Виды коррозионных разрушений - Химическая коррозия
Коррозия металл кинетика
Разрушение металлов и сплавов может происходить в результате химического (химическая коррозия, неэлектрохимическая), электрохимического (электрохимичекая коррозия), биологического (микробиологическая или микробная коррозия), и радиационного (радиационная коррозия) воздействия внешней среды. Способность металлов противостоять коррозионному воздействию внешней среды называют коррозионной стойкостью. [2]
По характеру коррозионных разрушений различают сплошную, или общую, коррозию (рис. 1, а, б) и местную, или локальную (рис. 1, в, г, д, е, ж). Сплошная коррозия бывает равномерной (рис. 1, а) и неравномерной (рис. 1,б). Равномерное разрушение может быть в том случае, когда поверхность металла и свойства агрессивной среды, воздействующей на эту поверхность, однородны. В реальных условиях чаще встречаются коррозионные процессы на неоднородной (гетерогенной) металлической поверхности в неоднородной коррозионно-активной среде. Поэтому на практике обычно имеют дело с неравномерной коррозией и с различными видами местной коррозии.
Коррозия называется равномерной, если фронт коррозионного разрушения распространяется параллельно плоскости металла (рис. 1, а), и неравномерной, если скорость коррозии на различных участках неодинакова (рис. 1,б). Примером равномерной коррозии может быть избирательная коррозия, которая характерна для сплавов - твердых растворов. Она заключается в разрушении одного из компонентов сплава.
Так, при коррозии латуни равномерно может разрушаться цинк, ионизируясь и переходя в раствор, а поверхностный слой в результате обогащается медью (рис. 1, в).
Рис. 1 - Виды коррозионного разрушения: а -- сплошная равномерная коррозия; б -- сплошная неравномерная коррозия; в -- избирательная коррозия; г -- неравномерная коррозия пятнами; д -- неравномерная точечная коррозия; е -- межкристаллитная коррозия; ж -- внутрикристаллитная коррозия при коррозионном растрескивании
Местная коррозия имеет ряд разновидностей, среди которых наиболее распространены следующие:
- -- коррозия пятнами, в виде отдельных раковин, наименее неравномерная (рис. 1, г); -- точечная, или питтинговая коррозия -- разрушение в глубину металла с образованием пор, вплоть до сквозных (рис. 1, д); -- межкристаллитная коррозия -- разрушение металла по границам кристаллов. При этом внешних проявлений процесса может не наблюдаться (рис. 1, е); -- внутрикристаллитная коррозия -- разрушение металла по зернам кристаллитов. Этот вид коррозии наблюдается при растрескивании, протекающем под влиянием внешних механических или внутренних напряжений (рис. 1, ж).
Местную коррозию можно определить как коррозию, происходящую на некотором участке поверхности металла со значительно большей скоростью, чем на остальной части поверхности. В частности, питтинговая (точечная) коррозия связана с разрушением оксидной пленки и часто возникает на совершенно гладкой поверхности, там, где защитная оксидная пленка на металле подвержена только местному разрушению, а в остальной части устойчива к раствору, который воздействует на металл. Точечные поражения (питтинги) зарождаются в несплошностях оксидной пленки при наиболее подходящих для этого локальных условиях внешней среды.
Питтинг может возникать на поверхности всех металлов. На практике он чаще обнаруживается на пассивных сплавах, у которых благодаря весьма стойкой пленке разъедание приобретает местный характер. Одной из причин образования питтингов может служить наличие в агрессивной среде ионов-активаторов, таких как Сl - , Вг - , CN - - ионов и др. Питтинговая коррозия опасна тем, что при малых коррозионных потерях конструкция может быть выведена из строя за довольно небольшой промежуток времени. Наиболее часто этот вид коррозионного поражения имеет место при эксплуатации изделий из алюминия, нержавеющей стали и сплавов, содержащих никель, хром и другие металлы, склонные к пассивации.
Межкристаллитная коррозия (МКК) обусловлена тем, что границы зерен даже в чистом металле более склонны к разъеданию, чем само зерно. Атомы металла на границах зерен имеют плотную и менее упорядоченную упаковку; на границах зерен концентрируются примеси, что еще более снижает их устойчивость к действию агрессивных сред. Разрушение границ зерен наиболее опасно при эксплуатации металлических изделий под напряжением. В этих условиях наблюдается так называемое межкристаллитное растрескивание. Этому виду поражения в большей степени подвержены алюминиевые и аустенитные нержавеющие стали. Для уменьшения склонности к МКК в стали вводят элементы-стабилизаторы Ti, Nb, что предотвращает образование карбидов хрома, однако в сварных конструкциях возможно появление ножевой коррозии -- быстрого разрушения в узкой зоне вдоль сварных швов в окислительных средах.
Когда металл подвергается переменным напряжениям, в нем возникают и постепенно развиваются трещины. Такое разрушение называется усталостным изломом. В присутствии коррозионной среды этот процесс ускоряется. Указанный эффект обнаруживается даже в слабоагрессивных средах. Например, усталостная долговечность алюминия сильно сокращается в присутствии влаги. От этого вида коррозионного разрушения очень трудно защищать металлы. Рекомендуемые методы защиты (металлические покрытия, анодирование, окраска и т. д.) следует применять осторожно, с учетом физико-механических свойств защитного слоя.[3]
Похожие статьи
-
Введение - Химическая коррозия
Металлы и металлические сплавы - основные конструкционные материалы для большинства отраслей хозяйства. Их широкое внедрение в промышленное строительство...
-
Химическая коррозия - Защита от коррозии
Механизм химической коррозии сводится к реактивной диффузии атомов или ионов металла сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии (например,...
-
Коррозия - это самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов в результате окислительно-восстановительного (химического, электрохимического и...
-
Не вдаваясь, пока, в возможные сложности интерпретации результатов прямых гравиметрических исследований (о них речь пойдет ниже) можно сказать, что...
-
К числу физических факторов, вызывающих коррозию цементного камня и бетона, относят их попеременное увлажнение и высыхание, которое сопровождается...
-
Гравиметрические методы исследования коррозии традиционно считаются у электрохимиков одними из наиболее достоверных по получаемой информации. Основано...
-
Химические свойства меди - Изменение физико-химических свойств материалов путем диффузии
Природная медь состоит из двух стабильных нуклидов 63Cu (69,09% по массе) и 65Cu (30,91%). Конфигурация двух внешних электронных слоев нейтрального атома...
-
Термодинамика. Химическая термодинамика. Термодинамические системы. Энергия. Внутренняя энергия Термодинамика изучает взаимное превращение теплоты,...
-
Легирование стали повышает ее антикоррозионные свойства. Например, совершенную стойкость к атмосферной коррозии показывают нержавеющие легированные...
-
Электрохимическая защита, Силикатные покрытия - Коррозия металлов
В производственных условиях используют также электрохимический способ - обработку изделий переменным током в растворе фосфата цинка при плотности тока 4...
-
Коррозионная активность и защитные свойства - Разработка рецептур и компаундирование моторных топлив
Автомобильные бензины должны быть химически нейтральными и не вызывать коррозию металлов емкостей, а продукты их сгорания -- коррозию деталей двигателя....
-
Электрохимические процессы, Электродный потенциал - Систематика химических элементов
Электродный потенциал Электрохимические процессы - Это процессы взаимного превращения химической и электрической форм энергии. Их можно разделить на две...
-
Физические и химические свойства - Магний и его сплавы. Резиновые материалы. Быстрорежущая сталь
Магний - серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий и пластичный, хороший проводник тепла и электричества. На воздухе он покрывается тонкой...
-
С кислородом большинство металлов образует оксиды - амфотерные и основные: 4Li + O2 = 2Li2O, 4Al + 3O2 = 2Al2O3. Щелочные металлы, за исключением лития,...
-
Физические свойства воды. В современной шкале измерений вода принята за эталон по очень многим показателям. Температурой таяния льда является 0 градусов...
-
Теплопроводность, Коррозионные свойства алюминия. - Свойства алюминия
Теплопроводность алюминия при 20 С составляет примерно 0.50 кал/см*с*С и возрастает с увеличением чистоты металла. По теплопроводности алюминий уступает...
-
Строение атома, Квантовые числа. Атомные орбитали - Систематика химических элементов
Квантовые числа. Атомные орбитали Состояние электрона в атоме любого химического элемента характеризуется четырьмя квантовыми числами: главным,...
-
Основные понятия химической термодинамики - Химическая термодинамика. Термохимия. Решение задач
Прежде чем приступить к изучению предмета химической термодинамики, необходимо ввести ряд терминов и понятий, используемых в этом разделе. Изучаемые...
-
Это самый распространенный вариант. В реакции твердое+твердое, твердое+жидкость или твердое+газ продукт образуется на поверхности раздела фаз, и если он...
-
Легирование В настоящее время создано большое число нержавеющих сталей путем присадок к железу никеля, хрома, кобальта и др. Оказалось, что при...
-
Стандартный водородный потенциал. Водородная шкала потенциалов ЭДС гальванического элемента равна разности равновесных потенциалов электродов: EЭ = цК -...
-
Электроотрицательность элементов и типы химических связей - Типы связей в органической химии
Элемктроотрицамтельность (ч) (относительная электроотрицательность) -- фундаментальное химическое свойство атома, количественная характеристика...
-
Температура кислоты, Защита от коррозии, Цвет кислоты - Работа сернокислотного производства
Значения температуры кислоты на входе в сушильную башню (7506U) отображаются на устройстве цифровой индикации TIC-750607 в операторной. Датчик...
-
Физико-химические свойства кремния - Физические и химические свойства кремния
Кремний - это мелкий бурый порошок или серые, твердые, но довольно хрупкие кристаллы (пл. 2,4). В кристаллическом состоянии кремний хорошо проводит...
-
3. Физические свойства, Химические свойства - Золото
Чистое золото - мягкий металл желтого цвета. Красноватый оттенок некоторым изделиям из золота, например: монетам придают примеси других металлов, в...
-
Химические свойства Галлия. - Третья группа периодической системы
На воздухе при обычной температуре Галлий стоек. Выше 260° С в сухом кислороде наблюдается медленное окисление (пленка оксида защищает металл). В серной...
-
Исследования, проводимые в последние годы, указывают на перспективность использования систем, для которых характерна фотоинициируемая валентная...
-
Введение, Химия древности - Естественнонаучные концепции развития химических знаний
Химия - наука, изучающая вещества и их превращения. Превращения веществ, изменение их состава и (или) строения происходят в результате химических...
-
Способы получения и химические свойства оксидов - Основы химии
Оксиды - это сложные вещества, состоящие из двух химических элементов, один из которых кислород, со степенью окисления -2. Окисление кислородом простых...
-
Алюминий - химически активный металл, но прочная оксидная пленка определяет его стойкость при обычных условиях. Практически во всех химических реакциях...
-
Отдельные представители насыщенных углеводородов - Химические свойства насыщенных углеводородов
Метан - бесцветный газ, не имеющий запаха. В природе образуется в результате различных процессов брожения. Так, он получается при гниении клетчатки...
-
Нефть и ее переработка - Химические свойства насыщенных углеводородов
Нефть - природное ископаемое, представляющее собой сложную смесь органических веществ, главным образом углеводородов. Она является ценнейшим продуктом, с...
-
Полимерами называют вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев одинаковой структуры. Полимеры встречаются в природе -...
-
Химические свойства - Биогенные элементы. Сера
Сера вступает в реакцию со всеми металлами, в результате чего образуются сульфиды. В большинстве случаев для химической реакции необходим катализатор, в...
-
Роберт Боиль - Становление понятия о химическом элементе
Боиль жил в эпоху великих общественных и духовных преобразований. Однако несмотря на сильные религиозные тенденции, Бойль научными работами расчистил...
-
Получение., Применение. - Свойства фтора как химического элемента
Источником для производства фтора служит фтористый водород, получающийся в основном либо при действии серной кислоты H2SO4 на флюорит CaF2, либо при...
-
Химические свойства Магния. - Химический элемент Магний
Химические свойства магния довольно своеобразны. Он легко отнимает кислород и хлор у большинства элементов, не боится едких щелочей, соды, керосина,...
-
Электролиз связан с наложением определенного электрического поля, под действием которого в электролите могут возникать некоторые характерные процессы....
-
Заключение - Характеристика электролиза как химического процесса
Анализ научной и научно-популярной литературы свидетельствует о том, что процессы электролиза растворов и расплавов интересуют ученых и технологов в...
-
Электродный потенциал - Характеристика электролиза как химического процесса
Если металл погрузить в воду, то его катионы начнут переходить в жидкость. Благодаря наличию электрического заряда у катиона на поверхности металла...
Виды коррозионных разрушений - Химическая коррозия