- •Хімічний опір матеріалів
- •Поняття корозії та корозійна проблема
- •Збиток навколишньому середовищу.
- •2. Структура металів і її вплив на корозійні процеси
- •Класифікація процесів корозії
- •Розділ I. Хімічна корозія металів
- •1.1 Термодинаміка газової корозії
- •1.2. Механізм газової корозії
- •1.3 Іонно-електронна теорія окиснення металів за Вагнером
- •1.3 Кінетика хімічної корозії
- •1.3.1 Закони росту оксидних плівок
- •1.3.2 Властивості захисник плівок
- •1.3.3 Показники корозії
- •1.4 Оксидні плівки на поверхні заліза
- •1.5 Вплив зовнішніх і внутрішніх факторів на швидкість газової корозії
- •1.5.1 Температура
- •1.5.2. Склад газового середовища
- •1.5.3. Тиск газів
- •1.5.4. Режим нагріву
- •1.5.5. Склад сплаву і плівки
- •Корозія під дією продуктів згорання палива
- •1.7 Методи захисту від газової корозії.
- •1.7.1 Теорія жаростійкого легування
- •Розділ 2 електрохімічна корозія металів
- •2.1 Поняття про електродний потенціал
- •2.2. Умови виникнення нерівноважного потенціалу
- •2.3 Механізм електрохімічної корозії
- •Термодинаміка електрохімічної корозії
- •2.5. Діаграми Пурбе
- •2.5. Кінетика електрохімічної корозії
- •2.6. Поляризація. Деполяризація .
- •2.6.1 Анодна поляризація
- •2.6.2. Катодна поляризація
- •А) Киснева деполяризація (перенапруження кисню)
- •Б) Воднева деполяризація (перенапруження водню)
- •2.7 Корозійні діаграми
- •2.8. Корозійні діаграми Еванса
- •2.9. Вплив внутрішніх і зовнішніх факторів на швидкість корозії
- •Влияние рН среды
- •3. Локальні види корозії і корозійно-механічні руйнування металів
- •3. 1. Локальні види корозії
- •3.2. Корозійно-механічна руйнація металів.
- •3.2.1. Корозійне розтріскування металів
- •3.2.2 Корозійна втома металлу
- •3.2.3 Фретинг-корозія
- •3.2.4 Кавитационная эрозия
- •4. Корозія металів в природних і технологічних середовищах
- •4.1. Корозія металів в природних середовищах
- •4.1.1. Атмосферна корозія металів
- •4.1.2. Грунтова корозія металів
- •Морська корозія металів
- •Вплив конструктивних чинників на розвиток корозійних руйнувань машин і апаратів
- •Розділ III методи захисту від корозії
- •1. Класифікація методів захисту
- •3.1 Контролюючий фактор і методи противокорозійнного захисту
- •3.2 Принципи легування корозійностійких сплавів
- •3.2.1 Основні напрями створення корозійностійких сплавів
- •1) Зменшення ступеня термодинамічної нестабільності;
- •2) Гальмування катодних процесів;
- •3) Гальмування анодних процесів.
- •(Катодне легування)
- •Класифікація основних шляхів створення корозійностійких сплавів
- •3.1 Електрохімічний захист від корозії
- •3.1.2 Механізм електрохімічного захисту
- •Сповільнювачі електрохімічної корозії металів
- •Класифікація покриттів
- •1. Вимоги до покриттів
- •2. Підготовка поверхні металу
- •Оксидування
- •9.1.3. Пасивування
- •9.1.4. Анодування
- •9.2. Гальванічні покриття
- •1. Корозія вуглецевих сталей
- •4. Консервація металовиробів
- •Хімічний опір матеріалів Содержание
- •Раздел 1 Химическая коррозия металлов 5
- •2.13.Электрохимическая защита от коррозии 37
- •Раздел 3. Методы защиты..............................................................54
- •3.4.2. Методы нанесения металлических покрытий 65
- •Раздел 4. Коррозионная стойкость сплавов................................77
Влияние рН среды
металл |
Устойчивость в кислой среде |
Устойчивость в щелочной среде |
Устойчивость в нейтральной среде |
|
|
рН до 4 |
4 - 8,5 |
>10 |
|
Fe |
малост., прод кор. раств. |
скор. не завис. от рН
|
нераств . гидрокс. скорость резко падает =14 раств. ферриты, скор. растет |
|
Mg |
малост., прод кор. раств. |
- - -
|
|
|
Cu |
малост, прод кор. раств. |
- - -
|
|
|
Mn |
малост., прод кор. раств. |
- - -
|
|
|
Al,Sn,Pb,Zn |
неустойчив |
|
неустойчив |
устойчив |
Mo. Tn.W |
устойчив |
|
неустойчив |
|
Ni. Cd |
неустойчив |
|
устойчив |
|
Ag. Au. Pt |
высокая стойкость во всех средах, скорость кор. не зависит от рН среды |
|||
Вплив температури на швидкість корозії. Зміна температури зовнішнього середовища значно впливає на швидкість корозії, тому що збільшується швидкість дифузії, розчинність продуктів корозії, величина перенапруження на електродах. При підвищенні температури середовища швидкість електрохімічної корозії, як правило, зростає (мал. ).
Мал. . Температурна залежність окислення феруму в координатах: Кm+ - t0C (а) та lg Кm+— 1/Т (6).[3].
У цьому випадку залежність швидкості корозіі К від температури Т виражається рівнянням наступного виду:
,
де А - константа; е - основа натуральних логарифмів; Q - величина енергії активації; R - молярна газова стала (8,31 Дж/моль К). Після логарифмування рівняння носить лінійний характер:
.
Такий вид залежності справедливий для швидкості корозії неблагородних металів у мінеральних кислотах (мал.), тобто в процесах, що протікають з водневою деполяризацією. Можливі виключення із зазначеного правила, що пов'язано з появою захисних властивостей в продуктах корозії або зменшенням розчинності кисню в електроліті з підвищенням температури у відкритих системах.
Вплив тиску на швидкість корозії. Основна причина впливу тиску на швидкість електрохімічної корозії - зміна розчинності газу, що бере участь в цьому процесі.
Тому при збільшенні тиску збільшується швидкість корозійних процесів, що йдуть з кисневою деполяризацією, і тиск не впливає на процеси, що йдуть з водневою деподярізацією. Підвищення тиску та температури збільшує швидкість корозії (карбонільної корозія вуглецевих сталей). Вплив швидкості руху електроліту на швидкість корозії. Кожний прилад, апарат і т. п. працює в умовах, коли розчин електроліта переміщується або перемішується.
При переміщенні електролітів, що не мають у своєму складі значних кількостей агресивних іонів, залежність швидкості корозії від швидкості потоку рідини можна представити кривою (мал. 51) з трьома характерними ділянками: 1 - зі збільшенням швидкості руху розчину електроліта швидкість корозії збільшується, тому що збільшується швидкість дифузії кисню до поверхні контакту метал - електроліт; 2 – швидкість корозії зменшується, тому що на поверхні металу утворюється захисна оксидна плівка; 3 - швидкість корозії різко зростає через механічне видалення захисної плівки (ерозії) потоком електроліту, що рухається .
Швидкість руху електроліту значно впливає на процес корозії, що протікає з кисневою деполяризацією, ніж з водневою. Якщо під час руху електроліту на окремих ділянках поверхні металу чергується низький і високий тиск, то спостерігається посилене руйнування не тільки захисних плівок, а і металевої поверхні. Це явище називають кавітаціоною ерозією. Такий вид руйнування характерний для втулок циліндрів дизелів з боку грібних гвинтів, що охолоджуються водою, лопат гідравлічних турбін. Руйнування, викликані кавіта-ційною ерозією, проявляються у вигляді тріщин, поглиблень, раковин. Агресивність середовища сприяє руйнуванню металу кавітаціонною ерозією.
Вплив складу нейтральних розчинів. Зі збільшенням концентрації розчину швидкість корозії спочатку зростає, а потім падає. Така залежність є типовою для процесів корозії металів в нейтральних розчинах солей (мал. 52). Оскільки процес корозії в цьому разі залежить від кисневої деполяризації, підвищення швидкості корозії не можна пояснити тільки впливом розчиненого кисню, тому що розчинність кисню знижується при підвищенні концентрації солі в розчині. Наявність вихідної гілки на зазначеній залежності пов'язане зі збільшенням електропровідності розчину і відповідної активізації анодного процесу. При підвищенні концентраціі солі в розчині вище 3% NaС1, подальше зниження розчинності кисню стає переважаючим фактором, і швидкість корозії знижу-ється.
Розчини солей інших лужних металів (наприклад, КС1) впливають на швидкість корозії аналогічним чином. Розчини солей лужноземельних металів дещо менш корозійно активні, ніж солі лужних металів.
На процес корозії більшості металів в розчинах солей істотно впливає природа аніону солі (рис. 53). Розчини цих солей не сприяють створенню нероз-чинної захисної плівки на поверхні металів (за винятком іона СІ- для молібдену і іони F- для магнію). Найбільш агресивними є розчини, що містять фторид-іони, і замикають групу розчинів, що містять йодид-іони. Розчини солей, що володіють окисними властивостями, підвищують швидкість електрохімічної корозії металів, якщо ці розчини є катодними деполяризаторами.
