5.3 Щелевая коррозия

Щелевая коррозия – усиленное коррозионное разрушение металла конструкций в щелях и зазорах между металлами, а также в местах неплотного контакта металла с прокладочными материалами.

Щелевой коррозии подвержены пассивирующиеся металлы и более стойкие сплавы (хромистые, хромоникелевые, алюминиевые и другие) . Щелевая коррозия наблюдается в кислых электролитах и в растворах, не содержащих кислорода.

Для коррозии в узких щелях характерны пониженные концентрации в них окислителей (О₂ и др.) по сравнению с концентрацией в объеме раствора вне щели и затрудненность отвода продуктов коррозии. В результате их накопления и гидролиза возможно изменение pH раствора в щели, пр котором появляется новый деполяризатор – ион водорода, более агрессивный, чем кислород. При этом меняется кинетика анодного и катодного процессов металла в щели.

Затрудненность доставки в щель окислителя затрудняет протекание катодного процесса, увеличивая его поляризуемость. Уменьшение pH среды за счет гидролиза продуктов коррозии облегчает протекание анодного процесса, уменьшая его поляризуемость.

Металл в щели – анод, металл открытой поверхности – катод.

В зависимости от контроля электрохимической коррозии затрудненный доступ О₂ может увеличить или уменьшить скорость коррозии. Если коррозия контролируется катодным процессом, то затрудненность доставки О₂ уменьшает скорость коррозии.

В щели очень большие токи и они постоянно увеличиваются, а, следовательно, возрастает и скорость коррозии. В щели идет постоянное накопление ионов ОН^- и катионов металла, при этом щель зарастает продуктами коррозии , уменьшается концентрация кислорода.

По мере развития коррозии в щели уменьшается количество воды и электролита, что приводит к резкому увеличению сопротивления и уменьшению тока, а следовательно и к замедлению коррозии.

Ме NaCl А: Me → Me^z+ + ze

О₂ К₁: О₂ + 4е + 4Н₂О → 4ОН^-

К

А Me^z+ + ОН^- → Me(ОН)_z

Me^z+ + Н₂О → Me(ОН)_z+ Н⁺

К

К₂: Н⁺+ е → ½ Н₂

Рис. 5.2 Схема механизма щелевой коррозии

5.3.1 Способы защиты от щелевой коррозии

1. Уплотнение зазоров и щелей.

2. Рациональное конструирование.

3. Выбор материалов.

4. Применение ингибиторов.

5. Электрохимическая защита.

5.4 Питтинговая (точечная) коррозия

Питтинг – это углубление, образовавшееся на поверхности металла в результате растворения сравнительно малого участка со скоростью в 4-5 раз большей, чем вся оставшаяся поверхность.

Питтинговая коррозия наблюдается у коррозионно-стойких металлов и их сплавов (хромистые и хромоникелевые стали , Al , Zn , Ni , Ti , Mo и др.).

1. Микропиттинги – до 0,1 мм

2. Питтинги – 0,1-1 мм

3. Язва, пятно - >1 мм