8.2 Щелевая коррозия

Щелевой коррозией принято называть усиленное коррозионное разрушение металла в щелях и зазорах между фланцами, между листами заклепочных и болтовых соединений, в зоне контакта металла с неметаллами. Щелевая коррозия наблюдается как при погружении конструкции в электролит, так и в атмосферных условиях.

Механизм щелевой коррозии (рисунок 27) аналогичен механизму точечной коррозии. В узкую щель затрудняется доставка катодного деполяризатора. Поэтому в щели катодная реакция идти не может; произойдет пространственное разобщение анодного и катодного процессов: в щели металл будет играть роль анода и разрушаться, а поверхность, прилегающая к краям щели — роль катода. В такой макропаре ток переносится в металле электронами, а в растворе — ионами. При этом в щель попадают агрессивные ионы хлора. Концентрация хлоридов в щели возрастает, а их гидролиз приводит к выпадению нерастворимых

Рисунок 27 — Схема развития щелевой коррозии

продуктов коррозии и обогащению раствора соляной кислотой. Это усиливает коррозионный процесс. Значительное повышение кислотности в щели особенно вредно для пассивных металлов. Поэтому у хромистых и хромоникелевых сталей большая склонность к щелевой коррозии, чем у углеродистых сталей. Значительной щелевой коррозии подвержен алюминий, в особеннности, в растворах хлоридов.

8.3 Межкристаллитная коррозия

Межкристаллитной коррозией (МКК) называется разрушение границ зерен материала вызванное действием электролита. Эта коррозия (МКК) является одним из наиболее опасных видов местной коррозии сплавов, так как по внешним признакам ее обнаружить невозможно. МКК приводит к резкому снижению прочности и пластичности материала и разрушение материала наступает внезапно и даже в отсутствии механических нагрузок. Причинами возникновения МКК являются химический состав и структура материала, а также термическая обработка или способ изготовления деталей.

Чаще всего этот вид коррозии наблюдается у нержавеющих хромистых и хромоникелевых сталей, у алюминиевых сплавов и сплавов на основе никеля.

Причиной возникновения МКК чаще всего являются структурные изменения сплавов и выделение новых фаз на границах зерен, как показано

Рисунок 28 — Схема развития межкристаллитной коррозии

на рисунке 28.

Согласно современным теориям, МКК рассматривается как электрохимический процесс. У нержавеющих сталей скорость диффузии углерода из твердого раствора выше, чем хрома. Поэтому на образование карбидов расходуется почти весь углерод твердого раствора, а хром — только находящийся около границ зерна. В результате этого в приграничных объемах образуются участки с содержанием хрома меньше 12%, что приводит к снижению их коррозионной стойкости. Наиболее высокую склонность к МКК обнаруживают стали с ферритной структурой.

Из сплавов на основе алюминия МКК наблюдается у алюминиевого сплава, содержащего около 4—5% Сu. При старении из сплава выделяется СuА1₂ и периферийная зона зерна обедняется медью. Зона, обедненная медью, становится анодом, а включения СuАl₂ — катодом. Так можно объяснить причину появления МКК у алюминиевых сплавов.

Способы борьбы со склонностью аустенитных нержавеющих сталей к МКК сводятся к предотвращению выпадания хромистых карбидов. Это достигается снижением содержания углерода в стали (менее 0,03%), легированием стали сильными карбидообразующими элементами, такими как титан или ниобий и аустенизацией.