- •Министерство образования Российской Федерации Пензенский государственный университет
- •Г. Н. Мальцева
- •Коррозия и защита оборудования от коррозии
- •Учебное пособие
- •Пенза 2001
- •Введение
- •1 Классификация процессов коррозии
- •2 Электрохимическая коррозия
- •2.L Возникновение электродного потенциала
- •Равновесные и неравновесные электродныепотенциалы
- •Строение двойного электрическогослоя
- •2.4. Потенциал нулевого заряда
- •Термодинамика коррозионных электрохимическихпроцессов
- •Коррозионные гальванические элементы и электродныереакции
- •Диаграмма состояния системы металл –вода
- •Механизм растворенияметаллов
- •Поляризация электродныхпроцессов
- •Анодный процесс электрохимической коррозии и пассивностьметаллов
- •Катодный процесс электрохимической коррозииметаллов
- •Расчет скорости электрохимической коррозии
- •Термодинамика и эдс коррозионногопроцесса
- •Графический расчет скорости коррозионногопроцесса
- •Контролирующий процесс коррозииметаллов
- •Показатели электрохимической коррозииметаллов
- •Влияние различных факторов на скорость электрохимическойкоррозии
- •Внутренние факторыкоррозии
- •Внешние факторыкоррозии
- •Влияние кислотности среды
- •Влияние конструктивных особенностей аппаратов на коррозионныйпроцесс
- •Влияние механических факторов на коррозионныйпроцесс
- •Коррозия металлов в различныхусловиях
- •Атмосфернаякоррозия
- •Подземнаякоррозия
- •Морскаякоррозия
- •Коррозия в расплавленныхсолях
- •Биохимическаякоррозия
- •Локальнаякоррозия
- •Межкристаллитнаякоррозия
- •Точечная (питтинговая)коррозия
- •Контактнаякоррозия
- •Щелеваякоррозия
- •Химическаякоррозия
- •Газоваякоррозия
- •Химическая коррозия внеэлектролитах
- •Классификация методов защиты конструкций откоррозии
- •Коррозионностойкие и жаростойкие конструкционныематериалы
- •Характеристика коррозионной стойкостиметаллов
- •Коррозионностойкое легированиеметаллов
- •Жаростойкое легированиеметаллов
- •Классификация коррозионноустойчивыхсплавов
- •Коррозионностойкие сплавы на основежелеза
- •Коррозионная стойкость медныхсплавов
- •Коррозионная стойкость алюминиевыхсплавов
- •Поведение металов и сплавов в агрессивных химическихсре-
- •Неметаллические конструкционные материал. Процессыста- рения
- •Металлические защитныепокрытия
- •Классификация металлическихпокрытий
- •Гальваническиепокрытия
- •Диффузионные, горячие, металлизационные и плакированныепокрытия
- •Неметаллические защитныепокрытия
- •Лакокрасочныепокрытия
- •Оксидные и фосфатные защитныепленки
- •Эмалевыепокрытия
- •Покрытия смолами, полимерами ирезиной
- •Защита металлов от коррозии уменьшением агрессивности коррозионнойсреды
- •Обработка коррозионнойсреды
- •Ингибиторыкоррозии
- •13 Электрохимическая защита
- •Классификация защиты подземныхсооружений
- •Электродренажнаязащита
- •Протекторнаязащита
- •Катодная и анодная защита внешнимтоком
- •14. Методы исследования и контроля коррозионных процессов
- •Классификация методов коррозионныхисследований
- •Критерии оценки коррозионныхэффектов
- •Методы коррозионныхиспытаний
- •Мониторинг коррозионныхпроцессов
Точечная (питтинговая)коррозия
Питтинговая коррозия - один из опасных видов локального кор- розионного разрушения, характерного для условий, когда пассивное состоя- ние поверхности металла или сплава может частично нарушаться. При этом коррозии подвергаются весьма ограниченные участки металла, а вся осталь- ная поверхность находится в устойчивом пассивном состоянии, что приво- дит к появлению точечных язв или глубоких питтингов. Обычно такой кор- розии подвергаются легкопассивирующиеся металлы и сплавы: хромистые и хромоникелевые стали, алюминий и его сплавы, никель, титан и др.
Питтинговая коррозия возникает в растворах, содержащих окислители (например кислород) и одновременно активирующие анионы (Cl, Br, I), например, в растворах хлорного железа, в морской воде, в смесях азотной и соляной кислот и др.
Основное условие образования питтинга - смещение электро- химического потенциала, за счет наличия окислителей в растворе, положи- тельнее некоторого критического значения, так называемого потенциала питтингообразования, при этом поверхность питтинга является анодом и разрушается с высокой скоростью вследствие контакта с остальной поверх- ностью, находящейся в пассивном состоянии и представляющей собой, благодаря относительно большой площади, почти неполяризуемый катод.
При развитии питтинговой коррозии следует различать три стадии: возникновение, развитие питтинга и репассивация. Возникновение питтинга связано с нарушением пассивного состояния на отдельных участках по- верхности металлов и сплавов в результате воздействия анионов- активаторов. На этих участках происходит ускоренное разрушение оксидных пленок, что вызывает местное активирование. Нарушение пассивного со- стояния на отдельных участках приводит к увеличению скорости коррозии. Такими участками могут быть неметаллические включения (например сульфиды), границы зерен, участки с пониженной концентрацией хрома в твердом растворе, которые могут образовываться при термообработке, и др.
Возникновение точечной коррозии металлов и сплавов в сильной сте- пени зависит от природы анионов и их концентрации. Наиболее сильными анионами-активаторами являются Cl, Br. Такие анионы, как OH,CrO42,
2
NO3, SO4,ClO3 затрудняютвозникновение точечнойкоррозиинержа-веющей стали в растворе хлориданатрия.На возникновение точечной коррозии оказывают влияние состав спла- ва, природа металла, состояние поверхности и т. д. Например, с повышением содержания никеля и хрома сопротивление сталей точечной коррозии по- вышается.
Термическая обработка повышает склонность сталей к точечной кор- розии. Так, например, отпуск нержавеющих хромоникелевых сталей вызыва- ет склонность к межкристаллитной коррозии и понижает сопротивление ста- ли к точечной коррозии.
Рост питтинга связан с работой коррозионного гальванического эле- мента, в котором анодом является питтинг, а катодом - остальная поверх- ность металла, находящаяся в пассивном состоянии. Эффективной работе такого коррозионного элемента благоприятствует достаточное количество деполяризаторов, а также нахождение питтингов в активном состоянии, че- му способствует понижение рН раствора. Скорость коррозии в питтингах различна. В большинстве из них процесс коррозии с течением времени за- медляется, в части питтингов коррозия прекращается совсем, и лишь в не- большой части она развивается вглубь металла. Явление прекращения роста питтингов называется репассивацией.
Для защиты от точечной коррозии используют электрохимические ме- тоды, ингибиторы и легирование металла. Так, легирование сталей хромом, кремнием, молибденом повышает их стойкость к точечной коррозии.
