ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Испытания в растворах электролитов из "Методы исследования коррозии металлов " Для того чтобы использовать первое преимущество, обычно гак или иначе интенсифицируют коррозионный лроцесс. В этом случае особое внимание должно быть уделено тому, чтобы при подборе средств ускорения реального процесса не изменить принципиально его механизм. Например растворы соляной жис-лоты значительно увеличивают скорость коррозии легких сплавов по сравнению с атмосферными условиями, однако результаты испытаний в этих растворах не могут характеризовать поведения металла в практике, так как механизм коррозии в атмосферных условиях и в растворах кислот различный. Следовательно, для того чтобы интенсифицировать процесс коррозии в лабораторных условиях, необходимо знать его механизм и усиливать действие только тех факторов, которые не изменяют его принципиально. К числу важнейших внешних факторов, влияющих на коррозию металлов в электролитах, относят [1] 1) природу электролита, 2) концентрацию электролита, 3) проводимость электролита, 4) движение раствора, 5) концентрацию окислителей и кислорода, 6) концентрацию водородных ионов (pH), 7) температуру, 8) влажность и 9) размер частиц, контак-тируемых (С металлом. Рассмотрим несколько подробнее их влияние на коррозионные процессы, используя параллельно (для примера) данные [73] о влиянии температуры, концентрации кислорода, скорости движения жидкости и количества продуваемого воздуха на коррозию монель-металла в 5%-ном растворе серной кислоты (рис. И). [c.60] Электропроводность раствора электролита зависит еще от его состава и температуры. Приведенные на рис. 11 данные говорят о том, что с повышением скорости движения раствора увеличивается скорость коррозии монель-металла до некоторого предела. Такое влияние скорости движения жидкости типично, однако часто оно сопровождается уменьшением площади коррозионного воздействия. При газовой коррозии скорость движения газа (умеренная) не влияет на интенсивность коррозии. [c.61] Увеличение концентрации кислорода или других окислителей обычно повышает скорость коррозии, как это, например, имеет место в рассматриваемом нами случае (см. рис. И), однако обычно одновременно уменьшается площадь коррозионного воздействия (вероятность коррозии). Часто скорость коррозии увеличивается до определенного предела, после которого наблюдается ее торможение. Противоречивое влияние окислителей на коррозию металлов связывают с тем, что они, с одной стороны, являются деполяризаторами, а с другой, могут значительно укреплять защитные пленки на поверхности металлов. [c.61] Повышение относительной влажности при атмосферной коррозии увеличивает интенсивность коррозии и площадь ее воздействия. Увеличение размера частиц, окружающих металл при почвенной коррозии, увеличивает до некоторой степени интенсивность коррозии. [c.62] Представленное на рис. И влияние скорости продувания воздуха аналогично по. характеру влиянию концентрации кислорода и имеет ту же природу. [c.62] Множество внешних факторов, влияющих на коррозию металлов, и сложность их влияния требует осторожного и внимательного отношения 1к выбору средств ускорения реальных коррозионных процессов в лабораторных условиях. Следует помнить, что в погоне за очень быстрым получением результатов испытаний можно существенно исказить механизм изучаемого процесса и получить неправильные результаты. [c.62] Количество образцов в одном сосуде для испытаний. Разные по химическому составу образцы не рекомендуется испытывать в одном сосуде, так как продукты коррозии одних образцов могут взаимодействовать с другими образцами и искажать результаты испытаний. Поэтому рекомендуется испытывать в одном сосуде один образец или 2—4 образца одного состава. [c.63] Крепление образцов. Для проведения испытаний образцы либо подвешивают на нитке, либо с помощью приспособлений укрепляют в специальных подставках и на них опускают в сосуд для испытаний. В первом случае обычно используют какую-либо нить из стойкого материала. В нейтральных растворах солей применяют льняную или шелковую нитку, в кислотных или ш,елочных растворах приходится использовать стекло. В последнем случае изготовляют всевозможные крючки, на которых опускают образцы в раствор. Отрицательной стороной этого метода является необходимость высверливать отверстия в образцах, что увеличивает влияние торцов на результаты испытаний. Во многих случаях (например, при сравнительных испытаниях) этим можно пре-лебречь. Во всяком случае, не следует замазывать отверстия различными замазками, поскольку это может загрязнить коррозионную среду и вызвать щелевой эффект. Нельзя также подвешивать образцы на платиновой или другой металлической проволоке во избежание образования макропары проволока — образец. При изготовлении приспособлений-подставок следует стараться сокращать контактируемую поверхность и избегать появления щелевого эффекта. Применяемые формы некоторых подставок, изготовляемых из стекла, приведены на рис. 12. [c.63] Ускоренные атмосферные испытания. Лабораторные методы исследования атмосферной коррозии были разработаны раньше многих других лабораторных методов коррозионных испытаний и продолжают непрерывно совершенствоваться. Это можно объяснить, с одной стороны, тем, что в практике атмосферной коррозии подвергается около 80% металлических конструкций и доля коррозионных потерь при атмосферной коррозии превышает половину общих потерь [52], а с другой, тем, что механизм атмосферной коррозии является сложным и изучен далеко не полностью. Несмотря на кажущуюся простоту, воспроизведение в лаборатории условий атмосферной коррозии встречает определенные трудности, которые в значительной мере связаны с тем, что атмосферной стойкости вообще не существует, ибо одни и те же металлы в разных местах корродируют по-разному, так, например, коррозионная стойкость железа может изменяться в зависимости от атмосферы примерно в сто раз 3]. Большое значение имеет влажность воздуха, количество осадков, характер и количество загрязнений, температура и другие факторы. В зависимости от соотношения этих факторов естественную атмосферу делят на сельскую, городскую, индустриальную, сельскую морскую, городскую морскую, морскую, тропическую и тропическую морскую. Подробная характеристика этих типов атмосфер приводится в работе f5]. В соответствии с механизмом процесса атмосферная коррозия классифицируется [52, 53] на мокрую (относительная влажность воздуха около 100%), влажную (относительная влажность ниже 10%) и сухую (полное отсутствие влаги на поверхности металла). В двух первых случаях коррозия шротекает в соответствии с законами электрохимической, а в третьем—в соответствии с законами химической кинетики. Часто их трудно разграничить. В этой связи одним из первых условий воспроизведения в лаборатории атмосферной коррозии является создание на поверхности металла тонкой пленки влаги, имеющей постоянную или переменную толщину. Последнее, по-видимому, более точно отвечает практике. Такие условия в лаборатории достигаются с помощью влажных камер, приборов переменного погружения или солевых камер. Наиболее простая влажная камера — обычный эксикатор, на дно которого налита вода (рис. 13). [c.64] Поэтому предлагается для этой цели использовать растворы глицерина. [c.65] Отмечается, что они обеспечивают незначительное изменение упругости пара при колебаниях температуры, менее агрессивны по отношению ко всем металлам, кроме олова величина относительной влажности, создаваемая ими, плавно изменяется по мере возрастания концентрации глицерина в водном растворе (рис. 14). [c.65] На рис. 15 приведена схема колеса переменного погружения [61], в котором, помимо периодического смачивания в 3%-ном растворе Na l, предусмотрен периодический обогрев и обдув образцов. Сопоставление результатов лабораторных испытаний ряда металлов на московской городской атмосферной станции позволяет с грубым приближением считать, что один год полевых испытаний соответствует одному месяцу испытаний в лаборатории. Достоинство метода переменного погружения состоит в том, что он достаточно удовлетворительно воспроизводит естественные атмосферные условия, прост и позволяет одновременно испытывать большое количество образцов. Недостатки его связаны с произвольным изменением, различными исследователями соотношения времени пребывания образцов в воде и па воздухе. Это соотношение меняется от 1 2 до 1 10, что может широко изменять результаты испытаний и затруднить сопоставление данных различных исследователей. Другим недостатком является отсутствие термостатирования. Это, с одной стороны, яе позволяет воспроизводить условия тропического климата, а с другой, может внести дополнительные ошибки, связанные с колебаниями температуры лабораторного помещения. [c.66] Для поддержания постоянной концентрации соли в тумане необходимо контролировать состав раствора, стекающего в сосуд из камеры при 33,5— 36°С он должен содержать соли 18— 22% или иметь плотность 1,126—1,157. Во избежание загрязнения солевой раствор помещают в закрытый сосуд внутри камеры. Воздух для распыления предварительно очищают от масла, избыточной влаги и посторонних газов. Для поддержания относительной влажности в камере около 84% при 35° С и атмосферном давлении необходимо [64] сжатый до 0,8 ат воздух нагревать до 43° С. Скорость коррозии металлов во влажной камере зависит от расстояния образцов от распылителя, что связано с изменением скорости оседания частиц раствора на образцах. [c.69] Образцы в камерах обычно располагаются под углом 10— Г5° С к горизонтальной плоскости, но так, чтобы не экранировать друг друга. [c.69] Дальнейшее усовершенствование влажных камер состоит в применении автоматического контроля температуры, влажности и включения разбрызгивателя солевого раствора. Некоторые конструкции таких камер значительно повышают воспроизводимость результатов испытаний и облегчают труд исследователя, но подчас обладают одним недостатком — их трудно изготовить. [c.69] Магниевые сплавы рекомендуется испытывать при распылении пресной воды (0,001% Na l). Для незащищенных образцов рекомендуются сроки 1, 3 и 6 месяцев. [c.71] Конструкции влажных камер с автоматическим контролем влажности и температуры описаны в работах [1, 2, 5, 66, 67]. [c.71] Некоторой спецификой отличаются лабораторные атмосферные испытания в условиях конденсации. Один из приборов [68] для проведения таких испытаний приведен на рис. 18. Он представляет собой полый стеклянный цилиндр с пробкой 3 на шлифе. Внутрь прибора впаивается полая стеклянная подставка /, на плоскую часть которой помещают образец 2 толщиной 4 мм и диаметром 40 мм. Нижняя и боковая поверхности образца изолируются влагостойким лаком. В пробку 3 впаяны две трубки 4 для ввода газов или морского тумана при проведении опытов в среде, отличной от чистого влажного воздуха. Прибор помещается в термостат 5. [c.71] Концентрация влаги на образце осуществляется путем охлаждения подставки, на которой он лежит, водой из термостата 6. [c.71] Вернуться к основной статье