3 .7 Корозія металів і сплавів

Корозія – процес руйнування металів під впливом зовнішнього середовища. Вона починається з поверхні на межі двох фаз (метал – зовнішнє середовище) і з часом поширюється у глибину. Втрати народного господарства від корозії становлять до 15% використаного металу (в окремих галузях господарства). Тому питання боротьби з нею дуже актуальне.

Якщо метал кородує сильно, то його називають активним, а якщо слабо – пасивним. За характером руйнування розрізняють різні види корозії (Рис 3.24).

Рисунок3.24 Види корозії.

Суцільна корозія характерна тільки для однорідних металів. Всі інші метали мають структуру, що складається з зерен різного хімічного складу.

В залежності від механізма руйнування розрізняють хімічну, електрохімічну та біологічну корозію.

Хімічна корозія характеризується тільки процесами окислення в середовищі, яке не проводить електричний струм. Метал вкривається плівкою окислів.

Електрохімічна корозія виникає при дії електролітів (вологи насиченої солями, кислотами або лугами). Метал покритий електролітом (або занурений у нього) віддає позитивні іони у розчин і сам набуває негативний електричний потенціал. Різні метали мають різні електричні потенціали. Чим більше різняться електродні потенціали фаз сплава (його компонентів) тим швидше відбувається руйнування. Реальні метали і сплави допустимо розглядати як багатоелектродні компоненти складені з величезної кількості мікрогальванопар. Руйнуються метали з меншим електричним потенціалом. Чисті метали та однофазні системи мають більшу корозійну стійкість ніж сплави. За видом агресивного середовища корозія буває атмосферною, морською, річковою, грунтовою та в електролітах.

Біологічна корозія відбувається під впливом життєдіяльності деяких видів бактерій.

Для захисту від корозії застосовують методи:

Активного захисту. До нього відносять:

• легування корозійно-стійкими металами;

• протекторний захист який полягає в приєднанні до захищаємого метала іншого метала з більш низьким електрохімічним потенціалом (найчастіше магній або цинк). Протекторний метал сам руйнується і зберігає вироби з основного метала. Дуже ефективний для захисту підземних трубопроводів;

• інгібітування полягає у використанні речовин, що подавляють корозію. Такі речовини блокують поверхню вироба від дії зовнішнього середовища, або створюють захисну плівку.

Пасивного захисту. До нього відносять створення металічної або неметалічної плівки покриття, яке ізолює вироб від зовнішнього впливу.

Металічні захисні покриття наносять:

• гальванічним осадженням;

• зануренням у розплав (цинкцинкування, хромхромування);

• пасивіруванням шляхом занурення у гарячі підкислені розчини хроматів калія та натрія. Такі покриття грають всіма кольорами, що свідчить про високу якість;

• плакіруванням. Здійснюють прокочуванням листової заготовки з накладеним на неї листом іншого метала з більш високими антикорозійними властивостями.

Неметалічні захисні покриття наносять:

• лакофарбовими матеріалами;

• у вигляді окисних плівок (оксидування). Деталі кипятять у водному розчині сильного окислювача і вони набувають синього або чорного кольору;

• у вигляді фосфатних плівок (фосфатування). Деталі обробляють сумішшю фосфорної кислоти та її солей;

• полімерними матеріалами (плівки, пластмаса, гума, смоли і т.і.).