8,4 Коррозия металлов и способы защиты от коррозии

8, 4 Коррозия металлов и способы защиты от коррозии

Коррозия

— процесс химического или электрохи­мического разрушения металлов под действием окружа­ющей среды.

· Химическая корозия

Чаще всего происходит в среде сухих газов при высокой тем­пературе (металлическая арматура печей, клапаны дви­гателей, лопатки газовых турбин и т. п. ) или в жидко­стях неэлектролитов (окисление металла в   спирте, бензине, нефти, мазуте и т. п. ).

 В процессе химического разрушения на поверхно­сти металла образуется пленка из продуктов коррозии, обычно оксидов. В некоторых случаях она может защищать лежащий под ней металл от дальнейшей кор­розии. Сравнительно плотные оксиды пленки образуют­ся на поверхности алюминия, свинца, олова, никеля, хрома.

 

· Электрохимическая коррозия

— разрушение сплава, сопровождающееся появлением электрического тока в результате работы множества микрогальванических элементов на корродирующей по­верхности металла.

Металл разрушает­ся вследствие его растворения в жидкой среде, являющейся электролитом.

Атомы, находя­щиеся в узлах кристаллической решетки металла, при контакте с раствором электролита переходят в раствор в форме ионов, оставляя эквивалентное количество электронов в металле.

- Эта коррозия может возникнуть при контакте двух разнородных металлов в присутствии электролита. Будет растворяться тот ме­талл, который обладает более отрицательным электрод­ным потенциалом (при контакте же­леза с цинком будет разрушаться цинк, а при контакте железа с медью — железо).

- Может возникнуть в результате контакта микроскопически малых кристалликов одного и того же сплава, если они различаются по химическому соста­ву и физическим свойствам => возникает кор­розионное разрушение, которое может проникнуть очень глубоко и идти по границам раздела зерен (межкри­сталлическая коррозия) (в перлите феррит более электроотрицателен, чем цементит, он и будет разрушаться в соответствующих условиях).

На скорость растворения металла в электролите вли­яют примеси, способы обработки металла, концентрация электролитов. Металл, находящийся под нагрузкой, кор­родирует значительно быстрее ненагруженного, так как нарушается целостность защитной пленки и образуются микротрещины (коррозионное растрескивание). Разру­шение металла одновременным воздействием знакопере­менных нагрузок и коррозионной среды называют кор­розионной усталостью.

электрохимическая коррозия:

-подводной( обу­словливается присутствием в воде растворенного кисло­рода).

- ат­мосферной(электролитом служит тонкая пленка влаги).

-почвенной

- вызванной блуждающими тока­ми.

 Активному протеканию процесса коррозии способст­вует углекислый и в особенности сернистый газы, хлори­стый водород, различные соли.

Защита металла от коррозии:

следует начинать с правильного подбора химического состава и структуры металла, при конструировании необходимо избегать форм, способст­вующих задержке влаги.

Способы:

Легирование стали (введение примесей в основной материал с целью изменения его свойств).

- введение в состав большого количества хрома, кото­рый, образуя на поверхности оксидные пленки, приводит сталь в пассивное состояние.

- введении в состав меди (0, 2-0, 5 %).

- стойкости нержавеющих сталей способствуют их однородность и небольшое содержание вредных примесей.

Защитные покрытия (пленки ме­таллические, оксидные, лакокрасочные и т. п. ).

1. Металлические покрытия

-анодные (использу­ют металлы, обладающие более отрицательным элек­тродным потенциалом, чем основной металл (например, цинк, хром))

-катодные(метал­лы, имеющие меньшее отрицательное значение электрод­ного потенциала, чем основной металл (медь, олово, свинец, никель и др. ).

Металлические покрытия нано­сят:

-горячий метод - изделия погружают в ванну с расплавленным защитным металлом, t которого ниже, чем t плавления изде­лия (цинк, олово, свинец).

-гальванический метод- на поверхности изделия путем электролитического осажде­ния из растворов солей создается тонкий слой защища­емого металла. Покрываемое изделие при этом служит катодом, а осаждаемый металл — анодом.

-металлизация — покрытие поверхности детали рас­плавленным металлом, распыленным сжатым воздухом. (преимущество: покрывать расплавом можно уже собранные кон­струкции, недостаток: получает­ся шероховатая поверхность.

-диффузия металла покрытия в основной ме­талл (алитирование, силицирование, хромирование)

-способ плакирования (нало­жения на основной металл тонкого слоя защитного ме­талла (биметалл) и закрепления его путем горячей про­катки (например, железо—медный сплав, дюралюми­ний— чистый алюминий)).

2. Оксидирование

— защита оксидными пленками - обра­ботка сильным окислителем( концентрирован­ной азотной кислотой, растворами марганцевой или хро­мовой кислот и их солей) => естественная оксидная пленка на металле делается более прочной.

Частный случай оксидирования - воронение стали (на поверх­ности создается оксидная пленка, но более слож­ными приемами, связанными с многократной термичес­кой обработкой при температуре 300…400°C в присутст­вии древесного угля).

3. Фосфатирование

— погружения металла в го­рячие растворы кислых фосфатов железа или мар­ганца => на изделии появляется поверхностная пленка из нерастворимых солей железа или марганца.

4. Лакокрасочные покрытия

— механическая защита металла пленкой из различных красок и ла­ков. Ванны, раковины, декоративные изделия для за­щиты от коррозии покрывают эмалью(наплавляют на металл при t 750... 800°С силикаты).

5. Покрытие невысыхающими маслами

(тех­нический вазелин, лак этиноль, ингибиторы, т. е. вещества, замедляющие протекание реакции (нит­рит натрия с углекислым аммонием, с уротропином, ин­гибиторную бумагу и др. )

— исполь­зуют при временной защите металлических изделий от коррозии (транспортировании, складировании)

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: