2.6 Факторы газовой коррозии

Факторы газовой коррозии делятся на:

• внутренние

• внешние

Внутренние

1.Состав сплавов

Влияние углерода на скорость газовой коррозии еще не выявлено с достаточной определенностью. Однако сколько-нибудь значительных изменений скорости газовой коррозии стали с повышением содержания углерода не наблюдается. Обычные примеси ( Mn,S,P,Si) в суммарном количестве до1% мало влияют на устойчивость стали к газовой коррозии. При этом добавки Ni , Cr , Al , Si - очень сильно тормозят окисление сплавов.

Добавки Ti, Cu, Co, Be - скорость коррозии сплавов снижают менее значительно.

Добавки V , Mo , W - образуют легкоплавкие, летучие оксиды, а значит ускоряют скорость коррозии.

Для жаростойкого легирования в промышленности чаще применяются Cr, Al, Si. Широко известные нержавеющие сплавы ( 80% Ni и 20%Cr) также обладают высокой жаростойкостью.

2.Структура сталей и чугунов

Скорость окисления в небольшой степени зависит от структуры решетки. Аустенитная структура при повышенных температурах более желательна, нежели ферритная, не только в отношении создания сплавов повышенной жаропрочности, но также для получения повышенной их жаростойкости.

Жаростойкие чугуны по структуре могут быть:

• ферритные;

• карбидо-ферритные;

• перлитные;

• аустенитные.

Существенное влияние на жаростойкость играет форма графитовых включений: при шаровидных включениях скорость коррозии ниже, чем при пластинчатой.

3.Деформация - вызывает нарушение сплошности плёнки и скорость коррозии повышается. Предварительная деформация не влияет на коррозию.

4. Характер обработки металла

Предварительная обработка поверхности стали, в смысле различия степени гладкости оказывает некоторое влияние, но главным образом в начальных стадиях окисления: в этих случаях гладкие поверхности имеют несколько меньшую скорость газовой коррозии.

Внешние факторы

1.Состав среды

Существенное увеличение скорости окисления металлов с повышением в газовой среде содержания кислорода наблюдается только при сравнительно небольших примесях кислорода к какой-либо нейтральной атмосфере, например к аргону или азоту. Дальнейшее увеличение парциального давления кислорода в газовой смеси уже не сопровождается пропорциональным увеличением скорости газовой коррозии.

Помимо кислорода, ряд других газов может обладать сильными агрессивными свойствами по отношению к металлам при повышенных температурах. Наиболее активными являются пары воды, углекислота, сернистый газ, хлор, сероводород. При t = 900⁰С - скорость окисления Fe, Co, Ni возрастает в ряду H₂O→ CO₂ → O₂→ SO₂

Тогда как Cu в SO₂ вообще не корродирует.

Таким образом, разные металлы в разных атмосферах ведут себя по-разному.При высоких температурах может происходить наводороживание.

2. Температура

Для всех металлов с повышением температуры G_T(изобарно-изотермический потенциал) - увеличивается в положительную сторону, т.е. термодинамическая вероятность уменьшается, в то же время при увеличении t увеличивается константа скорости реакции. Поэтому в целом с увеличением температуры скорость химической коррозии возрастает. Зависимость t°- V_кор.- экспоненциальная.

К

г/м²·ч

T,°С

Рисунок 2.3 Зависимость скорости газовой коррозии от температуры

Колебания температуры, особенно переменный нагрев и охлаждение вызывают разрушения плёнок и увеличение скорости коррозии.

3.Давление газа

С повышением парциального давления О₂ V_кор. сначала увеличивается, а затем при достижении некоторого критического Р_О2 - резко уменьшается.

Скорость коррозии

Р_О2

Рис.2.4 Зависимость скорости газовой коррозии от давления кислорода

При этом наступает высокотемпературная пассивация. По достижении некоторого критического значения давления кислорода может наступить перепассивация и резкое возрастание окисления металла.