Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Корозія металів
Корозія – це самодовільний процес руйнування металів під дією навколишнього середовища. В результаті корозії утворюється оксиди, гідроксиди, солі, тобто вільний метал переходить в зв’язаний стан і це супроводжується зменшенням вільної енергії системи, тобто .
За видом корозійних руйнувань розрізняють:
а) рівномірну
б) нерівномірну
а) точечна
б) пітінгами (мікротріщини), дуже
небезпечна; якщо ,
то в пітінгах
в) пятнами – характерна для
ґрунтової корозії
г) міжкрісталічна – на границі
зерен металу
За механізмом дії розрізняють:
Хімічна корозія виникає в результаті хімічної дії корозійного середовища без утворення електричного струму. Вона поділяється на:
Газову – взаємодія металів з агресивними газами (під температурою: сопла літаків, лопасті газових турбін, різаки і т.д.)
Дуже розповсюджений вид так званої метанової корозії – це воднева корозія, в результаті якої відбувається розвиток значних тисків в мікропорах сталі, в результаті цього сталь втрачає вуглець і як наслідок міцність падає:
Для перешкодження цього явища до сталі вводять легуючі добавки (титан, хром), які утворюють стійкі карбіди (TiC).
Відбувається в середовищі неелектроліту, тобто взаємодія металу з органічними речовинами (бензин, теулол). Якщо оксидна плівка металу міцна на поверхні металу і має гарну адгезію з поверхнею металу, і при цьому компактна, вона надає металу деяку пасивність, розрахунки показують, що така захисна плівка має місце, коли:
Об’єм оксиду металу ????? ніж об’єм металу, який утворився ??????.
Так Na, K не можуть утворити захисну плівку, а Al, Cu, Ni можуть утворювати захисні плівки на поверхні.
Електрохімічна корозія – це руйнування металу в середовищі електроліту в результаті електрохімічних процесів.
Анодний процес завжди окислення металу, тобто його руйнування.
Катодний процес – це зв’язування електронів, які виділилися на катоді тим чи іншим шляхом (киснева або воднева деполяризація).
Анодне руйнування металу і є суть електрохімічної корозії.
Наприклад, маємо сплав заліза і міді в кислому середовищі в водному розчині
В присутності струмопровідної рідини (ґрунтові води, волога на поверхні металу і т.д.) в місцях контакту на поверхні металу виникає локальний мікрогальванічний елемент. У випадку сплаву міді з залізом на границі металів виникає мідно-залізний гальванічний елемент і залізо, як більш активний метал, руйнується. В процесі електрони гальванопари ???? електронів від аноду (Fe) до катоду (Сu). В процесі поляризації відбувається зближення потенціалів катоду, який знижується, і аноду, який підвищується. Це приводить до зниження ЕРС і уповільнення або припинення корозії.
Процес протилежний поляризації, тобто катодного відновлення, в результаті якого підвищується потенціал катоду, називається деполяризацією.
Роль деполяризатора можуть виконувати іони водню або молекулярний кисень.
При водневій деполяризації відбуваються процеси:
При кисневій деполяризації (кисень повітря, розчиняючись в водній плівці, утворює розчини з різною концентрацією кисню на різних ділянках поверхні металу, при цьому спостерігаються процеси:
на катоді:
на аноді:
В розчин переходять іони і утворюють заліза гідроксид (ІІ):
Але ця сполука не стійка і окислюється на повітрі до заліза гідроксиду(ІІІ):
Далі виділяється молекула води і утворюється бура іржа:
При киснева деполяризація іде за схемою:
За електрохімічним механізмом розрізняють:
Існують три основні види захисту від корозії:
а) металевих (гальванічні покриття, гарячі з розплаву, вакуумна металізація)
б) неметалевих (азотування, цементація, фосфатування, оксидування, борування …)
в) лакофарбові покриття > 70% (меламінні, пентафталові, епоксидні, полістерольні)
а) протекторний захист
б) неметалевих (азотування, цементація, фосфатування, оксидування, борування …)
в) лакофарбові покриття > 70% (меламінні, пентафталові, епоксидні, полістерольні)
анод
катод (мідь) – воднева деполяризація
2
Fe
Cu
катод
анод
Me
г)
в)
б)
а)
б)
а)