12.1 Классификация коррозионных процессов.

Коррозия – разрушение металлов вследствие их физико-химического взаимодействия с окружающей средой (агрессивной атмосферой, морской водой, растворами солей, кислот, щелочей, различными газами и пр.). Под действием агрессивной среды большинство металлов, обладающих в реальных условиях эксплуатации термодинамической нестабильностью, способны самопроизвольно разрушаться, переходя в окисленное состояние.

Показатели коррозии

Различают прямые и косвенные показатели коррозии. Прямые показатели:

– убыль или увеличение массы, отнесенные к единице поверхности;

– глубина коррозии;

– доля поверхности, занятая продуктами коррозии;

– количество коррозионных язв или точек на единице поверхности;

– объем выделившегося с единицы поверхности водорода или поглощенного кислорода;

– время до появления первого очага коррозии;

– время до появления коррозионной трещины или до полного разрушения образца;

– величина тока коррозии.

Косвенные показатели:

– изменения физико-механических свойств (временного сопротивления, относительного удлинения, отражательной способности и др.);

– изменение электросопротивления.

Виды коррозии

По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисления металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте

Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических элементов называют электрохимической коррозией.

По условиям протекания различают:

– газовую коррозию, обычно протекающую при высоких температурах;

– коррозию в неэлектролитах (бензин, керосин и др.);

– коррозию в электролитах (солях, кислотах, щелочах) при полном, частичном или периодическом погружении, в движущейся или покоящейся среде;

– коррозию в естественных природных условиях (атмосферную, морскую, подземную);

– коррозию под действием внешнего тока (электрокоррозию);

– коррозию под напряжением (статическим, меняющемся по ве-личине и знаку);

– радиохимическую коррозию (под действием радиоактивного излучения);

– биокоррозию (под воздействием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов);

– фреттинг-коррозию или коррозионная эрозия (при одновременном действии коррозионной среды и сил трения);

– коррозию при кавитации (при ударном воздействии коррозионной среды);

– контактную коррозию (при контакте металлов, имеющих различные потенциалы);

– щелевую коррозию, протекающую в узких щелях и зазорах между отдельными деталями);

– структурную коррозию, обусловленную структурой неоднородностью сплава;

– термоконтактную коррозию, возникающую за счет температурного градиента, обусловленного неравномерным нагреванием поверхности металла.

По характеру коррозионных поражений различают сплошную или общую коррозию или общую коррозию и местную коррозию.

Сплошная коррозия бывает равномерная (рис. 3.1, а) и неравномерная (рис. 3.1, б). Сплошная коррозия охватывает всю поверхность металла и протекает по всей поверхности с одинаковой скоростью. Местная коррозия сосредотачивается на отдельных участках поверхности. Наиболее часто встречаются следующие ее разновидности: пятнистая (рис. 3.1,в), язвенная (рис. 3.1, г), точечная или питтинг

(рис. 3.1, д), сквозная (свищи) (рис.3.1, е), нитевидная (под покрытиями) (рис.3.1, ж), подповерхностная (рис. 3.1, з).

Подповерхностная коррозия начинается с поверхности, но преимущественно распространяется под поверхностью металла, вызывая его вспучивание и расслоение.

При межкристаллитной коррозии (рис. 3.1, и) разрушение сосредоточено по границам зерен металла. Для сплавов характерна избирательная коррозия (например, обесцинкованные латуни), когда коррозии подвергаются отдельные компоненты сплава (рис. 3.1, к). Возможна и внутрикристаллитная (транскристаллитная) коррозия(рис.3.1, л). При одновременном действии коррозионной среды и механических напряжений наблюдается коррозионное растрескивание(рис. 3.1, л).

Невозможно дать ответ на вопрос о том, какой из видов коррозионного разрушения наиболее опасен. Это зависит от условий эксплуатации изделий. Например, для силовых элементов конструкций наиболее опасны межкристаллитная коррозия и коррозионное растрескивание. Для резервуара, трубопровода или реактора наиболее опасна точечная или язвенная коррозия. Для поверхностей трения, электрических контактов, высокочастотных волноводов опасна сплошная коррозия. В некоторых случаях опасна не столько сама коррозия, сколько загрязнение поверхности ее продуктами (декоративные покрытия, зеркала). В этом случае также самой нежелательной является коррозия равномерного типа.

Рис. 3.1. Виды коррозии: а – сплошная равномерная коррозия; б – сплошная неравномерная коррозия; в – коррозия пятнами; г – коррозия язвами; д – коррозия точками (питтинг); е – сквозная коррозия; ж– нитевидная коррозия; з – поверхностная коррозия; и – межкристаллитная коррозия; к – избирательная коррозия; л – транскристаллитная коррозия; м – коррозия растрескивания.