Министерство образования и науки Российской Федерации

_______________________________________________________

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный технологический институт

(технический университет) _________________________________________________________________

Кафедра теоретических основ материаловедения

Гринева с.И., Сычев м.М., Лукашова т.В.,

Коробко в.Н., Мякин с.В.

Коррозия и методы защиты

Учебное пособие

Санкт-Петербург

2012

УДК 620.093

Гринева С.И. Коррозия и методы защиты [Текст]: Учебное пособие /

Сычев М.М., Лукашова Т.В., Коробко В.Н., Мякин С.В. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2012. - 101с.

В учебном пособии рассмотрены механизмы химической коррозии и ее основные виды, механизм электрохимической коррозии, влияние различных факторов на скорость протекания коррозии, пассивность металлов, атмосферная и подземная коррозия, локальная коррозия (питтинговая, щелевая, межкристаллитная). Описаны основные методы защиты от коррозии. Учебное пособие может быть использовано инженерно-техническими работниками, занимающимися защитой химической аппаратуры от коррозии.

Предназначено для студентов 2 курса специальностей 150100, 240100, 241000, 27080, 280700, изучающих дисциплины «Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии», “Материаловедение. Технология конструкционных материалов” и способствует формированию следующих компетенций:

а) общекультурных компетенций (ОК-1, ОК-2, ОК-6-9, ОК-11, ОК13-16, ОК-18 ): культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке целей и выбору путей её достижения;

б) профессиональных компетенций (ПК-1, ПК-6, ПК-7, ПК-9, ПК-17): владеть основными методами исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ (материалов), физических и химических процессов в них и в технологиях получения, обработки и модификации материалов, некоторыми навыками их использования в исследованиях и расчётах; использовать современные информационно-коммуникационные технологии, глобальные информационные ресурсы в научно-исследовательской и расчётно-аналитической деятельности в области материаловедения и технологии материалов; уметь использовать на практике современные представления наук о материалах, о влиянии микро- и нано-масштаба на свойства материалов, взаимодействии материалов с окружающей средой, уметь применять основные типы современных неорганических и органических материалов для решения производственных задач, владеть навыками выбора материалов для заданных условий эксплуатации с учётом требований технологии, экономичности, надёжности и долговечности, экологических последствий их применения.

Ил. 50, табл. 1, библ. 12.

Рецензенты:

1. Петербургского государственного университета путей сообщения. Кафедра “Инженерная химия и защита окружающей среды”. Л.Б.Сватовская, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой.

2. В.Г. Корсаков, д-р хим.наук, профессор кафедры химической нанотехнологии и материалов электронной техники СПбГТИ(ТУ).

Утверждено на заседании учебно-методической комиссии факультета «Химии веществ и материалов» 19.06.2011.

Рекомендовано к изданию РИСо СПбГТИ(ТУ)

Содержание

Введение.....................................................................................................5

1 Краткие сведения о коррозионных процессах................................... 5

1.1 Классификация коррозионных разрушений.....................................6

1.2 Методы оценки коррозионной стойкости.........................................7

1.3 Методы коррозионных испытаний...................................................11

2 Факторы, влияющие на развитие коррозии материалов..................

2.1 Внутренние факторы коррозии....................................................

2.1.1 Термодинамическая устойчивость металла.............................

2.1.2 Положение металла в периодической системе элементов......

2.1.3 Химический состав и структура сплавов.................................

2.1.4 Шероховатость поверхности и внутренние напряжения в деталях

2.2 Внешние факторы коррозии.............................................................

2.2.1 Влияние рН на скорость коррозии...............................................

2.2.2 Влияние кислорода на скорость коррозии..................................

2.2.3 Влияние температуры на скорость коррозии.............................

2.2.4 Влияние давления на скорость коррозии....................................

2.2.5 Влияние скорости движения электролита на скорость коррозии

2.2.6 Влияние состава и концентрации нейтральных солей на скорость

коррозии.................................................................................................

3 Химическая коррозия металлов..........................................................

3.1 Газовая коррозия................................................................................

3.1.1 Образование оксидных соединений на поверхности металла....

3.1.2 Условия образования защитных оксидных пленок.....................

3.1.3 Скорость роста пленки на металлах............................................

3.1.4 Газовая коррозия стали и чугуна..................................................

3.1.5 Катастрофическая газовая коррозия...........................................

3.1.6 Водородная коррозия. Водородный износ.................................

3.1.7 Карбонильная коррозия.................................................................

3.1.8 Коррозия, вызываемая сернистыми соединениями...................

3.1.9 Коррозия, вызываемая хлором....................................................

3.1.10 Защита от газовой коррозии.....................................................

3.2 Коррозия металлов в неэлектролитах...........................................

4 Электрохимическая коррозия...........................................................

4.1 Особенности строения электролитов...........................................

4.2 Образование двойного электрического слоя..............................

4.3 Электродные потенциалы.............................................................

4.4 Механизм электрохимической коррозии......................................

4.5 Поляризация электродов...............................................................

4.6 Деполяризация электродов............................................................

4.7 Коррозионная диаграмма Эванса.................................................

4.8 Факторы, ограничивающие электрохимическую коррозию.....

5 Пассивность металлов....................................................................

5.1 Теория пассивности металлов.....................................................

5.2 Кинетика анодных процессов при пассивации металлов.........

6 Атмосферная коррозия металлов...................................................

6.1 Факторы, вызывающие атмосферную коррозию.......................

6.2 Виды и механизм атмосферной коррозии.................................

6.3 Скорость атмосферной коррозии................................................

7 Подземная коррозия........................................................................

7.1 Почвенная коррозия.....................................................................

7.2 Коррозия, вызванная действием блуждающих токов...............

8 Локальная коррозия........................................................................

8.1 Точечная (питтинговая) коррозия...............................................

8.2 Щелевая коррозия........................................................................

8.3 Межкристаллитная коррозия......................................................

8.4 Ножевая коррозия........................................................................

9 Методы защиты от коррозии..........................................................

9.1 Защита металлов от коррозии обработкой коррозионной среды

9.1.1 Удаление агрессивных компонентов из коррозионной среды

9.1.2 Защита металлов от коррозии ингибиторами...........................

9.1.3 Механизм защитного действия ингибиторов...........................

9.1.4 Влияние некоторых факторов на эффективность действия

ингибиторов.......................................................................................

9.2 Защитные покрытия.......................................................................

9.2.1 Металлические покрытия..........................................................

9.2.2 Защитные покрытия на органической основе.........................

9.2.3 Защитные покрытия на неорганической основе......................

9.3 Электрохимическая защита..........................................................

9.3.1 Катодная защита..........................................................................

9.3.2 Анодная защита...........................................................................

9.3.3 Защита от коррозии, вызываемой блуждающими токами......

9.4 Защита от коррозии на стадии проектирования.........................

9.4.1 Выбор материалов.....................................................................

9.4.2 Рациональные геометрические формы конструкций............