4. Химиялық коррозияның электрохимиялық коррозиядан айырмашылығы?

Химиялық коррозия металдың қоршаған газ тәрізді немесе сҧйық ортамен химиялық реакция заңдары бойынша ӛтеді. Сонымен қатар, коррозия ӛнімдері агрессивтік ортамен байланыста болған металл бетінің барлық жерінде тҥзіледі. Химиялық механизммен бірге олардың келесі коррозиялық ҥрдістердің тҥрлері ӛтеді: газды және бейэлектролиттердегі корозия.

Электрохимиялық коррозия – электр тогының пайда болуымен бірге жҥретін электр ӛткізгіш ортадағы металдың тотығуы. Сонымен қатар, металдың қоршаған ортамен әрекеттесуі металл бетінің әртҥрлі жерінде ӛтетін анодтық және катодтық ҥрдістермен сипатталады. Коррозия ӛнімдері тек анодтық аумақта пайда болады.

Атмосферада, теңіз және ӛзен суларында, сонымен бірге, топырақта немесе жерде қолданатын металдардың кӛпшілігіне электрохимиялық коррозия тән.

5. Қышқылдық ортадағы темір коррозиясының бейтарап ортадағы коррозиядан айырмашылығы қандай?

Темір жəне көміртекті болаттардың газ коррозиясының өнімі 600°С-тан жоғары температурада, қыздыру кезінде пайда болады жəне олар құрылысы қиын қабыршықпен өте жылдам жабылады. Əр түрлі оксид қабаттарының қалыңдығы коррозия жағдайына, əсіресе алдымен температураға, коррозия уақытына

жəне газды ортаның құрамына байланысты. Темірге өте жақын қабаттың тотығу дəрежесі өте төмен (ҒеО), ал өте алыстаған қабаты – өте жоғары (Ғе2О3). Түрлі қабаттары бір-бірінен қатты шектелгендіктен, қабыршық қабатындағы оттегі мөлшері секірмелі түрде өзгеріп отырады.

1) Темірдің шала тотығы – ҒеО тасты тұз типтес кубтық тордан тұрады. Бұл оксидтің кристаллографиялық атауы – вюстит. Элементарлы кристаллографиялық ұяшығында төрт Ғе++ ионынан жəне төрт О– – ионынан тұрады. Бұл оксид тек

570–575°С-тан жоғары температурада, тіптен 1377°С балқу температурасына дейін тұрақты.

2) Темірдің аралас тотығы – Ғе3О4 (кристаллографиялық атауы магнетит) МеО·Ме2О3 жалпы формуласымен берілген «шпинель» типтес жүйенің кубтық торынан тұрады. Оның қарапайым ұяшығы оксидтің сегіз молекуласынан тұрады.

Магнетиттің кристаллографиялық торы, əрбір екі валентті темірдің ионына (Ғе++) екі үш валентті (Ғе+++) ионы сəйкес келетін кристаллографиялық дұрыс алмасудан тұрады. Бұл оксид – ферромагнитті. Магнетит бөлме температурасынан

бастап, темірдің балқу нүктесіне дейінгі барлық температуралық аралықта тұрақты.

3) α–Ғе2О3 – темір тотығы немесе гематит ромбоэдралы жүйенің құрылымынан тұрады. Корунд типтес элементарлық кристаллографиялық ұяшығы Ғе2О3 екі молекуладан, демек төрт Ғе+++ ионы жəне алты О– – ионынан тұрады. Гематит кең

температуралық аралықта болады. Бірақ, 1100°С-тан жоғары температурада гематит жартылай, ал темірдің балқу температурасында толық диссоциацияланады.

Сонымен, темірді ауада немесе оттегіде жəйлап қыздыру кезінде тотығу процесі мына сатылар бойынша жүреді:

200°С-қа дейін қыздыру кезінде Ғе3О4 тотық

қабыршығының өсуі, қатты тежелумен (логарифмдік заңдылығы бойынша) жүреді де, салыстырмалы жіңішке қалыңдықты қабыршыққа жеткенде тотығу процесі тоқталады.

250 – 275°С температурада сыртқы қабаттарында Ғе3О4

тотығының α – Ғе2О3 түрленуі жүреді. Ол қабыршықтың əрі

қарай қалыңдалуына əкеледі.

· 575°С-тан жоғары температурада үш қабат ҒеО – Ғе3О4 –α – Ғе2О3 пайда болады. Тотығу процесі айрықша жылдамдап, ол параболалық заңдылыққа сүйенеді.

Темірдің тотығу процесін тек таза оксидтің Ғе3О4 пайда болуымен жүргізуге болатынын да айта кетелік. Ол үшін тотығу процесін тек 570°С-тан төмен температурада (ҒеО оксид пайда болмайтындай етіп) жəне оттегінің өте төмен парциалды қысымында ғана орындау қажет. Мысалы, сулы бу атмосферасында. Ол реакция ыстықтай қыздырып булаумен жағылған жұқпа процеске негізделген. Соның салдарынан, болатты бұйымның беткі қабатында магнетиттен көгілдір түсті қорғаушы қабыршық пайда болады. Ол сілтілі оксидтеумен алынған жабудың қорғаушы қасиетінен кем емес.