Влияние внешних и внутренних факторов на скорость химической коррозии - Химическая коррозия

Внешними называют факторы, связанные с составом коррозионной среды и условиями протекания коррозии (температура, давление, скорость движения среды и др.). Внутренними называют факторы, связанные с природой металла, составом и структурой сплава, характером обработки поверхности и др. Температура сильно влияет на скорость химической (газовой) коррозии металлов. С повышением температуры процессы окисления протекают значительно быстрее. Количественно температурная зависимость скорости коррозии выражается уравнением Аррениуса:

(20)

Где К -- константа скорости химической реакции при кинетическом контроле процессов или коэффициент диффузии при диффузном контроле; А -- предэкспоненциальный множитель; Е -- энергия активации химической реакции или диффузии; R -- универсальная газовая постоянная; Т -- температура по шкале Кельвина. Колебания температуры, особенно попеременные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металла, так как в защитной оксидной пленке из-за термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться. Состав газовой среды. Газовая среда оказывает значительное влияние на скорость коррозии, причем это влияние специфично. Например, никель относительно устойчив в средах О2, Н2О, СО2, сильно коррозирует в среде SO2. Медь активно окисляется кислородом воздуха, но устойчива в атмосфере SO2, хром же обладает высокой жароустойчивостью во всех перечисленных выше средах. Состав газовой среды оказывает большое влияние на скорость окисления железа и стали. Особенно сильно влияют O2, соединения серы и водяные пары.

Скорость движения газовой среды оказывает заметное влияние на газовую коррозию только в самых начальных стадиях окисления. Это эквивалентно повышению парциального давления окислителя. Очень большие скорости могут привести к эрозионному воздействию на защитные пленки и ускорению газовой коррозии.

Состав сплава. Оказывая непосредственное влияние на защитные свойства пленок продуктов, одни составляющие сплавов приводят к уменьшению скорости окисления, другие -- наоборот, к ускорению окисления, третьи практически не влияют на скорость окисления.

Применительно к наиболее важному и распространенному конструкционному материалу -- сплавам на основе железа -- можно отметить следующее: S, Р, Мn - практически не влияют на скорость химической коррозии; Be, Ti, Co, Ni - значительно замедляют окисление железа, что связано с повышением защитных свойств образующейся окалины; Cr, A1 и Si - сильно замедляют окисление стали из-за образования высокозащитных оксидных пленок, их широко применяют для легирования стали в целях повышения ее жаростойкости; V, Mo, W - могут ускорить окисление стали при высоких температурах, что обусловлено легкоплавкостью и летучестью образующихся оксидов. Структура металла. Увеличение дефектности структуры металла приводит к ускорению окисления.

Деформация металла несколько ускоряет окисление на начальных стадиях вследствие повышенной энергии металла и влияния на структуру первичной оксидной пленки.

Характер обработки поверхности металла сказывается главным образом на скорости начальных стадий окисления. Чем тщательнее обработка поверхности металла, тем меньше скорость его окисления.

Похожие статьи




Влияние внешних и внутренних факторов на скорость химической коррозии - Химическая коррозия

Предыдущая | Следующая