Министерство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО «Уральский федеральный университет имени первого президента России Б. Н. Ельцина»

Институт материаловедения и металлургии

Кафедра теории металлургических процессов

Курсовая работа по дисциплине «Коррозия и защита материалов» «Расчет скорости химической и электрохимической коррозии»

Руководитель доц. к.т.н. В.В. Рогачев

Выполнил студент группы мт-210601 Н.И. Синицин

Екатеринбург 2013

Оглавление

Реферат 2

Задание 1 5

Краткое описание вольфрама 5

Решение задачи 8

Задание 2 9

Коррозионная способность кобальта 10

Решение задачи 11

Задание 3 16

Хром 16

Исходные данные 17

Решение задачи 17

Задание 4 18

Исходные данные 18

Решение задачи 18

Задание 5 20

Решение задачи 21

Задание 6 29

Решение задачи 29

Приложения 33

Список использованной литературы 41

Реферат

XX и XXI век ознаменован бурным развитием науки и техники. За последние сто лет мир претерпел колоссальные изменения. То, что еще вчера было мечтой, сегодня становится реальностью. Автор романов «Двадцать тысяч лье под водой» и «Таинственный остров» был бы ошеломлен, если бы ему удалось совершить путешествие в будущее. Действительно, современный мир меняется с головокружительной скоростью. Такому развитию событий мы обязаны достижениям многих ученных и инженеров. Их воображение позволило воплотить в жизнь то, что во времена Жюля Верна считалось невозможным. Эти достижения не были бы возможны без совместного развития многих областей знании. Среди этих достижений нельзя не упомянуть и роль металлов. Невозможно себе представить современный мир без изделии из металла. Благодаря их уникальным свойствам, а в частности таким как, твердость пластичность электропроводность и способность сохранять указанные свойства на достаточно длительное время, современный уровень техники стал возможным. Ни одно современное предприятие не может обойтись без использования этого удивительного материала. Но среди всех достоинств следует упомянуть и один очень важный недостаток, которым обладают металлы – коррозия. Коррозия приводит металл к разрушению и, в итоге, металл со временем теряет свои уникальные свойства. Именно решением этой проблемы заняты многие современные ученые и инженеры.

Данная работа посвящена изучению механизма и защиты металлов от разрушительного действия коррозии. В результате работы изучен механизм электрохимической и химической коррозии металлов. Целью, поставленной перед началом работы, было влияния различных сред и условий на протекание коррозии. Для достижения поставленной цели были рассмотрены металлы, такие как Cr, W, Co и детально рассмотрены характерные особенности каждого металла и механизм коррозии в различных средах.

На первом этапе обоснована термодинамическая возможность протекания коррозии W при высоких температурах в присутствии паров воды.

На следующем этапе работы по экспериментальным данным получен закон роста оксидной пленки и построена зависимость глубины проникновения оксидной пленки вглубь металла от времени. Для решения задачи были использованы средства программы excel. В программе excel с помощью функции ЛИНЕЙН найдены коэффициенты b₀, m₁, m₂ в уравнении . После подстановки найденных коэффициентов в уравнение получена зависимость проникновения оксидной пленки вглубь металла от времени. Найденная зависимость сравнена с экспериментальными данными. С помощью найденного уравнения определено время, за которое металл прокорродирует на указанную глубину.

В задания 3, 4 и 5 изучены механизмы электрохимической коррозии металла и влияние контактирующего металла на скорость коррозии. Для решения задачи использовался поиск справочных данных. Задание 3 заключалось в обосновании термодинамической возможности электрохимической коррозии. Для этого был найден стандартные потенциалы элементов участвующих во взаимодействии. Для построения коррозионных диаграмм потребовались величины такие как: плотность тока обмена, коэффициенты переноса, коэффициенты из уравнения Тафеля. По найденным справочным данным построены коррозионные диаграммы и найдена точка пересечения катодного и анодного процесса.

В задании 6 предложены способы защиты металлов от электрохимической и химической коррозии.