ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Химическая (газовая) коррозия металлов и методы защиты от нее из "Лабораторные работы по коррозии и защите металлов Издание 2 " Под химической коррозией подразумевают процессы взаимодействия металлической поверхности с окружающей средой, протекающие по механизму химических гетерогенных реакций, т. е. когда переход металла в ионное состояние и восстановление окислительного компонента не являются независимыми сопряженными стадиями, разделенными во времени или пространстве (как при электрохимической коррозии), а происходят в одном акте. Важнейшим примером химической коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектропроводными средами (неэлектролитами) или сухими газами. [c.34] Процессы коррозии в атмосфере или газах при обычных температурах, а иногда и при повышенных температурах, когда возможно образование хотя бы самых тонких слоев электролита на поверхности металла, относятся уже к атмосферной коррозии, механизм которой преимущественно электрохимический. [c.34] Частным видом химической коррозии, практически наиболее важным, является процесс окисления металла кислородом или химическое взаимодействие металлов с рядом других активных газовых сред при высоких температурах сернистым газом, сероводородом, галогени-дами, водяными парами, углекислотой и др. [c.34] Указанные процессы химической коррозии металлов при повышенных температурах носят название газовой коррозии. Борьба с газовой коррозией имеет большое значение для народного хозяйства и успешного развития новой техники. Многие ответственные детали инженерных конструкций сильно разрушаются от газовой коррозии (лопатки газовых турбин, сопла ракетных двигателей, элементы электронагревателей, колосники и арматура печей и т. д.). Большие потери от газовой коррозии (угар металла) несет металлургическая промышленность при процессах горячей обработки металлов. [c.35] Принципиальная возможность или невозможность самопроизвольного процесса газовой (химической) коррозии, так же как любой другой химической реакции, определяется характером изменения термодинамического потенциала. [c.35] Любой самопроизвольно протекающий в изобарноизотермических условиях процесс химической коррозии сопровождается убылью изобарно-изотермического потенциала 2. Следовательно, если при данных условиях А2 0, то процесс химической коррозии возможен, если Д2 0 — коррозионный процесс невозможен (наоборот, возможно восстановление металла из ионного состояния) при АГ=0 система находится в термодинамическом равновесии. Для ряда условий решение о термодинамической возможности или невозможности коррозионного процесса можно получить из данных расчета изменения изобарно-изотермического потенциала на основании известных данных химического равновесия [1, 2]. [c.35] Для реакции окисления металла кислородом суждение о термодинамической возможности или невозможности процесса может быть сделано также непосредственно на основании сравнения парциального давления кислорода р 02 и давления диссоциации образующегося окисла р Ме Од. Если в данных условиях р о, рМе Оу окисление возможно если ро, р 04- о сел разлагается (диссоциирует) на металл и кислород (окисление невозможно) при р0г=р устанавливается термоднамическое равновесие между металлом, окислом и кислородом. [c.35] При химическом взаимодействии металлов с окружающей средой продукты коррозии образуются непосредственно на металлической поверхности, в зоне реакции, что не обязательно для механизма электрохимической коррозии. Вследствие этого скорость газовой коррозии чаще всего (исключая образование очень рыхлых пористых пленок или возгоняющихся продуктов коррозии) тормозится, в основном, процессом встречной диффузии компонентов агрессивной среды и частиц металла (обычно в виде ионов) в защитной пленке. В этом случае наблюдается постепенное снижение скорости коррозии во времени (параболический или логарифмический закон окисления). [c.36] В условиях образования легко возгоняющихся продуктов коррозии или возникновения очень рыхлых и полностью незащитных пленок скорость газовой коррозии будет определяться скоростью протекания химической реакции металла со средой или скоростью процесса, нарушающего сплошность пленки окисла возгонкой, растрескиванием или скоростью перехода первичной сплошной окисной пленки в рыхлую. В этих случаях будет наблюдаться примерно постоянная скорость окисления во времени (линейный закон окисления). [c.36] Изучение температурной зависимости скорости окисления (энергии активации) часто позволяет определить механизм окисления и изменения его при изменении температуры. На практике возможны заметные отступления от указанных более простых законов окисления. [c.37] В данном пособии мы даем только четыре работы по газовой коррозии. Однако эти задачи подобраны так, что, выполнив их, учащийся сможет достаточно полно ознакомиться с областью и основными приемами исследования газовой коррозии экспериментальным установлением кинетики окисления металлов и определением основных законов окисления (работа 1), установлением температурной зависимости скорости окисления (работа 2), наиболее типичным методом нспытания жаростойкости металлов и ее повышения путем легирования (работа 3), а также методом нанесения жаростойких (диффузионных) покрытий (работа 4). [c.38] Вернуться к основной статье