- •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
2.12.2. Влияние температуры на скорость коррозии.
Измеиение температуры внешней среды значительно влияет на скорость коррозии, так как увеличивается скорость диффузии, растворимость продуктов коррозии, величина перенапряжения на электродах. При повышении температуры среды скорость электрохимической коррозии, как правило, возрастает (рис. 50, а). В этом случае зависимость скорости коррозии от температуры Т выражается уравнением следующего вида:
K = Ae -Q/RT , где
где
А—
константа; е
—
основание
натуральных логарифмов; — величина
энергии активации; — молярная газовая
постоянная. После логарифмирования
уравнение носит линейный характер:
Такой вид зависимости справедлив для скорости коррозии неблагородных металлов в минеральных кислотах , т. е. в процессах, протекающих с водородной деполяризацией. Возможны исключения из указанного правила, что связано с появлением защитных свойств у продуктов коррозии или уменьшением растворимости кислорода в электролите с повышением температуры в открытых системах.
2.12. 3.Влияние давления на скорость коррозии. Основная причина влияния давления на скорость электрохимической коррозии — изменение растворимости газа, участ-вующего в этом процессе. Поэтому при увеличении давления увеличивается скорость коррозионных процессов, идущих с кислородной деполяризацией, и давление не влияет на процессы, идущие с водородной деполяризацией. Повышение давления и температуры увеличивает скорость коррозии (карбонильная коррозия углеродистых сталей).
2.12.4. Влияние скорости движения электролита на скорость коррозии.
Каждый прибор, аппарат и т. п. работает в условиях, когда раствор электролита перемещается или перемешивается. При перемещении электролитов, не имеющих в своем составе значительных количеств агрессивных ионов, зависимость скорости коррозии от скорости потока жидкости можно представить кривой (рис. 51) с
тремя
характерными участками: 1 — с увеличением
скорости движения раствора электролита
скорость коррозии увеличивается, так
как увеличивается скорость диффузии
кислорода к поверхности контакта
металл — электролит; 2
— скорость
коррозии уменьшается, так как на
поверхности металла образуется защитная
оксидная пленка; 3
— скорость
коррозии резко возрастает из-за
механического удаления защитной пленки (эрозии) движущимся потоком электролита.
Скорость движения электролита значительно влияет на процессе коррозии, протекающий с кислородной деполяризацией, чем с водородной. Если при движении электролита на отдельных участках поверхности металла чередуется низкое и высокое давление, то наблюдается усиленное разрушение не только защитных пленок, но и металлической поверхности. Это явление называют кавитационной эрозией. Такой вид разрушения характерен для втулок цилиндров дизелей со стороны, охлаждаемой водой, гребных винтов, лопастей гидравлических турбин.
Разрушения, вызванные кавитационной эрозией, проявляются в виде трещин, углублений, раковин. Агрессивность среды благоприятствует разрушению металла кавитационной эрозией.
2.12.5. Влияние состава нейтральных растворов. С повышением концентрации раствора скорость коррозии вначале растет, а затем падает. Такая зависимость является типичной для процессов коррозии металлов в нейтральных растворах солей (рис. 52). Поскольку процесс коррозии в этом случае. зависит от кислородной деполяризации, повышение скорости коррозии нельзя объяснить только влиянием растворенного кислорода, так как растворимость кислорода снижается при повышении концентрации соли в растворе. Наличие восходящей ветви на указанной зависимости связано с увеличением электропроводности раствора и соответствующей активизацией анодного процесса. При повышении концентрации соли в растворе выше 3% №С1, дальнейшее понижение растворимости кислорода становится превалирующим факто- ром, и скорость коррозии снижается.
Растворы солей других щелочных металлов (например, КС1 ) влияют на скорость коррозии аналогичным образом. Растворы солей щелочноземельных металлов несколько менее коррозионно активны, чем соли щелочных металлов.
На процессе коррозии большинства металлов в растворах солей существенно влияет природа аниона соли (рис. 53). Растворы этих солей не способствуют образованию защитной нерастворимой пленки на поверхности металлов (исключая ионы СІ" для молибдена и ионы для магния). Наиболее агрессивными являются растворы, содержащие фторид-.ионы, и замыкают группу растворы, содержащие иодид-ионн.
