- •Кафедра теоретических основ материаловедения
- •Гринева с.И., Сычев м.М., Лукашова т.В.,
- •Коробко в.Н., Мякин с.В.
- •Коррозия и методы защиты
- •Содержание
- •Введение
- •1 Краткие сведения о коррозионных процессах
- •1.1 Классификация коррозионных разрушений
- •1.2 Методы оценки коррозионной стойкости
- •1.3 Методы коррозионных испытаний
- •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
- •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 зашита
- •9.3.2 Анодная защита
- •9.3.3 Защита от коррозии, вызываемой блуждающими
- •9.4 Защита от коррозии на стадии проектирования
- •9.4.1 Выбор материалов
- •9.4.2 Рациональные геометрические формы конструкций
- •Литература
- •Коррозия и методы защиты
8.4 Ножевая коррозия
Ножевая коррозия является разновидностью межкристаллитной коррозии, которая возникает в узкой зоне вблизи сварного шва. Разрушение имеет вид ножевого разреза. Отсюда и название этого вида коррозии.
Место шва нагревается до температуры плавления, по мере удаления от шва температура металла понижается. В зоне температур 500—850°С происходит преимущественное выделение карбидов хрома. Вследствие этого снижается концентрация хрома в твердом растворе в узкой околошовной зоне, которая становится чувствительной к межкристаллитной коррозии. Для устранения ножевой коррозии сталь после сварки следует нагреть до 870— 1150°С. При этом карбиды хрома растворятся, и образуют стойкие карбиды титана, что предотвращает межкристаллитную ножевую коррозию.
9 Методы защиты от коррозии
Существует много методов борьбы с коррозией металлов. Выбор того или иного метода определяется его эффективностью и экономическими соображениям. Методы защиты от коррозии можно классифицировать следующим образом: методы воздействия на коррозионную среду, методы воздействия на металл и комбинированные методы.
К первой группе относятся методы защиты, связанные с удалением из среды агрессивных компонентов, введением в среду ингибиторов (замедлителей коррозии), полной или частичной герметизацией изделий.
Ко второй группе относятся такие методы как легирование металла с целью создания экранирующего поверхностного слоя, понижение катодной или анодной активности, предотвращение структурной коррозии, нанесение защитных покрытий постоянного, временного или периодического действия. При легировании в состав сплава вводят компоненты, вызывающие пассивирование металла. Защитные противокоррозионные покрытия могут быть металлическими, на неорганической основе (силикатные, оксидные, фосфатные и др.) и на органической основе (лакокрасочные, полимерные и др.). Для защиты металлов от электрохимической коррозии применяют катодную, анодную, протекторную защиту и защиту от блуждающих токов.
К третьей группе методов защиты металлов от коррозии можно отнести комбинированные, сочетающие методы воздействия на коррозионную среду и на металл с учетом различных конструктивных факторов, оказывающих существенное влияние на коррозионную защищенность металлоконструкций.
По своему назначению покрытия подразделяются на защитные, декоративные и специальные. Как правило, покрытия одновременно выполняют несколько функций, и поэтому такое деление носит условный характер.
По периоду эксплуатации покрытия делят на постоянные, временные и периодического возобновления. Первые обычно наносят на детали машин. Временные покрытия применяют для защиты деталей при межоперационном хранении на стадии производства и ремонта. Восстановление покрытий возможно в период ремонтно-технического обслуживания. Такие покрытия относят к периодически возобновляемым.
Защита металлоконструкций от коррозии также обеспечивается за счет рационального конструирования деталей, сопряжений и узлов механизмов. При этом решается задача рационального выбора материалов, вывода элементов конструкции из зоны действия агрессивной среды, задача исключения зон локального разрушения и возможности проведения профилактических мероприятий при эксплуатации.
Методы защиты металлов от коррозии не имеют универсального применения, их выбор определяется условиями эксплуатации, свойствами материала и экономической целесообразностью.