Concepte de bază și tipuri de coroziune

Coroziunea numita distrugere a metalelor și a aliajelor de CART-activitati chimice sau electrochimice pe suprafața lor mediul extern. Aliajele pe bază de metal și a proceselor de coroziune este fenomenul de oxidare. Formarea oxizilor metalici în majoritatea cazurilor, pentru pământuri condițiile termodinamici este natural ically, întrucât corespunde unui potențial energetic de reducere cu metal a sistemului - mediul înconjurător. Prin urmare, nume, dar cele mai multe metale există în natură sub formă de minereuri, t. E. Oxizii, și recuperarea acestora, sunt necesare cheltuieli de energie.

Coroziunea duce la pierderi directe și indirecte în funcționarea componentelor și a structurilor, inclusiv Swar-TION. Pierderile directe includ costul componentelor și mașini metalice fabricate a pierdut-picior, reducând durata de viață a produsului și costul evenimentului Anticorrosion Nye. Costurile indirecte asociate cu timpul pe care-pentru a ieși din echipamentele și structurile deteriorate sau nefuncționare, obtinerea de produse de proastă calitate, o creștere în repararea daunelor aduse mediului, costurile și așa mai departe. D.

Intensitatea interacțiunii dintre metalul sau aliajul cu un mediu coroziv depinde de proprietățile me-

Galia și mediul înconjurător. Sudarea ca procesul tehnologic tac întotdeauna provoacă o schimbare locală în proprietățile metalului de bază într-o anumită zonă, și urmează secvenței, aceste regiuni vor avea un caracter diferit de interacțiunea dintre mediul de operare metalic.

coroziune chimică - un metal reacționează cu mediul în care oxidarea metalului și restaurate componentele Leniye-oxidante ale fluxului de mediu într-un singur eveniment. Astfel, în sistemul interacționând nu apare un curent electric și este schimbată între electronii din metal și oxidant. Aceste tipuri de interacțiuni de metal și de mediu includ reacția sa cu oxigen, cloruri, halogeni, cu gaze de Kis-lorodsoderzhaschimi în absența umidității. On-exemplu:

Fe + 0,5O2-e Fco (12.1)

In acest exemplu de fier atom Fe doneaza săi 2 electroni, devenind ioni pozitivi Fe ++, și un atom de oxigen o 2 electroni, devenind un negativ ion O - -. Sistemul de ecuații rezultat, și are un minim noveshena potențial Ener - I ii. In general, o reacție similară poate fi scrisă:

Conform condițiilor procesului de oxidare a chayut Diferite tipuri de coroziune chimică din următoarele:

1) coroziune gaz - coroziunea metalelor și aliajelor, cauzate de acțiunea gazului sau a aerului la temperaturi înalte te;

2) coroziune în non-electroliti, t. E. In lichide, temperaturi care nu conduce curentul electric (petrol sulfuros, benzina, păcură, alcooli) la normal și a crescut-shennyh.

Produsul de reacție al oxigenului cu un metal - forme c semințe o peliculă pe suprafața metalică, metalul care reduce activitatea chimică și inhibă pro-proces de oxidare în continuare. În funcție de grosimea de oxid de film HN împărțit în ardere (invizibil, Mye) la 40 nm grosime; medie (văzută ca o decolorare) - 40 500 nm; gros - mai mult de 500 nm.

pelicula de oxid pot fi solide și non-solide. Condițiile de continuitate relației exprimate volume-sheniem molecular VOKC / VMC> 1. Când v0KC / VMC <1 оксид является пористым и не защищает металл от дальнейшего окисления.

Rata de formare a straturilor de oxizi determină Xia mediu bilateral de difuzie reciprocă în metal, și metal în mediu. La rata de coroziune a gazelor afectează temperatura și compoziția stării mediu de gaz supratemperatură a unui metal crește viteza de coroziune, care rezultă din relația:

în care VKop - rata de coroziune, A, B - constante; e - baza logaritmilor naturali; T - temperatura absolută.

Pentru protecția împotriva coroziunii a gazului utilizat, capete mod NYM, din oțel rezistent la căldură, principala alierea-conductoare care sunt în mare parte crom, aluminiu și siliciu. De exemplu, introducerea de aliaj fier-carbon 12% Cr face pasiv la oxigen nu acoperișuri, la temperaturi normale, dar atunci când este încălzit la T <700 °С за счет образования на поверхности окис-ла типа Сг203 или шпинели (Cr, Fe)203. Кроме того, для защиты от газовой коррозии можно использовать за - шитные атмосферы (инертные газы) или специальные защитные покрытия.

O varietate de coroziune chimică ca elani care indică, este coroziunea metalelor în nonelectrolytes în care agenții activi sunt de sulf, hidrogen sulfurat, se-rouglerod și colab. Principalii agenți de control rupere nonelectrolytes coroziune este de a utiliza core-rozionnostoykih (inox) sau oteluri si aliaje aluminizate.

Coroziunea electrochimică - acest proces este încetinit fractură jos-picior a metalelor și aliajelor expuse la electroliți. Acestea includ soluții de acizi, baze, saruri, apa de proces. Este cunoscut faptul că electrolitul mall-kuls, atunci când este dizolvat în apă disociază-dizolvate, adică, divizat în ioni încărcați pozitiv - .. Cationii și încărcate negativ - anioni (sare NaCl - »Na ++ Cl

; Acid HNO3 H ++ N03 „. Shte-loch NaOH -> Na ++ OH) Disponibilitate raznozaryazhennyh ioni explica conductivitatea soluțiilor apoase de electroliți.

Distinge între electroliți slabe și puternice. Chiar apă, deși într-o mică măsură, adică electrolitica-H20 -> H ++ OH nedisociat moleculele de apă sunt molecule polare - dipoli. Reintroducerea rezultatul interacțiunii dintre cationi și anioni cu moleculele de apă polar-TION ioni hidratate. Procesul de hidratare este însoțită de eliberarea de energie. Când în contact cu suprafața metalică cu o soluție de electrolit (Fig. 12.1) interacțiunea dintre soluția cha-mente încărcate electric (cationi, anioni, hidratat încărcat ioni) și atomii de ioni metalici prezenți la suprafață, ceea ce duce la o tranziție în această ultimă soluție sub formă de ioni hidratați. sursă

energia necesară pentru a rupe legătura dintre ionul - atom si electron este procesul de hidratare.

Când metalul ion atomul intră în soluție, pe suprafața metalică este încă cantitate echivalentă de electroni care nu trec în soluție și se adaugă porțiuni împreună de metal sarcină negativă locală (exces de electroni) a suprafeței metalului sute novitsya electrochimic neomogen.

Astfel, principala diferență elektrohimiches Coy la coroziune chimică este acel proces Korro-Zeon apare ca urmare a fluxului de curent într-o multitudine de celule electrochimice scurt-circuitat, format din non microchimice

porțiuni de omogenitate din metal locale. În același timp, să aibă loc un proces în două electrod:

1. Anod proces - metal de tranziție ion - atomi în soluție sub formă de cationi lăsând o cantitate corespunzătoare de exces de electroni pe suprafața Tron metalică.

2. Procesul catodic - asimilare exces electroni ioni sau molecule sunt hidratate-mol în electrolitice (depolarizers), Koto-secară restaurată astfel.

Fara a doua curgerea primului proces (metal soluție-set) a trebuit să fie oprit rapid.

Prezența conducție electronică în metal și conductivitatea ionică în soluții electrolitice OAPC-doresc să creeze anod și catod procese de curgere Unitate-microsections dar la suprafață de metal diferit. Porțiune a metalului care este dizolvat se numește anod, iar porțiunea în care are loc de descărcare de gestiune precise hut-electroni - catod. Când fluxul acestor două procese au loc în fluxul de metal de electroni de la anodice la zonele catodice și cationi mișcare yuschee și anioni corespunzător în soluție.

Astfel, metalul în contact cu electroni Debye- încărcate negativ sau pozitiv, dobândind potențial electrochimie specific. Acest lucru permite evaluarea stabilității (sau înclinarea) a metalului pentru a interacționa cu mediul și cel mai mare ZNA-ku electrochimică normală (standard) în potențialul de 16].

Otel aliaje, care interacționează cu un electrolit-E poate fi privit ca un element Gal-vanicheskie mulți electrozi constând dintr-un număr mare pe suprafața perechilor mikrogalvanicheskih. Acest lucru se datorează proprietăților diferite ale micro - și macrostructura, prezența includerii nemetalic

Nij, nivele diferite de defecte în rețeaua cristalină, și așa mai departe. D.

Există, de asemenea, alte cauze ale cuplurilor de coroziune lo -kalnyh:

1) prezența pe produsul de coroziune discontinuă suprafață metalică (scala rugina) sau discontinuă (invalid) metalliches-cal acoperiri de protecție (crom, nichel, zinc), care sunt catozilor locale (mai puțin anod);

2) eterogenitatea stresului și porțiunilor de metal co vivace structurale: a porțiunilor metalice tensionate și deformate (locale pe-KLEP, indoire locala, caldura zona afectata) este mai anodică Xia și se dizolvă mai repede;

3) de contact de metale cu semn diferite de vapori de electroni tenĠialului potențial (oțel cupru + zinc Oțel + și m. P.).

Fig. De 12 februarie sunt diagrame ale elementelor coroziune onnyh și Fig. 12.3 este o poziție dez Diagrama de vapori de corozive în îmbinarea sudată.

Unul dintre factorii majori de coroziune a metalelor în soluții apoase de acizi, baze si apa este tehnic pH valoarea pH, adică logaritmul con centrarea ionilor de hidrogen în soluție, luate cu semnul NYM invers ..:

resents un sistem electrochimic multi-electrod-korotkozamk menționat complex, macro-electrozi tipice care sunt cusătură, zona afectată de căldură (cu o serie de structuri de tranziție) și metalul de bază.

coroziunea procesului de cracare sudate cu unitate sub sarcini statice și dinamice în medii acide curge mai repede decât în ​​poziția neutră și alcalină și constă din două etape principale:

• inițierea fisurilor și perioada de incubare;

• dezvoltarea fisuri, evoluează din timp la o creștere critică și lavinoob distrugerea ulterioară în mod diferit.

Se constată că, atunci când natura oboselii ratei HEAT-zheniya a suprafeței fracturii cu o unire sudată, în prezența mediului coroziv drastic coș topit.

Pentru cele mai multe combinații de metale și contactarea - mass-media proxy au stres anumite praguri Athres sub care cracare nu este pro-vine de baze de date generale sau specifice de testare. De obicei, Athres variază în intervalul (0,2. 1,0), og [16], precum și dependența acestora de timp prezentat în Fig. 12.7. Se constată că cele mai mari sudurile tensionate-Ness (aproximativ STM1 ^ m + n), cu atât mai mare a efectului de concentrare stres impact asupra reducerii valorii tensiunii de prag.

Fig. 12.7. Dependența fracturii perioadei de testare de stres

Evaluarea rezistenței la coroziune a metodelor sudurilor distrugere clasificate [8, 11]: 1 - pentru scopul propus; 2 - în funcție de tipul de obiect; 3 - tipul de media; 4 - în funcție de tipul de stare de stres; 5 - în ceea ce privește rezistența la rupere.

Pentru toate aceste metode compara rezultatele-Tata Elementul de testare sudură (cusătură termică efect zona) cu metalul de bază, iar schimbarea unui indicator este evaluat relativ coeffi-cients arată variația proprietăților metalului KMS cusătură la sau sudura in K generale * pentru testul VRE-inel în mediu în raport cu metalul de bază.