Основные сведения о коррозии металлов

Разрушение металлов под влиянием химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой называется коррозией.

Большинство металлов, несмотря на значительную механическую прочность, сравнительно легко разрушается под влиянием внешней среды — воздуха, воды, растворов кислот, щелочей, солей и т. д. Процессы коррозии очень разнообразны и широко распространены.

По внешнему виду коррозионное разрушение металла бывает весьма разнообразным. Среди типов коррозионных разрушений различают: сплошную, местную (структурно-избирательную), пятнистую, язвенную, точечную, межкристаллитную, внутрикристаллитную и поверхностную.

По физико-химическому характеру коррозионные процессы можно разделить на химические и электрохимические.

При химической коррозии процесс разрушения металла не сопровождается возникновением электрического тока. Примером химической коррозии является разрушение металлов в сухих газах при высоких температурах или в жидкостях, не проводящих электрический ток.

При электрохимической коррозии разрушение металлов сопровождается появлением электрического тока, возникающего в результате перехода электронов из одних участков металла к другим.

К электрохимической коррозии относится разрушение металлов в средах, проводящих электрический ток, т. е. главным образом в водных растворах кислот, щелочей и солей (электролитах). К этому виду коррозии относится также атмосферная коррозия, при которой имеет место взаимодействие металла, практически всегда неоднородного по своей структуре, с агрессивными агентами окружающей среды. Такой средой является главным образом влага с растворенными в ней кислородом и другими газами (т. е. при образовании электролита). Коррозия возникает также в результате неравномерной аэрации, т. е. при неодинаковом доступе кислорода воздуха к отдельным участкам поверхности металла.

При одновременном воздействии на металлы переменных нагрузок и коррозионной среды интенсивность коррозии возрастает, что приводит к коррозионной усталости. Остаточные и упругие деформации и напряжения, возникающие в металлах при плавке, прокатке, штамповке, волочении при термических воздействиях, а также при холодной деформации (изгибе, клепке и т. п.) являются факторами, ускоряющими коррозию.

Под скоростью коррозии понимают скорость коррозионного процесса, определяемую как отношение коррозионных потерь с единицы поверхности к соответствующему промежутку времени. Например, потеря веса металла в г/м² • ч.

Способность металла сопротивляться воздействию коррозионной среды (определяемая качественно и количественно) характеризует его коррозионную стойкость.

В возникновении и скорости протекания электрохимической коррозии исключительно важную роль играют потенциалы соприкасающихся между собой металлов. Согласно электрохимической теории коррозии, при погружении металла в электролит, содержащий ионы этого металла (например, при погружении цинка в раствор сернокислого цинка), на поверхности металла протекают процессы взаимодействия его атомов с ионами (заряженными электричеством частицами), находящимися в растворе, и возникает разность потенциалов между металлом и электролитом, измеряемая в вольтах, которая называется равновесным, нормальным электродным потенциалом данного металла. [2]