КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ч. I. Коррозия материалов Коррозией называется процесс разрушения материалов в результате взаимодействия с агрессивной средой. При этом. - презентация

1 КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ч. I

2 Коррозия материалов Коррозией называется процесс разрушения материалов в результате взаимодействия с агрессивной средой. При этом имеется в виду их разрушение и потеря эксплуатационных свойств в результате химического или физико- химического взаимодействия с окружающей средой. Но следует учитывать, что механизмы и кинетика процессов для неметаллов и металлов будут разными. 2

3 Коррозия материалов Коррозия приводит ежегодно к многомиллиардным убыткам. Ущерб, причиняемый коррозией, заключается как в потере металла как такового, так и в потери стоимости изделий, разрушаемых коррозией.. Прямые потери включают стоимость разрушившейся конструкции, стоимость замены оборудования, затраты на мероприятия по защите от коррозии. Ещё больший ущерб составляют косвенные потери. Это простои оборудования при замене прокорродировавших деталей и узлов, утечка продуктов, нарушение технологических процессов. 3

4 Коррозия металлов Коррозия металлов это разрушение поверхности металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия с агрессивной средой. Термодинамически коррозия металлов возможна в том случае, если в результате коррозионного процесса уменьшается свободная энергия системы. 4

5 Коррозия материалов Менее известны случаи коррозии полимеров. Применительно к ним существует понятие «старение», аналогичное термину «коррозия» для металлов. Например, старение резины из- за взаимодействия с газами (кислородом, сероводородом) или разрушение некоторых пластиков под воздействием ультрафиолета или осадков, а также биологическая коррозия.полимеров резины кислородом пластиков 5

6 Коррозия протекает с уменьшением энергии Гиббса: Ме n+ + nе - Ме о ( G O) металлургия Ме о - ne - Ме n+ ( G 0) коррозия Основной причиной разрушения металлов и сплавов является их термодинамическая неустойчивость. Коррозия металлов 6

7 Коррозионные процессы отличаются широким распространением и разнообразием условий и сред, в которых они протекают. Поэтому пока нет единой и всеобъемлющей классификации встречающихся случаев коррозии. По типу агрессивных сред, в которых протекает процесс разрушения, коррозия может быть следующих видов: Газовая коррозия; Атмосферная коррозия; Коррозия в неэлектролитах; Коррозия в электролитах;электролитах Подземная коррозия; Биокоррозия;Биокоррозия Коррозия блуждающим током. 7

8 Коррозия металлов Главная классификация производится по механизму протекания процесса. Различают два вида: химическую коррозию; электрохимическую коррозию 8

9 Коррозия металлов По условиям протекания коррозионного процесса различаются следующие виды: Контактная коррозия;Контактная коррозия Щелевая коррозия;Щелевая коррозия Коррозия при неполном погружении; Коррозия при полном погружении; Коррозия при переменном погружении; Коррозия при трении; Межкристаллитная коррозия Коррозия под напряжением 9

10 Коррозия металлов По характеру разрушения: Сплошная коррозия, охватывающая всю поверхность: равномерная; неравномерная; избирательная. Локальная (местная) коррозия, охватывающая отдельные участки: пятнами; язвенная; точечная (или питтинг);питтинг сквозная; межкристаллитная. 10

11 По виду коррозионной среды По характеру разрушения По процессам Газовая Жидкостная Атмосферная Почвенная Сплошная Местная Химическая Электрохимическая Межкристаллитная Блуждающими токами Классификация видов коррозии 11

12 Сплошная коррозия Равномерная Неравномерная 12

13 Местная коррозия Язвенная Точечная Пятнами 13

14 . Межкристаллитная коррозия 14

15 Коррозия металлов Химическая коррозия взаимодействие поверхности металла с коррозионно-активной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. В этом случае взаимодействия окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. Например, образование окалины при взаимодействии материалов на основе железа при высокой температуре с кислородом:активной 4Fe + 3O 2 2Fe 2 O 3 15

16 Химическая коррозия Химическая коррозия – самопроизвольное разрушение металлов в среде окислительного газа (кислорода, галогенов и т.д.) при повышенных температурах или в жидких не электролитах. 2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3 4Fe + 3О 2 = 2Fe 2 О 3 Газовая В жидких неэлектролитах В нефти В сере В органических веществах Cu + S = CuS 2 Ag + S = Ag 2 S 2Al + 6ССl 4 = 3C 2 Cl 6 + 3AlCl 3 16

17 Химическая коррозия По характеру разрушений различают общий и локальный виды химической коррозии. При этом химическая коррозия может протекать как компонентно- избирательная или структурно-избирательная, а локальная коррозия может быть межкристаллитной или носить язвенный характер. По природе коррозионной среды различают коррозию в кислородсодержащих или серосодержащих газах, водородную, галогенидную коррозию, коррозию в расплавах серы и других неметаллах и т.д. Эти виды коррозии проявляются в том случае, если коррозионная среда не является электропроводной. Такие условия возникают, когда металл соприкасается с газами при высоких температурах, когда исключается конденсация влаги на поверхности металла. 17

18 Химическая коррозия Слоистое строение окалины, образующейся на железе при его окислении на воздухе при повышенной температуре 18

19 Химическая коррозия При кислородной коррозии стали происходит ее обезуглероживание. Углерод в стали находится в составе твердых растворов и в цементите Fе 3 C. Под действием кислорода углерод окисляется, и сталь теряет в поверхностных слоях свои прочностные свойства. В чугуне углерод содержится не только в цементите, но и в виде графита, который располагается по границам зерен металла, где и происходит наиболее интенсивная диффузия кислорода. Окислению подвергаются участки металла, расположенные на границе зерен. Поскольку продукты окисления имеют больший объем, чем металл, из которого они образовались, то происходит увеличение объема металла при коррозии (так называемый «рост чугуна»). 19

20 Химическая коррозия Кислородсодержащие газы вызывают снижение поверхностной прочности металлов, вследствие чего они оказываются подверженными более интенсивному износу. Причиной этого явления также оказывается удаление цементита из поверхностных слоев металла. Износ топочного оборудования при высоких температурах происходит благодаря его контакту с газом, омывающим трубы при большой скорости. Вместе с газом перемещаются и твердые частицы топлива и шлака, имеющие абразивные свойства. Кроме того, в топочных газах обычно содержится окись углерода, которая при температурах 250–400°С способна реагировать с металлами, образуя летучие продукты (карбонилы), уносящиеся вместе с топочными газами (карбонильная коррозиея). 20

21 Химическая коррозия В серосодержащих высокотемпературных газах на поверхности железа, стали, чугунов и других металлов образуется сульфидная или смешанная окалина, которая обладает свойствами, близкими к свойствам кислородной окалины. Она является препятствием для диффузии реагентов друг к другу и проявляет защитное действие. Некоторые виды окалины, например сульфидная окалина никеля, образуют с никелем легкоплавкие вещества, В этом случае возможен переход химической газовой коррозии в высокотемпературную электрохимическую. 21

22 Химическая коррозия Водородная коррозия вызывает изменение механических свойств металлов (повышается хрупкость стали, происходит ее расслоение, «пузырение»). Хрупкое разрушение при водородной коррозии происходит в тех случаях, когда сталь имеет высокие прочностные показатели (высокоуглеродистая сталь). Мягкие пластичные стали могут подвергаться расслоению, пузырению. Причиной водородной коррозии является диффузия водорода в сталь и другие материалы, происходящая при высоких температурах. Это может иметь место, например, в аппаратуре для синтеза аммиака или переработки метана. 22

23 Химическая коррозия Медь, а также некоторые ее сплавы могут быть склонны к водородной коррозии в тех случаях, когда недостаточно глубоко проведено их раскисление в процессе металлургического производства, то есть, когда в металле сохранился кислород, например, в виде закиси меди Cu2O. Этот оксид образует отдельную фазу в металле, а проникающий в металл водород, химически взаимодействуя с ним, восстанавливает его. При этом возникает водяной пар, который при высокой температуре может быть причиной возникновения хрупкости меди. 23

24 Химическая коррозия Некоторые металлы, например титан, способны поглощать (абсорбировать) большие количества кислорода при высокой температуре. Если такой металл оказывается затем в контакте с водородом, то также может наблюдаться водородная коррозия, снижающая его прочность. Многие аппараты, работающие под давлением, изготовлены из стали типа 09Х13Н2Т, содержащей до 1,5% титана! 24

25 Коррозия в жидкостях – неэлектролитах К неэлектролитам относятся жидкости органического происхождения - спирт, бензол, хлороформ, керосин, нефть, бензин и др., а также ряд жидкостей неорганического происхождения - расплавленная сера, жидкий бром и др. В чистом виде органические жидкости практически не реагируют с металлами, но в присутствии даже незначительного количества примесей процессы взаимодействия резко усиливаются. Ускоряет коррозионные процессы наличие серосодержащих веществ, растворённого кислорода, повышение температуры. Химическая коррозия 25

26 Коррозия в жидкостях – неэлектролитах Несмотря на сложность развития коррозионных процессов в жидких неэлектролитах, в принципе они представляют собой обычные гетерогенные химические реакции Химическая коррозия а) 2R - Cl + Me MeCl 2 + R - R S + Me MeS + R 1 – R 2 R2R2 б) R 1 где R - органический радикал. 26

27 Химическая коррозия В результате взаимодействия металла и коррозионной среды образуются газообразные, жидкие или твердые продукты. От их свойств и агрегатного состояния зависит, в какой степени образующиеся продукты влияют на скорость взаимодействия металла с коррозионной средой. Так, газообразные продукты удаляются с поверхности, не препятствуя взаимодействию окислителя с металлом. Твердые продукты могут образовать пленку на поверхности металла, и развитие взаимодействия металла с окислителем вследствие этого может быть затруднено. 27

28 Химическая коррозия Жидкая пленка продуктов также может затруднять коррозионное взаимодействие, но в меньшей степени, чем твердая. Если жидкая пленка электропроводна, коррозионный процесс из химического может превратиться в электрохимический. Это важно отметить, так как скорость электрохимического процесса при высоких температурах может быть более высокой. Наиболее характерны для высокотемпературной газовой коррозии взаимодействия металлов с окислителями через пленки твердых продуктов коррозии. Если пленка сплошная, то скорость коррозии снижается, и тогда пленку называют защитной. 28

29 Химическая коррозия Когда объем продукта коррозии меньше объема металла, из которого эта пленка сформировалась, возникают внутренние напряжения растяжения, которые являются причиной разрывов и трещин в пленках. Через них окислитель свободно проникает к поверхности металла, и процесс коррозии продолжается. Если объем продукта коррозии значительно больше объема металла, из которого он образуется, то в пленке возникают напряжения сжатия, приводящие к вздутию, или сколу пленки, облегчающими подход окислителя к металлу, и скорость коррозии возрастает. 29

30 Электрохимическая коррозия Электрохимическая коррозия металла происходит в средах, имеющих ионную проводимость (в расплавах и растворах электролитов) и отличается от химической механизмом протекания. Особенность электрохимической коррозии заключается в том, что две сопряженные реакции - окисление металла и восстановление окислителя осуществляются на различных участках поверхности металлов Процессы электрохимической коррозии подобны процессам, протекающим в гальванических элементах. Но, поскольку в коррозионном элементе анод и катод непосредственно соприкасаются друг с другом, то он является короткозамкнутым (т.е. отсутствует внешняя цепь). 30

31 Электрохимическая коррозия При электрохимической коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла. При электрохимической коррозии всегда требуется наличие электролита (конденсат, пластовая вода и т. д.) как, например, при ржавлении железа во влажной атмосфере: 4Fe + 3O2 + 6H2O 4FeO(OH)H2O 31

32 32

33 Электрохимическая коррозия Электрохимическая коррозия может протекать: в электролитах - водные растворы солей, кислот, щелочей, морская вода; в атмосфере любого влажного газа; в почве. Особым видом электрохимической коррозии следует считать коррозию за счет внешнего электрического тока. В качестве примеров подобного рода разрушений можно привести коррозию трубопроводов с токопроводящими жидкостями, подземных металлических сооружений. 33

34 Увеличение потенциала Усиление окислительных свойств Уменьшение химической активности металла Активные Средней активности Благород ные Электрохимическая коррозия 34

35 Катоды (инертные металлы) Нержавеющая сталь Никель Монель, Инконель Бронза Медь Латунь Олово Свинец Свинцово-оловянный припой Стали и чугуны Кадмий Алюминиевые сплавы Цинк Магниевые сплавы Магний Аноды (основания) Электрохимическая коррозия Ряд напряжений 35

36 В общем случае причиной образования короткозамкнутых микрогальванических элементов может служить не только наличие примесей в металле, но и любая энергетическая неоднородность его поверхности, вызванная неоднородностью химического или фазового состава как самого металла, так и окружающей его коррозионной среды, а также механического состояния металла. Наличие энергетической неоднородности на соседних участках металлической поверхности приводит к тому, что участок с более отрицательным электродным потенциалом становится анодом, а с более положительным – катодом. Электрохимическая коррозия 36

37 Электрохимическая коррозия Механизм электрохимической коррозии Коррозия металла в растворах электролитов протекает через анодное окисление металла и катодное восстановление окислителя (деполяризатора D) Схема коррозионного гальванического элемента может быть представлена следующим образом: Важнейшими деполяризаторами, вызывающими коррозию, являются растворенный кислород (O 2 ) и ионы водорода (H+). 37

38 Механизм электрохимической коррозии На аноде происходит окисление и растворение металла по схеме: ()А: Me 0 – nе - Me n+ На катоде протекает один из двух процессов восстановления, получивших название водородной и кислородной деполяризации. Электрохимическая коррозия 38

39 Электрохимическая коррозия АНОД (-) Более активный Ме, (-е) окисление КАТОД (+) Менее активный Ме, (+е) восстановление Кислая среда Кислая среда Ме 0 – ne = Me n+ 2H + + 2ē H 2 Нейтральная и щелочная среда Нейтральная и щелочная среда Ме 0 – ne = Me n+ O 2 + H 2 О + 4ē 4OН - Механизм электрохимической коррозии 39

40 Электрохимическая коррозия Механизм электрохимической коррозии 40

41 Механизм электрохимической коррозии Кислородная деполяризация обусловлена восстановлением атмосферного кислорода, растворённого в коррозионной среде, и протекает по схеме: (+)К: О 2 + 2Н 2 О + 4e - = 4OH ; (О 2 /Н 2 О) = +1,23 0,059 рН при водородной деполяризации электрохимической коррозии могут подвергаться металлы с электродным потенциалом более отрицательным, чем у водородного электрода в соответствующей среде (или активные металлы, расположенные в ряду напряжений слева от водорода). При кислородной деполяризации коррозии могут подвергаться и неактивные металлы вплоть до серебра ( 0 Ag + /Ag = 0,8 B). Электрохимическая коррозия 41

42 Механизмы электрохимической коррозии При электрохимической коррозии металлов выделяют четыре механизма, вызывающих образование и работу короткозамкнутых микрогальванических элементов в результате: 1) контакта двух разных металлов; 2) контакта металла с продуктом коррозии; 3) разной концентрации окислителя на поверхности металла; 4) изменения электродного потенциала металла под действием механических напряжений. Как особый случай рассматривается коррозия под действием блуждающих токов. Электрохимическая коррозия 42

43 Раствор HCl Fe Анод (–) Cu Катод (+) -e¯ H 2 Cl Н + Fe 2+ Fe(OH) 2 К[Cu]: 2Н + + 2e - Н 2 А: Fe 0 - 2e - Fe 2+ 4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 4Fe(OH) 3 Fe H 2 O Fe(OH) 2 Fe(ОН) 3 FeOOH + Н 2 О. 0 Fe/Fe2+ = 0,44B, 0 Сu/Cu2+ = +0,34B Электрохимическая коррозия Механизмы электрохимической коррозии Контакт двух металлов 43

44 В контакте находятся железо и медь со стандартными электродными потенциалами: j°Fe/Fe2+ = - 0,44 В; j°Cu/Cu2+ = + 0,34 В. При замыкании в электролите пойдет электрический ток - перемещение электронов от более отрицательного электрода (железа) к более положительному электроду (меди). При этом железо будет разрушаться: ионы Fe2+ переходят из металлической решетки в электролит. Электроны, поступающие к меди, расходуются в процессе восстановления. Какой именно процесс восстановления будет протекать на поверхности меди, зависит от состава электролита. Электрохимическая коррозия Механизмы электрохимической коррозии Контакт двух металлов 44

45 Электрохимическая коррозия Антикоррозионные свойства существенно зависят от чистоты металла и однородности сплава. Так наличие примеси (Ме 2) на поверхности основного металла (Ме 1) при контакте с электролитом обусловливает возникновение гальванических микроэлементов вида: Me 1 | электролит | Me 2 В этих элементах металл с меньшей величиной электродного потенциала выполняет функцию анода и разрушается. Механизмы электрохимической коррозии Контакт двух металлов 45

46 Fe(OH) 2 Раствор Анод (–) Fe Катод (+) -e¯ Fe(OH) 2 H 2 Fe 2+ Fe(OH) 2 А: Fe 0 - 2e - Fe 2+ (+) К[Fe(OH) 2 ]: Н 2 О + 2 е - = Н ОН Электрохимическая коррозия Механизмы электрохимической коррозии Контакт с продуктом коррозии 46

47 Электрохимическая коррозия Коррозия металла с токопроводящими неметаллическими примесями Если в металле имеются включения неметаллов, оксидов, нитридов или карбидов, также протекает электрохимическая коррозия. Например, в стали есть кристаллы собственно железа и кристаллы цементита Fe3C, которые по отношению к железу выступают в роли катода в микрогальваническом элементе: 47

48 Электрохимическая коррозия Коррозия металла с токопроводящими неметаллическими примесями Чугун легко ржавеет в присутствии влаги из-за образования в наружном слое микроэлементов из железа и графита (в ряду электродных потенциалов углерод стоит после железа). В этих случаях микровключения как химически неактивные по сравнению с металлом образования выполняют функцию катода, а металл - анода. Схема такого микрогальванического элемента имеет вид: «металл | электролит | неметаллические включения». 48

49 или Fe 0 - 2e - Fe 2+, Fe 2+ +2OH - Fe(OH) 2, 4Fe(OH) 2 + O 2 +2H 2 O 4Fe(OH) 3. I О2О2 О2О2 Fe 3+ II Fe 0 е - е - Схема аэрационной коррозии. (О 2 /Н 2 О) = +1,23 + 0,03lg[O 2 ] 0,059 рН Fe 3+ +3OH - Fe(OH) 3, Электрохимическая коррозия Механизмы электрохимической коррозии Разная концентрация окислителя на поверхности металла 49

50 Статические напряжения могут понижать термодинамическую устойчивость металла, разрушать защитные пленки. При неравномерном распределении механических напряжений сжатые области кристаллической решетки металлов вследствие перераспределения электронов, заряжаются положительно, а растянутые - отрицательно. При одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений происходит растрескивание металла (или ножевая коррозия) - один из наиболее опасных видов коррозионного разрушения. Электрохимическая коррозия Механизмы электрохимической коррозии Коррозия под механическим напряжением 50

51 ножевая или транскристаллитная коррозия растяжение сжатие φ сжат > φ растяж Электрохимическая коррозия Механизмы электрохимической коррозии Коррозия под механическим напряжением 51

52 Электрохимическая коррозия Электродами при реакции являются либо различные элементы структуры материала, либо два различных соприкасающихся материала. Если в воде растворены ионы солей, электропроводность ее повышается, и скорость процесса увеличивается. Особо сильно действуют хлорид-ионы (содержащиеся, например в морской или пластовой или в воде, образовавшейся при таянии снега зимой, когда дороги посыпают солью), так как они катализируют процесс коррозии. С получающимися в процессе коррозии Fe(3+)- ионами ионы хлора образуют растворимые комплексы (FeCl4-), что способствует ускорению окисления металла. 52

53 Если потенциал металла отрицательнее потенциала водородного электрода, то возможна коррозия как с поглощением кислорода, так и с выделением водорода. К таким металлам относятся щелочные и щелочноземельные металлы, алюминий, цинк и др. Если потенциал металла положительнее потенциала водородного электрода и отрицательнее потенциала кислородного электрода, то коррозия возможна с поглощением кислорода и невозможна с выделением водорода. К этим металлам относятся Cd, Ni, Sn и др.). Если потенциал металла положительнее потенциала кислородного электрода, то коррозия металла невозможна. Это – благородные металлы, например, Au, Ag, Pt. Электрохимическая коррозия 53

54 Электрохимическая коррозия Кислородная коррозия - внешняя Равномерные потери материала по всей площади незащищенной поверхности Постоянно меняются аноды и катоды Возможно образование защитных пленок, снижающих скорость коррозии Приблизительную скорость разрушающего воздействия часто представляется возможным спрогнозировать и измерить Борьба сданным видом коррозии ведётся нанесением покрытий Внешняя коррозия 54

55 Электрохимическая коррозия Избирательная коррозия в зоне сварного шва 55

56 Электрохимическая коррозия Причины избирательной коррозии в зоне сварного шва Сложное явление, на которое влияет множество факторов –Разница состава материала шва / основного материала. –Процесс сварки –Микроструктура –Образование пленки продукта коррозии –Поток –Неравномерная адсорбция ингибиторов –Гальванический эффект обусловленный составом материала –Проводимость окружающей среды

57 Питтинг-изнашивание 57 Питтинг– специфический вид усталост- ного износа, представляющий собой вы- крашивание в результате усталости ме- талла при ударных нагрузках. Питтинг часто проявляется на зубьях шестерен, на толкателях клапанов, иногда – на шариках и роликах подшипников качения. На первом этапе образуются микротре- щины – результат сдвиговых напряжений в области контакта. Затем микротрещины развиваются в серые пятна – оспины. Если процесс происходит в среде смазываю- щего вещества, он ускоряется за счет эф- фекта Ребиндера и гидравлических ударов при проникновении масла в трещины..

58 Точечная (питтинговая) коррозия Электрохимическая коррозия 58 Вид коррозионного разрушения, которому подвергаются исключительно пассивные металлы и сплавы: хромистые, хромо- никелевые, никелевые, алюминиевые и др. При питтинговой коррозии разрушению подвергаются только отдельные участки по- верхности, на которых образуются глубо- кие поражения – питтинги (точечные язвы). При этом функцию катода выполняет пас- сивная пленка. Отличается очень быстрым течением. Часто становится причиной воз- никновения сквозного поражения. Может приобрести характер сплошной.

59 Точечная (питтинговая) коррозия Электрохимическая коррозия 59

60 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 60 По степени увлажненности поверхности различают следующие типы атмосферной коррозии металлов: мокрая атмосферная коррозия при наличии на поверхности металла видимой пленки влаги, при относительной влажности воздуха около 100%, когда имеется капельная конденсация влаги на поверхности металла, а также при непосредственном попадании влаги на металл. влажная атмосферная коррозия коррозия при наличии на поверхности металла тончайшей, невидимой пленки влаги, которая образуется в результате капиллярной, адсорбционной или химической конденсации при относительной влажности воздуха ниже 100%; сухая атмосферная коррозия коррозию при полном отсутствии пленки влаги на поверхности металла.

61 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 61 Сухая атмосферная коррозия по механизму является газовой. Процесс сухой атмосферной коррозии металлов сначала протекает быстро, но с большим торможением во времени так, что через время порядка десятков минут устанавливается практически постоянная незначительная скорость. В кислороде или сухом воздухе образуются тонкие окисные пленки, и поверхность металлов тускнеет. Если в воздухе содержатся другие газы, например сернистые соединения, защитные свойства пленки образующихся продуктов коррозии могут снизиться, а скорость коррозии в связи с этим несколько возрасти. Однако, как правило, сухая атмосферная коррозия не приводит к существенному коррозионному разрушению металлических конструкций.

62 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 62 Мокрая атмосферная коррозия по механизму приближается к электрохимической коррозии при полном погружении металла в электролит, отличаясь от нее меньшей затрудненностью диффузии кислорода тонкими слоями электролита и наличием энергичного самоперемешивания электролита в этих тонких слоях конвекцией. Этот вид атмосферной коррозии металлов протекает с преимущественным катодным контролем при основной роли диффузии кислорода.

63 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 63 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

64 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 64 Влияние формы поверхности жидкости на давление насыщенных паров: а вогнутый мениск; б плоский мениск; в выпуклый мениск

65 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 65. Возможные центры капиллярной конденсации влаги при атмосферной коррозии металла: 1 микрощели на поверхности металла; 2 твердые частицы на поверхности металла; 3 поры в пленке продуктов коррозии; 4 зазоры между деталями конструкции

66 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 66 Факторы атмосферной коррозии Влажность воздуха. Величина критической влажности, при которой появляется сплошная пленка влаги и скорость коррозии резко возрастает, сильно зависит от состава воздуха, температуры, состояния поверхности. Температура. Понижение температуры способствует конден-сации влаги и затрудняет испарение, т.о. способствует увели-чению скорости коррозии. Состав воздуха. Такие примеси, как SO2, H2S, NH3, Cl2, HCl и т.п., ускоряют коррозию, в т.ч. за счет повышения электро-проводности пленки влаги и пленки продуктов коррозии. Состояние поверхности. Неровности поверхности и твердые отложения (грязь, пыль и т.п.) способствуют конденсации и удержанию влажной пленки.

67 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 67 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

68 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 68 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

69 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 69 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

70 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 70 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

71 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 71 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

72 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 72 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

73 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 73 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.

74 Атмосферная коррозия Электрохимическая коррозия 74 Влажная атмосферная коррозия происходит при конденсации тонкой пленки влаги при относительной влажности ниже 100%. Капиллярная конденсация обусловлена зависимостью дав- ления паров, насыщающих пространство, от формы поверх- ности и кривизны мениска жидкости, над которым устанав- ливается равновесное давление паров Адсорбционная конденсация обусловлена проявлением адсорб- ционных сил на поверхности металла и способна создавать слои влаги толщиной до нескольких десятков молекулярных слоев. Химическая конденсация развитие адсорбционной конденса- ции в виде химического взаимодействия продуктов коррозии с во- дой с образованием гидратированных соединений, которым соот- ветствует пониженное давление насыщенного водяного пара.