
- •1).Классификация коррозионных процессов.
- •2) Определение явления.
- •2.1)Термодинамика химической коррозии металлов
- •Адсорбция окислителя на металле
- •Образование продуктов коррозии
- •Классификация по толщине пленок на металлах
- •2.2.2) Условие сплошности пленок на металлах.
- •2.3) Влияние внешних и внутренних факторов на химическую коррозию металлов.
- •2.3.1) Температура.
- •2.3.2) Состав газовой фазы.
- •2.3.3, 2.3.5) Скорость движения газовой фазы.
- •2.3.4, 2.3.7, 2.3.8) Состав сплава.
- •2.3.6) Режим нагрева металла.
- •2.3.9) Деформация металла
- •3.3) Коррозионные процессы с кислородной деполяризацией.
- •3.4) .Защита металлических материалов от коррозии в нейтральных
- •3.5) Коррозионные процессы с водородной деполяризацией.
- •3.6) Пассивность металлов.
- •3.7, 3.7.2)Внутренние и внешние факторы электрохимической коррозии
- •Состояние поверхности металла
- •Термодинамическая устойчивость металла
- •Кристаллографический фактор
- •Гетерогенность сплавов и величина зерна
- •Механический фактор
- •ВНешние факторы электрохимической коррозии
- •Влияние температуры на электрохимическую коррозию
- •Рн раствора
- •Влияние скорости движения раствора на скорость электрохимической коррозии
- •3.4.2.4) Кавитационное воздействие
- •4)Виды коррозии металлов
- •Влияние различных факторов на почвенную коррозию влияние влажности грунта на почвенную коррозию металла.
- •Пористость (воздухопроницаемость) грунта
- •Кислотность грунта.
- •Электропроводность грунта.
- •Минералогический состав и неоднородность грунта.
- •Влияние микроорганизмов на почвенную коррозию металлов.
- •Механизм и особенности почвенной коррозии металлов
- •Особенности почвенной коррозии металлов:
- •Методы защиты от почвенной коррозии
- •Нанесение защитных покрытий. Изоляция
- •Создание искусственной атмосферы
- •Электрохимическая защита металла от почвенной коррозии
- •Специальные методы укладки
1).Классификация коррозионных процессов.
Все многообразие коррозионных процессов принято классифицировать по признаку их механизма, условий протекания и характеру получаемого разрушения.
По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозию.
По условиям протекания процессов, которые весьма разнообразны, различают следующие виды коррозии (основные виды):
-Газовую коррозию - коррозию металлических материалов в атмосфере раскаленных газов;
-Атмосферную коррозию - коррозию металлических материалов в атмосфере влагосодержащих газов;
-Жидкостная коррозия - коррозию металлов в жидкостях (электролитах и не электролитах);
-Подземную коррозию - коррозию в почвах и грунтах;
-Структурную коррозию - коррозию металлических материалов в связи с неоднородностью их структуры;
-Биокоррозию - коррозию под влиянием микроорганизмов;
-Коррозию блуждающим и внешним током.
По характеру коррозионного разрушения различают:
-Общую коррозию (сплошную);
-Местную коррозию (коррозию отдельных участков металлических поверхностей).
Общая коррозия бывает равномерной ( протекает с одинаковой скоростью на всей поверхности металла), например, коррозия углеродистой стали в H2SO4 ;
неравномерной протекающей с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла (например, коррозия углеродистой стали в морской воде);
избирательной (разрушается лишь одна структурная составляющая сплава, например, ферритная структурная составляющая чугуна).
Местная коррозия, бывает: пятнами (коррозия латуни в морской воде), язвами (коррозия стали в грунте), точечной (коррозия нержавеющей стали в морской воде), межкристаллитной (коррозия нержавеющей стали в кислых средах), ножевой (коррозия сварных швов).
2) Определение явления.
Химическая коррозия - самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие их взаимодействия с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислителя - пространственно неразделенные процессы.
Процесс химической коррозии можно описать реакцией вида:
. (4.1)
Химическая коррозия наблюдается при помещении металлических материалов в атмосферу раскаленных газов или в жидкость,не являющуюся электролитом (нефть, бензин и т.д.). Наиболее распространенный вид химической коррозии - газовая коррозия.
2.1)Термодинамика химической коррозии металлов
Первопричиной химической коррозии металлов является их термодинамиче-
ская неустойчивость в различных средах при данных внешних условиях, в резуль-
тате чего металлы самопроизвольно переходят в более устойчивое окисленное
(ионное) состояние. Этот процесс сопровождается уменьшением термодинамиче-
ского потенциала.
В качестве критерия равновесия и самопроизвольности процессов коррозии
металлов, протекающих при постоянных температурах и давлении, можно исполь-
зовать свободную энергию Гиббса ΔG. При данных условиях процесс химической
коррозии возможен, если ΔG < 0; коррозионный процесс невозможен, если ΔG > 0;
система находится в равновесии, если ΔG = 0.
Наиболее распространенным случаем химической коррозии является окисле-
ние металлов различными газами. Для реакции окисления металла кислородом
2Метв + О2(г)= 2МеОТВ
Суждение о термодинамической возможности или невозможности процесса
может быть сделано непосредственно на основании сравнения парциального давле-
ния кислорода в коррозионной газовой среде и давления диссоциации образую-
щегося оксида Рмео. Для реакции окисления металла изменение свободной энергии
Гиббса можно определить по уравнению изотермы
ΔG = RT(lnР1o2-lnРo2), (3) ф
где P1о2, Po2 — соответственно равновесное и неравновесное давление кисло-
рода.
В обычных атмосферных условиях Po2 является парциальным давлением ки-
слорода и составляет ~ 0,21 атм. Равновесное давление кислорода PO2 равно давле-
нию (упругости) диссоциации образующегося оксида РМеО.
Так как для большинства технически важных металлов упругость диссоциа-
ции их оксидов PO2 вплоть до температур плавления на несколько порядков мень-
ше 0,21 атм, то значение ΔG отрицательное и реакция окисления металла протекает
самопроизвольно. Лишь благородные металлы — золото, платина, палладий, ирри-
дий — в нормальных атмосферных условиях имеют PO2 > 0,21 атм. и являются ус-
тойчивыми к окислению. Все остальные металлы неустойчивы.
2.2-2.2.1) ПЛЕНКИ НА МЕТАЛЛАХ
У большинства металлов при взаимодействии с окислителями поверхность покрывается пленкой окислов.