42. «Темір, болат, шойынның тотығу» коррозияның түрін түсіндіріңіз.

. Тотықтың коррозия ҥрдісіне әсері Тотық қабықшасының қалыңдығы 5-10 A°-нен бірнеше мың ангстрем аралығында жатады. Тотық қабықшасы тек ол арқылы оттегі диффурленген кезде ғана кӛбейе алады. Егер металл иондары мен оларға қатысты электрондар темірден тотық қабықшасы арқылы оттекке қарағанда айтарлықтай тез диффурленсе, онда тотық қабықшасы тоттану шекарасында ӛседі (5.1-сурет). Кері жағдайда ӛсу аймағы тотық қабатының астында орналасады (5.1 б- сурет). Егер металл және оттегі иондарының диффузия жылдамдығы шамалас болса, онда ӛсу аймағы тотық қабықшасы ішінде орналасады (5.1 в- сурет). Металл иондары әдетте оттек молекуласынан кіші (яғни диффузия жылдамдығы жоғары) болады. Сондықтан тотық қабықшасы әдетте газбен 42 беттесетін бетте ӛседі. Тотық қабықшасы диффузия нәтижесінде ӛседі. Оның ӛсуі ӛз кезегінде диффузияны баяулатады, коррозия азаяды. Тотық қабықшасының қалыңдығы металл тҥріне, орта сипаттамасына, температураға және т.б. байланысты. Қалыңдығына қарай тотық қабықшаларын 3 топқа бӛлуге болады: Жҧқа (400 A°-ге дейін) – кӛрінбейтін және тек жанама әдістермен табылады. Орташа (400-5000 A°) – жылытқан кезде қоныр тҥс береді. Қалың (5000 A°-нен кӛп) – кӛрінерлік. 1 тотық қабықшасы; 2 ӛсу аймағы; Me металл; Me+ металл иондары; e – электрондар; O2 оттегі. 5.1-сурет. Тотық қабықшаларының ӛсу тҥрлері Егер тотық қабықшасы тҧтас, металмен жанасуы жақсы және кӛлемдік ҧлғаю коэффициенті оған жақын болса, онда ол металды әрі қарай тотығудан қорғай алады. Тотық қабықшасының металды әрі қарай тотығудан қорғаудың негізгі шарты – оның тҧтастығы. Ол ӛз кезегінде тотыққан металл кӛлемі мен қалыптасқан тотық кӛлемі қатынасына байланысты (5.1-кесте). 1 моль металл тотықса, оның кӛлемі: (5.2) мҧндағы: ρм – металл тығыздығы. 1 моль металл тотығу кезінде пайда болатын тотық кӛлемі: , (5.3) мҧндағы: Мок – тотықтың меншікті молекулярлы массасы; n – тотық молекуласындағы металл атомдар саны; ρок – тотық тығыздығы. 43 5.1 кесте - Тотық пен тотыққан металл кӛлемдерінің қатынасы Металл Металл тотығы Vок/Vм Қабықшаның қорғаныс әрекетінің сипаттамалары Калий Натрий Кальций Барий Магний Алюминий Титан Мырыш Никель Мыс Хром Темір Вольфрам K2O Na2O CaO BaO MgO Al2O3 Ti2O3 ZnO NiO CuO Cr2O3 Fe2O3 Fe3O4 WO3 0,45 0,55 0,64 0,67 0,81 1,21 1,35 1,55 1,64 1,65 2,07 2,14 2,09 3,35 Тотық қабықшасы кеуекті, тез тотығатын металдар Тотық қабықшасы тҧтас, тотығуға бекем металдар Қорғаныс сипаттамалары нашар тотық қабықшасы Егер: Онда қорғаныс сипаттамалары нашар, борпылдақ тотық қабықшасы қалыптасады. Егер: Онда металдың әрі қарай тотығуын баяулататын едәуір тҧтас тотық қабықшалары тҥзіледі. Ең жақсы қорғаныс сипаттамаларына және кӛлемдерінің қатынасы келесідей шекте жататын тотық қабықшалары ие: Егер Vok/VM>3 болса, онда кӛлемі ҥлкен қабықшада созатын кернеу пайда болып, оның тҧтастығын бҧзады. Ол сәйкесінше оның қорғаныс сипаттамаларын тӛмендетеді. Тотық қабықшалары ӛскен сайын және металл деформациясы болған кезінде бҧзылуы мҥмкін. Ол ӛз кезегінде олардың қорғаныс сипаттамаларын тӛмендетеді және газды коррозия ҥрдісін тездетеді. Газды коррозияның интенсивтігін температура ауытқуы да ӛсіреді. Мысалы, ауыспалы жылыту және салқындату. Бҧл кезде тотық қабықшасында термиялық кернеулер пайда болып, жарықшақтар қалыптасады. Газды коррозияның жылдамдығы болат бетінің кедір-бҧдырлығы азаюмен қатар тӛмендейді. Ӛйткені жақсы ӛнделген беттерде тотық қабықшасы жақсы сақталады.