- •2.1. Химическая коррозия металлов.
- •2.2. Газовая коррозия, пленки на металлах и условия сплошности.
- •2.3. Механизм и кинетика химического окисления. Законы роста окислительных пленок на металлах.
- •2.4. Водородная коррозия стали.
- •2.5.Способы защиты металлов от газовой коррозии.
- •2.6. Электрохимическая коррозия металлов.
- •2.7. Коррозия металлов с водородной деполяризацией.
- •2.8. Коррозия металлов с кислородной деполяризацией.
- •2.9. Влияние внутренних факторов на скорость электрохимической коррозии.
- •2.10.Влияние внешних факторов. Влияние контакта с другими металлами.
- •2.11. Коррозионное растрескивание. Механизм явления и методы защиты.
- •5.Примениние защитных покрытий.
- •2.12. Коррозионная кавитация. Коррозионная эрозия.
- •2.13. Коррозионная усталость, механизм явления и методы защиты.
- •2.14. Особенности и методы защиты коррозионно-абразивного разрушения металлов.
- •2.15. Атмосферная коррозия. Классификация и механизм.
- •2.16. Факторы, влияющие на скорость атмосферной коррозии. Методы защиты. Температура окружающей среды
- •Особенности протекания атмосферной коррозии металлов
- •2.17. Питингова коррозия. Методы защиты от питинговои коррозии.
- •Защита металлов и сплавов от питтинговой (точечной) коррозии осуществляется следующими методами:
- •2.18. Подземная коррозия металлов. Коррозионная характеристика грунтов.
2.4. Водородная коррозия стали.
Водородная коррозия стали происходит в результате гидрогенизации ее карбидной фазы водородом, поглощенным металлом в процессе его контакта с водородсодержащими технологическими средами. В результате водородной коррозии меняется структура стали, происходит межкристаллитное растрескивание; прочностные, пластические и вязкостные характеристики стали необратимо ухудшаются, приводя к преждевременным поломкам и разрушениям элементов. СТпВД. Водород становится химически активным при температуре выше 200˚С.
Водородная коррозия происходит вследствии химического взаимодействия водорода среды и карбидной составляющей стали. При повышенных температурах и давлениях водород, попадая на поверхность стального изделия, диссоциирует. Образовавшиеся атомы H2 очень подвижны, их диаметр составляет 0,1 нм. Атомы водорода диффундируют вглубь металла, растворяясь в нем. Некоторая часть вступает в реакцию с углеродом:
C + 4H = CH4
При остывании металла, водород переходит в газообразное состояние, создавая достаточно высокое внутреннее давление. Это охрупчивает металл. На поверхности появляются трещины, вздутия. Прочность стали сильно уменьшается.
Обычно водородная коррозия появляется из-за нескольких причин:
- повышение внутреннего давления при образовании в порах CH4 и в результате – растрескивание по границам зерен;
- обезуглероживание стали, которое происходит из-за восстановления водородом цементита (Fe3C входит в состав сталей):
Fe3C + 2H2 = 3Fe + CH4;
- водород проникает вглубь стали, образуя хрупкий твердый раствор водорода в Fe.
У водородной коррозии есть, так называемый, инкубационный период, при котором какие-либо внешние признаки разрушения отсутствуют. В среднем этот период может составлять около 1000 часов (зависит от условий).
Скорость протекания водородной коррозии зависит не только от рабочих давлений и температур, но и от глубины обезуглероживания стали.
2.5.Способы защиты металлов от газовой коррозии.
Для защиты металлов от наиболее распространенного и вредного вида химической коррозии - газовой коррозии существует следующие основные методы:
Жаростойкое легирование, т.е. введение в состав сплава компонентов, повышающих жаростойкость;
Защитные покрытия, т.е. нанесение на поверхность металлических конструкций защитного металлического или неметаллического слоя. К защитным покрытиям, в частности, обычно относят и термодиффузионные покрытия - поверхностные слои жаростойких сплавов, полученные путем диффузии в защищаемый металл атомов защитных элементов;
Защитные или контролируемые атмосферы, т.е. искусственно создаваемые газовые атмосферы. Этот метод защиты применяется главным образом при термообработке металлов;
Уменьшение окисления металлов, достигаемое различными путями.
Для защиты металлов от газовой коррозии применяют:
а) металлические покрытия (для стали -Аl ,Сг, Si и некоторые жаростойкие сплавы), наносимые термодиффузионным методом, наплавкой, плакированием и напылением;
б) неметаллические покрытия - жаростойкие эмали, тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, бориды,силициды), металлокерамические покрытия (получаемые введением в оксиды и другие тугоплавкие соединения металлических добавок);
в) защитные термостойкие краски и обмазки (ингибированные смазки) - для временной защиты деталей при их нагреве.