Коррозия металлов
Коррозия — процесс разрушения металлов и сплавов под действием веществ, находящихся в окружающей среде.
Химическая коррозия вызывается действием кислорода, сухих газов или жидкостей, не проводящих электрического тока (спирт, бензин, масло и др ). При химической коррозии вещества вступают в химическое соединение с металлом, образуя окислы, сульфиды (сернистые соединения) и др. В результате коррозии на металле образуется налет, например ржавчина на железе и стали, зеленый налет на меди и металл постепенно разрушается. Коррозия в обычных условиях протекает медленно, но при повышении температуры она может значительно ускоряться.
Электрохимическая коррозия возникает в том случае, если в окружающей металл среде имеется электролит (вода, пар, растворы солей, кислот и щелочей) и между ними существует разность потенциалов. При взаимодействии металла или сплава с электролитом образуется множество мельчайших гальванических элементов, в которых частицы металла получают положительный заряд, т. е. становятся ионами и переходят в раствор. Металл при этом постепенно разрушается.
Разрушение от коррозии может иметь общий или местный характер. Общая коррозия разрушает металл по всей поверхности в тонком слое, а местная коррозия происходит в отдельных точках и может достигать значительной глубины. Местная коррозия более опасна, чем общая, и часто приводит к поломке деталей, так как определить степень поражения ею металла труднее.
Крайне опасной является межкристаллитная коррозия, возникающая в толще металла, по границам его кристаллов и зерен. Чем неоднороднее структура металла или сплава, чем больше в нем пор, газовых и шлаковых включений, трещин и прочих дефектов, тем скорее может возникнуть коррозия. Поэтому сварные швы чаще подвергаются коррозии, чем основной металл. Для защиты от коррозии применяют следующие четыре способа.
Легирование металла элементами, снижающими склонность его к коррозии. Для стали такими элементами являются хром, никель, алюминий, кремний. Хромистые стали, содержащие свыше 3% хрома, и хромоникелевые стали, содержащие около 18% хрома и около 8% никеля, устойчивы против коррозии.
Для придания стали высокой коррозийной стойкости необходимо, чтобы в ее структуре отсутствовали карбиды хрома и преобладала аустенитная структура с небольшим содержанием (от 2 до 5%) феррита Образованию аустенитной структуры способствуют углерод, марганец и никель, а образованию ферритной — хром, кремний, титан и молибден. Подбирая наиболее благоприятное соотношение указанных элементов, можно получить марки стали, хорошо сопротивляющиеся коррозии в различных агрессивных средах.
Характер агрессивной среды сильно влияет на коррозийную стойкость стали. Нержавеющие стали хорошо сопротивляются атмосферной коррозии; кислотоупорные — действию различных кислот. Однако одна и та же сталь не является устойчивой против коррозии во всех кислотах. Например, хромистые и хромоникелевые кислотоудорные стали хорошо сопротивляются действию азотной кислоты, но плохо — действию серной и соляной кислот.
Защитные окиси ы е пленки на поверхности стали и чугуна, получаемые оксидированием или воронением с помощью водного раствора едкого натра и селитры. При фосфатировании в растворе соли фосфорнокислого железа и марганца образуется черная защитная пленка из солей
фосфорной кислоты, фосфатов железа и марганца. Пропитанная минеральным маслом пленка обеспечивает хорошую защиту поверхности металла от коррозии.
Сплавы из магния, меди и цинка защищают от коррозии обработкой в водном растворе хромпика, азотной кислоты и хлористого аммония, вследствие чего на поверхности сплава образуется окисная пленка серого цвета.
Сплавы алюминия подвергают анодизации в ванне с 20%-ным раствором серной кислоты действием постоянного электрического тока. Деталь в ванне является анодом ( + ). После анодизации деталь погружают в раствор хромпика.
Покрытие металла, создающее на поверхности детали тонкий защитный слой, устойчивый к действию коррозийной среды. Металлические покрытия наносят: способом погружения в расплавленный металл (лужение, освинцова - ние, цинкование, кадмирование, алитирование*); гальваническим способом (хромирование, никелирование, лужение, цинкование, кадмирование), диффузионным способом (хромирование, алитирование, цинкование) путем нагрева детали в порошке из соответствующего металла; напылением сжатым воздухом расплавленного металла, получаемого при расплавлении его проволоки в газокислородном пламени или электрической дуге (цинком, алюминием, кадмием, латунью); плакированием, т. е. покрытием углеродистой стали тонким слоем другого металла (алюминия, нержавеющей стали, томпака) путем совместной прокатки в нагретом состоянии; нанесением защитных покрытий из красок, лаков, пластических масс, масел и различных смазок (вазелина, пушечного сала и др.).
Применение ингибиторов — специальных химических веществ, задерживающих и резко снижающих скорость коррозии. Ингибиторы создают на поверхности металла тончайшую пленку, препятствующую его взаимодействию с агрессивной средой.
Покрытие алюминием.
ГЛАВА III
Комментарии закрыты.