Корозія металів і сплавів. Способи визначення швидкості корозії

Лекція 18. Корозія металів і сплавів

Корозія – це руйнування металів внаслідок хімічної або електрохімічної взаємодії із зовнішнім середовищем. При цьому на металі утворюються продукти корозії ( на Fe – іржа).

Втративід корозії біля 10% всього металу.

Причини корозії – термодинамічна нестійкість в корозійному середовищі. Мірою такої нестійкості є вільна енергія, яка зівільняється при окисленні металу. Цю енергію визначає електронний потенціал Е, В.

Вплив оксидних плівок (Al, Cr, Ti, Fe, Mg). Захист.

Класифікація видів корозії за ознаками:

-  за механізмом реакцій – хімічна та електрохімічна;

-  за видом руйнувань;

-  за типом корозійного середовища;

-  за характером додаткових дій.

1.  Хімічна корозія -  це корозія, не пов’язана з переносом електричних зарядів, тобто корозія в неелектролітах –газах, органічних рідинах. При хімічній корозії атоми металу безпосередньо з’єднуються з окислювачем. При V_ок=(1...2,5)V_мет оксидна плівка надає металові хороший захист від корозії (Al, Cr, Ti). Якщо V_ок< 1×V_мет або V_ок > 2,5×V_мет , захисту немає.

2.  Електрохімічна корозія – це корозія в електролітах (розчини кислот, солей, лугггів, дощова та морська вода, грунтова та атмосферна волога).

Причини розподілу поверхні металу та катоди та аноди: електрохімічна неоднорідність металів, їх зерен та меж, корозійного середовища, доступність до кисню та ін. Анодна та катодна поляризація і деполяризація. Катодна деполяризація – воднева та киснева.

Схема 1

Утворення мікро- та  макрогальванічних елементів.

Приклади: Д16М (a+CuMgAl₂); Al ( межі зерен, зерна); сплав Al в контакті з Fe (сталеві замки).

3.  Види руйнувань

Суцільна корозія (рівномірна та нерівномірна);

місцева корозія (корозійні плями, виразки, точки);

підповерхнева корозія, ниткоподібна, розшаровуюча, міжкристалева. Сутність перелічених видів корозії та причини їх виникнення.

4.  Корозія за типом середовища – газова, атмосферна, у річковій та морській воді, грунтова. Їх особливості.

5.  Корозія від додаткової дії Корозія під напруженням, корозійне втомлювання, корозійна ерозія, фретинг-корозія, контактна корозія, корозія блукаючими струмами, щілева корозія, біологічна корозія.

6.  Кількісна оцінка корозії

а) за зменшенням маси металу, г/м²×год;

б) за швидкістю проникнення на глибину, мм/рік.

7.  Шкала корозійної стійкості за ГОСТ 13819-68

8.  Способи визначення швидкості корозії

-  за зменшенням маси зразків після видалення продуктів корозії;

-  за кількістю водню, який утворюється за певний час корозії зразків;

-  за часом до руйнування зразків під напругою;

-  за кількістю циклів навантажень у корозійному середовищі;

-  за наявністю та глибиною міжкристалевої корозії при мікроаналізі без травлення.