Примеры коррозионных пар

Группа коррозионных пар	Коррозионная пара	Анод	Катод
Коррозионные пары из двух различных материалов	Fe—Zn	Zn	Fe
	Fe—Sn	Fe	Sn
	Перлит	Феррит	Цементит
	Cu—Al	Al	Сu
Структурная и напряженная коррозионная пара	Границы зерен	Область с большей внутренней энергией	Область с меньшей внутренней энергией
		Границы зерен	Тело зерна
Структурная и напряженная коррозионная пара	Мелкие и крупные зерна	Мелкие зерна	Крупные зерна
	Дефекты структуры	Дефекты	Структура без дефектов
	Деформированные детали	Зона деформации	Недеформированная зона
	Напряженные болтовые, клепаные, сварные соединения	Напряженные зоны	Зоны, свободные от напряжений или с меньшими напряжениями
Концентрационные коррозионные пары	Различная концентрация электролита	Зона с меньшей концентрацией реагента	Зона с большей концентрацией реагента
		Электролит с меньшей концентрацией	Электролит с большей концентрацией
	Разная концентрация кислорода (доступ воздуха) Загрязненная поверхность	Меньшая концентрация кислорода — затруднен доступ воздуха	Большая концентрация кислорода — облегчен доступ воздуха
		Загрязненные или окисленные области	Участки чистой поверхности

Состав атмосферы также оказывает влияние на коррозию сплавов. В городах, где воздух загрязнен промышленными газами, коррозия проявляется значительно сильнее, чем в сельской местности. Для стальных деталей особенно вредными являются сернистый газ SO₂, сероводород H₂S, хлор Сl₂ и хлористый водород НС1. Хлористый водород также опасен для алюминиевых и магниевых сплавов. Для медных сплавов характерна повышенная коррозия в атмосфере аммиака NН₃.

По повышению коррозионной агрессивности различные виды атмосфер могут быть расположены в следующий ряд: сухая континентальная, морская чистая, морская индустриальная, индустриальная, индустриальная сильно загрязненная.

Коррозионная усталость. Это процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений и коррозионно-активных сред. Образование и развитие усталостных трещин сопровождается проникновением коррозионной среды в эти трещины и облегчает разрушение. Этому виду разрушения подвержены практически любые конструкционные материалы на основе железа, алюминия, титана, меди и других металлов. Особая опасность коррозионно-усталостного разрушения состоит в том, что оно может проходить практически в любых, в том числе таких слабых коррозионных средах, как влажный воздух, газы, влажные машинные масла и др. Поэтому коррозионная усталость металлов и сплавов наблюдается во всех отраслях техники, прежде всего в энергетической, нефтегазодобывающей, горнорудной промышленности, в морском, наземном и воздушном транспорте.

Рис. 10.8. Диаграмма усталости:  1 — предел усталости (истинный); 2 — предел коррозионной усталости (условный при N = 10⁷)

При коррозионно-усталостном нагружении разрушение может произойти при напряжениях, значительно меньших обычного предела усталости (рис. 10.8). При этом кривая коррозионной усталости стремится к оси абсцисс, а величина условного предела усталости приближатеся к нулевому значению. Объясняется это тем, что даже при минимальных напряжениях или их отсутствии недостаточно защищенный металл разрушится только от коррозии. Прогрессирующий рост трещин усталости обусловлен, с одной стороны, низким значением электродного потенциала в месте концентрации напряжений, а с другой — легким разрушением защитной оксидной пленки в устье трещины при переменном нагружении.

ОЦЕНКА КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ (Ю.П. Солнцев)

Для характеристики коррозионных свойств материалов обычно проводят их испытания на стойкость против общей коррозии, межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания.

Испытания на общую коррозию. Испытания на общую коррозию проводят на образцах с большим отношением поверхности к объему. Коррозионную среду выбирают с учетом условий эксплуатации материала. Испытания проводят в жидкости при постоянном или многократно повторяемом переменном нагружении образцов в кипящем соляном растворе, в парах или окружающей атмосфере.

В России, США и ФРГ применяют пятибалльную систему оценки общей коррозии (табл. 10.2). Критерием коррозионной стойкости является скорость коррозии (v_кор, мм/год).

Таблица 10.2