1. Коррозия металлов.

Коррозией называется разрушение металла вследствие химического или электрохимического воздействия на него внешней среды. Коррозия – это неотвратимая потеря металлов, это большие убытки, поэтому борьба с коррозией – важнейшая задача для промышленности и вообще техники. Коррозия чёрных металлов называется ржавлением, ежегодно до 10 % выработанного железа расходуется на замену проржавевшего. В зависимости от воздействия среды различают атмосферную, жидкостную и газовую коррозию. По месту распределения коррозия бывает равномерная, местная и межкристаллитная.

Теория коррозии

Коррозия начинается с поверхности на границе двух фаз – «металл»-«внешняя среда» и с течением времени распространяется вглубь. По характеру физико-химических процессов, происходящих между металлом и внешней средой, различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическую коррозия возникает в результате химического воздействия внешней среды на повер­хность металла, например, образование слоя окислов (окалина) на металле в печах при высоких температурах, например, при отпуске. При разных температурах образуется на поверхности металла тонкая плёнка окисла, толщина которой увеличивается с ростом температуры. От толщины плёнки окисла и, значит, от ее оптических свойств зависит её цвет:

при 220 ^оС – жёлтый,

255 ^оС – коричневый,

300 ^оС – тёмно-синий,

330 ^оС – серый,

это так называемые «цвета побежалости», по ним определяют температуру отпуска.

Электрохимическая коррозия – возникает при действии на металл электролитов. Это наиболее распространённый вид коррозии. Большинство металлических конструкций находится в соприкосновении с воздухом, водой и землёй – мосты, крыши зданий, механизмы (подъёмные краны), кабели, трубопроводы и так далее.

В воздухе и земле всегда есть влага – роса, дождь, водяные пары, грунтовые воды и так далее. На конструкциях всегда есть грязь, в воздухе – SO₂, SO₃, NO₂, NO₃, СО, которые растворяясь в воде, диссоциируют на положительные и отрицательные ионы – а это электролит, который и вызывает электрохимическую коррозию (ЭХК).

Коррозия металлов и сплавов в электролите аналогична работе гальванического элемента. Металлы и сплавы по химическому составу неоднородны и различаются также по структуре составляющих их частей: твёрдый раствор, химическое соединение, механическая смесь. Эти структурные составляющие имеют различные электродные потенциалы, обусловленные их химической и физической природой. Когда сплав находится в электролите, одни участки, имеющие низкий электродный потенциал, становятся анодами (что значит «подъём») и разрушаются, так как их ионы переходят в раствор электролита и становятся солями при высыхании воды. Другие участки, обладающие более высоким электродным потенциалом, становятся – катодами (это значит «путь вниз») и сохраняются неизменными, так как на них ионы Н⁺ нейтрализуются и образуется Н₂.

Так как анодных и катодных участков в сплаве очень много, то сплав можно рассматривать состоящим из большого числа электродов, то есть как многоэлектродный микроэлемент. Когда два микроэлемента находятся в контакте (болтовое соединение (например, чугунный фланец и стальной болт), склёпанные листы и др.), то образуется макроэлемент.