Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Коррозия сварных соединений.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
40.73 Mб
Скачать

6.2 Контактная коррозия

Контактной коррозией называется электрохимическая коррозия, вызванная контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите. При этом возникает коррозионный гальванический элемент, работа которого влияет на скорость коррозии каждого контактирующего металла.

При контакте двух металлов А и К со стационарными потенциалами в определенной среде сила тока коррозионного элемента (пары) определяется сопротивлением катодного и анодного процессов и омическим сопротивлением. С увеличением разности между стационарными потенциалами катода и анода, уменьшением омического сопротивления и сопротивления катодного и анодного процессов сила тока пары и, следовательно, контактная коррозия увеличивается.

В многоэлектродной системе при омическом сопротивлении, близком к нулю, все электроды, потенциал которых отрицательнее общего потенциала системы, работают в качестве анодов, а электроды, потенциал которых положительнее общего потенциала – в качестве катодов.

На контактную коррозию металлов большое влияние оказывают площади катодов и анодов, состав среды, перемешивание нейтрального раствора и др. Скорость контактной коррозии увеличивается с увеличением площади катода при постоянной площади анода. При перемешивании предельный диффузионный ток увеличивается и возрастает скорость коррозии. (это пары Fe-Cu, Fe-нерж. сталь, Zn-Fe, Zn-Cu).

В морской воде стационарные потенциалы металлов увеличиваются в ряду MnZnAlCdFePbSnNiCuTiAg. Поэтому каждый последующий металл при контактировании с предыдущим усиливает его коррозию. Чем дальше удалены металлы друг от друга в указанном ряду, тем больше контактная коррозия. Так, например, стационарный потенциал дуралюмина (сплав системы Al-Cu) в морской воде более отрицателен, чем у Ni, Cu, стали 12Х17, Sn, Pb, Fe, но более положительный, чем у Cd, Al, Zn. В соответствии с этим контактная коррозия дуралюмина в морской воде усиливается при контакте с Cu, Ni, нерж. сталью, Fe, Sn и Pb. При контакте с Cd, Al и Zn коррозия дуралюмина уменьшается.

Контактная коррозия может проявляться и в атмосферных условиях. Она сильно зависит от состава атмосферы. Например, коррозия магниевого сплава МЛ5 в контакте с алюминиевым сплавом В95 при переходе от промышленной атмосферы к морской увеличивается в несколько раз. В атмосферных условиях не возникает контактной коррозии между медью, серебром, и золотом, между железом, углеродистыми сталями, свинцом и оловом, между Al, Zn и Cd.

Защиту от контактной коррозии осуществляют рациональным выбором контактирующих металлов и сплавов, введением изоляционных прокладок (мастики, герметики) между металлами с различными электродными потенциалами, а также нанесением металлических покрытий на детали, сочленяемые в процессе сборки, введением ингибиторов.

6.3 Щелевая коррозия

Щелевой коррозией называют усиление коррозии в щелях и зазорах между металлами, а также в местах неплотного контакта металла с неметаллическими коррозионно-инертным материалами. Наибольшую склонность к щелевой коррозии обнаруживают пассивирующиеся металлы и сплавы – нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали, алюминиевые и магниевые сплавы.

Развитие щелевой коррозии связывают с затруднением доступа кислорода из объема электролита в зазор, изменением рН раствора электролита в зазоре и возникновением коррозионного элемента типа щель – открытая поверхность. Затруднение доступа кислорода вызывает торможение катодного процесса, в результате чего электродный потенциал металла в зазоре понижается и облегчается протекание анодного процесса.

Особенно чувствительны к щелевой коррозии металлы и сплавы, пассивное состояние которых связано с наличием в электролите растворенного кислорода и других пассиваторов. Затруднение доступа этих веществ в зазор приводит к снижению их концентрации ниже критического значения, в результате чего металл переходит из пассивного в активное состояние и происходит щелевая коррозия. Такое явление наблюдается, например, при коррозии железа в растворе, содержащем 30 мг/л NaCl, 70 мг/л Na2SO4 и 250 мг/л NaNO3. В этих растворах железо находится в пассивном состоянии. В зазоре, где обновление раствора затруднено, концентрация пассиваторов уменьшается ниже критического значения, и железо на этом участке подвергается усиленной коррозии.

Углеродистые и низколегированные стали в нейтральных растворах (NaCl, морская вода и др.) находятся в активном состоянии, скорость их коррозии контролируется преимущественно катодным процессом, в зазоре она меньше, чем на свободно омываемой раствором электролита поверхности. При наличии на стальной детали зазора и открытой поверхности сталь в зазоре работает анодом. Однако сила тока этого элемента невелика из-за образования в зазоре продуктов коррозии.

Нержавеющие стали в условиях, когда в зазор затруднен доступ окислителя, находятся в активном состоянии и подвергаются интенсивной щелевой коррозии. Усилению ее способствует также понижение рН раствора в зазоре до ~3,4-4,0.

Для борьбы со щелевой коррозией уплотняют зазоры и щели неметаллическими материалами, не вызывающими коррозии неметаллическими материалами, не вызывающими коррозии основного металла, применяют электрохимическую защиту, ингибиторы коррозии, рациональное конструирование, выбирают материалы, стойкие к коррозии.