Как определить скорость коррозии?

Ущерб, наносимый подобным процессом, огромен. Иногда стоимость принесенного им вреда во много раз превышает затраты на производство самого металла и на последующее использование деталей из него. По данным мировой статистики каждая шестая доменная печь в мире работает на то, чтобы покрыть последствия этого явления.

Коррозия — это процесс естественного разрушения металла под воздействием факторов среды, в которой он находится. Само название явления взято из латинского языка. «Коррозио» значит «разъедание».

Снижение скорости коррозии металла

Скорость коррозии металла – классификация, оценка и методы снижения

Вред, причиняемый коррозией, не сводится только к разрушению самих изделий или деталей из металлов. Кроме того, что при ее воздействии приходят в негодность уже изготовленные предметы, пропадают усилия и труд людей, потраченные на производство. Основная причина расходов — это замена или ремонт деталей, вышедших из строя под влиянием этого процесса.

От того, где и как используются изделия, и от нахождения металла в грунте, на воздухе, при создании подводных трубопроводов или судов, различают два вида воздействия этого процесса:

  1. Химическое. Коррозия, имеющая название «химическая», наблюдается в сухих газах и веществах, не проводящих электричество. Она происходит в доменных печах, при прокате или ковке стали. К веществам при этом процессе относят сероуглероды, керосин, бензин. Химическая коррозия может наблюдаться в двигателях автомобилей и их бензиновых емкостях, нефтехимическом оборудовании, нефтепроводах.
  1. Электрохимическое. Электрохимическая коррозия сопровождается образованием электрических токов малого напряжения и протекает по принципу гальваники, когда металл и окружающая среда (морская, речная вода, сырая почва, влажная атмосфера, кислоты, основания) служат катодом и анодом.

В случае равномерной коррозии скорость может быть определена по формуле:

v=Δm / S•t, где

v — скорость коррозии, которую обычно выражают в таких единицах: г/(м2•ч) или мг/(см2•сут);

Δm — убыль (увеличение) массы;

S — площадь поверхности;

t — время.

Снижение скорости и уменьшение глубины коррозии является главной целью защиты железа и его сплавов от разрушения, вызванного этим процессом. Уменьшение поражения ржавчиной металлических деталей и конструкций достигается несколькими способами:

  • изменением факторов природной среды, действующей на металл;
  • путем получения антикоррозийных сплавов;
  • нанесением слоя покрытия, не подверженного коррозии;
  • напылением на поверхность изделия металлов, имеющих более высокую стойкостью к среде, которая вызывает это явление;
  • производится защита электрохимическими способами.

Изменение окружающей среды, вызывающей ржавчину, достигается внесением в нее различных ингибиторов коррозии. Этот способ находит все большее применение для снижения коррозии стали.

Сталь — наиболее распространенный вид металлических сплавов, используемых человеком, который производится путем выплавки и смешивания с различными элементами, создающими необходимые качества получаемого материала. За счет этого коррозия стали может снижаться.

Добавляют химические элементы на стадии получения, причем эти добавки не влияют на общие показатели металла. Этим способом получают легированные, нержавеющие стали.

Покрытия, предотвращающие явление ржавления или замедляющие его, называются антикоррозийными.

Слои могут наноситься лакокрасочным и гальваническим способами. Иногда их совмещают, получая покрытие, при котором коррозия стали снижается до минимума, что расширяет область применения материала.

Электрохимическим предохранением от коррозии является то, которое непосредственно влияет на смену потенциала железной детали в зависимости от области использования. Такая реакция проводится, когда заведомо известно место применения изделия. Она может быть анодной или катодной.

Самое неприятное в происходящем явлении, что ржавление (коррозия стали) является причиной разрушения или снижения прочности уже готовых изделий, которые непосредственно влияют на жизнь человека.

К примеру, аварии на различных трубопроводах, осуществляющих подачу газа, нефти; поломки или крушение разводных мостов, металлических конструкций, подъемных кранов.

Коррозии стали постоянно изучаются, и все новые способы предохранения от этого процесса разрабатываются с появлением новых технологий и развитием науки.

Источник: http://tutmet.ru/skorost-korrozii-metalla-stali-grunte.html

Классификация видов коррозии и способы защиты от нее

Скорость коррозии металла – классификация, оценка и методы снижения

Коррозия представляет собой опасный процесс деградации(то есть разрушения) верхнего слоя металлов под влиянием разнообразных сред. Обычно коррозию провоцирует химическая среда, которая окружает металл.

Вне зависимости от вида конструкции и ее работы, самым простым и понятным методом для ведения борьбы с таким явлением, для «защиты от коррозии» используются защитные краски и специальные лаки.

Основные типы коррозии

Скорость коррозии металла – классификация, оценка и методы снижения

Говоря о механизме коррозийного процесса можно заметить 2 главных типа коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая — это явственный итог прохождения реакций, во время которых, после уничтожения металлической связи, части металла и все атомы, которые входят в окислители, создают собой крепкую связь.

Электроток между различными частями поверхности металл не может возникнуть. Данная разновидность коррозии может быть присуща химическим средам, которые не в состоянии передавать электроток.

Читайте также:  Советы о том, как удалить ржавчину с металла

Сюда относятся газы и неэлектролиты.

Важно помнить, что на скорость коррозии влияют также причины коррозии. Электрохимическая коррозия представляет процесс деградации металлов. Этот процесс идет вместе с возникновением в системе электричества.

Классификация коррозии по значению протекания самого процесса

Арка моста, с более сильной ржавчиной с местах где разрушен лакокрасочный слой

Коррозионные процессы могут быть разделены:

  • по типу взаимного влияния металлов с окружающей атмосферой;
  • по типу коррозионной атмосферы и условиям самого процесса;
  • по характеристике дегенерационного воздействия;
  • на «скорость коррозии» очень сильно влияет тип окружающей атмосферы.

Типы коррозии и описание процесса:

  • Химическая — это такой тип взаимного влияния металла с окружающей средой, в процессе действия которого окисление и дальнейшее восстановление части среды проходят в едином акте. Продукты взаимного влияния не имеют разделения в пространстве.
  • Электрохимическая — это такой тип взаимного влияния металла с коррозийным пространством, в котором реакция ионизации коррозионной среды проходит в нескольких актах.
  • Газовая— это коррозия металлических поверхностей при слабом содержании воды (обычно влаги находится не больше 0,2 %) либо при максимальных рабочих температурах. В современной химической и газовой промышленности подобный тип коррозии может встречаться чаще остальных.
  • Атмосферная — это тип коррозии в воздушной атмосфере либо в среде влажного газа.
  • Биокоррозия — это биологический тип коррозии металла, который протекает под воздействием жизнедеятельности микробов и разных микроорганизмов.
  • Контактная — это такой тип коррозии, который провоцируется контактом нескольких типов металлов с различными стационарными потенциалами.
  • Радиационная — это такой тип коррозии металла, который обусловлен влиянием радиоактивного облучения.

Также существует коррозия внешним или блуждающим электрическим током. Еще один тип коррозии — это коррозия под напряжением, которая спровоцирована одномоментным влиянием коррозионной среды и протеканием механического напряжения. Важно учитывать, что данный тип коррозии является очень вредным, в особенности для систем, испытывающих сильные физические нагрузки.

Особенности антикоррозионных составов

Скорость коррозии металла – классификация, оценка и методы сниженияВ местах скола краски видна ржавчина, а на осях покрытых смазкой коррозии нет.

Что такое ингибиторы коррозии? Это такие вещества и элементы, которые, присутствуя в среде, подверженной опасному влиянию коррозии, в состоянии уменьшать и в целом останавливать коррозионное воздействие на металл. Ингибитор коррозии может представлять собой как одно химическое соединение, так и быть смесью многих.

Ингибиторами наиболее часто являются ПАВ вещества, а также всевозможная органика. При влиянии на изделие они еще сильнее улучшают защитные характеристики оксидной пленки на металле.

По этой причине вы можете сделать вывод, что присутствие кислорода в среде благоприятствует подъему защитного эффекта от воздействия коррозии.

Однако, если оксидная пленка имеет слабую устойчивость — ухудшается адсорбция ингибитора на верхнем слое металла.

Коррозия некоторых металлов

Коррозия меди

Коррозия меди – это ее разрушение под влиянием окружающей среды. Медь в разных концентрациях в других металлах имеет широкое применение в массе отраслей промышленности всего мира. Медь используется в строительстве в связи с максимальной коррозионной устойчивостью этого металла и ее высокой степенью теплопроводности.

Коррозия железа

Окислительная реакция во время коррозии железа проходит путем прохода электронов на окислитель. Продукт коррозии этого вида металла — ржавчина. На практике вы можете видеть ржавчину с достаточно разнообразной гаммой оттенков — от темно-красного и до светло-оранжевого, либо практически черного оттенка.

Влияние коррозии на алюминий

Коррозия алюминия наблюдается во многих средах и может не проходить лишь в тех случаях, в которых на верхней части металла образовалось защитное покрытие.

Важно помнить, что щелочи способны быстро растворить защитную пленку алюминия, который начинает свою реакцию с водой. В итоге металл обычно растворяется в среде с выделением большого количество водорода. Таким образом проходит «коррозия алюминия и его сплавов» в природе.

Способы защитить металл от коррозии

Антикоррозийная защита может проводиться такими методами как:

  • Повышение общей коррозионной устойчивости металла методом изменения его хим. структуры;
  • Также может использоваться изолирование поверхности металла с применением особенных покрытий;
  • Снижение показателя агрессивности места, где применяется металл;
  • Применение токов, увеличивающих устойчивость к влиянию коррозии.

Защитные составы достаточно легки в применении, недорого стоят и быстро обновляются при желании, а также создают более декоративный вид для металлического изделия.

Протекция от коррозии обусловливается физической изоляцией металла, или мощным электрическим-химическим влиянием антикоррозионного покрытия на поверхности. Главными минусами большей части лакокрасочных материалов является их слабая водопроницаемость, а иногда и слабая температурная устойчивость.

Читайте также:  Как проходит оклейка виниловой плёнкой?

Защитная пленка как преграда разрушению

Покрытие верхней части металла особым лакокрасочным слоем служит отличной преградой для образования коррозии, а следовательно, способно снижать распространение коррозии. Особое значение в этом деле имеет качество покрытия(используется антикоррозийная краска) – учитывается толщина слоя краски и его пористость.

Также качество покрытия металла будет зависеть от уровня подготовки поверхности и метода работы с антикоррозионным покрытием. Любая ржавчина должны быть зачищена.

Антикоррозионные краски и лаки

Антикоррозийная краска по металлу представляют собой вещество, предохраняющее металл от воздействия опасной внешней среды.

Составом смазывают поврежденную поверхность.

Такой материал создает более устойчивое к атмосферному влиянию покрытие.

Максимальная укрывистость к ржавчине.

Также может использоваться краска по ржавчине. Краска по ржавчине при ее своевременном и правильном нанесении на металл гарантирует долгую протекцию трубопроводов и металлических систем.

Такая краска способна защитить элементы механизмов и промышленных аппаратов, а также деталей машин от пагубного влияния ржавчины.

С помощью краски проводится обработка технологическим систем и прочего оборудования, в том числе гидротехнических механизмов и мостов.

Элакор-ПУ — эмали для обработки металлических деталей и краска по металлу.

Толстослойное антикоррозионное покрытие на основе алкидных смол. FEIDAL Coatings.

Эмаль ПФ, ПФ 115 и эмаль ПФ-1189. «Сигма краски».

Антикоррозийная краска NOR-MAALI. Применяется в качестве поверхностной краски. Производитель CARBOLINE — Норвегия, Линейка красок Nor-Maali достаточно широкая – около сотни видов. В основном они используются в промышленных целях: судостроении, мостостроении, строительстве

Однако не любая краска может гарантировать лучший показатель защиты. Стоит рассмотреть виды противокоррозийных эмалей. Специалисты используют ЛКМ для снижения цены работ. Кроме этого, данная продукция ускоряет технологический процесс нанесения покрытия.

Источник: https://accorel.ru/tsvetnaya-zhizn/klassifikatsiya-vidov-korrozii-i-sposoby-zashhity-ot-nee

Результаты коррозии металла. Методы определения скорости коррозии.

По какому бы типу ни протекала коррозия, в результате ее металл разрушается. Прежде всего страдает внешний вид изделия: гладкая отполированная поверхность становится тусклой, затем шероховатой и, наконец, покрывается различными химическими соединениями — продуктами коррозии. Она проникает и в глубь металлических изделий, окончательно разрушая их.

Метод определения потери веса металла. Потери от коррозии.

Для определения величин коррозийной устойчивости разных металлов, используют несколько шкал оценок. Самый распространенный метод оценки по потере веса металла.

Метод заключается в взвешивании детали до того, как она подвергается коррозии, а затем после удаления коррозии с поверхности детали, по разности веса вычисляют потерю металла.

Принято, например, считать металл вполне стойким, если потери в весе вещества не более 0,1 г с 1 м2/ч поверхности. При потере металла от 3 до 10 г · м2/ч металл считают малостойким, при большей потере — нестойким.

Определение скорости коррозии металла.

Иногда коррозионную стойкость определяют по количеству выделившегося водорода, например, при растворении металла в кислотах.

Образец металла, предварительно обработанный соответствующим образом, погружают в раствор электролита, например кислоты, накрывают воронкой, на которую одета бюретка. Бюретку наполняют тем же раствором кислоты. Выделяющийся газ (обычно водород) через воронку попадает в бюретку и вытесняет из нее раствор кислоты.

По количеству выделившегося водорода, а также по скорости его выделения судят о коррозионной стойкости металла.

Этот метод часто используют для определения скорости протекания химического взаимодействия металла с такими кислотами, как серная, соляная, а также иногда для определения характеристики растворения алюминия и цинка в растворах щелочей и кислот.

Результаты коррозии металла.

Однако методы оценки коррозионных разрушений по потере веса или по выделению водорода не всегда дают представление как о характере самого процесса коррозии, так и о возможных ее последствиях.

Источник: https://sprav0chnik.ru/metody-opredeleniya-skorosti-korrozii-rezultaty-korrozii-metalla/

Понятие о коррозии металлов и классификация

Коррозия металлов — самопроизвольное разрушение металлов вслед­ствие химического или электрохимического взаимодействия их с внешней средой. Коррозионный процесс — гетерогенный (неоднородный), протекает на границе раздела металл — агрессивная среда, име­ет сложный механизм.    При этом атомы металла окисляются, т.е.

J теряют валентные электроны, атомы переходят через границу раздела во  внешнюю среду, взаимодействуют с ее компонентами и образуют продукты коррозии. В большинстве случаев коррозия металлов пройм ходит неравномерно по поверхности, имеются  участки, на  которых возникают локальные поражения.

Некоторые продукты   коррозии, образуя поверхностные пленки, сообщают металлу коррозионную стойкость. Иногда могут появляться рыхлые продукты коррозии, имеющие слабое сцепление с металлом. Разрушение таких пленок вызывает интенсивную коррозию обнажающегося металла. Коррозия металла снижает механическую прочность и меняет другие свойства его.

Коррозионные процессы классифицируют по видам коррозионных разру­шений, характеру взаимодействия металла со средой, условиям про­текания.

Читайте также:  Как работает лазер для удаления ржавчины?

Коррозия бывает сплошная, общая и местная. Сплошная коррозия   протекает по всей поверхности металла. При местной коррозии поражения локализуются на отдельных участках поверхности.

Равномерная коррозия протекает с одинаковой скоростью по всей поверхности металла; неравномерная — на различных участках поверхности металла с неодинаковой скоростью. При избирательной кор­розии разрушаются отдельные компоненты сплава.

При коррозии пятнами диаметр коррозионных поражений большой глубины. Для язвенной коррозии характерно глубокое поражение участка поверхности ограниченной площади. Как правило, язва находятся над слоем продуктов коррозии.

При точечной (питтинговой) коррозии наблюдаются отдельные точечные поражения поверхности металла, которые имеют малые поперечные размеры при значительной глубине. Сквозная — это местная коррозия, вызывающая разрушение металлического изделия насквозь, в виде свищей. Нитевидная коррозия проявляется под неметаллическими покрытиями и виде нитей.

Подповерхностная коррозия начинается с поверхности, пи преимущественно распространяется под поверхностью металла, вызывая его вспучивание и расслоение.

При межкристаллитной коррозии разрушение сосредоточено по границам зерен металла или сплава. Этот вид коррозии опасен тем, что происходит потеря прочности и пластичности металла.

Ножевая коррозия имеет вид надреза ножом вдоль сварного соединения в сильно агрессивных средах.

Коррозионное растрескивание протекает при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих остаточных или приложенных механических напряжениях.

Металлические изделия в определенных условиях подвергаются коррозионно-усталостному разрушению, протекающему при одновременном   воздействии   на   металл   коррозионной   среды  и  переменных  I механических напряжений.

По характеру взаимодействия металла со средой различают хими­ческую и электрохимическую коррозии. Химическая коррозия — раз­рушение металла при химическом взаимодействии с агрессивной сре­дой, которой служат неэлектролиты — жидкости и сухие газы.

Электрохимическая коррозия — разрушение металла под воздействием электро­лита при протекании двух самостоятельных, но взаимосвязанных процессов — анодного и катодного.

Анодный процесс — окислительный, проходит с растворением металла; катодный процесс — восстановительный,   обусловлен   электрохимическим   восстановлением   компонентов среды.

Современная теория коррозии металлов не исключает совместного протекания химической и электрохимической коррозии, так как в электролитах при определенных условиях возможен перенос массы металла по химическому механизму.

По условиям протекания коррозионного процесса наиболее часто встречаются следующие виды коррозии:

  1. газовая коррозия, протекает при повышенных температурах и   полном отсутствии влаги на поверхности; продукт газовой корро­зии — окалина обладает при определенных условиях защитными свой­ствами;
  2. атмосферная коррозия, протекает в воздухе; различают три вида атмосферной коррозии: во влажной атмосфере — при относитель­ной влажности воздуха выше 40 %; в мокрой атмосфере — при отно­сительной влажности воздуха, равной 100 %; в сухой атмосфере — при относительной влажности воздуха менее 40 %; атмосферная кор­розия — один из наиболее распространенных видов вследствие того, что основная часть металлического оборудования эксплуатируется в атмосферных условиях;
  3. жидкостная коррозия — коррозия металлов в жидкой среде; различают коррозию в электролитах (кислоты, щелочи, солевые раст­воры, морская вода) и в неэлектролитах (нефть, нефтепродукты, ор­ганические соединения);
  4. подземная коррозия — коррозия металлов, вызываемая в ос­новном действием растворов солей, содержащихся в почвах и грун­тах; коррозионная агрессивность почвы и грунтов обусловлена струк­турой и влажностью почвы, содержанием кислорода и других хими­ческих соединений, рН, электропроводностью, наличием микроорга­низмов;
  5. биокоррозия — коррозия металлов в результате воздействия микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности, в биокорро­зии участвуют аэробные и анаэробные бактерии, приводящие к ло­кализации коррозионных поражений;
  6. электрокоррозия,   возникает  под действием  внешнего  источника тока или блуждающего тока;
  7. щелевая коррозия — коррозия металла в узких щелях, зазорах, м резьбовых и фланцевых соединениях металлического оборудования,аксплуатирующегося в электролитах, в местах неплотного контакта металла с изоляционным материалом;
  8. контактная коррозия, возникает при контакте разнородных металлов в электролите;
  9. коррозия под напряжением, протекает при совместном воздействии на металл агрессивной среды и механических напряжений — постоянных растягивающих (коррозионное растрескивание) и пере­менных или циклических (коррозионная усталость);
  10. коррозионная кавитация — разрушение металла в результате одновременно коррозионного и ударного воздействий. При этом за­щитные пленки на поверхности металла разрушаются, когда лопаются газовые пузырьки на поверхности раздела жидкости с твердым телом;
  11. коррозионная эрозия — разрушение металла вследствие одновременного воздействия агрессивной среды и механического износа;
  12. фреттинг-коррозия — локальное коррозионное разрушение металлов при воздействии агрессивной среды в условиях колебательного   перемещения   двух  трущихся   поверхностей   относительно  друг друга;
  13. структурная коррозия, обусловлена структурной неоднород­ностью сплава; при этом происходит ускоренный процесс коррозионного разрушения вследствие повышенной активности какого-либо компонента сплава;
  14. термоконтактная коррозия, возникает за счет температурного градиента, обусловленного неравномерным нагреванием поверхности металла.

Источник: http://vseokraskah.net/osnovy-korrozii/ponyatie-o-korrozii-metallov-i-klassifikaciya.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector