31 Билет Коррозия металлов

Коррозия -это разрушение металла под действием агрессивной среды. Коррозия-это ОВ гетерогенный процесс, протекающий на границе раздела фаз металл/жидкость или металл/газ. Это самопроизвольный процесс,приводящий к образованию термодинамических, более устойчивых в-в.

Химическая коррозияосуществляется путем непосредственного переноса электронов от атомов металла к ок-лю.

Электрохимическая коррозия-это коррозия, протекающая среди электролитов. В отличии от хим.коррозии передача электронов протекает через токопроводящую среду в воду, насыщенную кислородом или слаб.кислоту. Коррозия возникает в местах контактов 2х металлов и их примесей, имеющих разнородные электродные потенциалы. В системе обр-ся микрогальваническая пора.Атмосферная коррозияпротекает во влажном воздухе при обычнойt, поверхность Ме покрывается пленкой влаги, содержащей растворенный кислород. Интенсивность возрастает с увеличением влажности, содержания газообр.примесей, пыли, копоти, а также при наличии на поверхности Ме шероховатости и трещин. Различают сухую и влажную. Сухая протекает при влажности до 6%. Влажная при выше 60%.

Основные способы борьбы с коррозией. Изоляция металлов от агрессивной среды(покрытие). Металлич.покрытия-это покрытия защищаемого Ме слоем другого Ме, практически не корродируемого в тех же условиях, различают покрытия слоем активного Ме(анодное покрытие) и слоем менее актив.Ме(катодное покрытие). При нарушении покрытий возникает ГЭ, который может как замедлить коррозию, так и ускорить ее.

При электрохимической коррозии металл или сплав, взаимодействуя с электролитом, переходит в раствор в виде положительно заряженных частиц (ионов).

Происходящие здесь процессы напоминают действие простейшего гальванического элемента.

Если такой элемент состоит из пластинки цинка, опущенной в раствор сернокислого цинка, и пластинки меди, опущенной в раствор сернокислой меди, то при замыкании этих пластинок возникает электрический ток и электроны начинают перемещаться от цинковой пластинки к медной.

Это значит, что у цинка большая способность превращаться в положительно заряженные частицы (ионы).

В силу этих причин цинковая пластинка в гальваническом элементе в процессе работы будет разрушаться. Образование микрогальванических элементов вследствие неоднородности структуры при взаимодействии металлов и сплавов с жидкостями-электролитами и составляет сущность процесса электрохимической коррозии.

32 Билет

1)Защита от коррозииСпособы защиты металлов от коррозионных процессов базируются на ряде методов:• применение электрохимической защиты, которая позволяет снизить степень коррозионных процессов благодаря законам гальваники;• уменьшение агрессивной реакции производственной среды;• повышение химического сопротивления металлических материалов;• изолирование поверхности металлических конструкций от негативного атмосферного воздействия.

Электрохимическая защитаПервые два метода применимы только в период эксплуатации металлоконструкций или металлоизделий. Использование этих способов никак не связано с выпуском металлопродукции, равно как и с их первоначальным производством. К таковым методам относят:• катодную защиту металлоизделий;• метод протекторов;• использование ингибиторов, которые внедряются в агрессивную среду, соприкасающуюся с металлоконструкциями, что снижает скорость коррозионных процессов.

Под этим чаще всего понимается нанесение различных защитных покрытий, к которым относят:• лужение металлов;• оцинковку;• покрытие лакокрасочными материалами и т.д.

По механизму защитного действия металлические защитные покрытия подразделяют на катодные (коррозионно-стойкие) и анодные (протекторные). Металлы катодных покрытий имеют более положительные значения электродных потенциалов, чем значение потенциала металла, на который они нанесены. Металлы анодных покрытий имеют более отрицательные значения потенциалов, чем потенциал металла, на который они нанесены. Анодное покрытие защищает изделие не только механически, но и электрохимически. Это означает, что при повреждении покрытия, оно будет играть роль анода в образующемся в коррозионной среде гальваническом элементе и, следовательно, данное покрытие разрушаться не будет. Поэтому требование герметичности для анодных покрытий не существенно. Подвергаясь растворению в процессе эксплуатации изделия, анодное покрытие генерирует контактный ток, который, протекая между ним и изделием, катодно поляризует последнее, то есть смещает потенциал защищаемого металла в сторону меньших значений. Таким образом, поведение изделия с анодным покрытием аналогично механизму катодной защиты протектором. Поэтому анодное покрытие иногда называют протекторным.

2)Ингибторыкоррозии – это вещества, которые в десятки и сотни раз уменьшают агрессивность среды. Применяют в замкнутых агрессивных средах, например трубопроводах для предотвращения коррозии изнутри. 3) Защита от коррозии с помощью контакта с более активным металлом называют протекторной, а этот металл называетсяпротектором.Ингибиторы меняют саму среду, защищая стенки трубопроводов изнутри, а протекторы прикрепляют к металлу, который необходимо защитить, от внешнего воздействия агрессивной среды без изменения характеристик этой агрессивной среды.

4)Катодная защита это способ защиты стали, при котором сталь, которую мы хотим защитить, является катодом в гальваническом элементе. Катодная защита основана на том, что при уменьшении потенциала металла можно анодный ток снизить до нуля, либо до величины, при которой скорость коррозии становится не опасной для работы защищаемого сооружения. При анодной защите потенциал металла увеличивают, смещая его в область пассивности, тем самым, уменьшая анодный ток (т.е. скорость коррозии) до минимальной величины. Катодная поляризация подземных металлических сооружений осуществляется с помощью дренажной (поляризованные и усиленные дренажи), катодной и протекторной защит.Катодная защита- способ защиты сооружений принудительной катодной поляризацией с помощью внешнего источника постоянного тока. Отрицательный полюс внешнего источника тока подключают к защищаемому сооружению, которое исполняет роль катода. Для образования замкнутой по току цепи положительный полюс источника соединяется со вспомогательным электродом - анодом, который находится в той же среде (грунт, вода), что и защищаемый объект. катодная защита заключается в том, что защищаемый объект отрицательно поляризуется и его потенциал сдвигается до величины, при которой значительно или полностью подавляется процесс коррозии металла.

5) Обычный способ повышения износостойкости и сопротивления коррозии металла или улучшения его внешнего вида состоит в нанесении на поверхность металла покрытий разных видов. Отдельные металлические и неметаллические покрытия могут повышать сопротивление титана коррозии и его износостойкость [1].При неметаллических покрытиях, за исключением красок, обычно возникает химическая реакция между металлической поверхностью и неорганической солью. Типичными покрытиями этого рода являются анодированные, фосфатированные и борированные поверхности. Одним из самых первых способов повышения сопротивления металлов износу и коррозии было анодирование, представляющее собой нанесение электролитическим путем на поверхность металла тонкой окиеной пленки. К неорганическим неметаллическим материалам, применяемым для защиты от коррозии металлических поверхностей, относятся эмали, стекло и цемент.

6)Химическое оксидирование и окрашивание поверхности металлических деталей предназначаются для создания на поверхности деталей антикоррозионного покрытия и усиления декоративности покрытия. ОКСИДИРОВАНИЕ- это создание оксидной пленки на повер-сти изделия или заготовки в результате окислит.-восстановит. р-ции. Оксидирование преим. используют для получения защитных и декоративных покрытий, а также для формирования ди-электрич. слоев. Различают термич., хим., электрохим. (или анодные) и плазменные методы оксидирования.