- •Коррозия и защита металлов от коррозии Содержание
- •Раздел 1 Химическая коррозия металлов 5
- •2.13.Электрохимическая защита от коррозии 37
- •Раздел 3. Методы защиты..............................................................54
- •3.4.2. Методы нанесения металлических покрытий 65
- •Раздел 4. Коррозионная стойкость сплавов................................77
- •Коррозия и защита металлов от коррозии Введение
- •1. Что такое коррозия?
- •2. Коррозионная проблема _ Значение коррозионных исследований определяется 4 аспектами.
- •3. Структура металлов и ее влияние на коррозионные процессы
- •Раздел 1 Химическая коррозия металлов
- •1.1.Термодинамика химической коррозии металлов
- •1.2. Механизм газовой коррозии
- •1.3. Свойства пленок
- •Условие сплошности
- •1.4. Законы роста оксидных пленок во времени
- •1.5. Влияние внешних и внутренних факторов на скорость коррозии
- •1.5.1. Влияние температуры на скорость газовой коррозии
- •1.5.2. Состав газовой среды
- •1.5.3.. Давление газов
- •1.5.4. Режим нагрева
- •1.5.5. Состав сплава и пленки
- •1.6. Показатели коррозии
- •1.7.Оксидные пленки на поверхности железа
- •1.8.Газовая коррозия железа, стали, чугуна
- •1.8.1. Рост чугунов. Водородная коррозия. Карбонильная коррозия. Коррозия в среде хлора и хлороводорода.
- •1.8.2.Коррозия под действием продуктов сгорания топлива
- •При этом ухудшается пластичность стали
- •1.9.Методы защиты от газовой коррозии.
- •1.10.Классификация пленок на металлах по толщине
- •1.11.Теория жаростойкого легирования
- •Раздел 2 Электрохимическая коррозия металлов
- •2.1. Определение электрохим. Коррозии
- •2.2 Механизм электрохимической коррозии
- •2.3.Вычисление электродного потенциала e
- •2.4.Составление гальванического элемента и
- •2.5. Кинетика электрохимической коррозии
- •2.6.Диаграмма Пурбе.
- •2 .7. Условия возникновения коррозионного процесса
- •2.8.Поляризация. Деполяризация .
- •Анодная поляризация
- •Катодная поляризация
- •Катодная деполяризация.
- •А) Водородная деполяризация (перенапряжение водорода)
- •Б) Кислородная деполяризация (перенапряжение кислорода)
- •2.9. Поляризационные кривые
- •2.10. Пассивное состояние металлов и сплавов
- •2.11. Коррозионные диаграммы
- •2.12. Влияние внутренних и внешних факторов на скорость коррозии
- •2.12. 1 Влияние рН среды
- •2.12.2. Влияние температуры на скорость коррозии.
- •2.13.Электрохимическая защита от коррозии
- •2.14. Локальные виды коррозии и коррозионно-механические разрушения металлов.
- •2.14. 1. Локальные виды коррозии
- •2.15. Коррозия металлов в природных и технологических средах
- •2.15. 1. Атмосферная коррозия металлов
- •2.15. .2 Почвенная коррозия металлов
- •2.15. 3. Морская коррозия металлов
- •2.16. Влияние конструктивных факторов на развитие коррозионных разрушений машин и аппаратов
- •Раздел 3. Методы защиты
- •3.2. Замедлители ( ингибиторы) электрохимической
- •3.4. Металлические и неорганические покрытия
- •3.4.1. Защитные металлические покрытия
- •Классификация покрытий
- •Взаимосвязь покрытие - основа
- •Пористость покрытий
- •Электронанесение красок
- •Автофорез
- •3.6. Тонкослойные химические покрытия. Фосфатные и оксидные защитные пленки
- •3.6.1. Фосфатирование
- •3.6.2. Оксидирование
- •3.6.3. Пассивирование
- •3.6.4. Анодирование
- •Раздел 4. Коррозионная стойкость сплавов
- •4.1. Коррозия сплавов на основе железа
- •4.1.1. Коррозия углеродистых сталей
- •4.2.2. Медь и ее сплавы
- •Лабораторна робота №1 кінетика окиснення металів на повітрі
- •Оформлення результатів
- •Розділ іі. Електрохімічна корозія
- •Гравіметричний метод визначення швидкості корозії
- •Оформлення результатів
- •Розділ III. Засоби захисту металів від корозії Лабораторна робота № 6 захист металів від корозії за допомогою інгібіторів
2.12. 1 Влияние рН среды
металл |
Устойчивость в кислой среде |
Устойчивость в щелочной среде |
Устойчивость в нейтр. среде |
|
|
рН=до 4 |
4 - 8,5 |
>10 |
|
Fe |
малост., прод кор. раств. |
скор. не завис. от рН
|
нераств . гидрокс. скорость резко падает =14 раств. ферриты, скор. растет |
|
Mg |
малост., прод кор. раств. |
- - -
|
|
|
Cu |
малост, прод кор. раств. |
- - -
|
|
|
Mn |
малост., прод кор. раств. |
- - -
|
|
|
Al,Sn,Pb,Zn |
неустойчив |
|
неустойчив |
устойчив |
Mo. Tn.W |
устойчив |
|
неустойчив |
|
Ni. Cd |
неустойчив |
|
устойчив |
|
Ag. Au. Pt |
высокая стойкость во всех средах, скорость кор. не зависит от рН среды |
|||
К внутренним факторам, определяющим скорость, характер электрохимической коррозии, относятся состояние поверхности, химический состав и структура металла и т. д. Неоднородность поверхности металла является одной из причин местной коррозии. Тщательная, тонкая обработка поверхности (шлифовка, полировка) повышает коррозионную стойкость металлов, способствуя образованию более однородной сплошной оксидной пленки на поверхности металла. При грубой обработке истинная поверхность контакта металла с агрессивной средой увеличивается, что усиливает коррозию.
Внешние факторы, влияющие на скорость коррозии металлов, определяются природой и свойствами коррозиониой среды и ее параметрами (температура, давление, скорость движения раствора электролита и т. д.
Влияние рН среды. Концентрация ионов водорода в растворе электролита определяет скорость электрохимической коррозии металлов. Для благородных метал лов (серебра, золота, платины) характерна высокая коррозионная стойкость в кислых, нейтральных и щелочных средах, т. е. скорость коррозии для этих металлов за
висит от рН среды . К металлам малостойким в кислых средах относятся железо, магний, медь, марганец . При невысоких значеннях рН скорость их разрушения велика: легко выделяетея водород, продукты, образующиеся в результате коррозии, растворимы.
При рН от 4,0 до 8,5 скорость коррозии зтих металлов не зависит от рН, так как в зтих условиях не меняетея растворимость кислорода, основного катодного деполяризатора.
В щелочных средах (рН>10), если рассматривать зависимость = (рН) для железа, происходит образование нерастворимых гидроксидов, и скорость коррозии резко падает. При очень высоких концентрациях гидроксид-ионов (рН>14) образуются растворимые ферриты и гипоферриты железа, скорость коррозии при этом возрастает.
Цинк, алюминий, олово, свинец устойчивы в нейтральных средах, но разрушаются в щелочных и кислых средах (рис. 4) Неустойчивость этих металлов в кислых и щелочных средах объясняется их амфотерностью, т. е. растворимостью оксидов этих металлов в кислотах и щелочах. К металлам, устойчивым в кислых, по нестойким в щелочных средах, относятся молибден, тантал, вольфрам (рис. 49). К металлам, малостойким в кислых средах, но устойчивым в щелочных, относятся никель, кадмий (рис. 49,). Для каждого металла имеется определенное значение рН раствора электролита, при котором скорость коррозии минимальна, например, для алюминия — 7,0; свинца — 8,0; олова — 9,0; цинка — 10,0; железа— 14,0.