Коррозию металлов и сплавов вызывает: Коррозия металлов

Коррозию металлов и сплавов вызывает: Коррозия металлов — что это такое? Виды и примеры

alexxlab | 19.07.2023 | 0 | Разное

Содержание

Коррозия металлов — что это такое? Виды и примеры

Поможем понять и полюбить химию

Начать учиться

Всякое явление или процесс вокруг нас связан с химией. Скажем, ржавление железа. Хоть раз в жизни вы наверняка задумывались, почему одни металлы ржавеют и разрушаются, а другие — нет. И что такого особенного в нержавеющей стали, что этот процесс ей нипочем? Обо всем это мы и поговорим в сегодняшней статье.

Коротко о главном

Коррозия металлов или ржавление в химии — это явление, которое возникает из-за взаимодействия металлической пластинки с веществами окружающей среды (кислородом воздуха или кислотами, с которыми может реагировать металлическое изделие).

Обычно окисляются металлы, включая железо, которые находятся левее водорода в ряду напряжений.

Чаще всего встречаются химическая и электрохимическая коррозии. Чтобы понять, чем они отличаются друг от друга, давайте сравним их по нескольким критериям в таблице ниже.

Таблица 1. Сравнение химической и электрохимической коррозии металлов
Признаки сравнения	Химическая коррозия	Электрохимическая коррозия
Определение	Разрушение металлов в из-за взаимодействия с газами или растворами, которые не проводят электрический ток	Разрушение металла, при котором возникает электрический ток в воде или среде другого электролита
Агрессивные реагенты	O₂, пары H₂O, CO₂, SO₂, Cl₂	Растворы электролитов
Примеры	3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄	4Fe + 3O₂ + 6H₂O = 4 Fe(OH)₃ При контакте железа с цинком коррозии подвергается цинк: А (+) на цинке: Zn⁰ – 2e^– = Zn²⁺. К (–) на железе: 2H⁺ + 2e^– = H₂.

Защитить металл от коррозии можно по-разному: покрытием защитными материалами, электрохимическими методами, шлифованием и т. д. Далее — подробно обо всем этом.

Полезные подарки для родителей

В колесе фортуны — гарантированные призы, которые помогут наладить учебный процесс и выстроить отношения с ребёнком!

Что такое коррозия

Коррозия — это самопроизвольное разрушение элементов, чаще всего металлов, под действием химического или физико-химического влияния окружающей среды.

Иными словами, из-за химического воздействия железо начинает ржаветь. Это весьма сложный процесс, который состоит из несколько этапов. Но суммарное уравнение коррозии выглядит так:

4Fe + 6H₂O _(влага) + 3O_{2 (воздух)} = 4Fe(OH)₃.

Часто под коррозией понимают химическую реакцию между материалом и средой либо между их компонентами, которая протекает на границе раздела фаз. Обычно это окисление металла. Например:

3Fe + 2О₂ = Fe₃O₄;

Fe + H₂SO₄ = FeSО₄ + Н₂.

Некоторые металлы, даже активные, покрываются плотной оксидной пленкой при коррозии. Это одна из их характерных черт. Оксидная пленка не дает окислителям проникнуть в более глубокий слой и поэтому защищает металл от коррозии. Алюминий обычно устойчив при контакте с воздухом и водой, даже горячей. Тем не менее, если поверхность алюминия покрыть ртутью, то образуется амальгама. Она разрушает оксидную пленку, и алюминий начинает быстро превращаться в белые хлопья метагидроксида алюминия:

4Al + 2H₂O + 3O₂ = 4AlO(OH).

Коррозии подвергаются и многие малоактивные металлы. Например, поверхность медного изделия покрывается патиной — зеленоватым налетом. Это происходит потому, что на ней образуются смеси основных солей.

Виды коррозии металлов

Химическая коррозия

Химическая коррозия

— это процесс разрушения металла, который связан с реакцией между металлом и коррозионной средой.

Химическая коррозия протекает без воздействия электрического тока, и в результате этой реакции металлы окисляются. Этот вид коррозии можно разделить на два подвида:

газовая коррозия — металл корродирует под воздействием различных газов при высоких температурах;
коррозия в жидкостях — неэлектролитах.

Их них более распространенной считают газовую коррозию. Она протекает во время прямого контакта твердого тела с активным газом воздуха. Чаще всего это кислород. В результате на поверхности тела образуется пленка продуктов химической реакции между веществом и газом. Дальше эта пленка мешает контакту корродирующего материала с газом. При высоких температурах газовая коррозия развивается интенсивно. Возникшая при этом пленка называется окалиной, которая со временем становится толще.

Важную роль в процессе коррозии играет состав газовой среды. Но для каждого металла он индивидуален и изменяется с переменой температур.

Электрохимическая коррозия

Электрохимическая коррозия — это разрушение металла, которое протекает при его взаимодействии с окружающей средой электролита.

Этот вид коррозии считают наиболее распространенным. Самым важным происхождением электрохимической коррозии является то, что металл неустойчив в окружающей среде с точки зрения термодинамики. Вот несколько ярких примеров этой реакции: ржавчина в трубопроводе, на обшивке днища морского судна и на различных металлоконструкциях в атмосфере.

В механизме электрохимической коррозии обычно выделяют два направления: гомогенное и гетерогенное. Разберем их подробнее в таблице ниже.

Гомогенный механизм электрохимической коррозии	Гетерогенный механизм электрохимической коррозии
Поверхность металла рассматривается как однородный слой.	У твердых металлов поверхность неоднородна из-за структуры сплава, в котором атомы по-разному расположены в кристаллической решетке.
Растворение металла происходит из-за термодинамической возможности для катодного или анодного процессов.	Неоднородность можно наблюдать при наличии в сплаве каких-либо включений.
Скорость, с которой протекает электрохимическая коррозия, зависит от времени протекания процесса.

Гомогенный механизм электрохимической коррозии

Гетерогенный механизм электрохимической коррозии

Поверхность металла рассматривается как однородный слой.

У твердых металлов поверхность неоднородна из-за структуры сплава, в котором атомы по-разному расположены в кристаллической решетке.

Растворение металла происходит из-за термодинамической возможности для катодного или анодного процессов.

Неоднородность можно наблюдать при наличии в сплаве каких-либо включений.

Скорость, с которой протекает электрохимическая коррозия, зависит от времени протекания процесса.

В электрохимической коррозии протекает одновременно два процесса на аноде и на катоде, которые зависят друг от друга. Растворение основного металла происходит только на анодах. Анодный процесс заключается в том, что ионы металла отрываются и переходят в раствор:

Fe → Fe²⁺ + 2e.

В результате происходит реакция окисления металла. В данном случае анод заряжается отрицательно.

При катодном процессе избыточные электроны переходят в молекулы или атомы электролита, которые, в свою очередь, восстанавливаются. На катоде идет реакция восстановления. Он носит заряд положительного электрода.

O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH^–

2H⁺ + 2e → H₂

Торможение одного процесса приводит к торможению и другого процесса. Окисление металла может происходить только в анодном процессе.

Как защитить металлы от коррозии

От коррозии можно и нужно защищаться. Чтобы уберечь металлы от этой реакции, их покрывают защитными материалами, обрабатывают электрохимическими методами, шлифованием и т. д. Рассмотрим все эти способы подробнее.

Способ № 1. Защитные покрытия.

Для защиты от коррозии металлические изделия покрывают другим металлом, т. е. производят никелирование, хромирование, цинкование, лужение и т. д. Еще один вариант защиты — покрыть поверхность металла специальными лаками, красками, эмалями.

Способ № 2. Легирование.

Легирование — это введение добавок, которые образуют защитный слой на поверхности металла. Например, при легировании железа хромом и никелем получают нержавеющую сталь.

Способ № 3. Протекторная защита.

Протекторная защита — это способ уберечь металл от коррозии, при котором металлическое изделие соединяют с более активным металлом. Этот второй металл в итоге и разрушается в первую очередь.

Способ № 4. Электрохимическая защита.

Чтобы защитить металлы от электрохимической коррозии, нейтрализуют ток, который возникает при ней. Это делают с помощью постоянного тока, который пропускают в обратном направлении.

Способ № 5. Изменение состава среды путем добавления ингибиторов.

Для защиты от коррозии используют специальные средства, которые ее замедляют — ингибиторы. Они изменяют состояние поверхности металла — образуют труднорастворимые соединения с катионами металла. Защитные слои, образованные ингибиторами, всегда тоньше наносимых покрытий.

Способ № 6. Замена корродирующего металла на другие материалы: керамику и пластмассу.

Способ № 7. Шлифование поверхностей изделия.

Проверьте себя

Что такое коррозия?
Где в повседневной жизни можно встретить ржавление железа и других металлов? Приведите примеры.
Гидроксид железа Fe(OH)3 называют:
а ржавчина;
б) окалина;
в) патина.
Что является причиной возникновения коррозии?
Чем отличаются химический и электрохимический типы коррозии?
Что такое коррозионная среда?

Узнайте все о коррозии металлов и разберитесь в других темах за 9 класс на онлайн-курсах по химии в Skysmart! Наши преподаватели помогут выяснить, где скрываются пробелы в знаниях, и восполнить их. Никаких скучных задач и сухих лекций — только интерактивные упражнения, опыты и теория простым языком. Все это поможет разобраться даже в тех темах, которые не давались в школе. Ждем на бесплатном вводном уроке!

Татьяна Сосновцева

К предыдущей статье

Водородный показатель pH

К следующей статье

Химическое равновесие

Получите план обучения, который поможет понять и полюбить химию

На вводном уроке с методистом

Выявим пробелы в знаниях и дадим советы по обучению
Расскажем, как проходят занятия
Подберём курс

Коррозия металла тест (9 класс) с ответами по теме

Последний раз тест пройден 1 час назад.

Для учителя

Вопрос 1 из 10
Коррозию металлов и сплавов вызывает
- вода и кислород
- оксиды углерода и серы
- растворы солей
- все перечисленные компоненты
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 2 из 10
Вещества, введение которых уменьшает агрессивность среды, называют
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 3 из 10
Для защиты стальных корпусов морских судов обычно используют
- Na
- Zn
- Сu
- Fe
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 4 из 10
Продуктом коррозии железа является?
- серая ржавчина
- белая ржавчина
- бурая ржавчина
- зелёная ржавчина
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 5 из 10
Химическая коррозия наблюдается: а) При разрушении металлов оксидами азота; б) Окислении металлов выхлопными газами автомобилей; в) Окислении металлов оксидами серы; г)Разрушении металлов в среде электролита с одновременным возникновением электрического тока
- а, б
- а, в
- а, б, в
- б, в, г
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 6 из 10
Железо в контакте с медью подвергается коррозии сильнее, так как:
- Атомы меди отдают электроны легче, чем атомы железа
- Медь – катализатор реакции образования ржавчины
- Железо является более активным металлом, чем медь
- Ионы Fe2+ приобретают электроны эффективнее, чем ионы Cu2+
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 7 из 10
Покрытие луженого железа
- Mg
- Zn
- Sn
- Сu
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 8 из 10
Более активный металл, предотвращающий коррозию менее активного металла, называется
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 9 из 10
Пассивность это состояние относительно высокой коррозионной стойкости металла вызванное:
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?
Вопрос 10 из 10
Причиной коррозии является:
- внутренняя структура металла или сплава
- термодинамическая неустойчивость металлов
- наличие дефектов в кристаллической структуре металла
- содержание в металле неметаллических примесей
Подсказка
Правильный ответ
Неправильный ответ
В вопросе ошибка?

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Александр Mars
10/10

Непросто добиться высоких результатов по химии, занимаясь самостоятельно, но все же возможно, если воспользоваться разработками нашего сайта, например тестом «Коррозия металлов» (9 класс) с ответами. Он одержит десять интересных заданий, охватывающих весь материал по теме и требующих от ученика знания теоретического материала, хода реакций и умения решать задачи. К каждому заданию есть несколько вариантов ответов, среди которых необходимо выбрать правильный.

Выполняя задания теста по химии «Коррозия металлов», можно повторить изученное, подготовиться к успешному написанию контрольной работы и даже к сдаче экзамена.

Рейтинг теста

3.7

Средняя оценка: 3.7

Всего получено оценок: 738.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать – пройдите тест.

Что такое коррозия металла и как ее предотвратить?

Коррозия создает всевозможные проблемы для предприятий, которые покупают металлические сплавы для использования в различных областях только для того, чтобы обнаружить, что они не соответствуют требованиям или у них неправильный сплав.

Протекающие ванные комнаты, сломанные мосты, поврежденные нефтепроводы и ржавые выхлопы автомобилей — все это примеры коррозии металлов.

Замена этих сплавов — дорогостоящая работа, вы должны платить не только за материалы, но и за дополнительную плату, необходимую для их замены.

Коррозия создает огромные проблемы для инженеров, а ремонт может стоить тысячи или сотни тысяч фунтов стерлингов для одного предприятия.

С другой стороны, вам может не хватать опыта и знаний для покупки устойчивых к коррозии металлов, а это значит, что вы захотите сделать первую покупку правильно.

Мы расскажем об основах коррозии металлов и о том, как найти правильный сплав, который поможет предотвратить коррозию металлов в ваших приложениях.

Что такое коррозия металлов и что вызывает коррозию металлов?

Коррозия – это износ металла или сплава или постепенное разрушение материала, вызванное окружающей средой, в которой он находится. вода. Газы, вступающие в контакт с металлом, определяют скорость коррозии, а также сам металл.

Газы, такие как водород и кислород, вызывают коррозию, а также грязь и копоть, электрические токи или чрезмерное напряжение металла, вызывающее его растрескивание.

Как видите, существует множество факторов, влияющих на коррозионную стойкость металлов, поэтому важно выбрать правильный, обратившись в компанию, имеющую опыт работы с коррозионно-стойкими металлами.

Как коррозия влияет на металлы

Коррозия может иметь как положительные, так и отрицательные последствия, но мы бы не советовали выбирать металл, не устойчивый к коррозии, когда он вам нужен. Например, иногда зеленая патина, покрывающая металлы, может предотвратить повреждение от суровых погодных условий. Но вы должны учитывать нестабильность и потенциальный ущерб, который может вызвать коррозия.

Различные типы коррозии

Существует четыре различных типа коррозии:

Общая коррозия коррозия.

Например, вы могли держать в руках медную монету с зеленой поверхностью.

Локальная коррозия

локализованная коррозия поражает часть металлической конструкции, она может быть разрушительной, поскольку ее довольно сложно предсказать, обнаружить и охарактеризовать. Различают три вида локальной коррозии:

Питтинг – образование небольших отверстий на поверхности металла.
Щель — атака на щель или область рядом с щелью между материалами.
Нитевидный – когда вода проникает под поверхность материала и вызывает коррозию.

Гальваническая коррозия

Возникает при соединении двух металлов в жидком электролите, таком как соленая вода. Один металл притягивает к себе молекулы другого, и только один металл подвергается коррозии.

Растрескивание в условиях окружающей среды

В стрессовых условиях некоторые металлы могут начать трескаться или проявлять признаки повреждения, усталости или слабости.

Какие металлы ржавеют или подвергаются коррозии?

Ржавеет ли легированный металл?

Во-первых, все зависит от того, имеете ли вы в виду ржавчину или коррозию . Коррозия является типом окисления, тогда как ржавление является частью коррозии. Если сплав содержит черный металл (железо), он будет ржаветь. Все сплавы подвержены коррозии. Ржавление возникает, когда мы подвергаем металл воздействию воздуха и влаги, создавая слой оксида железа. Коррозия возникает, когда мы подвергаем металлы воздействию воздуха и химикатов, в результате чего образуются оксиды металлов или соли.

Ржавчина = относится только к железу.
Коррозия = относится ко всем металлам.

Легированная сталь ржавеет или подвергается коррозии?

Нержавеющая сталь представляет собой смесь элементов и содержит железо, поэтому да, она может ржаветь. Однако большинство нержавеющих сталей содержат около 18% или более хрома, который образует защитный слой (оксид хрома) поверх металла, защищая его от коррозии, а содержание хрома и молибдена предотвращает ржавчину.

Ржавчина или коррозия алюминиевого сплава?

Алюминиевый сплав не ржавеет, потому что в нем почти нет железа. Без железа металл не заржавеет. Однако алюминий позволяет окисляться, но когда вода попадает на поверхность металла, она образует защитный слой «оксид алюминия», делая его более устойчивым к коррозии.

Магниевый сплав ржавеет или подвергается коррозии?

Поскольку магниевые сплавы не содержат железа, они не ржавеют. Однако магний подвержен коррозии (особенно гальванической коррозии), которая выглядит как серая пленка на поверхности металла.

Цинковый сплав ржавеет или подвергается коррозии?

Цинк не ржавеет, потому что в нем нет железа. Когда мы подвергаем цинк воздействию воздуха, он вступает в реакцию с углекислым газом и образует слой карбоната цинка. Это защищает металл и предотвращает его реакцию на воздух и воду, поэтому мы используем цинк для гальванизации других металлов и предотвращения коррозии.

Никель ржавеет или подвергается коррозии?

Никель не ржавеет, так как не содержит железа. Чистый никель очень устойчив к коррозии, особенно к различным восстановителям. Легирование его хромом придает стойкость к окислению. Это приводит к широкому спектру сплавов, таких как ZERON® 100, с оптимальной коррозионной стойкостью как в восстановительных, так и в окислительных средах.

Сплавы на основе никеля могут выдерживать большее количество сплавов, чем нержавеющая сталь и другие материалы на основе железа, сохраняя при этом хорошую стабильность. Эта гибкость привела к разработке множества сплавов на основе никеля с множеством сплавов, разработанных для обеспечения устойчивости к множеству различных агрессивных сред.

Многие легирующие элементы могут соединяться с никелем для защиты от коррозии в различных средах, и NeoNickel поставляет их все. Конкретный металлический сплав, который подходит именно вам, зависит от ваших обстоятельств, и существует множество возможных вариантов.

Никель придает сплавам металлургическую стойкость:

Сплавы обладают большей термостойкостью и лучше свариваются.
Повышенная стойкость к восстанавливающим кислотам и щелочам.
Повышается устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением, особенно в хлоридах и щелочах.

Соперничать в преимуществах этих сплавов невозможно. Неудивительно, что они так популярны в водных приложениях.

Металлические сплавы на основе никеля обладают превосходными свойствами коррозионной стойкости. Это делает их предпочтительным материалом для строительства приложений во многих различных отраслях промышленности. В основном они используются в водной среде, в таких деталях, как насосы, клапаны и системы трубопроводов.

Как легирование предотвращает ржавление?

Легирование предотвращает ржавчину за счет объединения нескольких металлов или элементов, которые взаимодействуют друг с другом с образованием защитного слоя поверх поверхности металла. Этот барьер ограничивает проникновение кислорода и воздуха через поверхность металла во внутреннюю структуру. Любые черные металлы, которые не содержат других реактивных металлов, образующих этот слой, подвержены ржавчине.

Различные легирующие элементы и их коррозионные свойства

Различные легирующие элементы обладают впечатляющим набором свойств, которые вы можете увидеть в наших карточках.

Хром

Стойкость к окисляющим коррозионным веществам и высокотемпературному окислению. Сульфидация также улучшена. Повышается стойкость к точечной и щелевой коррозии.

Молибден

Повышение устойчивости к воздействию кислот, точечной и щелевой коррозии в средах, содержащих водный раствор хлорида. Повышает жаропрочность.

Железо

Повышенная устойчивость к высокотемпературным науглероживающим средам и помогает контролировать тепловое расширение. Это снижает стоимость сплава.

Алюминий

Способствует старению. Повышенная устойчивость к окислению и повышенным температурам.

Медь

Повышенная стойкость к восстановительной кислоте. В частности, к неаэрированной серной и плавиковой кислоте, а также к солям. Добавленный к сплавам никель-хром-молибден-железо, он повышает стойкость к соляной, фосфорной и серной кислотам.

Ниобий (ранее известный как колумбий)

В сочетании с углеродом снижает уязвимость к межкристаллитной коррозии, вызванной осаждением карбида хрома (возникающим в результате термической обработки). Повышает жаропрочность. Повышенная стойкость к точечной и щелевой коррозии.

Вольфрам

Повышенная стойкость к восстановительным кислотам и локальной коррозии. Повышаются свариваемость и прочность.

Азот

Повышенная металлургическая стабильность. Повышает жаропрочность. Также повышается устойчивость к науглероживанию и сульфидированию.

Сочетание этих элементов с никелем

Многие из этих элементов могут сплавляться с никелем в различных сочетаниях, поэтому доступен очень широкий ассортимент коррозионно-стойких сплавов, подходящих для самых разных сред.

Изготовление этих сплавов легко благодаря их металлургической стабильности, и они могут подвергаться термической обработке без риска вредных последствий.

Упрочнение сплавов с высоким содержанием никеля возможно за счет процессов упрочнения: дисперсионного твердения, дисперсионно-упрочняющей порошковой металлургии и карбидных выделений.

Какие сплавы обеспечивают наибольшую защиту от общей коррозии?

Такие явления, как точечная, щелевая и коррозия под напряжением, более локализованы, что означает, что их труднее предсказать. Прогнозировать общую коррозию просто. Существует метод оценки способности каждого сплава противостоять однородным атакам и определить, какие материалы работают лучше в условиях испытаний.

Оценки «отлично», когда сплав демонстрирует выдающуюся стойкость к общей коррозии и может способствовать формированию в критических деталях или компонентах; «Удовлетворительно», что означает, что металл в целом подходит для некритичных деталей, и, наконец, «Не рекомендуется», что означает, что сплав не подходит для рассматриваемой среды.

Итак, какие сплавы обладают наилучшей общей коррозионной стойкостью? В NeoNickel у нас есть ряд общих коррозионно-стойких сплавов, которые остаются прочными в течение длительного периода времени, играя решающую роль в сложных условиях.

Само собой разумеется, что сплав, который вы выбираете, должен зависеть от воздействия агрессивных сред, поэтому важно, чтобы вы знали о свойствах наших сплавов. Некоторые, такие как сплав 600, идеально подходят для горячих концентрированных едких сред; тогда как сплав AL-6XN идеален, когда присутствуют органические кислоты, такие как нафтеновые кислоты, используемые на нефтеперерабатывающих заводах. Существует также сплав 20, который имеет элементы молибдена и меди и идеально подходит для областей, богатых серной кислотой.

Независимо от окружающей среды, когда речь идет о поставках общих коррозионно-стойких сплавов, НеоНикель предлагает огромное разнообразие прочных и сверхнадежных металлов, доступных для клиентов, работающих в самых экстремальных и требовательных условиях.

Методы предотвращения коррозии

Тип металла

Самый эффективный способ предотвратить коррозию – выбрать подходящий металлический сплав, что также может снизить потребность в дополнительных методах предотвращения.

Защитные покрытия

Существует два типа лакокрасочных покрытий, предотвращающих коррозию, одним из них является краска, которая действует аналогично реакции элементов, о которой мы упоминали выше. Другой метод — порошковое покрытие, при котором порошок распределяется по новой металлической поверхности, которая затем нагревается для образования защитной пленки.

Химическая балансировка

Коррозия возникает, когда металлы реагируют на различные химические вещества, поэтому контроль этих химических веществ может помочь предотвратить ее. Например, вы можете ограничить контакт с определенными химическими веществами, разместив приложения или уменьшив уровень химических веществ в воздухе или воде.

Временное покрытие

Временное покрытие представляет собой размещение другого металла поверх исходного поверхностного металла, поэтому вероятность коррозии этого металла больше, чем металла под ним. Существует два метода нанесения расходуемого покрытия:

Катодное – покрытие металла более активным металлом , таким как цинк (гальванизация), поскольку цинк подвергается коррозии, он окисляется, что предотвращает ржавление металла.
Анодирование – покрытие металла менее реактивный металл , такой как олово, которое не вступает в реакцию с металлом под поверхностью. Пока поверхность металла на месте, конструкция не будет ржаветь.

Модификация конструкции

Модификация конструкции может помочь предотвратить коррозию и улучшить любые методы предотвращения коррозии, которые вы используете. Проекты должны избегать попадания воды и пыли, избегать открытых щелей и способствовать движению воздуха; а также простота обслуживания и обслуживания.

Коррозионностойкие сплавы для вашего бизнеса

Хотите узнать больше о коррозионностойких металлических сплавах и подходят ли они вам?

Технический персонал НеоНикель будет рад более подробно обсудить ваши конкретные требования к металлическому сплаву. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию.

Коррозия металлов и их сплавов

Стоимость коррозии для промышленности США и американского населения составляет в настоящее время оценивается в 170 миллиардов долларов в год. Хотя коррозия есть единственный природный метод переработки или возвращения металла в его низшая энергетическая форма, это коварный враг, который уничтожает наши машины, наша сантехника, наши здания, наши мосты, наши двигатели и наши заводы.

Коррозия часто может быть предсказуемой, а может быть совершенно непредсказуемой. и катастрофические, такие как водородное охрупчивание или напряжение коррозия ответственных элементов конструкции и сосудов под давлением в аэрокосмической и химической промышленности.

Коррозия включает взаимодействие (реакцию) между металлом или сплавом и его окружение. На коррозию влияют свойства обоих металл или сплав и окружающая среда. В этом обсуждении только будут рассмотрены переменные среды, наиболее важные из которых включать:

рН (кислотность)
Окислительная способность (потенциальная)
Температура (теплообмен)
Скорость (расход жидкости)
Концентрация (компоненты раствора)

Понятие pH сложное. Это связано, но не синонимично с, концентрация водорода или количество кислоты.

В то время как коррозия подчиняется известным законам электрохимии и термодинамика, многие переменные, влияющие на поведение металла в окружающей среде может привести к ускоренной коррозии или выходу из строя один случай и полная защита в другом, аналогичном случае.

Предотвращение вредной коррозии требует междисциплинарного подхода конструктора, металлурга и химика. Рано или поздно, почти все в этих областях столкнутся с серьезной коррозией проблемы. Необходимо научиться распознавать формы коррозии и параметры, которые необходимо контролировать, чтобы избежать или смягчить коррозия.

Теория коррозии с термодинамической и кинетической точек зрения. взгляд охватывает принципы электрохимии, диффузии и растворение, поскольку они относятся к водной коррозии и высокотемпературным коррозия в солях, жидких металлах и газах.

Мы можем столкнуться с различными формами коррозии, и мы должны знать, как распознавать их, а также условия вождения или параметры, которые влияние на каждую форму коррозии, так как это контроль этих параметры, которые могут свести к минимуму или устранить коррозию.

Все коррозионные процессы имеют некоторые общие черты. термодинамический принципы могут быть применены для определения того, какие процессы могут происходить и насколько сильна тенденция к изменениям. Кинетические законы затем опишите скорости реакций. Однако есть, существенные различия в основах коррозии в таких среды в виде водных растворов, неводных жидкостей и газов.

Коррозия и окружающая среда

Коррозия в водных растворах . Хотя атмосферный воздух является наиболее распространенная среда, водные растворы, в том числе природные воды, атмосферная влага и дождь, а также техногенные растворы являются средах, наиболее часто связанных с проблемами коррозии.

Из-за ионной проводимости окружающей среды коррозия возникает из-за к электрохимическим реакциям и сильно зависит от таких факторов как электродный потенциал и кислотность раствора.

Коррозия металлов в водной среде . Этот тип коррозия почти всегда имеет электрохимическую природу. Это происходит, когда два или более электрохимические реакции происходят на поверхности металла. Как результат, некоторые элементы металла или сплава превращаются в металлические состояние в неметаллическое состояние.

Продукты коррозии могут быть растворенными частицами или твердыми частицами коррозии. продукты. В любом случае энергия системы уменьшается по мере металл переходит в менее энергетическую форму. Ржавление стали – это Самый известный пример превращения металла (железа) в неметаллический продукт коррозии (ржавчина). Изменение энергии в система является движущей силой процесса коррозии и является предметом термодинамики.

Термодинамика исследует и количественно определяет склонность к коррозии и происходят его частичные процессы. Он не предсказывает, если изменения на самом деле произойдет и с какой скоростью. Термодинамика может предсказать, однако при каких условиях металл стабилен и коррозионно произойти не может.

Коррозия в расплавленных солях и жидких металлах . это больше специфические, но важные участки коррозии в жидких средах. Оба были тесно связаны с ядерной промышленностью, поскольку было проведено большое количество исследований, но существует множество также неядерные применения.

Коррозия в газах . При газовой коррозии среда непроводящие, ионные процессы ограничены поверхностью слоя металла и продуктов коррозии.

Поскольку скорости реакции промышленных металлов с обычными газами низкая при комнатной температуре, газовая коррозия, обычно называемая окисление, как правило, является промышленной проблемой только при высоких температурах когда преобладают диффузионные процессы.

Формы коррозии

На протяжении многих лет ученые и инженеры, занимающиеся вопросами коррозии, признавали что коррозия проявляется в формах, имеющих определенные сходства и, следовательно, могут быть разделены на определенные группы. Однако многие из этих форм не уникальны, а включают механизмы которые имеют перекрывающиеся характеристики, которые могут влиять или контролировать инициирование или распространение определенного вида коррозии.

Наиболее известная и часто используемая классификация коррозии: равномерное воздействие, щелевая коррозия, точечная коррозия, межкристаллитная коррозия, селективное выщелачивание, эрозионная коррозия, коррозия под напряжением и водород повреждать. Эта классификация коррозии была основана на визуальном Особенности морфологии приступа.

Другие известные авторы, занимающиеся вопросами коррозии, избегали формата классификации. и просто обсудили классические типы коррозии (для например, точечная и щелевая коррозия), поскольку они относятся к конкретным металлов и сплавов.

Формы коррозии:

Общая коррозия
- Атмосферная коррозия
- Гальваническая коррозия
- Коррозия блуждающими токами
- Общая биологическая коррозия
- Коррозия расплавленной соли
- Коррозия в жидких металлах
Высокотемпературная коррозия
- Окисление
- Сульфидация
- Науглероживание
- Другие формы(а)
Локальная коррозия
- Нитевидная коррозия
- Щелевая коррозия
- Питтинговая коррозия
- Локальная биологическая коррозия
Металлургическая коррозия
- Межкристаллитная коррозия
- Делегирующая коррозия
Механическая деструкция
- Эрозионная коррозия
- Фреттинг-коррозия
- Кавитация и столкновение с каплями воды
- Коррозионная усталость
Растрескивание, вызванное воздействием окружающей среды
- Коррозионное растрескивание под напряжением
- Водородное повреждение
- Охрупчивание жидкими металлами
- Охрупчивание, вызванное твердым металлом

Общая коррозия . Общая коррозия определяется как коррозионная в атаке преобладает равномерное истончение. Хотя высокотемпературная атака в газовых средах, жидких металлах и расплавленных солях может проявляться себя как различные формы коррозии, такие как коррозия под напряжением растрескивание и делегирование, высокотемпературная атака была включены под термином «общая коррозия», потому что это часто преобладает равномерное изреживание.

Локальная коррозия . Формы коррозии в этой категории не нуждается в объяснении, хотя и другие формы могут быть помещены в этот категория. Однако следует отметить, что локальные биологические Коррозия часто вызывает или ускоряет точечную или щелевую коррозию.

Металлургическая коррозия была классифицирована как результатом значительной роли, которую металлургия играет в этих формах атака. Хорошо известно, что металлургия важна во всех формы коррозии, но эта классификация предназначена для того, чтобы подчеркнуть ее роль в этих конкретных формах нападения.