Климатические воздействия на материалы и технические системы, страница 20

г) металлы, коррозионно-стойкие в кислых, но неустойчивые в щелочных растворах

- Та, Мо, W (рисунок - III.5-6.12.г);

д) металлы, коррозионно-стойкие в нейтральных растворах, но неустойчивые как в кислых, так и в щелочных растворах - Zn, Al, Sn, Pb, Bi, Be, Си (рисунок - III.5-6.12.д).

Влияние состава и концентрации растворов существенно зависит от взаимодействующих компонентов и режимов коррозионного процесса. При непосредственном пребывании металлических деталей в электролите скорость электрохимической коррозии зависит от свойств электролита и находится в сложной зависимости от скорости движения электролита.

Значительное влияние на скорость электрохимической коррозии оказывает температура, изменяющая скорость:

Ø диффузии,

Ø перераспределение электродных потенциалов,

Ø степень анодной пассивности,

Ø растворимость деполяризатора и вторичных продуктов коррозии.

Неодинаковая температура отдельных участков металла конструкции может приводить к образованию термогальванических коррозионных пар, в которых более нагретый участок металла, являясь анодом, подвергается усиленной коррозии.

Следует иметь в виду, что если два металла, имеющие разные электродные потенциалы, находятся в контакте друг с другом, то в электролите они образуют гальванический элемент, определяющий скорость коррозии каждого из металлов. При этом коррозия более электроотрицательного металла обычно увеличивается, а более электроположительного ослабляется, а иногда полностью прекращается. Таким образом, если основной металл детали имеет катодные контакты, то это приводит к его коррозии, а наличие анодных контактов способствует его защите. Эффективность вредного влияния катодного контакта, ускоряющего процесс коррозии, определяется значениями электродных потенциалов металлов, а также соотношением площадей поверхностен контактов металлов, входящих в конструкцию.

ІІІ.5-6.5.7. Атмосферная коррозия.

Атмосферная коррозия является наиболее вероятным воздействием для различных изделий. Она может быть мокрой, влажной и сухой в зависимости от механизма и скорости коррозии, определяемых степенью увлажненности поверхности корродирующих металлов (рисунок III.5-6.13.). Мокрая атмосферная коррозия (область III) характеризуется наличием на поверхности металла видимой пленки влаги (h = 1 мкм...1 мм), которая может образоваться при 100%-ной относительной влажности воздуха при капельной конденсации влаги на поверхности металла, а также, при непосредственном попадании влаги на металл.

Влажная атмосферная коррозия (область ІІ) характеризуется наличием на поверхности металла тончайшей, невидимой пленки влаги (h = 10...100 нм), образующейся в результате капиллярной, адсорбционной или химической конденсации при относительной влажности воздуха, меньшей 100%.

Сухая атмосферная коррозия (область I) характеризуется практически полным отсутствием пленки влаги (h = 1...10 нм) на поверхности металла.

Механизм сухой коррозии заключается в том, что молекулы газа ударяются о поверхность металла и, в зависимости от природы поверхностного слоя, адсорбируются им. При этом ионы газа вступают в химическую реакцию с ионами металла. Интенсивность процесса и, соответственно. Предельная толщина пленок зависят от вида металла конструкции, температуры поверхности и состава атмосферы.

При полном погружении в электролит (область IV) процесс коррозии протекает наиболее интенсивно (h >1мм).

Скорость атмосферной коррозии металлов определяется следующими основными факторами:

Ø влажностью воздуха,

Ø температурой воздуха,

Ø примесями в воздухе,

Ø географическими условиями и т. д.

Одним из главных факторов является относительная влажность воздуха, увеличение которой приводит к возрастанию скорости электрохимической коррозии. Скорость коррозии многих металлов резко увеличивается при достижении так называемой критической относительной влажности, при которой в результате конденсации на поверхности металла появляется сплошная пленка влаги. Значение критической относительной влажности существенно зависит от состояния поверхности металла и состава атмосферы (таблица III.5-6.6).