Катодная защита металла

Катодная защита металлов в дополнение к нанесению защитных покрытий на поверхность в последние десятилетия стала самым эффективным и экономичным способом борьбы с коррозией во многих областях техники. [c.15]

Желательно, чтобы этот справочник дошел до возможно более широкого круга практиков, что будет во многом способствовать правильному применению и широкому внедрению методов катодной защиты металлов от коррозии. [c.15]

В справочнике рассматривается преимущественно практика катодной защиты металлов, но обсуждаются также и теоретические основы и вопросы смежных дисциплин, если это необходима для более полного понимания происходящих процессов. Было признано полезным дать исторический обзор (введение), чтобы показать постепенное техническое развитие способа катодной защиты до современного уровня. В следующей главе рассмотрены необходимые теоретические основы коррозии металлов и способов защиты от нее. Представлены различные пары материал-среда, чтобы пояснить разнообразные возможности применения электрохимических способов защиты. [c.17]

Катодная защита металла при определённых условиях тормозит развитие в нем коррозионно-механических трещин в результате снижения скорости или же полного подавления анодного процесса. Однако катодная поляризация может и ускорить развитие трещины, поскольку при катодной поляризации ускоряется поступление в металл водорода вследствие интенсификации катодного процесса восстановления и абсорбции его берегами трещины. Воздействие катодной поляризации на рост трещин во многом зависит от исходной скорости их роста, от величины а также от состава среды и ее температуры [8,36, 39,71], [c.114]

Наличие зависимости скорости электрохимической реакции от потенциала электрода представляет принципиальную возможность уменьшения скорости анодного растворения металла Ме->-Ме+ +пе за счет внешней поляризации. Смещение потенциалов в отрицательную сторону за счет внешнего источника тока приводит к тому, что на поверхности металла равенство скоростей катодной и анодной реакции ik = ia смещается в сторону увеличения скорости катодной реакции с соответствующим уменьшением скорости анодного растворения металла. Происходит так называемая катодная защита металла (рис. 24,/). Катодная защита может быть электрохимической (от внешнего источника тока) или протекторной (при контакте с более отрицательным металлом), [c.141]

Выведенное соотношение позволяет определить наиболее рациональные условия катодной защиты металла, если известна скорость его коррозии в данной среде. [c.179]

Наиболее общим способом борьбы с коррозионным растрескиванием является катодная защита металлов, которая практически может быть создана путем поляризации от внешнего источника тока присоединением протектора нанесение.м на поверхность металла красок, пигментированных более анодным, чем защищаемый металл, элементом плакированием нанесением гальванических покрытий и т. д. [c.170]

В качестве примера катодной защиты металла от коррозионного растрескивания нанесением гальванических покрытий может служить защита латуни нанесением на ее поверхности цинковых или кадмиевых покрытий [6]. [c.171]

В каких коррозионных средах применяют катодную защиту металлов — протекторную и внешним током [c.99]

Методы. Развитие металлической коррозии можно предотвратить путем применения катодной защиты, металла надлежащего состава, различных облицовок и покрытий, периодической проверки среды, окружающей металл, и специальной обработки воды. [c.96]

Грунтование поверхности изделия протекторными грунтовками обеспечивает катодную защиту металла от коррозии благодаря тому, что в их состав входит до 90% (масс.) металлических пигментов (в основном порошков цинка, сплава цинка с магнием, алюминия), которые при растворении электрохимически защищают металл от коррозии. Практическое применение из протекторных грунтовок получили цинксодержащие-эпоксидные грунтовки ЭП-057 и ЭП-060. Используемый в грун- [c.255]

Катионоактивные ингибиторы коррозии 129, 133 Катодная защита металлов 79 Катодные ингибиторы коррозии 129, 133 [c.245]

Пассивирующие грунтовки содержат в своем составе хроматы цинка, стронция и других металлов. Фосфатирую-щие грунтовки кроме пассиваторов содержат также фосфорную кислоту и позволяют исключить фосфатирование поверхности черных и цветных металлов. Протекторные грунтовки обеспечивают катодную защиту металлов за счет присутствия в своем составе металлических порошков, в частности цинковой пыли. [c.816]

Никель и его сплавы относятся к числу металлических материалов, наиболее стойких к едким щелочам. Сам никель характеризуется блестящей стойкостью к гидроокисям натрия и калия и применяется для храпения этих веществ во всей области концентраций и температур, представляющей практический интерес, т. е. при концентрациях от О до 100% и температурах до 350° С. В области повышенных концентраций и температур гидроокись калия существенно более агрессивна по отношению к никелю, чем едкий натр, и поэтому в первом случае иногда применяют катодную защиту металла. [c.151]

Для проектирования катодной защиты металла конденсатора рекомендуются следующие исходные данные [c.36]

Рис. 38. Поляризационная диаграмма для обоснования катодной защиты металла.

Наконец, одним из практических методов защиты металлов от коррозии является создание условий, уменьшающих или полностью исключающих возможность протекания коррозионного процесса (применение защитных газовых атмосфер, обескислороживание воды, катодная защита), которые могут быть рассчитаны с помощью термодинамики. [c.11]

Защитный эффект в отличие от разностного находит большое практическое применение в виде так называемой электрохимической катодной защиты, т. е. уменьшении или полном прекраш,ении электрохимической коррозии металла (например, углеродистой стали) в электролитах (например, в морской воде или грунте) присоединением к нему находящегося в том же электролите более электроотрицательного металла (например, магния, цинка или их сплавов), который при этом растворяется в качестве анода гальванической пары из двух металлов (рис. 198), или катодной поляризацией защищаемого металла от внешнего источника постоянного тока. [c.295]

Из п. 3 табл. 41 следует большая эффективность электрохимической катодной защиты при диффузионном контроле катодного процесса (например, кислородной деполяризации в неподвижных нейтральных электролитах) и малая ее эффективность при коррозии металлов в кислотах (малые значения Р ) и коррозии их в пассивном состоянии (большие значения Р ). [c.295]

АЯо—потери массы металла в коррозионной среде без катодной защиты в г м [c.300]

Электрохимическая защита, осуществляемая с помощью катодной поляризации (металл становится катодом по отношению к другому электроду), осуществляется двумя способами. [c.60]

Разрушение пассивности ионами С1 чаще происходит локально, на тех участках поверхности, где структура или толщина пассивной пленки изменены. Образуются мельчайшие анодные участки активного металла, окруженные большими катодными площадями пассивного металла. Разность потенциалов между подобными участками 0,5 В или более, и эти элементы называют активно-пассивными элементами. Высокие плотности тока на аноде обусловливают высокую скорость разрушения металла, что создает катодную защиту областей металла, непосредственно окружающих анод. Фиксирование анода на определенных участках приводит к образованию питтингов. Чем больше ток и катодная защита около питтинга, тем меньше вероятность образования другого питтинга по соседству. Поэтому плотность расположения глубоких питтингов обычно меньше, чем мелких. Исходя из вероятности образования активно-пассивного элемента очевидно, [c.84]

При потенциале ниже критического ионы С1 не могут заместить адсорбированный кислород до тех пор, пока пассивная пленка остается неповрежденной, поэтому питтинг не развивается. Если бы пассивность была нарушена другим путем, например снижением концентрации кислорода или деполяризатора в щелях (щелевая коррозия) или локальной катодной поляризацией,- пит-тинг мог бы тогда возникнуть независимо от того, выше или ниже критического значения находится потенциал основной поверхности. Но в условиях однородной пассивности на всей поверхности металла, чтобы организовать катодную защиту для предотвращения питтингообразования, требуется лишь сдвинуть потенциал металла ниже критического значения. Это противоречит обычному правилу применения катодной защиты, согласно которому необходима более глубокая поляризация металла — до значения анодного потенциала при разомкнутой цепи. [c.88]

Реальность данного механизма коррозионной усталости подтверждают исследования, показавшие что ползучесть (медленная пластическая деформация), которая также осуществляется путем переползания дислокации, ускоряется общей коррозией напряженного металла. Чем выше скорость коррозии, тем выше и скорость ползучести. Прекращение коррозии, например путем катодной защиты, ведет к уменьшению скорости ползучести до исходного значения. Влияние коррозии на ползучесть мелкозернисты, металлов наблюдается у меди, латуни [82], железа и углеродистой стали [831. [c.164]

Катодная защита, по-видимому, наиболее важный из всех методов борьбы с коррозией. С помощью приложенного внешнего тока коррозия практически сводится к нулю, и поверхность металла не разрушается в агрессивной среде в течение длительного времени. [c.215]

ЖЕРТВЕННЫЕ АНОДЫ. Если вспомогательный анод изготовлен из металла более активного (в соответствии с электрохимическим рядом напряжений), чем защищаемый, то в гальваническом элементе протекает ток — от электрода к защищаемому объекту. Источник приложенного тока (выпрямитель) можно не использовать, а электрод в этом случае называют протектором (рис. 12.2). В качестве протекторов для катодной защиты используют сплавы на основе магния или алюминия, реже — цинка. Протекторы, по существу, служат портативными источниками электроэнергии. Они особенно полезны, когда имеются трудности с подачей электроэнергии или когда сооружать специальную линию электропередачи нецелесообразно или неэкономично. Разность потенциалов разомкнутой цепи магния и стали составляет примерно 1 В (в морской воде магний имеет Е = —1,3 В), так что одним анодом может быть защищен только ограниченный участок трубопровода, особенно в грунтах с высоким удельным сопротивлением. Столь небольшая разность потенциалов иногда [c.218]

Явление перепассивации металлов и сплавов возможно при производстве и переработке особо сильных окислителей. С коррозией металлов в услоаиях перепассивации можно бороться, применяя катодную защиту металла или вводя в коррозионную среду добавки восстановителей для сдвига потенциала металла или окислительного потенциала раствора до их значений, соответствующих пассивному состоянию металла. [c.314]

Из поляризационной диаграммы медно-цинкового элемента (рис. 4.2) видно, что если за счет внешней поляризации сместить потенциал цинка до потенциала анода при разомкнутой цепи, то потенциал обоих электродов будет одинаков и цинк не будет корродировать. На этом основана катодная защита металлов — эффективный практический способ свести коррозию к нулю (этот вопрос рассмотрен в гл. 12). Внешний ток прилагают к корроди- [c.68]

Электрохимическая защита металлов от коррозии основана на уменьшении скорости коррозии металлических конструкций вутём их катодной и анодной поляризации. Наиболее распространена так называемая катодная защита металла, которая мсшет осуществляться присоединением защищаемой металлической конструкции к отрицательному полюсу внешнего источника постоянного тока или к металлу, имеющему более отрицательный потенциал (протекторная. защита). [c.36]

Дано математическое описание коррозионных пелений, вызываемых электрохимическими проивссвми на поверхности металлов, эксплуатируемых в агрессивных средах. Приведен подробный справочный материал, позволяющий найти распределение потенциала и тока при контактной, язвенной и щелевой коррозии металлов, а также определить основные параметры систем протекторной и катодной защиты металлов. [c.2]

Таким образом, катодная защита металла от коррозии под напряжением (растрескивание и усталость) может быть достаточно эффективной при соблюдении оптимальных режимов ее использования. Эти режимы определяют экспериментально для каждого отдельного случая эксплуатации обор> Дования. [c.116]

Механизм катодной защиты металлов от коррозии с помощью анодного протектора аналогичен механизму катодной защиты внещним током. Между защищаемым металлом и анодным протектором протекает электрический ток. При этом поверхность защищаемого металла поляризуется катодно, ее потенциал смещается в отрицательную сторону, что приводит к ослаблению работы локальных анодов или к их превращению в катоды, т. е. к уменьшению или полному прекращению коррозионного разрушения. Анодный процесс при этом протекает на анодном протекторе, который постепенно растворяется. После полного растворения анодного протектора или потери его контакта с защищенным металлом протектор необходимо возобновлять. [c.248]

Из поляризационной диаграммы элемента Си—Zn (см. рис. 15) ясно, что если, используя внешний ток, заполяризовать катод до потенциала анода, который он имеет при разомкнутой цепи, то оба электрода достигнут одного и того же потенциала и коррозии цинка не будет. Это положение является основой катодной защиты металлов, одного из наиболее эффективных практических способов понижения скорости коррозии до нуля. Катодная защита осуществляется с помощью подачи внешнего тока к корродирующему металлу, на поверхности которого действуют локальные элементы, как это схематически показано на рис. 23. Ток направляется от вспомогательного анода в катодные и анодные участки коррозионных элементов и возвращается к источнику постоянного тока Б. Когда катодные участки заполяризовываются внешним током до потенциала анода, то вся металлическая поверхность находится при одном и том же потенциале, локальный ток больше не протекает и металл не корродирует. Соответствующая поляризационная диаграмма приводится на рис. 24, где / рилож— ток, необходимый для полной защиты. [c.59]

Пленка оксида покрывает капли расплавленного металла и препятствует сплавлению их между собой и основным металлом. Для разрушения и удаления пленки и защиты металла от повторного окисления при сварке используют специальные флюсы или ведут сварку в атмосфере инертных газов. Флюсы состоят из смеси хлористых и фтористых солей щелочноземельных металлов (Na I, K I, Ba Ij, LiF, aFj и др.). Действие флюсов основано на растворении пленки оксидов. При сварке в защитных газах пленка разрушается в результате электрических процессов в том случае, если она оказывается в катодной области дуги. Это реализуется при сварке плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности и сварке не-плавящимся электродов на переменном токе с использованием специальных источников тока (см. разд. 5, гл. II, п. 6). [c.236]

Отрицательный защитный эффект ограничивает возможности применения катодной электрохимической защиты металлов от коррозии, если металлы находятся в пассивном состоянии. С другой стороны, из рис. 216 следует, что катодная поляризация пере-пассивированного металла до значений потенциала между l nepen [c.320]

По данным И. Л. Розенфельда и Л. И. Антропова, катодная поляризация металла от внешнего источника тока может существенно изменить скорость его коррозии в результате десорбции анионов или адсорбции катионов, которые повышают поляризацию катодного процесса, особенно резко при переходе потенциала нулевого заряда данного металла. Таким образом, катодная поляризация повышает эффективность катионных ингибиторных добавок, а эти добавки могут повысить эффективность катодной электрохимической защиты металлов, снижая значение необходимого защитного тока. Так, защитный ток для железа в 1-н. H2SO4 в присутствии 0,1 г/л трибензиламина (СдНбСН2)зК уменьшается в 14 раз. При катодной поляризации замедляющее действие могут оказывать такие катионные добавки, которые обычно не являются ингибиторами коррозии. [c.366]

В сочетании с электрохимической катодной заш,итой, которая весьма экономична в комбинации с высококачественным защитным покрытием. Электрохимическая катодная защита осуществляется в двух вариантах а) с использованием внешних источников тока (аккумуляторных батарей, селеновых выпрямителей, генераторов постоянного тока) б) с применением протекторов из металлов с электродным потенциалом более отрицательным, чем у стали (магний, цинк, алюминий или их сплавы). [c.394]

Практические методы защиты металлов от корро ши, [рассматриваемые в соответствующих главах этой книги, эф( ректив-ны также и по отношению к атмосферной коррозии черных мс-заллов и в основном сводятся к торможению аьгодпого пли катодного процесса. [c.182]

Различают прямые и косвенные коррозионные потери. Под прямыми потерями понимают стоимость замены (с учетом трудозатрат) прокорродировавших конструкций и машин или их частей, таких как трубы, конденсаторы, глушители, трубопроводы, металлические покрытия. Другими примерами прямых потерь, могут служить затраты на перекраску конструкций для предотвращения ржавления или эксплуатационные затраты, связанные с катодной защитой трубопроводов. А необходимость ежегодной замены нескольких миллионов бытовых раковин, выходящих из строя в результате коррозии, или миллионов прокорродировавших автомобильных глушителей Прямые потери включают добавочные расходы, связанные с использованием коррозионно-стойких металлов и сплавов вместо углеродистой стали, даже когда она обладает требуемыми механическими свойствами, но не имеет достаточной коррозионной устойчивости. Сюда относятся также стоимость нанесения защитных металлических покрытий, стоимость ингибиторов коррозии, затраты на кондиционированле воздуха складских помещений для хранения металлического обо рудования. -Подсчитано, что применение соли для борьбы с обле- [c.17]

Для того чтобы коррозионный процесс оказывал влияние на усталостную прочность, скорость коррозии должна превышать некое минимальное значение. Эти величины удобно определять путем анодной поляризации опытных образцов в деаэрированном 3 % растворе Na l. При этом скорость коррозии рассчитывают по закону Фарадея из плотностей тока и определяют критические значения, ниже которых коррозия уже не влияет на усталостную прочность. (Эти измеренные плотности тока не зависят от общей площади поверхности анода.) Значения минимальных скоростей коррозии при 30 цикл/с для некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 7.5. Можно ожидать, что эти значения будут увеличиваться с возрастанием частоты циклов. Для сталей критические скорости коррозии не зависят от содержания углерода, от приложенного напряжения, если оно ниже предела усталости, и от термообработки. Среднее значение 0,58 г/(м сут) оказалось ниже общей скорости коррозии стали в аэрированной воде и 3 % Na l, т. е. 1—10 г/(м -сут). Но при pH = 12 скорость общей коррозии падает ниже критического значения и предел усталости вновь достигает значения, наблюдаемого на воздухе [721. Существование критической скорости коррозии в 3 % Na l объясняет тот факт, что для катодной защиты стали от коррозионной усталости требуется поляризация до —0,49 В, тогда как для защиты от коррозии она составляет —0,53 В. [c.160]

На практике катодную защиту можно применять для предупреждения коррозии таких металлических материалов, как сталь, медь, свинец и латунь, в любой почве и почти всех водных средах. Можно предотвратить также питтинговую коррозию пассивных металлов, например нержавеющей стали и алюминия. Катодную защиту эффективно применяют для борьбы с коррозионным растрескиванием под напряжением (например, латуней, мягких и нержавеющих сталей, магния, алюминия), с коррозионной усталостью большинства металлов (но не просто усталостью), межкристаллитной коррозией (например, дуралюмина, нержавеющей стали 18-8) или обесцинкованием латуней. С ее помощью можно предупредить КРН высоконагруженных стрей, но не водородное растрескивание. Коррозия выше ватерлинии (например, водяных баков) катодной защитой не предотвращается, так как пропускаемый ток протекает только через поверхность металла, контактирующую с электролитом. Защитной плотности нельзя также достигнуть на электрически экранированных поверхностях, например на внутренней поверхности трубок водяных конденсаторов (если в трубки не введены вспомогательные аноды), даже если сам корпус конденсатора достаточно защищен. [c.215]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...