- •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
Раздел 3. Методы защиты
В технике защита от коррозии осуществляется различными методами. Наиболее рациональный и надежный путь — это изготовление аппаратов, машин и т. д. из коррозионно-стойких как металлических, так и неметаллических материалов. Однако этот путь защиты от коррозии не всегда может быть использован в силу экономических, технических или технологических условий. В промышленности часто готовят изделия, аппараты, трубы из дешевых и доступных материалов, обладающих высокими технологическими и механическими свойствами, с последующей их защитой от коррозии.
Методы защиты от коррозии можно разделить на три группы:
воздействие на металл;
воздействие на агрессивную среду;
комбинированные методы защиты.
К первой группе методов защиты относят:
а) легирование металлов — создание экранирующего поверхностного слоя, введение элементов, понижающих катодную или анодную активность сплава, введение элементов, предотвращающих структурную коррозию;
б) обработка поверхности металла — термическая и термохимическая обработка, вибрационная прокатка поверхности, химическое и электрохимическое напыление, механическая обработка (наклеп, ролики и т. д.), модифицирование ржавчины на поверхности;
в) нанесение защитных покрытий — постоянного, временного и периодического действия (смазка, воски);
г) подбор коррозионно-стойких материалов для условий эксплуатации конструкции;
д) рациональное конструирование — вывод отдельных узлов конструкции из агрессивных сред, исключение застойных зон агрессивных жидкостей;
е) электрохимическая защита.
Вторая группа методов защиты включает:
а) применение ингибиторов (замедлителей) коррозии;
б) герметизация конструкций (полная или частичная);
в) создание искусственных сред (обработка водных сред, применение нейтральных сред, осушка воздуха).
К третьей группе (комбинированным методам защиты) относят:
а) комплексное воздействие мер защиты на металл;
б) комплексное воздействие мер защиты на агрессивную среду;
в) комплексное воздействие на металл и агрессивную среду.
3.1. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА АГРЕССИВНОЙ СРЕДЫ
Скорость коррозии аппаратуры из металлов можно снизить изменением состава агрессивной среды. Это достигается удалением коррозионно-активных (усиливающих коррозию) веществ. Основные приемы удаления агрессивных компонентов: кипячение растворов, отдувка инертными газами, химическая обработка среды.
Большой вред аппаратуре наносит кислород, присутствующий в агрессивной среде, который резко усиливает скорость коррозии. Поэтому воду или водные растворы солей, где коррозия металлов и сплавов протекает с кислородной деполяризацией, подвергают обескислороживанию, или деаэрации. Например, образец стали начинает разрушаться в сырой воде через несколько минут, тогда как после кипячения вода не реагирует со сталью длительное время. Это объясняется тем, что из воды были удале-
ны газы, в частности кислород. Если такую воду изолировать от соприкосновения с воздухом, т. е. исключить растворение в ней кислорода, то сталь не будет корродировать долгие месяцы и даже годы. Этот способ снижения скорости коррозии является громоздким и трудоемким, поэтому он находит ограниченное применение. Его используют для защиты от коррозии теплосилового оборудования, например воду, употребляемую для котельных установок, котлов, предварительно очищают от кислорода.
Кроме обескислороживания изменения агрессивности коррозионной среды можно достичь:
- осушкой воздуха (в небольших по объему упаковках с прецизионными приборами и электроникой) с помощью поглотителей, например силикагеля;
- понижением относительной влажности воздуха в хранилищах, повышая его температуру на несколько градусов;
- удалением кислот и растворенного СО2 нейтрализацией раствора щелочами (Са(ОН)2, NaОН);
- удалением из среды твердых частиц и агрессивных компонентов фильтрацией или абсорбцией.
