╩юЁЁючш 

1. Основы теории коррозии

Термин коррозия происходит от л тинского "corrosio", что

озн ч ет р зъед ть, р зруш ть. Этот термин х р ктеризует к к

процесс р зрушения, т к и результ т.

Сред в которой мет лл подверг ется коррозии

(корродирует)н зыв ется коррозионной или грессивной средой.

В случ е с мет лл ми, говоря об их коррозии, имеют ввиду

нежел тельный процесс вз имодействия мет лл со средой.

Физико-химическ я сущность изменений, которые претерпев ет мет лл

при коррозии является окисление мет лл .

Любой коррозионный процесс является многост дийным:

1) Необходим подвод коррозионной среды или отдельных ее

компонентов к поверхности мет лл .

2) Вз имодействие среды с мет ллом.

3) Полный или ч стичный отвод продуктов от поверхности

мет лл (в объем жидкости, если сред жидк я).

Известно что большинство мет ллов ( кроме Ag,Pt,Cu,Au)

встреч ются в природе в ионном состоянии: оксиды, сульфиды,

к рбон ты и др., н зыв емые обычно руды мет ллов.

Ионное состояние более выгодно, оно х р ктеризуется более

меньшей внутренней энергией. Это з метно при получение мет ллов

из руд и их коррозии. Поглощенн я энергия при восст новлении

мет лл из соединений свидетельствует о том , что свободный

мет лл обл д ет более высокой энергией, чем мет ллическое

соединение. Это приводит к тому, что мет лл н ходящийся в

конт кте с коррозионно- ктивной средой стремится перейти в

энергетически выгодное состояние с меньшим з п сом энергии.

Коррозионный процесс является с мопроизвольным,

следов тельно G=G-G (G и G относятся к н ч льному и конечному

состоянию соответственно). Если G>G то G0 коррозионный процесс невозможен; G=0

систем мет лл-продукт н ходится в р вновесии. То есть можно

ск з ть, что первопричиной коррозии мет лл является

термодин мическ я неустойчивость мет ллов в з д нной среде.

1.2 Кл ссифик ция коррозионных процессов.

1. По мех низму процесс р злич ют химическую и

электрохимическую коррозию мет лл .

Химическ я коррозия - это вз имодействие мет ллов с

коррозионной средой, при котором окисляется мет лл и

восст н влив ется окислительные компоненты коррозионной среды

протек ют в одном кте. Т к протек ет окисление большинств

мет ллов в г зовых сред х содерж щих окислитель (н пример,

окисление в воздухе при повышении темпер туры)

Mg+ O -> MgO

4Al + 3O -> 2AlO

Электрохимическ я коррозия - это вз имодействие мет лл с

коррозионной средой, при котором иониз ция томов мет лл и

восст новление окислительной компоненты среды происходит не

водном кте, и их скорости з висят от электродного потенци л

мет лл . По т кому процессу протек ют, н пример, вз имодействие

мет лл с кислот ми:

Zn + 2HCl -> Zn +2Cl +H

эт сумм рн я ре кция состоит из двух ктов:

Zn -> Zn + 2e

2H + 2e -> H

2. По х р ктеру коррозионного р зрушения.

Общ я или сплошн я коррозия при которой корродирует вся

поверхность мет лл . Он соответственно делится н р вномерную

(1 ), не р вномерную (1б) и избир тельную (1в), при которой

коррозионный процесс р спростр няется преимущественно по

к кой-либо структурной сост вляющей спл в .

Местн я коррозия при которой корродируют определенные

уч стки мет лл :

) коррозия язв ми - коррозионные

р зрушения в виде отдельных

средних и больших пятен (коррозия

л туни в морской воде)

б) межкрист ллическ я коррозия

при ней процесс коррозии

р спростр няется по гр нице

мет лл-спл в ( люминий

спл вляется с хромоникелем).

и другие виды коррозии.

3. По условиям протек ния процесс .

) Г зов я коррозия - это коррозия в г зовой среде при

высоких темпер тур х. (жидкий мет лл, при горячей прок тке,

шт мповке и др.)

б) Атмосферн я коррозия - это коррозия мет лл в

естественной тмосфере или тмосфере цех (рж вение кровли,

коррозия обшивки с молет ).

в) Жидкостн я коррозия - это коррозия в жидких сред х: к к

в р створ х электролитов, т к и в р створ х неэлектролитов.

г) Подземн я коррозия - это коррозия мет лл в почве

д) Структурн я коррозия - коррозия из-з структурной

неоднородности мет лл .

е) Микробиологическ я коррозия - результ т действия б ктерий

ж) Коррозия внешним током - воздействие внешнего источник

ток ( нодное или к тодное з земление)

з) Коррозия блужд ющими ток ми - прохождение ток по

непредусмотренным путям по проекту.

и) Конт ктн я коррозия - сопряжение р знородных

электрохимически мет ллов в электропроводящей среде.

к) Коррозия под н пряжением - одновременное воздействие

коррозионной среды и мех нического н пряжения.

1.3 Пок з тель скорости коррозии.

Для уст новления скорости коррозии мет лл в д нной среде

обычно ведут н блюдения з изменением во времени к кой-либо

х р ктеристики, объективно отр ж ющей изменение свойств мет лл .

Ч ще всего в коррозионной пр ктике используют следующие

пок з тели.

1) Пок з тель изменения м ссы - изменение м ссы обр зц в

результ те коррозии отнесенный к единице поверхности мет лл S и

к единице времени (н пример, г/м ч)

в з висимости от условий коррозии р злич ют:

) отриц тельный пок з тель изменения м ссы

К=

где m - убыль м ссы мет лл з время коррозии после

уд ления продуктов коррозии.

б) положительный пок з тель изменения м ссы

К=

где m - увеличение м ссы мет лл з время вследствие рост

пленки продуктов коррозии.

Если сост в продуктов коррозии известен, то можно сдел ть

пересчет от К к К и н оборот

К=К

где А и М - томн я и молекулярн я м сс Ме и окислителя

соответственно; n и n в лентность мет лл и окислителя в

окислительной среде.

2) Объемный пок з тель коррозии

К - объем поглощенного или выделившегося в процессе г з V

отнесенный к единице поверхности мет лл и единице времени

(н пример, см/см ч).

К= (1.3.1)

объем г з обычно приводят к норм льным условиям

Применительно к электрохимической коррозии когд процесс

к тодной деполяриз ции осуществляется з счет р зряд ионов

водород , н пример, по схеме 2Н + 2е = Н, или иониз ция молекул

кислород О + 4е +2НО = 4ОН; вводятся соответственно кислородный

(К ) и водородный (К ) пок з тель соответственно.

Водородный пок з тель коррозии - это объем выделившегося Н

в процессе коррозии. отнесенный к S и .

Кислородный пок з тель коррозии - это объем поглощенного в

процессе О , отнесенный к S и .

Водородный и кислородный пок з тель могут быть вычислены

по ур внению (1.3.1):

V=

где V - объем выделившегося или поглощенного в процессе

коррозии г з (в см) при темпер туре T и д влении Р, Р - д вление

н сыщенного водяного п р в мм рт.ст. при темпер туре Т.

3) Токовый пок з тель

Для исследов ния электрохимической коррозии мет ллов удобно

пользов ться токовым пок з телем i - нодной плотность ток ,

отвеч ющей скорости д нного коррозионного процесс . Н основе

з кон Ф р дея можно уст новить связь между