պահպանվող ձեւավորման հետ: Կոռոզիայի գործընթացում պաշտպանը ոչնչացվում է:

Այս մեթոդը օգտագործվում է նավերի ստորջրյա մասերի տուրբինների կոռոզիոն շեղբերներից պաշտպանելու համար, աղի արտադրանքներով գործող սառնարանային սարքավորումները պաշտպանելու համար:

Ազդեցություն ագրեսիվ միջավայրի վրա

Մետաղական արտադրանքների կոռոզիայից դանդաղեցնելու համար նյութերը ներդրվում են (առավել հաճախ օրգանական), որը կոչվում է կոռոզիոն ինհիբիտորներ, որոնք անցնում են մետաղական մակերեսը եւ կանխում են կոռոզիոն գործընթացների զարգացումը: Դա մեծ նշանակություն ունի այն դեպքերում, երբ մետաղը պետք է պաշտպանված լինի թթուներով կոռոզիայից: Կոռոզիայի խանգարող սարքերը լայնորեն օգտագործվում են գոլորշու կաթսաների քիմիական մաքրման մեջ, թափոնների արտադրանքներից մասշտաբը հեռացնելու, ինչպես նաեւ պողպատե բեռնարկղերով պահելու եւ տեղափոխման ժամանակ: Tiomatory (ածխածնային սուլֆիդ C (NH 2) 2 վ), Dietylamine, Urotropin (Hexamethylenetetramine (ch 2) 6 N 4) եւ Amines- ի այլ ածանցյալներ, ինչպես անօրգանական, նիտրիտներ, ալկալիներ, ալկալիս մետաղներ եւ այլն:

Կոռոզիայից մետաղների պաշտպանության մեթոդների նույն խմբին ներառում է նաեւ ջրի թողարկում, որը գնում է գոլորշու կաթսաների սնուցում, դրա մեջ լուծված թթվածնից, օրինակ, երկաթի չիպերի շերտի միջոցով ջուրը զտելու դեպքում ,