1. Химическая коррозия металлов, ее распространенность, опасность, зависимость от различных факторов.

Хим.коррозия-самопроизвольный процесс разрушения Ме под действием сухих газов и неэлектролитов, при которых окисление Ме и восстановление окислителя протекает в виде геторогенной реакции.

Коррозия под действием сухого воздуха- самый распространенный тип.В воздухе основной окислитель, вызывающий коррозию-кислород. 2Ме+О₂=2Ме(1). В результате на на поверхности Ме появляются продукты коррозии:оксиды, соли или их смеси. Термодинамическая оценка самопроизвольного протекания этой реакции показывает, что все Ме при обычных тем-рах должны обязательно подвергаться этой реакции.

В хим. коррозии можно выделить 2 этапа:

1.первоначальное окисление- образование оксидной пленки(1-ый слой).Появляются очень быстро.

2.Этап роста оксидной пленки.На этапе очень важно какая пленка продуктов коррозии получится(сплошная,несплошная).

- пленка несплошная

а)для щелочных и щелочно-земельных Ме(Na,Ca,K,Ba) V_ok/V_Me<1(что очень опасно в практике).

б)W,Mo,V при t>600⁰С V_ok/V_Me<2,5-3,5(в данном случае образуется очень объемная пленка, которая со временем “отскакивает”, т.к. не может удержаться на поверхности Ме.

- Большинство Ме дают сплошную пленку(Fe,Al,Cu) 1<V_ok/V_Me<2.5-3.5-условие сплошности. Скорость коррозии при сплошной пленке зависит от вида пленки(упорядоченная-неупорядоченная,плотная-неплотная).

Упорядоченность пленки зависит от 3 факторов:

температура -невысокая тем-ра t<300⁰С основная реакция (1) идет с не очень высокой скоростью и оксид получ. упорядоченным,плотным(логариф.закон роста оксидной пленки h=klgτ):при образовании кристалл. решетки оксидов Ме атомы Ме и О₂ успевают вставать в узлы решетки и оксид получается упорядоченным.

- t>300⁰С.При высоких тем-рах скорость реакции (1) очень сильно возрастает и атомы Ме и О₂ не успевают встать в узлы решетки. Оксид неупорядочен, с большим кол-вом деффектов(параболический закон роста h²=kτ).При такой высокой тем-ре получается очень толстая пленка-окалина.Тем-ру,при которой образуется окалина-тем-ра окалинообразования(разная для разных Ме).Тем-ра окалнообр-я-характеристика жаростойкости Ме(способность Ме сопротивляться коррозионному воздействию при высоких тем-рах).

Способность Ме сохранятьсвои мех. хар-ки при высоких тем-рах назыв. жаропрочность.

Переход от логариф. к парабол. закону идет постепенно в определенном интервале тем-р.В нем набл. степенной закон hⁿ=k_iτ, где n=3,4,5….

-тем-ры близкие к тем-рам плавления. Паралинейный закон роста пленки: скорость коррозии велика и не меняется во времени h=k_iτ ( пленка м. плавиться раньше, чем сам Ме и она м. отскакивать.И тогда коррозия станов. более опасна).Для некоторых Ме м. наблюдаться линейный закон роста оксидной пленки (плавиться).

Чем выше тем-ра, тем опаснее хим. коррозия: сварка Ме; термообработка Ме; оборудование, работающее с нагревом.

природа Ме Природа Ме проявляется через сплошную оксидную пленку. Все Ме:- жаростойкие и нежаростойкие.1. Ме, сохраняющие логариф закон роста оксидной пленки до тем-р, близких к тем-рам плавления(Cr,Al,цирконий). 2.Fe,Cu.

влияние состава окруж. среды.

Появление первичных слоев оксида(быстро), затем пленка(рост пленки). Он зависит от: прир. Ме, ,состава ОС.

Пленка оксидов может получаться сплошной и не сплошной. Не сплошная: Na, K, Ca, Ba<1. Сплошная: W,Mo,V при >600⁰ >2,5-3,5

Пленка тормозит кор. Сплошную пленку разделяют: упорядоченная, неупорядоченная. Зависит от: прир. Ме, ,состава ОС.

1. <300⁰С. реакция (1) идет с неограниченным ростом скорости и оксид получается упорядоченным.

Хим. кор. при низкой не опасна, Ме сам себя защищает за счет упорядоченной пленки.

2. >300⁰С, пленка не упорядоченная, не плотная.

Uкор. остается высокой. При такой высокой получается очень толстая пленка. Неупорядоченная – окалина Ме необходимо защищать.

3. близкая к плавления. Пленка может плавиться раньше, чем сам Ме, может отскакивать, разгонятьсякор. еще более опасна (паролинейный и линейный з-ны).

Чем выше, тем опаснее хим. кор. Свойства прир. Ме: жаростойкие – Ме, сохр. логарифмический з-н роста оксидной пленки (дает упорную пленку) до, близких к плавления. Не жаростойкие (большинство).

Влияние состава ОС (на прим. Fe)

калеобразования стали и чугуна – 300⁰С Три осн. направления хим. кор.: воздействие на Ме жаростойкое легирование; изоляция Ме от ОС используют жарост. покрытия; используют защ. атм.