De frases "Metal Corrosion" concludeert veel meer dan de naam van de populaire rockband. Corrosie vernietigt onherroepelijk het metaal en draait het in een kanaal: van het gehele ijzer geproduceerd in de wereld, wordt 10% volledig ingestort in hetzelfde jaar. De situatie met het Russische metal ziet er als volgt uit - al het metaal dat in de zesde domeinoven van ons land wordt geplaatst, wordt vóór het einde van het jaar roestige leidingen.

De uitdrukking "kost een cent" met betrekking tot de corrosie van het metaal is meer dan waar - de jaarlijkse schade veroorzaakt door corrosie is ten minste 4% van het jaarinkomen van een ontwikkeld land, en in Rusland wordt de hoeveelheid schade berekend een decennium-cijferig nummer. Dus wat veroorzaakt corrosieve processen van metalen en hoe om te gaan met hen?

Wat is corrosie van metalen

De vernietiging van metalen als gevolg van elektrochemische (ontbinding in vochtbevattende lucht- of waterige medium-elektrolyt) of chemische stof (de vorming van metaalverbindingen met hoge agressie chemische agentia) van interactie met de externe omgeving. Het corrosieproces in metalen kan zich alleen ontwikkelen in sommige oppervlaktegebieden (lokale corrosie), bedek het gehele oppervlak (uniforme corrosie) of vernietig het metaal langs de korrelgrenzen (intercrystallijne corrosie).

Het metaal onder invloed van zuurstof en water wordt een losbruin poeder, meer bekend als roest (FE 2 O 3 · H20).

Chemische corrosie

Dit proces vindt plaats in media die geen elektrische stroomgeleiders zijn (droge gassen, organische vloeistoffen - aardolieproducten, alcoholen, enz.), En de intensiteit van corrosie neemt toe met een temperatuurstijging - als gevolg hiervan, wordt een oxidefilm gevormd het oppervlak van de metalen.

Chemische corrosie is onderhevig aan absoluut alle metalen - zowel zwart en gekleurd. Actieve non-ferrometalen (bijvoorbeeld - aluminium) onder de invloed van corrosie zijn bekleed met een oxidefilm die diepe oxidatie voorkomt en het metaal beschermt. En zo'n klein actief metaal, zoals koper, onder de invloed van vocht van de lucht verwerft een groenachtige RAID - een patina. Bovendien beschermt de oxidefilm het metaal van corrosie niet in alle gevallen - alleen als de kristalchemische structuur van de resulterende film aanzienlijk is door de structuur van het metaal, anders zal de film niet helpen.

Legeringen zijn onderworpen aan een ander type corrosie: sommige elementen van legeringen zijn niet geoxideerd, maar hersteld (bijvoorbeeld in combinatie van hoge temperaturen en druk in staalsoorten, worden de carbiden gereduceerd door waterstof), terwijl de legeringen volledig de nodige kenmerken verliezen.

Elektrochemische corrosie

Het proces van elektrochemische corrosie heeft geen verplichte onderdompeling van het metaal in de elektrolyt - een voldoende dunne elektrolytische film op het oppervlak (vaak elektrolytische oplossingen impregneren het milieu rondom het metaal (beton, bodem, enz.)). De meest voorkomende oorzaak van elektrochemische corrosie is het wijdverspreide gebruik van huishoudelijke en technische zouten (natrium- en kaliumchloriden) om ijs en sneeuw op de wegen in de winter te elimineren - vooral lijdende auto's en ondergrondse communicatie (volgens statistieken, jaarverliezen in de Verenigde Staten Staten uit het gebruik van zouten in de winterperiode. 2,5 miljard dollar).

Het volgende gebeurt: Metalen (legeringen) zijn verloren deel uit van atomen (ze gaan naar een elektrolytische oplossing in de vorm van ionen), elektronen die verloren atomen vervangen worden beschuldigd van een negatieve lading, terwijl de elektrolyt een positieve lading heeft. Een galvanisch paar wordt gevormd: het metaal wordt vernietigd, geleidelijk worden al zijn deeltjes onderdeel van de oplossing. Elektrochemische corrosie kan rondwandelingsstromen veroorzaken die zich voordoen bij lekkage van het elektrische circuit van de stroom van de stroom in waterige oplossingen of naar de grond en van daaruit in de constructie van metaal. Op die plaatsen waar zwervende stromingen uit metalen structuren weer in het water of in de grond komen, komt de schande van metalen op. Vooral vaak ontstane zwervende stromingen op plaatsen van beweging van terrestrisch elektrisch transport (bijvoorbeeld trams en spoorweglocomotieven op elektrische tractie). In slechts één jaar kunnen de zwervende stromingen met geweld in 1A het ijzer oplossen - 9,1 kg, zink - 10,7 kg, lood - 33,4 kg.

Andere oorzaken van metalen corrosie

Straling, productiviteitsproducten van micro-organismen en bacteriën dragen bij aan de ontwikkeling van corrosieprocessen. Corrosie veroorzaakt door zee micro-organismen beschadigt de bodems van schepen en corrosieprocessen veroorzaakt door bacteriën hebben zelfs hun eigen naam - biocorrosie.

De combinatie van de effecten van mechanische spanningen en de externe omgeving versnelt herhaaldelijk corrosie van metalen - hun hittebestendigheid wordt verminderd, oppervlakteoxidefilms zijn beschadigd en op die plaatsen waar het heterogeniteit en scheuren verschijnen, is elektrochemische corrosie geactiveerd.

Metaalbeschermingsmaatregelen van corrosie

De onvermijdelijke gevolgen van technische vooruitgang zijn de vervuiling van onze habitat - een proces dat corrosie van metalen versnelt, aangezien de externe omgeving een toenemende agressie aan hen vertoont. Geen enkele manieren om corrosievernietiging van metalen volledig uit te sluiten, bestaat niet, alles wat er kan worden gedaan, is dit proces vertragen.

Om de vernietiging van metalen te minimaliseren, kunt u het volgende doen: verminder de agressie van het midden rond het metaalproduct; verhoog metaalweerstand tegen corrosie; Sluit de interactie tussen metaal en stoffen uit de externe omgeving die agressie toont.

De mensheid voor duizenden jaren is op vele manieren geprobeerd om metaalproducten te beschermen tegen chemische corrosie, sommige zijn aan deze dag gewend: coating met vet of olie, andere metalen, corrosief in mindere mate (de meest oude methode, die is al meer dan tweeduizend jaar oud - de zaak (coating tin)).

Anticorrosiebescherming met niet-metalen coatings

Niet-metalen coatings - Verven (alkyd, olie en email), vernissen (synthetisch, bitumineus en teer) en polymeren vormen een beschermende film op het oppervlak van de metalen, waardoor (op integriteit), contact opnemen met een externe omgeving en vocht.

Het gebruik van verven en vernissen is gunstig voor het feit dat deze beschermende coatings direct op de montage- en bouwplaats kunnen worden toegepast. De methoden voor het toepassen van verfwerkmaterialen zijn eenvoudig en kunnen worden gemechaniseerd, beschadigde coatings herstellen kan "op zijn plaats" zijn - tijdens gebruik, deze materialen hebben een relatief lage kosten en hun verbruik per eenheid is klein. Hun effectiviteit is echter afhankelijk van de naleving van verschillende voorwaarden: naleving van klimatologische omstandigheden waarin metaalontwerp wordt bediend; de noodzaak om uitsluitend verfmaterialen van hoge kwaliteit te gebruiken; Strikte nalevingstechnologie voor het toepassen van metalen oppervlakken. Paintwork-materialen zijn het beste om meerdere lagen toe te passen - hun bedrag biedt een betere bescherming tegen atmosferische effecten op het metalen oppervlak.

De rol van beschermende coatings op corrosie kan polymeren uitvoeren - epoxyharsen en polystyreen, polyvinylchloride en polyethyleen. In de bouwwerkzaamheden zijn de hypotheekonderdelen van versterkt beton bedekt met coatingmengsel en perchlorvinyl, cement en polystyreen.

Bescherming van ijzer van corrosiecoatings van andere metalen

Er zijn twee soorten metalen coatingsremmers - beschermer (zink, aluminium en cadmiumcoatings) en corrosiebestendig (zilveren coatings, koper, nikkel, chroom en lood). Remmers worden toegepast in een chemische methode: de eerste groep metalen heeft een grotere elektronegebekbaarheid in relatie tot de klier, de tweede is meer elektrische steken. Metalen coatings van ijzeren tin (witte tin, ingeblikte blikjes) en zink (gegalvaniseerd ijzer - dakbedekking) geproduceerd uit het), verkregen door het strijken van het vel strijken door de smelt van een van deze metalen.

Vaak zijn gietijzeren en stalen versterking onderhevig aan zink, evenals waterleidingen - deze bewerking verhoogt hun weerstand aanzienlijk tegen corrosie, maar alleen in koud water (met warm waterdraad dragen gegalvaniseerde buizen sneller dan niet-zink). Ondanks de efficiëntie van galvaniseren, geeft het geen perfecte bescherming - bevat de zinkcoating vaak scheuren om te elimineren welke pre-nikking van metalen oppervlakken (nikkelcoating) vereist is. Zinkcoatings staan \u200b\u200bniet toe dat verfmaterialen erop zijn - er is geen stabiele coating.

De beste oplossing voor anti-corrosiebescherming is een aluminium coating. Dit metaal heeft een kleinere verhouding, wat betekent dat het minder verbruikt, gealuminiseerde oppervlakken kunnen worden geverfd en een laag verfwerk zal stabiel zijn. Bovendien heeft de aluminiumcoating in vergelijking met de gegalvaniseerde coating meer weerstand in agressieve omgevingen. Aluminisatie is zwak gedistribueerd vanwege de complexiteit van deze coating op een metalen plaat - aluminium in de gesmolten toestand vertoont hoge agressie met andere metalen (om deze reden kan de aluminiumsmelt niet in het stalen bad worden gehouden). Misschien zal dit probleem in de zeer nabije toekomst volledig worden opgelost - de oorspronkelijke manier van uitvoeren van aluminisatie werd gevonden door Russische wetenschappers. De essentie van de ontwikkeling is niet om de stalen plaat in de aluminiumsmelt te dompelen en het vloeibare aluminium naar de staalplaat opheft.

Verhoogde corrosieweerstand door het toevoegen van legeringsadditieven aan stalen legeringen

Inleiding tot de stalen legering van chroom, titanium, mangaan, nikkel en koper kunt u gelegeerd staal met hoge anti-corrosie-eigenschappen. Een speciale inzet van de stalen legering geeft een groot deel van het chroom, waaraan een grote densiteitoxidefilm is gevormd op het oppervlak van de structuren. De introductie in de samenstelling van laaggelegeerd en koolstofstaalkoper (van 0,2% tot 0,5%) maakt het mogelijk om hun corrosieve stabiliteit met 1,5-2 keer te vergroten. Legeringsadditieven worden ingevoerd in staal met de regels van Tamman: hoge corrosieve stabiliteit wordt bereikt wanneer een atoom van het legeringsmetaal acht ijzeren atomen is.

Maatregelen om elektrochemische corrosie tegen te gaan

Om het te verminderen, is het noodzakelijk om de corrosieve activiteit van het medium te verlagen door niet-metalen remmers in te voeren en het aantal componenten te verminderen dat in staat is om een \u200b\u200belektrochemische reactie te starten. Op deze manier zal er een afname zijn in de zuurgraad van bodems en waterige oplossingen in contact met metalen. Om ijzercorrosie (de legeringen) te verminderen, evenals messing, koper, lood en zink uit waterige oplossingen, is het noodzakelijk om koolstofdioxide en zuurstof te verwijderen. In de elektriciteitssector, verwijdering van waterchloriden die in staat is om de lokale corrosie te beïnvloeden. Het gebruik van het verlies van grond kan het worden verminderd door de zuurgraad.

Bescherming tegen zwervende stromingen

Het verminderen van de elektroconososie van ondergrondse communicatie en ingeslikte metaalstructuren is mogelijk onder voorbehoud van verschillende regels:

• de bouwwerf die de bron van de zwervende stroom dient, moet worden gecombineerd met een metalen geleider met een tramrail;
• verwarmingsnetwerken moeten op de maximale afstand van de spoorwegen worden geplaatst, waarvoor elektrisch transport beweegt, minimaliseert het aantal kruispunten;
• het gebruik van elektrische isolerende buissteunen om de overgangsweerstand tussen de bodem en pijpleidingen te verhogen;
• op inputs aan objecten (potentiële bronnen van zwervende stromen) is de installatie van isolerende flenzen noodzakelijk;
• op de flensfittingen en de Surp-compensatoren, installeer de geleidende longitudinale jumpers - om de longitudinale elektrische geleidbaarheid op het beschermde gedeelte van pijpleidingen te bouwen;
• om de potentialen van pijpleidingen zich parallel te niveaien, is het noodzakelijk om transversale elektrokeepers op aangrenzende secties vast te stellen.

Bescherming van metalen voorwerpen uitgerust met isolatie, evenals stalen structuren van kleine omvang, wordt uitgevoerd met behulp van een loopvlak dat de anode-functie uitvoert. Het materiaal voor het loopvlak dient een van de actieve metalen (zink, magnesium, aluminium en hun legeringen) - het neemt de meeste elektrochemische corrosie op, het vernietigen en onderhouden van de hoofdconstructie. Eén anode van magnesium biedt bijvoorbeeld bescherming voor 8 km pijpleiding.

Abdyuzhanov Rustam, vooral voor rmnt.ru

Corrosie van metalen (van laat laat. Corrosio - Rogue) - Physico-chemische interactie van metaalmateriaal en medium, wat leidt tot een verslechtering van de operationele eigenschappen van het materiaal, het milieu of technisch systeem, wiens delen ze zijn.

De op corrosie gebaseerde metalen zijn een chemische reactie tussen het materiaal en het medium of tussen hun componenten die stromen op de grens van de fasepartitie. Dit proces is spontaan en is ook een gevolg.redox-reacties met milieucomponenten. Chemicaliën die bouwmaterialen vernietigen, worden agressief genoemd. Het agressieve medium kan dienen als atmosferische lucht, water, verschillende oplossingen van chemicaliën, gassen. Het proces van vernietiging van het materiaal wordt verbeterd als er zelfs een klein aantal zuren of zouten in water is, in de bodem in aanwezigheid van bodemwaterzouten en oscillaties van grondwaterniveaus.

Corrosieprocessen classificeren:

1) Onder de corrositeitsomstandigheden

2) door het mechanisme van het proces,

3) door de aard van de vernietiging van corrosie.

Door corrosieomstandighedendie erg divers zijn, onderscheiden verschillende soorten corrosie.

Corrosieomgevingen en vernietigd door hen zijn zo kenmerkend dat de corrosieprocessen zich voordoen in deze omgevingen. Dus, toewijzen gascorrosie, d.w.z. chemische corrosie Onder de actie van hete gassen (bij een temperatuur van veel boven het dauwpunt).

Sommige gevallen zijn kenmerkend elektrochemische corrosie (voornamelijk met kathodereductie van zuurstof) in natuurlijke omgevingen: atmosferisch - in zuivere of verontreinigde lucht tijdens vocht, voldoende om een \u200b\u200bfilmfilm elektrolyt te vormen (vooral in de aanwezigheid van agressieve gassen, bijvoorbeeld CO 2, CL2 of zuren, zouten, enz.); Zee - onder de werking van zeewater en ondergronds - in bodem en bodems.

Corrosie onder spanning Het ontwikkelt zich in de zone van de trek- of buigmechanische belastingen, evenals restvervormingen of thermische spanningen en leidt in de regel tot transcristallijne corrosie-kraken, die onderhevig is aan bijvoorbeeld stalen kabels en bronnen in atmosferische omstandigheden, koolstofhoudende en roestvrij staal in stomile-installaties, hoogsterkte titaniumlegeringen in zeewater, enz.

Met alternatieve belastingen kunnen zich manifesteren corrosie vermoeidheid, uitgedrukt in een min of meer scherpe afname van de limiet van het metaalvermoeidheid in de aanwezigheid van een corrosiemedium. Corrosie erosie (of corrosie door wrijving) Het is een versnelde metalen slijtage met de gelijktijdige effecten van wederzijds versterkende corrosie- en schurende factoren (glijdende wrijving, de stroom van schurende deeltjes, enz.).

Cavitatiecorrosie met betrekking tot het gebeurt bij cavitatiemodi van metaal die door een agressief medium stroomt, wanneer de continue gebeurtenis en "Slamming" van kleine vacuümbellen een stroom van destructieve microhydraulische slagen op het metalen oppervlak creëren. Sluitende soort kunnen worden overwogen bijtende corrosie, waargenomen in de contactplaatsen strak gecomprimeerd of aan de andere details, als microscopische verschuivingsverplaatsingen optreden tussen hun oppervlakken.

Het elektrische stroom lekt door de metalen grens met het agressieve mediumoorzaken afhankelijk van de aard en de richting van lekkage extra anode- en kathodesreacties die rechtstreeks of indirect kunnen leiden tot de versnelde lokale of totale vernietiging van het metaal ( corrosie van zwervende stroom). Soortgelijke verwoestingen gelokaliseerd in de buurt van het contact kunnen contact leiden in elektrolyt van twee heterogene metalen die een gesloten galvanisch element vormen - bERICHTJE STUREN Corrosie.

In smalle openingen tussen de delen, evenals onder de defecte coating of de groei, waar de elektrolyt doordringt, maar de zuurstofvrije toegang vereist voor de passivering van het metaal kan worden ontwikkeld. slit corrosieWaarin de ontbinding van het metaal voornamelijk in de gleuf optreedt, en de kathode-reacties gedeeltelijk of volledig doorgaan met het op het open oppervlak.

Het is gebruikelijk om ook toe te wijzen biologische corrosie , het lopen onder de invloed van bacteriën voor natuurlijke leven en andere organismen, en stralingscorrosie- bij blootstelling aan radioactieve straling.

1 . Gascorrosie- Corrosie van metalen in gassen bij hoge temperaturen (bijvoorbeeld oxidatie en decarbonisatie van staal wanneer verwarmd);

2. Atmosferische corrosie- corrosie van metalen in een atmosfeer van lucht, evenals elk nat gas (bijvoorbeeld roestende stalen structuren in de werkplaats of buitenshuis);

Atmosferische corrosie is het meest voorkomende type corrosie; Ongeveer 80% van de metalen structuren wordt bediend onder atmosferische omstandigheden.
De belangrijkste factor die het mechanisme en de snelheid van atmosferische corrosie bepalen, is de mate van hydraterende het metalen oppervlak. Bij de mate van vocht zijn er drie hoofdtypen atmosferische corrosie:

• Natte atmosferische corrosie - Corrosie in de aanwezigheid van een zichtbare film van water op het oppervlak van het metaal (filmdikte van 1 mkm tot 1 mm). Corrosie van dit type wordt waargenomen bij relatieve vochtigheid van ongeveer 100%, wanneer de druppelcondensatie van water op het metaaloppervlak plaatsvindt, evenals met de directe manier van water naar het oppervlak (regen, oppervlakte-hydro-behandeling, enz.);
  
• Natte atmosferische corrosie - Corrosie in de aanwezigheid van een dunne onzichtbare film van water op het oppervlak van een metaal, dat is gevormd als gevolg van capelaire, adsorptie of chemische condensatie tegen relatieve vochtigheid van lucht onder 100% (filmdikte van 10 tot 1000 nm);
  
• Droge atmosferische corrosie - Corrosie in de aanwezigheid van een zeer dunne adsorptiefilm van water op het oppervlak van het metaal (ongeveer verschillende moleculaire lagen van een totale dikte van 1 tot 10 nm), die niet als solide kan worden beschouwd en elektrolytische eigenschappen hebben.
  

Het is duidelijk dat de minimumduur van corrosie plaatsvindt bij droge atmosferische corrosie, die verder gaat onder het mechanisme van chemische corrosie.

Met een toename in de dikte van de waterfilm, het mechanisme van corrosie van de chemische stof tot elektrochemische, die overeenkomt met de snelle toename van het tarief van het corrosieproces.

Uit de bovenstaande afhankelijkheid kan worden gezien dat het maximum van de corrosiesnelheid overeenkomt met de grenzen van regio's II en III, en vervolgens wordt enige vertraging in corrosie waargenomen vanwege de moeilijkheidsgraad van diffusie van zuurstof door de verdikte laag water. Een zelfs dikkere waterlagen op het metalen oppervlak (sectie IV) worden alleen gegeven aan een kleine vertraging van corrosie, aangezien in mindere mate zal worden beïnvloed door de diffusie van zuurstof.

In de praktijk is het niet altijd mogelijk om duidelijk onderscheid te maken tussen deze drie stadia van atmosferische corrosie, omdat er afhankelijk is van de externe omstandigheden een overgang van het ene type naar het andere is. Bijvoorbeeld, een metalen structuur die is gecorrodeerd door het mechanisme van droge corrosie, met een toename van luchtvochtigheid, zal corrosief zijn volgens het mechanisme van natte corrosie, en tijdens de val van neerslag zal er natte corrosie zijn. Wanneer het vocht wordt gedroogd, verandert het proces in de tegenovergestelde richting.

Een aantal factoren beïnvloeden de snelheid van atmosferische corrosie van metalen. De belangrijkste van hen moet worden beschouwd als de duur van het bevochtiging van het oppervlak, dat voornamelijk wordt bepaald door de waarde van de relatieve vochtigheid. Tegelijkertijd neemt in de meeste praktische gevallen de snelheid van metaalcorrosie sterk toe wanneer een bepaalde kritische waarde van relatieve vochtigheid wordt bereikt, waarin een vaste vochtfilm op het metalen oppervlak verschijnt als gevolg van watercondensatie.

Het effect van relatieve vochtigheid van lucht met de atmosferische corrosie van koolstofstaal werd getoond in het cijfer waarbij de afhankelijkheid van de toename van de massa van corrosieproducten M op de relatieve vochtigheid W werd verkregen door blootstelling van staalmonsters in een atmosfeer die 0,01 bevatte % Dus 2 gedurende 55 dagen.

ZEER ten zeerste van invloed op de snelheid van de atmosferische corrosie in de lucht van de onzuiverheden 2, H2 S, NH3, HCL et al. Oplost in de waterfilm, verhogen zij zijn elektrische geleidbaarheid en

Vaste deeltjes uit de atmosfeer, die op het metalen oppervlak vallen, kunnen oplossen, fungeren als schadelijke onzuiverheden (NaCl, Na2S04), of in de vorm van vaste deeltjes om vochtcondensatie op het oppervlak te vergemakkelijken (steenkooldeeltjes, stof, schurende deeltjes , en dergelijke.).

In de praktijk is het moeilijk om de invloed van individuele factoren op de snelheid van metaalcorrosie in specifieke voorwaarden te identificeren, maar het is mogelijk om ongeveer in te schatten, op basis van de gegeneraliseerde kenmerken van de atmosfeer (de beoordeling wordt gegeven in relatieve eenheden ):

droog continentaal - 1-9
Zee net - 38
Zeeindustrie - 50
Industrieel - 65.
Industrieel, sterk vervuild - 100.

3 . Vloeibare corrosie- Corrosie van metalen in een vloeibaar medium: in niet-elektrolyt(Bromine, gesmolten zwavel, organisch oplosmiddel, vloeibare brandstof) en in elektrolyt (zuur, alkalisch, zout, marine, riviercorrosie, corrosie in gesmolten zouten en alkalis). Afhankelijk van de omstandigheden van interactie tussen het medium met het metaal, onderscheidt de vloeibare corrosie van het metaal met een volledige, onvolledige en variabele onderdompeling, corrosie op de waterlijn (nabij de grens tussen het metaal ondergedompeld en niet-gefineerd in een corrosief medium ), Corrosie in een niet-bestendig (rustig) en geroerd (bewegend) corrosiemedium;

Vloeibare corrosie

4. Ondergrondse corrosie - Corrosie van metalen in bodems en bodems (bijvoorbeeld roesten van ondergrondse stalen pijpleidingen);

Ondergrondse corrosie

Volgens het mechanisme is een elektrisch. Corrosie van metalen. Ondergrondse corrosie als gevolg van drie factoren: de corrosie-agressiviteit van bodems en bodems (bodemcorrosie), de actie van zwervende stromingen en de vitale activiteit van micro-organismen.

De corrosie-agressiviteit van de bodem en de grond wordt bepaald door hun structuur, korrelemometrische. Make-up, ud. Elektrisch. Weerstand, vochtigheid, ademend vermogen, pH, enz. Typisch, de bijbehorende agressiviteit van de bodem in verband met carbon-ontlasting wordt geëvalueerd door UD. Elektrisch. De weerstand van de bodem, de gemiddelde dichtheid van de kathodestroom wanneer het elektrodepotentieel 100 MV is, is negatief dan het corrosiepotentieel van het staal; Met betrekking tot aluminium wordt de corrosie-activiteit van de bodem geschat door het gehalte aan chloor, ijzeren ionen erin, de waarde van de pH, met betrekking tot het doorloopgehalte van nitraationen, humus, de pH-waarde.

5. Biocorrosie - Corrosie van metalen onder invloed van het leven van micro-organismen (bijvoorbeeld verhoogde corrosie van staal in de bodemsulfaat-reductie-bacteriën);

Biocorrosie

Biocososions van ondergrondse structuren zijn te wijten aan de OSN. De vitale activiteit van sulfaat, sermoxische en ijzer-oxiderende bacteriën, de aanwezigheid van to-rogge installeert bacteriologen. Voorbeeldstudies van de bodem. Sulfitranging-bacteriën zijn aanwezig in alle bodems, maar bij een merkbaar tarief verloopt de biocorososie alleen wanneer water (of bodem) 105-106 haalbare bacteriën in 1 ml (of in 1 g) bevat.

6. VANturctale corrosie - Corrosie geassocieerd met de structurele heterogeniteit van het metaal (bijvoorbeeld de versnelling van het corrosieproces in oplossingen H2S04 of HC1 met kathodeinsluitsels: carbiden in staal, grafiet in gietijzer, intermetallide CUA1 3 in duralumin);

Structurele corrosie

7. Corrosie van externe stroom - elektrochemische corrosie van metalen onder invloed van stroom van een externe bron (bijvoorbeeld de ontbinding van de stalen anode-aarding van het kathodebeschermingsstation van de ondergrondse pijplijn);

Corrosie van externe stroom

8. Corrosie van zwervende stroom- Elektrochemische corrosie van metaal (bijvoorbeeld ondergrondse pijplijn) onder invloed van de dwalende stroom;

De belangrijkste bronnen van zwervende stromingen in de Elektrithische Cir Earth. DC Spoorwegen, Tram, Metropolitan, Mine Elektrisch transport, DC Power Line op draadsysteem - Aarde. De grootste vernietiging van de rondzwervende stromen wordt veroorzaakt in die plaatsen met ondergrondse faciliteiten, waar de stroomstromen van structuren naar de grond (ts. NIC. Anodezones) .therers van ijzer van corrosie door zwervende stromen zijn 9,1 kg / a · jaar.

Op ondergronds metaal. Constructies kunnen stromen van de orde van honderden versterker en in de aanwezigheid van schade in de beschermende coating, is de stroomdichtheid die stroomt uit de structuur in de anodezone is zo groot dat in een korte periode in de muren van de structuur wordt gevormd door schade. Daarom, in de aanwezigheid van anodische of alternatieve zones op ondergronds metaal. Gebouwencorrosie door zwervende stromingen zijn meestal gevaarlijker dan bodemcorrosie.

9. BERICHTJE STUREN Corrosie - Elektrochemische corrosie veroorzaakt door het contact van metalen met verschillende stationaire potentialen in een gegeven elektrolyt (bijvoorbeeld corrosie in zeewaterdelen van aluminiumlegeringen, die in contact komen met koperen onderdelen).

BERICHTJE STUREN Corrosie

Contactcorrosie in hoge elektrische geleidbaarheid Elektrolyten kunnen optreden in de volgende privézaken:

bij het contacteren met laaggelegeerd staal, verschillende merken, als een van hen wordt gedoteerd met koper en (of) nikkel;


wanneer deze elementen worden ingebracht in lassen in het proces van stalen lassen, niet gedoteerd met deze elementen;


bij blootstelling aan staalconstructies, niet gedoteerd met koper en nikkel, evenals aan gegalvaniseerde staal of aluminiumlegeringen, stof die zware metalen of hun oxiden, hydroxiden, zouten bevat; De vermelde materialen zijn kathoden met betrekking tot staal, aluminium, metaalbeschermende coatings;


als u op het ontwerp van de vermelde materialen van waterstromen komt met bijtende koperen onderdelen;


in het geval van contact met gegalvaniseerde stalen structuren of aluminiumlegeringen, grafiet of ijzerertsstof, cokeskruimel;


bij contact met aluminiumlegeringen, elkaar, als een legering (kathode) wordt gedoteerd met koper, en de andere (anode) ¾ nee;

10. Slit corrosie - Versterking van corrosie in de crèmes en openingen tussen metalen (bijvoorbeeld in schroefdraad- en flensverbindingen van staalconstructies in water), evenals op plaatsen van slecht metalen contact met niet-metalen corrosie-inertatische materialen. Inherent aan roestvrijstalen structuren in agressieve vloeibare media, waarin materialen buiten smalle slots en hiaten stabiel zijn vanwege passieve toestand. vanwege de vorming op hun oppervlak van de beschermende film;

11. Corrosie onder spanning - Corrosie van metalen, terwijl tegelijkertijd wordt blootgesteld aan een bijtende medium en mechanische spanningen. Afhankelijk van de aard van de belastingen, kan corrosie bijtend zijn bij een constante belasting (bijvoorbeeld corrosie van het metaal van stoomketels) en corrosie met variabele lasten (bijvoorbeeld corrosie van assen en hengels van pompen, veren, stalen touwen) ; Het gelijktijdige effect van het corrosiemedium en afwisselende of cyclische trekbelastingen veroorzaakt vaak corrosie vermoeidheid - het verlagen van de vermoeidheidsgrens van het metaal;

Corrosie onder spanning

12. Corrosie cavitatie - de vernietiging van het metaal veroorzaakt door de gelijktijdige corrosie- en impacteffecten van de externe omgeving (bijvoorbeeld de vernietiging van de sluiterblindblind);

Corrosie cavitatie

Cavitatie - (van LAT. Cavitas - leegte) - onderwijs in vloeibare holtes (cavitatie bubbels of holte) gevuld met gas, stoom of mengsel daarvan. Cavitatie treedt op als gevolg van een lokale afname in de druk in de vloeistof, die kan optreden met een toename van de snelheid (hydrodynamische cavitatie). Bewegen met een stroom naar een hoger drukgebied of tijdens een compressiehelftimitatie, steekt de cavitatie bubble slamt, straalt de schokgolf uit.

Cavitatie in veel gevallen is ongewenst. Op apparaten, bijvoorbeeld schroeven en pompen, cavitatie veroorzaakt veel ruis, beschadigt hun componenten, veroorzaakt trillingen en verminderde efficiëntie.

Wanneer cavitatiebellen worden vernietigd, richt de vloeibare energie zich in zeer kleine volumes. Aldus zijn plaatsen van verhoogde temperatuur gevormd en tonen schokgolven, die bronnen van lawaai zijn. Bij het vernietigen wordt de Kavern veel energie vrijgegeven, die basisschade kan veroorzaken. Cavitatie kan bijna elke substantie vernietigen. De gevolgen veroorzaakt door de vernietiging van de Kavern leiden tot de grote slijtage van de componenten en kunnen de levensduur van de schroef en de pomp aanzienlijk verminderen.

Om cavitatie te voorkomen

• kies het materiaal (molybdeenstaal) bestand tegen dit soort erosie;
  
• verminder de oppervlakteruwheid;
  
• verminder de turbulentie van de stroom, verminder het aantal beurten, laat ze gladder maken;
  
• sta geen directe impact van de erosiestraal in de wand van het apparaat, die reflectoren, straalverdelers toepassen;
  
• zuiverende gassen en vloeistoffen van vaste onzuiverheden;
  
• sta niet toe dat hydraulische machines in cavitatiemodus zijn;
  
• draag systematische controle over de slijtage van het materiaal.
  

13. corrosie door wrijving(Corrosie erosie) - de vernietiging van het metaal veroorzaakt door het gelijktijdige effect van het corrosiemedium en de wrijving (bijvoorbeeld de vernietiging van de schacht van de schacht wanneer het lager wordt gewassen met zeewater);

14. Freat-corrosie- Corrosie van metalen met een oscillerende beweging van twee oppervlakken ten opzichte van elkaar onder omstandigheden van het corrosiemedium (bijvoorbeeld de vernietiging van de twee oppervlakken van de metalen delen van de machine die stevig is verbonden door bouten, als gevolg van vibratie in een oxiderende atmosfeer die zuurstof bevat).

Freat-corrosie

Door procesmechanisme Onderscheid chemische en elektrochemische corrosie van metalen:

1. Chemische corrosie- de interactie van het metaal met een corrosiemedium, waarbij de oxidatie van het metaal en de restauratie van de oxidatieve component van de corrosiemedium verloopt in één wet. Voorbeelden van dit type corrosie zijn reacties die in contact komen met zuurstofgebaseerde metalen structuren of andere oxiderende gassen bij hoge temperatuur (meer dan 100 ° C):

2 FE + O 2 \u003d FEO;

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

Als een vaste oxidefilm wordt gevormd als gevolg van chemische corrosie, die voldoende sterke hechting heeft met het oppervlak van de metalen structuur, wordt de toegang van zuurstof naar het metaal belemmerd, de corrosie vertraagt \u200b\u200ben stopt dan. Poreus, slecht bemoeilijkt met het oppervlak van de ontwerpoxidefilm beschermt het metaal niet tegen corrosie. Wanneer het volume van oxide groter is dan het volume van metaaloxidatie en oxide voldoende hechting met het oppervlak van de metalen structuur, beschermt een dergelijke film het metaal van verdere vernietiging. De dikte van de beschermende film van oxide varieert van verschillende moleculaire lagen (5-10) x10 -5 mm tot verschillende microns.

De oxidatie van het materiaal van metalen structuren in contact met het gasmedium treedt op in ketels, rookgassen van ketelruimten, waterverwarmers die aan gasbrandstof werken, warmtewisselaars die actief zijn op vloeibare en vaste brandstof. Als het gasvormige medium geen zwaveldioxide of andere agressieve onzuiverheden bevatte, en de interactie van metaalstructuren met het medium plaatsvond bij een constante temperatuur over het gehele ontwerpvlak, zou een relatief dikke oxidefilm behoorlijk betrouwbare bescherming hebben gediend tegen verdere corrosie. Maar vanwege het feit dat de thermische uitzetting van metaal en oxide anders is, is de oxidefilm flappen, die voorwaarden voor verdere corrosie creëert.

Gascorrosie van staalconstructies kan optreden als gevolg van niet alleen oxidatief, maar ook regeneratieve processen. Met een sterke verwarming van staalstructuren onder hoge druk in een medium dat waterstof bevat, diffundeert de laatste in het volume van staal en vernietigt het materiaal langs het dubbele mechanisme - ontbinding vanwege de interactie van waterstof met koolstof

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

en de oplegging van kwetsbaarheidseigenschappen waren te wijten aan het oplossen van waterstof in het - "waterstofbreekbaarheid".

2. Elektrochemische corrosie- de interactie van het metaal met een corrosiemedium (elektrolytoplossing), waarbij de ionisatie van metaalatomen en het herstel van de oxidatieve component van het corrosiemedium niet in één, de handeling en hun snelheid afhankelijk is van het elektrodepotentieel van de metaal (bijvoorbeeld roeststaal in zeewater).

Bij contact met lucht op het oppervlakoppervlak verschijnt een dunne vochtige film, waarin onzuiverheden in de lucht worden opgelost, bijvoorbeeld koolstofdioxide. In dit geval worden oplossingen gevormd die bijdragen aan elektrochemische corrosie. Verschillende delen van het oppervlak van elk metaal hebben verschillende potentialen.

De redenen hiervoor kunnen onzuiverheden zijn in een metaal, verschillende verwerking van zijn individuele secties, ongelijke omstandigheden (milieu), waarin verschillende delen van het metalen oppervlak zijn. In dit geval worden de gebieden van het metalen oppervlak met het meer elektronegatieve potentiaal de anodes en ontbonden zich.

Elektrochemische corrosie is een samengestelde fenomeen bestaande uit verschillende elementaire processen. Het anodeproces gaat verder op de anodegebieden - de metaalionen (I), en overtollige elektronen (E), die in het metaal blijven, verhuizen naar het kathodegebied. Bij de kathode-gebieden van het metalen oppervlak worden overtollige elektronen geabsorbeerd door ionen, atomen of elektrolytmoleculen (depolarisatoren), die worden hersteld:

e + D → [DE],

waarbij D depolarisator is; E - elektron.

De intensiteit van het elektrochemische intensiteit van de corrosie hangt af van de snelheid van de anodiereactie, waarbij het metaalion van het kristalrooster in de elektrolytoplossing beweegt, en de kathode, bestaande uit de assimilatie van het elektron vrijgestelde tijdens de anode-reactie.

De mogelijkheid van overgang van het metaalion naar de elektrolyt wordt bepaald door de mededeling van de communicatie met elektronen in de tussenprijs van het kristalrooster. Hoe sterker de verbinding tussen elektronen en atomen, hoe moeilijker de overgang van het metaalion in de elektrolyt. In elektrolyten zijn er positief geladen deeltjes - kationen en negatief geladen-anionen. Anionen en kations sluiten zich aan bij Watermoleculen.

De structuur van watermoleculen veroorzaakt zijn polariteit. Elektrostatische interactie treedt op tussen de geladen ionen en polaire watermoleculen van water, waardoor de polaire watermoleculen worden gedefinieerd in het oriënteren van de anionen en kationen.

Bij het verplaatsen van metalen ionen van een kristalrooster in een oplossing van elektrolyt, wordt een gelijkwaardig aantal elektronen vrijgegeven. Dus, op de grens "metaal - elektrolyt", wordt een dubbele elektrische laag gevormd, waarin het metaal negatief wordt in rekening gebracht, is de elektrolyt positief; Er is een sprong van potentieel.

Het vermogen van metalen ionen om in de elektrolytoplossing te gaan, wordt gekenmerkt door elektrodepotentieel, hetgeen de energie-kenmerken is van de dubbele elektrische laag.

Wanneer deze laag het verschil in potentialen bereikt, wordt de overgang van ionen in de oplossing gestopt (een evenwichtstatus gebeurt).

Corrosiediagram: K, K '- kathodische polarisatiecurves; A, een '- anodische polarisatiecurves.

Door de aard van de vernietiging van corrosie onderscheidt de volgende soorten corrosie:

1. solideof algemene corrosiehet volledige oppervlak van het metaal onder de invloed van dit corrosiemedium omvatten. Vaste corrosie is kenmerkend voor staal, aluminium, zink- en aluminium beschermende coatings in alle media waarin de corrosieweerstand van dit materiaal of metalen coating niet voldoende hoog is.

Dit type corrosie wordt gekenmerkt door relatief uniform over het gehele oppervlak door geleidelijke penetratie in de diepten van het metaal, d.w.z. door een afname van de dikte van de dwarsdoorsnede van het element of de dikte van de beschermende metalen coating.

Wanneer corrosie in neutrale, low-alkalische en zwak aangezuurde omgevingen, worden structurele elementen bekleed met een zichtbare laag corrosieproducten, na de mechanische verwijdering waarvan het oppervlak van de structuren, maar zonder duidelijke zweren, corrosie, maar zonder duidelijke zweren, corrosie en spleetpunten; Wanneer corrosie in zuur (en voor zink en aluminium en in alkalische) media, mag de zichtbare laag van corrosieproducten niet worden gevormd.

Het meest vatbaar voor dit type corrosiegebieden zijn in de regel smalle gaten, gaten, oppervlakken onder de hoofden van bouten, noten, andere delen van de opeenhoping van stof, vocht om de reden dat in deze gebieden de werkelijke duur van corrosie is groter dan op open oppervlakken.

Solide corrosie gebeurt:

* uniform die op dezelfde snelheid over het gehele oppervlak van het metaal stromen (bijvoorbeeld koolstofstaalcorrosie in oplossingen H2S04);

* ongelijk die verder gaat met een andere snelheid in verschillende delen van het metalen oppervlak (bijvoorbeeld koolstofstaalcorrosie in zeewater);

* selectief waarbij een structurele component van de legering (grafitisatie van het gietijzer) wordt vernietigd of één component van de legering (messing oscalisatie).

2. lokale corrosiebestrijken van afzonderlijke delen van het metalen oppervlak.

Lokale corrosie het gebeurt:

* corrosievlekken Het is kenmerkend voor aluminium, aluminium en zinkcoatings in omgevingen waarin hun corrosiebestendigheid dicht bij optimale is, en alleen willekeurige factoren kunnen een lokale verstoring van de materiële stabiliteit veroorzaken.

Dit type corrosie wordt gekenmerkt door een kleine diepte van corrosiepenetratie in vergelijking met transversale (aan de oppervlakte) van corrosielesies. De getroffen gebieden zijn gecoat met corrosieproducten als met vaste corrosie. Bij het identificeren van dit type corrosie is het noodzakelijk om de oorzaken en bronnen van tijd lokale stappen van de agressiviteit van het medium vast te stellen door het oppervlak van de structuur van vloeibare media in te voeren (condensaat, atmosferisch vocht tijdens lekken, enz.), Lokale accumulatie of depositie van zouten, stof, enz.

* corrosie zweren Het is kenmerkend vooral voor koolstof- en koolstofarm staal (in mindere mate - voor aluminium, aluminium en zinkcoatings) tijdens de werking van structuren in vloeibare media en bodems.

De ulceratieve corrosie van laaggelegeerd staal onder atmosferische omstandigheden wordt het vaakst geassocieerd met de ongunstige metalen structuur, d.w.z. met een verhoogd aantal niet-metalen insluitsels, voornamelijk sulfiden met een hoog gehalte aan mangaan.

De peptische corrosie wordt gekenmerkt door het uiterlijk op het oppervlak van het ontwerp van individuele of meervoudige schade, de diepte en de transversale dimensies waarvan (van een millimeter tot enkele millimeter) evenredig zijn.

Het gaat meestal gepaard met de vorming van dikke lagen corrosieproducten die het volledige oppervlak van de metaal of belangrijke gebieden rond individuele grote zweren bedekken (kenmerk van corrosie van onbeschermde staalconstructies in de bodem). De ulceratieve corrosie van plaatstructuren, evenals elementen van structuren uit dunwandige buizen en rechthoekige elementen van een gesloten dwarsdoorsnede in de tijd transformeert zich door met de vorming van gaten in de muren met een dikte van maximaal enkele millimeter.

Zweren zijn scherpe stressconcentrators en kunnen worden geïnitieerd door de oorsprong van vermoeidheidsscheuren en fragiele vernietiging. Om de snelheid van zweercorrosie te schatten en de ontwikkeling ervan te voorspellen, in de daaropvolgende periode, wordt de gemiddelde corrosiepenetratie in de diepste zweren en de hoeveelheid zweren per eenheidsoppervlak bepaald. Deze gegevens moeten worden gebruikt bij de berekening van het lagervermogen van structurele elementen.

* point (putten) corrosie Kenmerkend voor aluminiumlegeringen, waaronder geanodiseerd en roestvrij staal. Low-legeringsstaal is onderhevig aan corrosie van deze soort uiterst zeldzaam.

Een praktisch een voorwaarde voor de ontwikkeling van putcorrosie is het effect van chloriden, dat in elk stadium op het oppervlak van de structuren kan vallen, variërend van metallurgische productie (rollende etsen) tot gebruik (in de vorm van zouten, aërosolen, stof).

Wanneer de pitting corrosie wordt gevonden, is het noodzakelijk om de bronnen van chloriden en de mogelijkheid te identificeren om hun impact op het metaal uit te sluiten. Puttende corrosie is een vernietiging in de vorm van afzonderlijke kleine (niet meer dan 1 - 2 mm in diameter) en diep (de diepte van meer dwarse maten) van zweren.

* door corrosiewat de vernietiging van metaal veroorzaakt (bijvoorbeeld met punt of ulceratieve corrosie van plaatwerk);

* nitevoïde corrosiePropageren in de vorm van draden voornamelijk onder niet-metalen beschermende coatings (bijvoorbeeld koolstofstaal onder vernisfilm);

* subsurfacecorrosie, vanaf het oppervlak, maar bij voorkeur op een zodanige manier het voortplanten onder het oppervlak van het metaal dat de vernietiging en corrosieproducten geconcentreerd zijn in sommige gebieden in het metaal; Ondergrondse corrosie veroorzaakt vaak metalen intimidatie en zijn bundel (bijvoorbeeld de vorming van bubbels op het oppervlak
Niet-kwaliteit gelamineerd plaatmetaal tijdens corrosie of etsen);

* intercrystalline corrosie Het is kenmerkend voor roestvrijstalen en geharde aluminiumlegeringen, in het bijzonder in de delen van het lassen en wordt gekenmerkt door een relatief uniforme verdeling van meerdere scheuren op grote delen van het oppervlak van de structuren. De scherptediepte is meestal kleiner dan hun dimensies op het oppervlak. Bij elke ontwikkelingssituatie wordt dit type corrosie van scheuren bijna gelijktijdig geboren uit vele bronnen, wiens relatie met interne of bedieningsspanningen niet verplicht is. Onder de optische microscoop op transversale zand gemaakt van geselecteerde monsters, kan worden gezien dat scheuren alleen van toepassing zijn op de grenzen van de metalen granen. Afzonderlijke korrels en blokken kunnen worden gesneden, wat resulteert in zweren en oppervlakkige peeling. Dit type corrosie leidt tot een snel verlies van metaalsterkte en plasticiteit;

* messencorrosie- gelokaliseerde metalen corrosie, met een soort mes met een mes in de zone van gelaste gewrichten in zeer agressieve media (bijvoorbeeld gevallen van corrosie van het bestrijken van naden van chroom-chroomstaal X18H10 met een hoog koolstofgehalte in sterke HN0 3).

* corrosief kraken - het type quasi-gebruikse vernietiging van stalen en hoogwaardige aluminiumlegeringen terwijl de gelijktijdige blootstelling aan statische spanningen van stretching en agressieve media; Het wordt gekenmerkt door de vorming van single en meerdere scheuren die verband houden met de concentratie van basiswerk en interne spanningen. Scheuren kunnen zich verspreiden tussen kristallen of door het lichaam van granen, maar met een grotere snelheid in het vlak, normaal tot de actieve spanningen dan in het oppervlaktevlak.

Koolstof- en laaggelegeerd staal van conventionele en hogere sterkte is onderworpen aan dit type corrosie in een beperkte hoeveelheid media: hete oplossingen van alkalis en nitraten, mengsels van CO 2 - H2 - H20 en in media die ammoniak of waterstof bevatten sulfide. Corrosie kraken van hoogsterkte staal, zoals hoge sterkte bouten, en hoogwaardige aluminiumlegeringen kunnen zich ontwikkelen onder atmosferische omstandigheden en in verschillende vloeibare media.

Bij het vaststellen van het feit van schade aan de structuur met corrosiescheuren, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat er geen tekenen zijn van andere vormen van quasi-rigoureuze vernietiging (koude, vermoeidheid).

* corrosiebreekbaarheidverworven door metaal als gevolg van corrosie (bijvoorbeeld hydrogeniserende buizen van hoogsterkte staalsoorten in waterstofsulfide-olie-putten); Onder de kwetsbaarheid is het noodzakelijk om het eigendom van het materiaal te begrijpen om te instorten zonder merkbare absorptie van mechanische energie in een onomkeerbare vorm.

Kwantitatieve corrosiebeoordeling. De snelheid van de algemene corrosie wordt geschat door de afname van metaal uit de eenheid van corrosievierkant , Bijvoorbeeld in g / m 2 ․ hof door corrosiepenetratie, d.w.z. volgens eenzijdige afname in de dikte van het ongerepte metaal ( P), bijvoorbeeld, in mm / jaar.

Met uniforme corrosie P = 8,75K / ρ.waar ρ - Metalen dichtheid in g / cm3. Met ongelijke en lokale corrosie wordt de maximale penetratie geschat. Volgens GOST 13819-68 is een 10-puntsschaal van algemene corrosiebestendigheid geïnstalleerd (zie tabel.). In speciale gevallen kan K. ook worden beoordeeld door andere indicatoren (verlies van mechanische sterkte en plasticiteit, een toename van de elektrische weerstand, een afname in reflecterende vermogen, enz.), Die zijn geselecteerd in overeenstemming met het type C. en de doel van het product of ontwerp.

10-puntsschaal voor het beoordelen van de algemene corrosieweerstand van metalen

Groep van persistentie	Metalen corrosiegraad mm / jaar.	Scoren
Topbestendig	| Minder dan 0,001.	1
Zeer resistent	Meer dan 0,001 tot 0,005	2
	Meer dan 0,005 tot 0,01	3
Aanhoudend	Meer dan 0,01 tot 0,05	4
	Meer dan 0,05 tot 0,1	5
Gereduceerd	Meer dan 0,1 tot 0,5	6
	Meer dan 0,5 tot 1,0	7
Malostroy	Meer dan 1,0 tot 5,0	8
	Meer dan 5,0 tot 10.0	9
Onstabiel	Meer dan 10.0	10

Bij het selecteren van materialen, resistent voor verschillende agressieve media in bepaalde specifieke omstandigheden, gebruik dan referentietabellen van corrosie en chemische weerstand van materialen of gedragslaboratorium en veld (direct op zijn plaats en in voorwaarden van toekomstig gebruik) corrosieve tests van monsters, evenals de hele semi -Industriële knooppunten en apparaten. Tests in omstandigheden, hoerige, dan operationeel, worden geacceleerd genoemd.

Toepassing van verschillende methoden van metalen De corrosie biedt tot op zekere hoogte het verlies van metaal uit corrosie. Afhankelijk van de veroorzaakte oorzaken van corrosie, worden de volgende beschermingsmethoden onderscheiden.

1) De verwerking van de externe omgeving waarin corrosie opbrengst. De essentie van de werkwijze is ofwel bij het verwijderen van die stoffen uit het milieu, die de rol van een depolarisator of in de isolatie van het metaal uit de depolarisator uitvoeren. Bijvoorbeeld, speciale stoffen of koken worden gebruikt om zuurstof uit water te verwijderen.

Verwijdering van zuurstof uit het corrosiemedium wordt deactie genoemd. Het is mogelijk om het proces van corrosie tot het maximum te vertragen door speciale stoffen in het milieu te introduceren - remmers. Brede distributie ontving vluchtige en py-fase-remmers, die producten beschermen tegen zwarte en non-ferro metalen tijdens opslag, transport, enz. Van atmosferische corrosie.

Remmers worden gebruikt in de zuivering van stoomketels van schaal, om schaal uit de doorgebrachte delen te verwijderen, evenals bij het opslaan en transporteren van zoutzuur in stalen verpakking. TioMorge wordt gebruikt als organische remmers (de chemische naam - koolstof sulfide-diamide C (NH2), diethylamine, urotropine (CH2) 6 N4) en andere derivaten van aminen.

Silicaten (metaalverbindingen met siliconen SI) worden gebruikt als anorganische remmers), nitrieten (verbindingen met stikstof n), alkalimetaaldichromaten, enz. Het mechanisme van de werking van remmers is dat hun moleculen worden geadsorbeerd op het metalen oppervlak, waardoor de stroom van elektrodeprocessen wordt voorkomen.

2) Beschermende coatings. Voor de isolatie van het metaal uit het milieu worden er verschillende soorten coating op toegepast: vernissen, verven, metalen coatings. De meest voorkomende is verfcoatings, maar hun mechanische eigenschappen zijn aanzienlijk lager dan die van metaalachtig. Dit laatste in de aard van de beschermende actie kan worden verdeeld in anodische en kathode.

Anode Coatings. Als u een coating van een ander, meer elektrisch negatief metaal op het metaal aanbrengt, wordt de coating in het geval van voorwaarden voor elektrochemische corrosie ingestort, sindsdien Het zal de rol van anode uitvoeren. Een voorbeeld van anodische coating kan chroom worden toegepast op ijzer.

Kathodische coatings. Bij de kathodecoating is het standaard elektrodepotentieel positiever dan die van het beschermde metaal. Hoewel de coatinglaag het metaal uit het milieu isoleert, stroomt de elektrochemische corrosie niet. Bij verstoring van de solide van de kathodecoating houdt het op om het metaal te beschermen tegen corrosie. Bovendien intensiveert het zelfs de corrosie van het basismetaal, omdat In een opkomende galvanoopar is de anode het hoofdmetaal dat wordt ingestort. Als een voorbeeld kan een tincoating op het klier (ingeblikt ijzer) worden gebracht.

Zo kan bij het vergelijken van de eigenschappen van de anode en kathodecoatings worden geconcludeerd dat het meest effectieve de anodische coatings zijn. Ze beschermen het hoofdmetaal, zelfs in geval van verstoring van de integriteit van de coating, terwijl kathodecoatings het metaal alleen mechanisch beschermen.

3) Elektrochemische bescherming. Er zijn twee soorten elektrochemische bescherming: kathode en beschermer. In beide gevallen worden voorwaarden gecreëerd voor het optreden van een hoog elektronegatief potentieel op het beschermde metaal.

Beschermende bescherming . Corrosie beschermd door corrosie wordt gecombineerd met een metaalschroot van meer elektronegatief metaal (loopvlak). Het is gelijk aan het creëren van een galvanisch element waarin de beschermer een anode is en wordt ingestort. Bijvoorbeeld om ondergrondse structuren (pijpleidingen) op enige afstand te beschermen, worden ze geïnjecteerd met schroot (beschermer), die het aan de constructie bevestigen.

Kathodeverdediging Het verschilt van de beschermer die het beschermde ontwerp in elektrolyt (bodemwater) is bevestigd aan de kathode van een externe stroombron. In hetzelfde medium wordt een stukje schroot geplaatst, dat is verbonden met een anode van een externe stroombron. Het metaalschroot is vernietiging, waardoor de vernietiging van het beschermde ontwerp wordt voorkomen.

In veel gevallen beschermt het metaal de resistente oxidefilm uit de corrosie van de resulterende op het oppervlak (dus wordt AL 2 O3 gevormd op het aluminiumoppervlak, dat verdere oxidatie van het metaal voorkomt). Sommige ionen, bijvoorbeeld Cl -, vernietigen dergelijke films en verbeteren dus de corrosie.

Metalen corrosie veroorzaakt grote economische schade. De mensheid draagt \u200b\u200benorme materiële verliezen als gevolg van corrosie van pijpleidingen, machineonderdelen, schepen, bruggen, mariene structuren en technologische apparatuur.

Corrosie leidt tot een afname van de betrouwbaarheid van de apparatuur: hogedrukinrichting, stoomketels, meta llicatiecontainers voor giftige en radioactieve stoffen, bladen en rotoren van turbines, delen van vliegtuigen, enz. Gezien de mogelijke corrosie is het noodzakelijk om de sterkte van deze producten te overschatten, en daarom de consumptie van metaal verhoogt, wat leidt tot aanvullende economische kosten. Corrosie leidt tot de downtime van de productie vanwege de vervanging van de faciliteit van de apparatuur, tot het verlies van grondstoffen en producten (lekkage van olie, gassen, water), aan de energiekosten voor het overwinnen van extra weerstanden die worden veroorzaakt door een afname van de pijpleiding dwarsdoorsneden als gevolg van de afzettingen van roest en andere corrosieproducten. Corrosie leidt ook tot verontreiniging van producten, en daarom, tot een afname van de kwaliteit ervan.

De kosten van vergoeding van verliezen in verband met corrosie worden berekend miljarden roebel per jaar. Deskundigen schatten dat in ontwikkelde landen de kosten van verliezen in verband met corrosie 3 ... 4% van het bruto nationaal inkomen zijn.

Voor een lange periode van intensief werk van de metallurgische industrie wordt een enorme hoeveelheid metaal betaald en vertaald in het product. Dit metaal is voortdurend gecorrodeerd. Er was zo'n situatie dat het verlies van metaal uit corrosie ter wereld al ongeveer 30% van de jaarlijkse productie is. Er wordt aangenomen dat 10% van het kruispuntende metaal verloren is (voornamelijk in de vorm van roest) onherroepelijk. Misschien zal in de toekomst het saldo worden vastgesteld, waarbij de corrosie ongeveer hetzelfde metaal verloren zal zijn zoals het opnieuw wordt betaald. Van al het bovenstaande volgt dat het belangrijkste probleem is om nieuwe en verbetering van de oude beschermingsmethoden te vinden tegen corrosie.

Bibliografie

Kozlovsky A.S. Dakbedekking. - M.: "Hogere school", 1972

Akimov G.V., de grondslagen van de doctrine van corrosie en de bescherming van metalen, M., 1946;

TomaShov N. D., de theorie van corrosie en bescherming van metalen, M., 1959;

Evans yu. P., corrosie en oxidatie van metalen, rijstrook. van Engels, M., 1962;

Rosenfeld I. L., atmosferische corrosie van metalen, M., 1960;

Onderwerp nummer 7: "Corrosie van metalen en legeringen"

Vragen lezingen :

Classificatie van corrosiemedia, vernietiging en processen. Corrosies tariefindicatoren.

Chemische corrosie: soorten en variëteiten.

Elektrochemische corrosie: Oorzaken en mechanisme van optreden.

Thermodynamica en kinetiek van gas en elektrochemische corrosie.

Classificatie van corrosiemedia, vernietiging en processen. Corrosies tariefindicatoren.

Een van de zeer tastbare manifestaties van Redox-processen is corrosie is het proces van metaaloxidatie onder invloed van de externe omgeving.

Er zijn geen absoluut corrosiebestendige metalen. Goudveilig onder normale omstandigheden - lost op in oplossingen van kalium of natriumcyaniden als gevolg van de vorming van duurzame complexe ionen. Als gevolg van corrosie verliezen metalen producten hun waardevolle technische eigenschappen, daarom is de anticorrosiebescherming van metalen en legeringen belangrijk.

Corrosie (Van Latijnse Corrodo) is de vernietiging van structuren en producten van metalen materialen (metalen en legeringen), wat te wijten is aan hun fysisch-chemische interactie met het gewenste milieu corrosie (of agressief) en de resulterende chemische verbindingen - corrosieproducten.

Corrosie wordt vergezeld door emissie (corrosieprocessen gaan spontaan en vergezeld door een verlies van Gibbs Energy (δ G. < 0 ) en verdrijven corrosieproducten in het milieu. Het proces van corrosie van ijzer en zijn legeringen wordt genoemd roest .

Corrosiemedia zijn vloeibare en gasvormige, geleidende en niet-elektrolyieten, natuurlijk en kunstmatig gemaakt.

Het verzamelen omvat een natuurlijke sfeer en gassen die zijn gevormd tijdens de verbranding van brandstof of vrijgegeven in verschillende chemische productie.

Vloeistof is vloeibare elektrolyten (waterige oplossingen van zouten, zuren, alkalis, zeewater) en niet-elektrolytvloeistoffen (zwavelolie, benzine, kerosine, enz.).

Natuurlijk, behalve voor de atmosfeer, zijn water en bodem, kunstmatig - veel chemicaliën.

Door de aard van de vernietiging van het oppervlak onderscheid tussen corrosie:

maar) solide (gemeenschappelijk)Waarop het gehele oppervlak van het product wordt beïnvloed. Het gebeurt uniform en ongelijk;

b) Lokaal (wraak), waarmee slechts bepaalde secties van het oppervlak worden beïnvloed. Het manifesteert zich in de vorm van vlekken, zweren en pitting (puntvernietiging voor meer diepte).

Er zijn andere soorten vernietiging:

1. erosie - mechanische slijtage, slijtage (d.w.z. vernietiging voorkomt alleen vanwege fysieke redenen);

2. cavitatiecorrosie - Vernietiging met gelijktijdige schok (mechanische impact) en corrosie-effecten van het medium (corrosie van roeien schroefbladen),

3. corrosie erosie (Vernietiging met de gelijktijdige impact van wrijving en corrosiemedium - corrosie van pompen, motoren, turbines), enz.

Metalen corrosie vertegenwoordigt altijd het oxidatieproces:

Ik -ne → Mij. n. +

Door het mechanisme van het proces is corrosie verdeeld in chemisch en elektrochemisch.De oorzaak van corrosie van metalen en legeringen bestaat uit hun thermodynamische instabiliteit, dus corrosieprocessen gaan spontaan en vergezeld door een verlies van Gibbs-energie ( (∆ G. < 0) . De kleinere (meer negatieve waarde ∆ G. Het corrosieproces, hoe hoger de thermodynamische mogelijkheid (waarschijnlijkheid) van het stroomt. Voor chemische corrosiewijzigingen in standaard Gibbs-energie ∆ G. Het is geassocieerd met het evenwichtsconstante door de relatie Δ G 0 \u003d - RT LN KP. In het geval van elektrochemische corrosie ∆ G. 0 gerelateerd aan standaard EMF (E 0) door vergelijking ∆ G. 0 = nf · e 0.

Chemische en elektrochemische corrosie verwijzen naar heterogene redox-processen die vloeien op het oppervlak van metalen en legeringen (op de rand van de fasedeelte, het materiaal is een corrosiemedium).

Het heterogene proces bestaat uit consistent vloeiende stadia:

Diffusie van oxidizerdeeltjes naar het metalen oppervlak,

Hun adsorptie erop

Oppervlakkige chemische reactie (waardoor metaaloxidatie optreedt),

Desorptie-producten van het oppervlak, hun overdracht naar het volume van het corrosiemedium.

De corrosiesnelheid wordt bepaald door de snelheid van de langzaamste (beperkende) onder deze omstandigheden van de fase, die zowel chemische (metaaloxidatie) als de fysieke (elektrolyt- of gasdiffusie of gas) van de aarde kan hebben.

Meestal om corrosie snelheidsgebruik te karakteriserenindicatorverlies van massa endiepe indicator .

Indicatorverlies van massa R massa's. Geeft het verlies van massa per tijdseenheid τ aan van het oppervlak van het oppervlak van het testmonster:

r massa's. \u003d Δm / τ · s

De diepte van de diepte-indicator. Bepaald door de verhouding van de middelste diepte h van de vernietiging van het metaal per tijdseenheid τ:

diepte. \u003d H / τ

In de diepte van de referentie-literatuur. Meestal aangedreven in mm / jaar.

Chemische corrosie: soorten en variëteiten.

Chemische corrosie is kenmerkend voor media, voornamelijk Niet-elektrische stroom (IT: Ervaring Nr. 1 Van laboratoriumwerk - er verloopt chemische corrosie in HCL-oplossing). Afhankelijk van het type van deze media, onderscheidt zich:

Chemische corrosie in niet-elektrolitische vloeistoffen - niet-elektrisch geleidende vloeibare media, meestal organische oorsprong (zwavelolie, kerosine, benzeen);

Chemische gascorrosie (In de toekomst, het gas), dat meestal bij hoge temperaturen stroomt.

Deze twee soorten chemische corrosie gaan niet gepaard met het voorkomen van elektrische stroom, d.w.z. vertegenwoordigen de gebruikelijke redox (chemische) interactie van het metaal met het milieu.

Gascorrosie is het meest voorkomende type chemische corrosie en komt meestal voor bij hoge temperaturen in gassen en stoom agressieve stoffen, wanneer de mogelijkheid van hun condensatie op het oppervlak van het metaal is uitgesloten, dus het wordt genoemd corrosie op hoge temperatuur. Dit zijn corrosiesproeiers van raketmotoren, gasturbinebladen, elementen van elektrische kachels, enz.. Gascorrosie-agenten hebben betrekking op 2 , S. 2 , ZO. 2 , H. 2 O., H. 2 S., CL. 2 . Hun agressiviteit in relatie tot verschillende metalen is daarom niet hetzelfde, daarom verschilt het corrosiegraad.

Overweeg een voorbeeld van de meest voorkomende in de praktijk van gascorrosie: - iJzeren corrosie, gietijzer en staal in de atmosfeer OVER 2 , S. 2 , I. H. 2 O. :

Wanneer je deze materialen verwarmde, komen ze voor oxidatie:

Fe + H 2 O → FEO + H 2

Fe + CO 2 → FEO + CO

2FE + O 2 → 2FEO

De samenstelling van oxidatieproducten wordt voornamelijk voornamelijk bepaald door de temperatuur van het gascorrosiemedium.

Samen met oxidatie, in staal- en gietijzeren opbrengst het proces van decarberende - uitputting van de oppervlaktelaag door koolstof als gevolg van de interactie van ijzerencarbide in hen, met zuurstof- en zuurstofbevattende reagentia:

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

Tegelijkertijd verslechteren hun mechanische en anti-corrosie-eigenschappen.

Debrouwen kunnen voorkomen in de atmosfeer van waterstof:

FE 3 C + 2H 2 → 3FE + CN 4

Dit type gascorrosie wordt genoemd waterstof. Samen met de shuttering gelijktijdig en overstroming - penetratie van atomaire waterstof in het materiaal en de daaropvolgende ontbinding ervan, wat leidt tot een scherpe afname van de plasticiteit van het metaal.

Elektrochemische corrosie: Oorzaken en mechanisme van het voorkomen.

In de praktijk hebben het meest vaak om te gaan met elektrochemische corrosie. Het wordt, in tegenstelling tot de chemische stof, gepaard gaat met het optreden van elektrische stroom en stromen, in de regel, in omgevingen met een goede ionengeleiding.

Onder de voorwaarden van de implementatie onderscheidt u:

Corrosie in elektrolyten;

Atmosferische corrosie;

Elektrocorrosie;

Corrosie onder spanning, enz.

De oorzaken van het optreden van elektrochemische corrosie dienen als verschillende soorten heterogeniteiten van zowel het oppervlak van het metaal of de legering en het corrosiemedium. Dientengevolge is het hele oppervlak in contact met het geleidende corrosiemedium verdeeld in kathode- en anode-gebieden met zeer kleine maten en afwisselend met elkaar. In zo'n omgeving zijn ze een set van een enorm aantal kortsluiting corrosie galvanische elementen Als gevolg hiervan wordt elektrochemische corrosie vaak genoemd galvaniseren corrosie .

In systemen, het optreden van corrosie niet alleen micro-, maar ook macro-elementen, bijvoorbeeld, in contact met de elektrolyt van twee contactonderdelen gemaakt van metalen van verschillende activiteiten (zogenaamde BERICHTJE STUREN Corrosie ).

Het mechanisme van elektrochemische corrosie wordt gereduceerd tot de opkomst en het functioneren van corrosieve galvanische macro- en micro-elementen. Daarom zijn de processen van zijn processen vergelijkbaar met de processen die stromen in chemische bronnen van stroom: galvanische en brandstofcellen, batterijen. Het belangrijkste verschil tussen corrosieprocessen - de afwezigheid van een externe keten. Elektronen in het proces van corrosie strekken zich niet uit van het corrosieve metaal en verplaatsen zich erin van de anode-gebieden naar de kathode.

Het proces van elektrochemische corrosie is een combinatie van twee onderling verbonden semi-bronnen., Lekt tegelijkertijd op het oppervlak van het metaal:

maar) anodischvergezeld van oxidatie van metalen atomen op de anode-gebieden van het oppervlak:

(-) A: ME - NE → ME N +

b) kathodisch, vergezeld van de vermindering van het oxidatiemiddel (geoxideerde vorm van de component van het corrosiemedium (elektrolyt) op kathode-gebieden van het oppervlak:

(+) K: van + ne → vf

Oxifulieren van elektrochemische corrosiegesprek depolarisatoren. De meest voorkomende depolarisatoren omvatten moleculen O 2, H20 en waterstofionen H +. De belangrijkste kathode-reacties met hun deelname aan elektrochemische corrosie zijn:

in corrosie-omgevingen (verzadigde zuurstof):

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

in zuur (pH< 7)

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

in delaried (inspirerend opgelost zuurstof) van corrosieomgevingen:

neutraal en alkaline (pH ≥ 7)

(+) K: 2N 2 O + 2E → H2 + 2Y - (φ 0 \u003d -0.828 V);

in zuur (pH< 7)

(+) K: 2N + + 2E → H 2 (φ 0 \u003d 0 v);

Corrosie, vergezeld van het herstel van zuurstofmoleculen (in geaëreerde omgevingen) wordt genoemd corrosie met zuurstofabsorptie of corrosief van zuurgende depolarisatie.

Met zuurstofopolarisatie verloopt de volgende soorten elektrochemische corrosie: atmosferisch, ondergronds, in water (vers en marine), zouten oplossingen. Corrosie, vergezeld van het restauratie van watermoleculen en waterstofionen, genoemd Corrosie met waterstofafgifte,of corrosie met waterstofdeprolarisatie.In sommige omstandigheden kan elektrochemische corrosie gelijktijdig doorgaan met waterstof en met zuurstofdeprolarisatie - de zogenaamde gemengd type van depolarisatie.

De processen die worden beschreven door de hierboven geregistreerde vergelijkingen worden genoemd primaire processen En hun producten - primaire corrosieproducten. Naast het primair met elektrochemische corrosie, stroomt ook secundaire processen - chemische interacties van primair voedsel met elkaar, met componenten van een elektrolytcorrosiemedium, met gassen opgelost in het en anderen. Tegelijkertijd worden films gevormd secundaire producten, bijvoorbeeld hydroxiden, metalen fosfaten, die het moeilijk maken om toegang te krijgen tot de elektrolyt naar het metalen oppervlak. Dientengevolge wordt de snelheid van elektrochemische corrosie verminderd, en soms corrosie en volledig stopt.

Overweeg de meest kenmerkende en vaak voorkomende gevallen van elektrochemische corrosie.

- Corrosie vernietiging van legering Vanwege de heterogeniteit voor chemische samenstelling (een voorbeeld van laboratoriumwerk, of van testen).

Fig. 1 Contact Corrosie Schema

-BERICHTJE STUREN Corrosie Gerelateerd aan de ontwerpfuncties van producten en machines en vindt plaats wanneer ze in echte omstandigheden actief zijn. Vaak in één knooppuntcontactgegevens van verschillende metalen. In een elektrolytmedium met corrosie galvanisch macrogalvanoelement-kathode is een detail waarvan het metaal een groter potentieel heeft, een anode is een detail gemaakt van metaal met minder potentieel. Figuur 1 toont een diagram van contactcorrosie van twee ijzeren vellen verbonden door koperen klinknagels. Het corrosieve galvanische macro-in het functioneren werkt.

Snelheid Dit type elektrochemische corrosie is over het algemeen hoe groter, hoe meer van elkaar van elkaar in een rij metalen, waarvan de onderdelen die het macrogalvano-element vormen.

- Corrosie onder spanning - de vernietiging van delen in het elektrolytmedium in een mechanisch intense toestand. Mechanische spanningen veranderen het potentieel van het metaal: het potentieel van het metalen uitgerekte oppervlak zal minder zijn dan het potentieel van het metaal zonder spanning, en het potentieel van het metaal wordt gecomprimeerd, integendeel, meer metaalpotentieel zonder spanning. In dit opzicht is het uitgerekte oppervlak anodisch, gecomprimeerd - kathode. Daarom, als de plaat is gemaakt van staal, durale of titaniumlegering bocht en in deze toestand, bijvoorbeeld in het corrosiemedium met een pH< 7, то растянутая поверхность начнет корродировать и на ней через короткое время появятся трещины, а сжатая будет оставаться без изменений (рис.2).

Fig.2 Corrosievernietiging van het deel in een mechanisch gestrest toestand:

1-stalen plaat; 2- Teflon-stand; 3 - zuur corrosiemedium.

- Corrosie onder de actie van zwervende stromingen (elektrocorrosie). Zwervendcall-stromen die van hun hoofdpad worden vertakt. Dit zijn stromen van lekkage van elektrische circuits of eventuele stromingen die de grond van externe bronnen (paden van elektrische treinen, aarding van de huidige lijnen, elektrische kabels, enz.).

Wandering stromingen veroorzaken corrosie van gas- en oliepijpleidingen, elektrocabels, verschillende metalen ondergrondse structuren. De straal van hun actie is berekende tientallen kilometers. Typisch is corrosievernietiging een lokaal type en bevinden zich op het gebied van stroomuitvoer op de grond of het water. Voor ondergrondse pijpleidingen en routes zijn dit, in de regel, plaats van geïsoleerde gewrichten en slecht contact van rails op de gewrichten, respectievelijk, evenals plaatsen met onvoldoende isolatie van de aarde. Zij zijn anodezones en onderworpen aan verbeterde corrosie (Fig. 3).

Beschouwd als gevallen putten de hele variëteit aan elektrochemische corrosieprocessen niet uit, maar bieden ideeën over de belangrijkste soorten heterogeniteiten, de aard van de interactie van producten met een corrosiemedium en de oorzaken van potentialen in corrosie-omgevingen.

Fig. 3. Schema van het optreden van zwervende stromingen uit de tramlijn en het mechanisme van corrosievernietiging door hen rails en pijpleidingen.

3. Thermodynamica en kinetiek van gas en elektrochemische corrosie

Thermodynamica en kinetiek van gascorrosie.

In de praktijk wordt de gascorrosie meestal gemanifesteerd als corrosieve metaalmaterialen bij hoge temperaturen in de atmosfeer van zuurstofbevattende gassen, dus het wordt vaak genoemd in aanvulling op hoge temperatuurcorrosie. oxidatie op hoge temperatuur.

Op het oppervlak van producten van metalen en legeringen als gevolg van hun interactie met een dergelijk gevormd corrosiemedium film van producten, die verschillende metalen oxiden zijn. Het proces kan worden beschreven door de volgende vergelijking:

x (t) + y o 2 (g) ↔ i x o u (t)

De oxidatiereactie is omkeerbaar en zijn evenwichtsconstante:

K P \u003d 1 / P AT / 2 is O2 (P is gelijk aan O2 - Equilibrium gedeeltelijke druk O 2)

De thermodynamische mogelijkheid van het optreden van het oxidatieproces in specifieke omstandigheden kan worden beoordeeld met behulp van de vergelijking:

ΔG t \u003d δG 0 t + rt ln 1 / r y / 2 gelijk aan O2

Als de oxidefilm gevormd op het metalen oppervlak de verdere penetratie van het corrosiemedium voor het metalen oppervlak verhindert, wordt het genoemd beschermend. Metaal met een beschermende film op het oppervlak wordt chemisch inactief, d.w.z. passief. De eerste fase van de vorming van een beschermende oxidefilm is een uitzonderlijk chemisch proces. Verder de verloop van het proces wordt bepaald door de snelheid van de tegendiffusie van metaalionen en zuurstof in de oxidefilm.

In oxide-films van een bepaalde dikte en perfecte structuur (zonder scheuren, poriën, worden de processen van tellerdiffusie beëindigd. Dergelijke films zijn beschermend. Om beschermende eigenschappen te bezitten, moet de oxidefilm aan de volgende vereisten voldoen: om vast te zijn, onbetaald, chemisch inert aan een agressief medium, hebben hoge hardheid, slijtvastheid, hechting (hechting aan metaal) en een thermische expansiecoëfficiënt dicht bij het metaal. De belangrijkste vereiste is de toestand van de stevigheid van Polle -bedwards,volgens welke de gevormde hoeveelheid oxide meer wordt geconsumeerd op oxidatie van metaalvolume -

V Mehou\u003e V mij

De verhouding van deze volumes wordt genoemd factor in de solide van het trekken van bediford α, die wordt berekend met behulp van de molaire massa van atomen van M I en de dichtheid ρ van metaal, evenals de molaire massa M van de MEHOU en de dichtheid ρ van de MEHOW van zijn oxide:

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

waarbij M het aantal metaalatomen in het oxidemolecuul is. Omvangα Voor veel metalen en hun oxiden zijn ook te vinden in het referentieboek. Als een \u003e 1, dan de vorming en groei van de filmdikte tijdens oxidatie treedt op in compressievoorwaarden, dus het is solide. Als een maar< 1, то De film in het proces van de vorming en groei ervaart uitrekken, die bijdragen aan de vernietiging en het uiterlijk van scheuren, van verschillende defecten, waardoor zuurstof vrij het metalen oppervlak binnendringt.

Op de factor van de stevigheid van pylling-bedoverts kunt u alleen de beschermende eigenschappen van oxidefilms raadgeven. In echte omstandigheden, solide films ( a 1) mogelijk zijn geen beschermende eigenschappen, zoals FEO, MOO 3, WO 3. daarom zeer ongeveer geloof dat als 1.0< maar < 2,5, то пленка сплошная и может обладать защитными свойствами. Причинами плохих защитных свойств у пленок с maar \u003e 2.5 kan de volatiliteit van oxide zijn, de spanning van de oxidefilm, zijn onvoldoende plasticiteit, enz.

Het uitvoeren van een continuïteitsconditie is altijd noodzakelijk, maar onvoldoende vereiste.

Bij het vormen en groeien is ook een beschermende oxidefilm belangrijk de toestand van de oriëntatie van de naleving van het metaal. De maximale gelijkenis van de kristallijne metalen roosters en het resulterende oxide.

Groei van de dikte van oxidefilms

Typisch, de snelheid van gascorrosie, d.w.z. Het oxidatieproces wordt uitgedrukt door de groeipercentage van de dikte δ van de oxidefilm in de tijd τ:

Dikte groei, d.w.z. De oxidatie van het metalen oppervlak kan worden gehouden in overeenstemming met verschillende kinetische afhankelijkheden of wetten: lineair, parabolisch, logaritmisch (Fig. 4.)

Volgens lineair Wet, de snelheid van het oxidatieproces is constant in de tijd. Deze wet wordt zowel uitgevoerd met de volledige afwezigheid van een oxidefilm op het oppervlak en in de aanwezigheid van een dunne of onrendabele (poreuze, onbetaalde) oxidefilm, die maar< 1. In al deze gevallen is de toegang tot het oppervlak gratis. Volgens het lineaire recht treedt de oxidatie van alkalische en alkalische aardmetalen, evenals vanadium, wolfraam en molybdeen bij hoge temperaturen op. In de eerste wordt het door hun verwarming bepaald als gevolg van slechte warmteverwijdering, veroorzaakt door de vorming op het oppervlak van losse oxidefilms die zijn uitstroom voorkomen, in de tweede - de volatiliteit van hun oxiden bij hoge temperaturen.

In overeenstemming met parabolisch de rechtsnelheid van het oxidatieproces is omgekeerd evenredig met de dikte van de oxidefilm. Deze wet wordt waargenomen wanneer een film met beschermende eigenschappen wordt gevormd op het oppervlak van het metaal met zijn oxidatie, d.w.z. vast en niet-poreus waarvoor a\u003e 1. Volgens parabolische wet, wolfraam, kobalt, nikkel (met uitzondering van de eerste locaties) en koper in het temperatuurbereik van 300 .... 1000 ° C en ijzer - 500 ... 1000 ° C.

Logarithmisch recht Er is een plaats wanneer een zegel van de beschermende oxidefilm optreedt, of het uiterlijk van defecten in het in de vorm van bubbels of bundels, die de processen van tegendiffusie van zuurstof en metaalionen vertragen. In dit geval is er een sterke verzwakking van het oxidatieproces, en wordt de groei van de dikte van de oxidefilm langzamer uitgevoerd dan in parabolische wetgeving. In overeenstemming met de logaritmische wet wordt koper geoxideerd bij temperaturen onder 100 ° C, Tantalum - onder 400 ° C, evenals aluminium, zink en nikkel - onder 3000 ° C. De snelheid van het oxidatieproces in dit geval is omgekeerd evenredig met de tijd van zijn stroom.

Het proces van oxidatie van de meeste metalen met veranderingen in omstandigheden (temperatuur, samenstelling van het gascorrosiemedium, contacttijd) gaat door verschillende wetten. Bijvoorbeeld voor titanium:

Temperatuur, ° С< 350 630–830 > 850

De wet van de groei van de dikte

oxidefilm ... logaritmisch parabolisch lineair

Naast de interne factoren (staat van oxidefilm) zijn externe factoren significant groter dan de snelheid van gascorrosie, zoals samenstelling, druk, temperatuur en snelheid van het gasmedium, de tijd van zijn contact, verwarmingsmodus. Wanneer de temperatuur aan de ene kant wordt verhoogd, neemt de thermodynamische mogelijkheid van gascorrosie af, anderzijds, de snelheidsconstante van de chemische reactie en de diffusiecoëfficiënt neemt toe en worden de beschermende eigenschappen van de oxidefilm gewijzigd. In het algemeen neemt de corrosiegraad met toenemende temperatuur toe in overeenstemming met de afhankelijkheid dicht bij de expotentiële. Temperatuurschommelingen, vooral afwisselend verwarming en koeling, veroorzaken de snelle vernietiging van de beschermende film als gevolg van het optreden van grote interne spanningen.

Thermodynamica en kinetiek van elektrochemische corrosie.

De mogelijkheid van elektrochemische corrosie, evenals elk chemisch proces, wordt bepaald door de energie van Gibbs te veranderen. Omdat corrosie spontaan stromend is, gaat het gepaard met het verlies, d.w.z. 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

De negatieve waarde van ΔG T komt overeen met de positieve waarde van de EMF.

De totale snelheid van elektrochemische corrosie wordt bepaald door de snelheid van de beperkende reactie (of kathode of anodisch). Maar aangezien de kathode en anodische reactie onderling verbonden is, vertraagt \u200b\u200bdan het en vertraagt \u200b\u200bde andere.

Temperatuurverandering Kan het proces van elektrochemische corrosie versnellen of vertragen. Bijvoorbeeld, de concentratie van gasvormige vaste stoffen (O 2, CL2), die deelneemt aan elektrodeprocessen met toenemende temperatuur, maar de beschermende eigenschappen van films uit secundaire producten (met lage oplosbare zouten, hydroxiden) zijn verminderd, de polariteit (kathode of anode) metalen beschermende coatings.

Over de invloed van de zuurgraad van de oplossing (pH van het medium) tot de snelheid van elektrochemische corrosie Alle metalen zijn verdeeld in loopvlakken van groepen, die elk zijn eigen soort afhankelijkheid heeft (figuur 5):

metalen met hoge corrosieweerstand in zure, neutrale en alkalische oplossingen, zoals AG, AU, PT en anderen. De snelheid van hun corrosie is niet afhankelijk van de pH van de oplossing (Fig. 5, A);

metalen resistent in zure oplossingen, maar onstabiel in alkalische - MO, TA, W, enz. (Fig.5, B);

metalen, kleinbestendig in zure oplossingen, maar resistent in alkalische - NI, CD, enz. (Fig. 5, B);

metalen resistent in oplossingen dicht bij neutraal, maar vernietigd in alkalische en zuren als gevolg van amfoteriteit - Zn, AL, SN, PB (fig. 5, D). Elk van hen heeft zijn eigen gedefinieerde pH-waarde, waarin de corrosiegraad minimaal is: 7 (al). 5 (PB). 9 (SN), 10 (Zn), 14 (FE);

metalen, slecht in zure oplossingen, in het bereik van pH-waarden 4 ... 8.5 hebben een constante corrosiesnelheid, die bij pH\u003e 10 sterk afneemt als gevolg van de vorming van laag oplosbare hydroxiden op hun oppervlak - Fe, Mg, Cu, MN, enz. (Fig.5, E).

Elektrochemische corrosie is het proces van de vernietiging van het metaal als gevolg van de effecten op het elektroplerende elementen, waarvan de vorming mogelijk wordt in een bijtende omgeving.

1

Meestal onder de corrosie van het metaal wordt de oxidatie verstaan \u200b\u200bonder de invloed van zuren, die aanwezig zijn in oplossingen in contact met het metaalproduct of luchtzuurstof. Corrosie beïnvloedt meestal de metalen die overblijven van de waterstof in de zogenaamde rij stress. Veel andere materialen (niet-metaal), zoals het bouwen van beton zijn echter onderhevig aan corrosievernietiging.

Corrosie ontstaat als gevolg van een elektrochemisch of chemisch proces. Om deze reden is het gebruikelijk om te worden verdeeld in elektrochemische en chemische stof.

Corrosie leidt tot verschillende vernietiging van het materiaal dat kan zijn:

• ongelijk en uniform;
• lokaal en solide.

Als het metaal mechanische spanningen ondervindt naast het negatieve effect van de externe omgeving, wordt de activering (en significant) van alle corrosieranifestaties waargenomen, die wordt veroorzaakt door de vernietiging op het oppervlak van de producten van oxidefilms en een afname in de Thermische weerstandsindicator van het materiaal.

Het is de moeite waard om te zeggen dat corrosieprocessen in sommige gevallen restauratie veroorzaken, en geen oxidatie van componenten opgenomen in verschillende metalen legeringen. Een helder voorbeeld hiervan is de vermindering van waterstof in veel stalen carbiden (een dergelijk niet-standaardproces treedt op bij hoge temperaturen en drukken).

2

Een dergelijke corrosie wordt erkend als de meest voorkomende. Het verschijnt in het geval dat het medium gekenmerkt door elektrolytische geleidbaarheid met het metaal communiceert. Met andere woorden, de oorzaak ervan kan veilig worden genoemd instabiliteit (thermodynamische) metalen in omgevingen waar ze zijn. Bekend door een persoon voorbeelden van een dergelijke corrosie - roesten buiten in de ontwerpen en producten van gietijzer en verschillende stalen cijfers (, enzovoort), de bodems van schepen in zeewater, engineeringcommunicatie en pijpleidingen, waarop verschillende vloeistoffen en agressieve composities worden getransporteerd.

Het corrosie-element (het wordt gewoonlijk Galvanic genoemd) wordt gevormd wanneer twee metaal, met verschillende potentialen (redox), in contact komen. Een dergelijk element is de gebruikelijke galvanische cel van het gesloten type. In deze cel wordt het metaal met een kleiner potentieel langzaam opgelost en verandert de tweede component (met een groot potentieel) meestal niet de toestand.

Metalen worden meestal onderworpen aan soortgelijke veranderingen waarin de waarde van het negatieve potentieel hoog is. Daarin begint het roestvormingsproces (de vorming van de corrosiecomponent) wanneer een kleine hoeveelheid buitenlandse inclusie op het oppervlak valt.

3

De beschreven galvanische elementen worden om verschillende redenen gevormd. Allereerst kunnen ze worden gevormd vanwege de heterogeniteit van de legering, die leidt naar:

• niet-uniformiteitsverdeling van oxidefilms op het oppervlak van het materiaal;
• heterogeniteit van de metalen fase;
• de aanwezigheid van kristallen aan de grenzen van de korrels;
• verschillen in het proces van het vormen van secundaire roestige producten;
• de anisotropie van kristallen.

Ook de galvanische cellen ontstaan \u200b\u200bdoor de volgende redenen:

• temperatuur heterogeniteit, effecten van externe stromingen en bestraling;
• de aanwezigheid van zones waarin de oxidator beperkt is.

Het moet altijd worden herinnerd dat elektrochemische roest in dezelfde tijd de stroom van twee processen impliceert - de anode en kathode. Vanuit het oogpunt van de kinetiek zijn ze direct aan elkaar gerelateerd. Het hoofdmetaal wordt altijd opgelost op de anode (oxidatieve reactie).

Onder het kathodesproces wordt de situatie begrepen wanneer "extra" elektronen worden geabsorbeerd door atomen of elektrolytmoleculen. Daarna worden elektronen hersteld. Het kathodeproces wordt vertraagd als de anode-vertraging wordt opgemerkt. Zoals we zien, is het mechanisme van elektrochemische corrosie volledig laag voor begrip. Om met hem om te gaan, kan iemand.

4

Onder een dergelijk fenomeen wordt de vernietiging van het metaal veroorzaakt door het contact van het corrosiemedium en het materiaal begrepen. Bovendien worden met een dergelijke interactie in één keer twee processen waargenomen:

• het corrosiemedium wordt hersteld;
• metaal wordt geoxideerd.

Elektrochemische corrosie van metalen verschilt van de chemische stof, zodat de laatste stroomt zonder elektrische stroom. En de oorzaak van deze soorten corrosie, die thermodynamische instabiliteit is, blijft ongewijzigd. Metalen gaan gemakkelijk in verschillende staten (inclusief stabieler), en in dit geval is er een afname van hun thermodynamische potentieel.

• in vloeibare samenstellingen die niet worden geteld voor elektrolyten;
• gas.

Niet-verkiezingsvloeistoffen omvatten niet-opvallende elektrische composities:

• anorganisch: zwavel in gesmolten toestand, vloeibaar broom;
• organisch: benzine, kerosine, chloroform en andere.

Neleelectrolytes in pure vorm met metalen zijn niet in contact. Maar met het uiterlijk van een zeer klein aantal onzuiverheden in vloeistoffen, wordt de chemische corrosie van metalen onmiddellijk "start" (en zeer gewelddadig). In die situaties waarin de reactie ook bij verhoogde temperaturen verstrijkt, zal de roest veel intenser plaatsvinden. En als water in niet-elektrolitische vloeistoffen valt, wordt het mechanisme van elektrochemische corrosie gelanceerd, door ons hierboven beschreven.

Het roestige proces (chemisch) gaat meestal naar vijf fasen:

• ten eerste is de oxidatie geschikt voor het metalen oppervlak;
• op het oppervlak begint de hemosorptie van het reagens van de reagens;
• daarna begint een oxidefilm te vormen (metaal en oxidatiemiddel);
• het wordt genoteerd desorptie van materiaal en oxiden;
• vaste diffusie in de niet-elektrolitische oxiden.

De twee fasen aangegeven door de laatste worden elke keer opgemerkt.

5

Onder invloed van gassen kunnen metalen oppervlakken worden vernietigd in het geval dat er een hoge temperatuur is. Dit fenomeen van specialisten wordt aangeduid als gascorrosie, die wordt erkend als de meest voorkomende optie voor chemische roest. Beroemde variatie van een vergelijkbaar proces - contact zuurstof en een metalen oppervlak, dat wordt gekenmerkt door twee indicatoren:

• druk bij een specifieke temperatuur van dissociatie van oxide damp;
• druk (gedeeltelijke) zuurstof.

Als de zuurstofdruk minder dissociatiedruk is, verschijnt puur metaal, indien meer gevormd oxide. Met gelijke waarden zal de reactie volledig evenwicht zijn. Gezien dit, kunt u gemakkelijk berekenen, bij welke temperaturen zal er een gevaar voor corrosie zijn.

Chemische corrosie verloopt op verschillende snelheden. De specifieke waarde van de laatste is afhankelijk van de volgende factoren:

• eigenschappen van corrosieproducten;
• gasomgevingen;
• temperatuur;
• tijd, waarbij de interactie van metaal met het medium wordt opgemerkt;
• typen en samenstelling van legeringen of metalen kenmerken.

Lezing 9. Corrosie van metalen.

Plan lezingen

1. Corrosie van metalen.

2. Chemische en elektrochemische corrosie. Corrosiemechanisme. Factoren die de intensiteit van corrosie definiëren.

3. Soorten elektrochemische corrosie.

4. Methoden voor het beschermen van metalen van corrosie - coatings.

5. Elektrochemische defensiemethoden. Corrosieremmers.

Taken voor het bestuderen van het onderwerp:

In het proces van het beheersen van het onderwerp, ontvangen studenten een idee van het corrosieproces, het mechanisme, factoren die van invloed zijn op het corrosieproces. Metalen Beschermingsmethoden van corrosie.

De student zou moeten weten:

Aard van corrosieprocessen. De belangrijkste methoden voor het beschermen van metalen uit corrosie, hun classificatie en werkingsmechanisme.

Basic en extra literatuur

Basisch

1. Glinka N.L. Algemene chemie: tutorial voor universiteiten / ed. A.I. Ermakova. - ed. 28e, recreatie. en voeg toe. - M.: Integral Press, 2000. - P. 27-36.

2. Akhmetov n.S. Algemene en anorganische chemie. M: HYSHK. SK., 2005. 743 p.

3. Ugay Ya.a. Algemene en anorganische chemie. M: Hyshk. SK, 2004. 527 p.

4. Glinka n.L. Taken en oefeningen voor algemene chemie: een trainingshandleiding voor universiteiten / ed. V.a.a. Rabinovich et al. M.: Integral Press, 1997. - 240 s.

Extra

5. Nekrasov B.V. Basisprincipes van algemene chemie. SPB-M: Hoger. SHK, 2003 T. 1, 2.

6. Korovin N.V. Algemene scheikunde. M: HYSHK.SK., 2005. 557 p.

7. Workshop op gemeenschappelijke en anorganische chemie: toelage voor universiteitsstudenten. / IN EN. Fionov, TM Kurukhtina, Z.n. Dymova et al; Ed. N.n. Pavlova, v.I. Folova. - 2e ed., Pererab. en voeg toe. - M.: DROP, 2002. - P. 33-47.

Methodische ontwikkeling van de afdeling

8. Garkushin I.K., Lisov N.I., Nemkov A.v. Algemene scheikunde voor technische universiteiten. Tutorial. Samarsk. Staat tehn Universiteit, Samara. - 2003. - P. 144-166.

9. Zhilyeva I.I., Gromakovskaya A.G. Corrosie van metalen. Methode. Richtlijnen voor laboratoriumwerkzaamheden.

1. Corrosie Corroduce(Lat.) - Belod.

Corrosie is de vernietiging van metaal en producten als gevolg van chemische interactie met het milieu.

Corrosie - een redox-heterogeen proces dat stroomt op het oppervlak van de fasescheiding - metaal / vloeistof, metaal / gas. Dit is een spontaan proces dat leidt tot de bereiding van thermodynamisch meer stabiele verbindingen.

Jaarlijks metaalverlies als gevolg van corrosie is 10 - 12% van de industriële wereldwijde reserves.

Hoofdtypen van corrosie delen:

Door het mechanisme van corrosiestroom:

Chemisch - opbrengst in niet-elektrolyten - heterogene interactie van metaal met een oxidatiemiddel (gas, niet-elektrolyt);

Elektrochemische - stroomt in elektrolyten - de interactie van het metaal met een oxidatie omvat anodische ontbinding van de metaal- en kathodereductie van het oxidatiemiddel (elektrolyt, vochtig-atmosferisch, bodem)

Door de aard van de vernietiging van het metalen oppervlak:

Uniform (algemeen) - wordt meer of minder gelijkmatig over het gehele oppervlak van het metaal verdeeld;

Lokaal - vlekken (zweren);

Punt (op het oppervlak) of putten (op grote diepte);

Intercrystalline - op de grenzen van de korrels (de gevaarlijkste - de relatie tussen de korrels van de legeringstructuur is verzwakt);

Ondergrond - onmerkbaar (onder het oppervlak van het metaal);

Selectief - ontbinding van een van de componenten van de legering;

Kraak - met de gelijktijdige gevolgen van chemische reagentia en hoge mechanische spanningen;

Selectief - selectief.

Overweeg chemische en elektrochemische corrosie in meer detail:

2. Chemische corrosie

De essentie van chemische corrosie bevindt zich in de oxidatie van het metaal als gevolg van chemische interactie met het milieu.

Het medium dat chemische vernietiging van het metaal veroorzaakt, wordt agressief genoemd.

Chemische corrosie wordt uitgevoerd door directe elektronentransmissie van het metaalatoom tot het oxidatiemiddeltatoom.

Chemische corrosie is verdeeld in gas en niet-elektrolyt (vloeibare niet-electro-corrosie).

Vloeibare niet-electro-corrosie ontwikkelt tijdens de werking van chemische apparatuur, contact met olie en zijn producten, vloeibare broom, benzine, kerosine, enz. Organisch, d.w.z. Stoffen die geen geleidende elektrische stroom zijn.

Corrosie in gassen (gascorrosie is de meest voorkomende) treedt op bij verhoogde temperaturen wanneer de condensatie van vocht op het metalen oppervlak onmogelijk is. De gascorrosie is onderhevig aan kachels, details van interne verbrandingsmotoren, gasturbinebladen, enz. Gascorrosie ondergaat ook een metaal onderworpen aan warmtebehandeling. Als gevolg van gascorrosie op het oppervlak van het metaal worden geschikte verbindingen gevormd: oxiden, sulfiden, enz. (Dus bijvoorbeeld, zwaveldioxide aanwezig in fabrieksruimten in het kader van de werking van de temperatuur wordt geoxideerd door de vorming van zwaveltrioxide, die komt op en de reactie met het metaal, daardoor het vernietigen)

Met toenemende temperatuur neemt de snelheid van gascorrosie toe.

Privégeval van gascorrosie - waterstofcorrosie (waterstof bindt koolstof in staal in onverzadigde koolwaterstoffen - methaan, enz.)

3 C (cementitis) + 2H 2 3FE + CH 4

Carbonyl - Me + NCO ME (CO) N

Pure metalen zijn in de meeste gevallen bijna niet corrosie. Zelfs zo'n metaal als ijzer, in een volledig schone vorm roestert niet. Maar gewone metalen bevatten altijd verschillende onzuiverheden, die gunstige voorwaarden voor corrosie creëert.

Op een aantal metalen wordt een dunne laag oxide gevormd.

Als een voorbeeld wordt de vorming van oxiden op het oppervlak van het metaal in de afbeelding weergegeven:

Als de film stevig is aangesloten op het metalen oppervlak en geen mechanische schade heeft, beschermt het het metaal van verdere oxidatie. Dergelijke beschermende films zijn verkrijgbaar in aluminium, chroom, zink, mangaan, titanium, vanadium, nikkel en kobalt. Om de oxidefilm om het metaal te beschermen, moet het vaste zijn, een hoge hechting hebben, om bestand te zijn tegen agressieve media, om een \u200b\u200bthermische expansiecoëfficiënt dicht bij deze metalen te hebben.

Het heeft poreus ijzer, het is gemakkelijk van het oppervlak gescheiden en daarom is het niet in staat om het metaal te beschermen tegen vernietiging.

Voor de vervaardiging van apparatuur die wordt blootgesteld aan corrosie-actieve gassen, worden hittebestendige legeringen gebruikt. Om hittebestendigheid van staal en gietijzer, chroom, nikkel, aluminium te geven, worden aluminium ingebracht in hun samenstelling; Nikkel of op kobalt gebaseerde legeringen worden ook gebruikt.

Elektrochemische corrosie

Elektrochemische corrosie treedt op bij het contact van twee heterogene metalen (of onzuiverheden van niet-metalen) in een elektrolytomgeving.

In tegenstelling tot chemische corrosie, gaat elektronentransmissie door een geleidend medium - elektrolyt. Corrosie opbrengst op plaatsen van metalen contacten met verschillende elektrodepotentialen die de rol van elektroden uitvoeren.

In alle gevallen van verschillende inhomogeniteiten op het oppervlak van het metaal zijn lokale microgalva-elementen spontaan op - Galvanopars.

Wanneer elektroplane, is de stroom van elektronen gericht op meer actieve metaal tot minder en actiever ingestort metaal. In het geval van gewoon, lijkt het paar de stroom van de grotere sterkte, hoe verder de metalen in de rij stress.

De snelheid van elektrochemische corrosie hangt af van de aard van het metaal, de aard van de elektrolyt en temperatuur.

De snelheid van corrosie van het metaal wordt ook verhoogd wanneer niet-metalen onzuiverheden worden ingeschakeld, waarvan het potentieel hoger is dan het potentieel van het basismetaal. Dus, de opname van oxiden of slakken, in staal vermindert zijn corrosieweerstand sterk.

De onzuiverheden in het milieu kunnen adsorberen op het metalen oppervlak en ook katalytisch van invloed zijn op corrosie, versnellen of vertragen. Bijvoorbeeld, de meeste ijzeren legeringen korps in zeewater veel sneller dan in water met dezelfde zuurstofconcentratie die geen chloriden bevat. Dit komt door het feit dat chloride-ionen, adsorberend op het oppervlak van het ijzer, voorkomt dat de vorming van beschermende lagen erop is.

Soorten elektrochemische corrosie

De meest karakteristieke typen elektrochemische corrosie:

Atmosferisch - gaat in natte lucht bij normale temperatuur. Het metalen oppervlak is bedekt met een vochtfilm met opgeloste zuurstof. De intensiteit van corrosie neemt toe met een toename van de luchtvochtigheid, het gehalte aan gasvormige gasvormige CO2 en S02, stof, roet, evenals op het oppervlak van het metaal en scheuren, het faciliteren van vochtcondensatie.

Verschillende: droge atmosferische corrosie die stroomt op een relatieve vochtigheid van 60%, onder de werking van zuurstof en natte ATM. Corrosie is de vernietiging van metalen structuren onder de werking van regen, sneeuw en mist.

Bodem - Metalen komen in contact met bodemvocht met opgeloste zuurstof. Anodische vernietiging blootgestelde gebieden met grotere vocht- en minder luchttoegang. Vooral corrosie-actieve bodems met hoge luchtvochtigheid, zuurgraad en elektrische geleidbaarheid. Daarom beïnvloeden de volgende kenmerken de snelheid van gascorrosie - porositeit, pH, elektrische geleidbaarheid, de aanwezigheid van opgeloste zouten.

In dergelijke omstandigheden worden pijpleidingen zes maanden na het leggen vernietigd, als speciale maatregelen niet van bescherming worden genomen.

Zeecorrosie - Het is corrosie in zeewater, waarvan de agressiviteit te wijten is aan het zuurstofgehalte en de aanwezigheid van metalen chloriden erin, die de vorming van effectieve beschermende films voorkomen. Het is het sterkst door op de grenzen van het water en de sfeer.

Elektrocorrosie - Het gebeurt onder de actie van zwervende stromingen die voortvloeien uit externe bronnen (hoogspanningslijnen, elektrische spoorwegen, verschillende elektrische installaties die werken op een constante elektrische stroom) waaruit, door onvoldoende elektrische isolatie, de stroom in de bodem kan verlopen. De dwalende stroom, die het metalen voorwerp in de grond raakt, gaat op een bepaalde plaats in de grond, waardoor het vernietigen van de uitgangsplaats - die een anode-uitgang wordt genoemd, waar zeer intensieve corrosie wordt waargenomen. Dwalende stromingen veroorzaken corrosie van gaspijpleidingen, oliepijpleidingen, elektrocabels, verschillende ondergrondse metalen structuren.

4. Methoden voor het bestrijden van corrosie

Isolatie van metalen uit de agressieve omgeving (Bekledingen ) :

Metalen coatings - coating van een metaal beschermd door een laag van een ander metaal, praktisch niet Correoding onder dezelfde omstandigheden.

Bij het bekleden van het product met verschillende metalen is het noodzakelijk om te onthouden dat het coating- en beschermd metaal een galvanisch paar kan vormen. Het werk onder bepaalde omstandigheden kan het beschermende effect of integendeel verbeteren om de corrosie van het beschermde metaal te vergroten.

Anodecoating. Bijvoorbeeld, met een lokale overtreding van de zinkcoating in het Galvano-paar, zal de zink-ijzeren anode zink zijn, die zal instorten, het strijkijzer beschermen.

Kathodische coating. En in het pleister van tin-ijzer, met een overtreding van tincoating, wordt strijkijzer blootgesteld, omdat In dit paar is het een anode.

Verschillen in de corrosieve stabiliteit van coatings in bepaalde agressieve media en de eigenschappen van eindige corrosieproducten bepalen de specifieke toepassingsgebieden van deze coatings.

Niet-metalen coatings - Films van high-polymeerstoffen (rubber, kunststoffen), vernissen, olif, composities van high-polymeer en anorganische kleurstoffen.

Rubberen coating wordt genoemd - nummeren en beton - Togotrovita

90% van alle metalen producten worden op dezelfde manier beschermd. Goedkoop, pas ze gewoon aan, maar ze zijn niet duurzaam.

Chemische coatings (betrouwbaarder):

metaaloxide-films (0,3 micron dikte), verkregen door zuurstof of geschikte oxidatiemiddelen (HNO 3, K2 CR20 7, enz.) Aan het oppervlak van metalen. Vaak worden dergelijke oxidefilms gevormd op het oppervlak van de metalen eenvoudigweg bij het contacteren met lucht, die chemisch relatief actieve metalen (Zn, AL) praktisch corrosiebestendig maakt;

beschermende nitridefilms gevormd onder de werking van stikstof of ammoniak op het oppervlak van sommige metalen kunnen worden gespeeld;

kunstmatige oxidatie (tot 30 micron dik), nitriding en fosfaterende en schilderwerkcoatings worden aangebracht op geoxideerd, nitrogeneerd en fosfatiseerd metaal.

Dus ijzeroxidatie (geperst staal) wordt uitgevoerd in een natriumhydroxide-mengsel (800g / l) met nitraat (50 g / l) en nitriet (200 g / l) natrium bij een temperatuur van 140 o C.

IJzeren oxidatie leidt tot de vorming op het oppervlak van Fe 3 O 4 - zwart of fe 2 O 3 - bruin.

En voor het fosferen worden de fosfaten van mangaan en ijzer gebruikt, die leiden tot de vorming van moeilijke oplosbare films van trivalent ijzer.

Fosfaat- en oxidefilms worden vaak gebruikt als elektrische isolerende coatings, bijvoorbeeld op transformatorplaten (de uitsplitsingspanning van dergelijke films kunnen 600 V bereiken).

5. Elektrochemische beschermingsmethoden - op basis van de verandering in het potentieel van het beschermde metaal en niet geassocieerd met de isolatie van het metaal uit het corrosiemedium.

kathodische (elektrische bescherming) is een beschermd ontwerp in een elektrolytomgeving (bijvoorbeeld in bodemwater), sluit zich aan bij de kathode van een externe elektriciteitsbron (naar een negatieve pool). In hetzelfde agressieve medium wordt een stuk oud metaal (spoor of balk) geplaatst, bevestigd aan de anode van een externe bron van elektriciteit. In feite dient het als een bron van elektronen die aan de kathode worden geleverd. In het proces van corrosie wordt dit stukje oud metaal vernietigd.

Kathodeverdediging

beschermend (anodisch) - een speciale anode wordt gebruikt - een beschermer, die actiever wordt gebruikt dan het metaal van het beschermde ontwerp (Zn, Mg), wordt gebruikt. De beschermer is verbonden met het beschermde ontwerp van de elektrische stroomgeleider. In het corrosieproces is de beschermer vernietigd.

Deze methode wordt gebruikt om te beschermen tegen corrosieblades van de turbines van de onderwateronderdelen van de schepen, om koelapparatuur te beschermen die met zoutproducten werken.

Impact op de agressieve omgeving

Om de corrosie van metaalproducten in het agressieve medium te vertragen, worden stoffen (meestal organisch) geïntroduceerd, corrosieremmers genoemd, die het metalen oppervlak passeren en de ontwikkeling van corrosieprocessen voorkomen. Het is van groot belang in gevallen waarin het metaal moet worden beschermd tegen corrosie door zuren. Corrosie-remmers worden veel gebruikt in chemische reiniging van stoomketels van schaal, om schaal uit afvalproducten te verwijderen, evenals bij het opslaan en transporteren van HCL in stalen containers. TioMorge (koolstoffen Sulfide C (NH2) 2 s), diethylamine, urotropine (hexamethyleenetetramine (CH2) 6 N 4) en andere derivaten van aminen, en als anorganisch - silicaten, nitrieten, alkaliën, alkalismetalen, enz.

Aan dezelfde groep van methoden voor de bescherming van metalen van corrosie omvat ook de afgifte van water dat over de voeding van stoomketels gaat, van de zuurstof die erin is opgelost, die bijvoorbeeld wordt bereikt bij het filteren van water door de ijzeren chips-laag .