Корозія металів і методи захисту від неї.

План:

Корозія, її основні види.

2.Способи захисту металів від корозії.

 

1. Корозією - називають руйнування металів під дією навколишнього середовища. У результаті впливу зовнішнього середовища механічні властивості металів різко погіршуються, іноді навіть при відсутності видимої зміни зовнішнього вигляду поверхні.

Розрізняють корозію хімічну, що протікає при впливі на метал газів (газова корозія) і неелектролітів (нафта, її похідні), і електрохімічну, викликану дією електролітів: кислот, лугів і солей. До електрохімічної корозії відносяться також атмосферна і ґрунтова.

Товщина плівки

Хімічна корозія являє собою хімічну взаємодію металу із сухим газом чи рідинами, які не проводять електричний струм. Одним з реагентів зовнішнього середовища, що викликає корозію металу, є газ, наприклад О , SОз, СО , Н S і інші. Метал, контактуючи з газами, вступає з ними в хімічну взаємодію, у результаті чого на поверхні утвориться плівка оксидів у вигляді FeO, FeS і т.д. Плівки оксидів на металі утворяться також і при дії на нього рідин. Корозія починається з поверхні (на границі фаз метал - зовнішнє середовище) і з часом поширюється в глиб металу, приводячи до необернених втрат. Швидкість протікання корозії змінюється з часом. Спочатку при безпосередньому контакті газу з металом оксидна плівка росте інтенсивно (о - а). Потім товщина плівки росте з уповільненою швидкістю (а - б), що вказує на деяку захисну дію плівки проти корозії. З часом корозія сповільнюється (б
- в), але не припиняється, тому що оксидні плівки до деякої міри проникні для зовнішнього середовища.

 

Мал.39

Хімічна корозія характеризується товщиною і властивостями оксидної плівки, а також швидкістю протікання процесу. Товщина плівки визначається тривалістю процесу і температурою.

 

1.Товсті плівки (>5000 ) виявляються візуально;

2.Плівки середньої товщини (400 - 500 ) виявляються на

металі у виді кольорів побіжності;

3.Тонкі плівки (< 400 ) виявляються непрямим методом.

 

З підвищенням температури швидкість дифузії газів збільшується і тому хімічна корозія протікає інтенсивніше з утворенням на поверхні металу товстої плівки оксидів, називаною окалиною.

Електрохімічна корозія являє собою процес руйнування металу в електроліті. Електролітами можуть бути водяні розчини солей, кислот, лугів, а також вода. Цей вид корозії є найбільш розповсюдженим. Більшість металевих конструкцій у процесі експлуатації знаходяться в зіткненні з повітрям. У повітрі знаходяться водяні пари, вуглекислота, сірчаний газ і інші домішки, що розчиняються в крапельках вологи. У результаті поверхня металевих конструкцій покрита вологою, насиченої солями, лугами і кислотами, тобто тонким шаром електроліту, у зв'язку з чим і виникає електрохімічна корозія.

Розглянемо процес електрохімічної корозії. При зануренні металу в електроліт, що представляє собою розчини солей того ж металу, одночасно будуть протікати два процеси:

- перехід атомів металу в розчин;

- зворотний процес переходу іонів металу з розчину на поверхню металу.

У залежності від співвідношення швидкостей протікання обох процесів можливі три різних випадки поводження металів в електроліті.

1-й випадок - швидкість переходу атомів металу в розчин менше швидкості переходу іонів металу з розчину на зразок.

У цьому випадку на поверхні зразка осаджуються позитивно заряджені іони металу. Зразок у цілому заряджається електрододатньо і процесу корозії не відбувається.

2-й випадок - швидкість переходу атомів у розчин дорівнює швидкості переходу іонів металу з розчину на поверхню зразка. У цьому випадку зразок металу залишається електронейтральним і процес корозії також не спостерігається.

3-й випадок - швидкість переходу атомів у розчин більше швидкості переходу іонів металу з розчину на зразок. У цьому випадку метал, віддаючи позитивні іони, заряджається електровід’ємно. При цьому відбувається розчинення металу, тобто протікає процес корозії.

Значить у випадку електрохімічної корозії кородуючий метал заряджається електровід’ємно. Якщо корозії не відбувається, то метал залишається електронейтральним чи заряджається електрододатньо. Кількісною характеристикою відносини металу до корозії є величина електрохімічного потенціалу, що різна для різних металів. За порядком убування електрохімічного потенціалу всі метали можуть бути розташовані в наступний ряд: