Коррозия концентрационных элементов

Местная коррозия обычно является следствием образования гетерогенных смешанных электродов, причем изменение кривых местная плотность тока — потенциал мол<ет иметь причины, связанные с особенностями п материала и окружающей среды. При наличии различных металлов (см. рис. 2.7) получается контактный элемент. Местные различия в составе среды ведут к образованию концентрационных элементов. Сюда относится и аэрационный элемент, свойства которого в конечном счете характеризуются различиями величиной pH стабилизирующимися в результате последовательных химических реакций, здесь могут иметь значение ионы хлора и ионы щелочных металлов [21. Такие коррозионные элементы могут иметь весьма различную протяженность. Так, при селективной коррозии многофазных сплавов аноды и катоды могут иметь размер в доли миллиметра. У объектов большой площади, например трубопроводов, размеры таких коррозионных макроэлементов (макропар) могут достигать нескольких километров. Опасность коррозии при образовании элемента решающим образом зависит от отношения площадей катода и анода. Из зависимостей на рис. 2.6, если ввести интегральные сопротивления поляризации [c.58]

В узких зазорах между двумя металлами или между металлом и диэлектриком возникает концентрационный элемент и возможна щелевая коррозия. Зазоры образуются, например, при соединении внахлестку двух листов и при сварке их несплошным швом. Эффект щелевой коррозии может возникнуть на участках болтовых или клепаных соединений (рис. 53), в зазорах между трубой и плитой (рис. 54) и в зазорах фланцевого соединения между уплотнением и поверхностью фланца (рис. 55). [c.54]

Сопротивление усталости металлов, особенно цветных, можно повысить путем создания сжимающих напряжений в поверхностных слоях. Дробеструйная обработка поверхности металла, предшествующая напылению металла, создает наклеп на на его поверхности, вследствие чего может увеличиться коррозионно-усталостная стойкость. Нанесение соответствующего протекторного металлизационного покрытия также может улучшить сопротивление действию коррозии там, где существуют условия, способствующие коррозионно-усталостному разрушению. При фретинг-коррозии концентрационные кислородные элементы, образуемые в мелких трещинах, и металлическая пудра, появляющаяся вследствие истирания при незначительном взаимном перемещении узлов соединения, вызывают локальную коррозию. Металлизационное покрытие создает более высокие антифрикционные свойства, снижающие возможность относительного сдвига, и обеспечивает протекторную защиту. Оба эти фактора способствуют уменьшению разрушения. [c.82]

К —коррозия в результате образования концентрационных элементов Б — коррозия вследствие биологического обрастания [c.59]

Расчет по потерям массы. В скобках указано число измеренных (глубина >0,1 мм) питтингов, если их было меньше 20. Р — равномерная коррозия. К — коррозия в результате образования концентрационных элементов, Б — коррозия вследствие биологического-обрастания, О — отсутствие видимых следов коррозии, П —питтинг (случайное распределение), М —местная коррозия (случайное [c.80]

Результаты этих и других экспериментов позволяют объяснить некоторые особенности коррозии титана в щелевых условиях. Как и у других металлов, коррозия начинается с возникновением ячейки дифференциальной аэрации. При обычных температурах эта ячейка не действует, так как для поддержания пассивности титана в щели требуется настолько мало кислорода, что он не расходуется полностью. При высоких температурах концентрация кислорода в щели может быть уже недостаточна для залечивания пробоев пассивной пленки, в результате чего образуются локальные активные центры, понижающие потенциал в щели. Для поддержания электрохимической нейтральности хлор-ионы мигрируют в щель, а ионы натрия — наружу. Это повышает кислотность раствора в щели и усиливает локальную коррозию металла [82]. Однажды начавшись, коррозия будет продолжаться п в дальнейшем в форме дифференциального концентрационного элемента, независимо от наличия или отсутствия кислорода. [c.128]

Другим проявлением локализованного воздействия на нержавеющие стали является коррозия в щелях, связанная с кислородными концентрационными элементами. Этот тип коррозии наблюдается под осадками любого типа на металлической поверхности, под наростами и на примыкающих поверхностях соединений. Поверхность нержавеющих сталей, экранированная от окружающего раствора начинает испытывать недостаток кислорода. Тем самым создается разница в концентрации кислорода между экранированной и неэкранированной частями поверхности. Образуется электрохимическая ячейка с разностью электродных потенциалов между областями с высокой и низкой концентрацией кислорода. Область с низкой концентрацией становится анодом ячейки. [c.310]

Коррозия, вызванная действием кислородного концентрационного элемента [c.438]

Застойная коррозия может быть определена как общее ускоренное разъедание, которое происходит как внутри щели, так и на любом другом застойном участке. Она является результатом увеличения коррозионной активности среды вследствие накопления растворимых и нерастворимых продуктов коррозии, образовав-щихся внутри щели. В противоположность этому ускоренная коррозия, происходящая при ионном и кислородном концентрационных элементах, является результатом дифференциального [c.292]

Хотя эта форма коррозии не зависит от дифференциальных явлений, способы борьбы с ней в основном те же, что и для ионного и кислородного участков концентрационных элементов. [c.292]

Объясните механизм действия концентрационного элемента, приведите пример вызываемой при его работе коррозии. [c.60]

ТАБЛИЦА 3 8. СКОРОСТЬ КОРРОЗИИ ЖЕЛЕЗНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ КОНЦЕНТРАЦИОННОГО ЭЛЕМЕНТА В СУЛЬФАТНЫХ СМЕСЯХ. [c.226]

В литературе описан случай коррозии насоса, вызванный различной скоростью движения жидкости. Концентрационный элемент возник между корпусом насоса и рабочим колесом. . [c.24]

Кислородные концентрационные элементы существуют в щелях (зазорах), а также в зонах ватерлинии на участках со сцепленными осадками (отложениями) и значительными углублениями, которые препятствуют диффузии кислорода и создают разности концентраций раствора. Зоны с пониженным содержанием кислорода анодны и поэтому склонны к коррозии. [c.31]

Эта коррозия развивается при тесном контакте двух поверхностей, обычно находящихся под достаточно большой нагрузкой и подвергающихся очень слабому относительному движению (малейшие скольжения, вызываемые вибрациями высокой частоты). Различия в упругой деформации поверхностей могут быть достаточной причиной для возникновения в этих условиях фреттинг-коррозии, которая, по-видимому, вызывается сваркой контактирующих выступов с последующим их разрушением. Местное воздействие может вызывать образование усталостных трещин, особенно при концентрации напряжений или наличии питтинга на сопряженных поверхностях. Изнашивание поверхностных защитных пленок может вызывать контактную коррозию и коррозию, обусловленную работой концентрационного элемента. [c.36]

Конденсация пара в пароперегревателе происходит довольно легко при засорении или остановке котла. С точки зрения коррозионных проблем рассматриваемая система в этом случае становится аналогичной пароконденсатный системам. Конденсированная вода содержит кислород и двуокись углерода и является поэтому агрессивным раствором. Растворенный кислород — активный деполяризатор, и в случае возникновения под продуктами коррозии или солевыми осадками кислородных концентрационных элементов он способствует быстрому развитию питтинговой коррозии. Растворенная двуокись углерода слегка подкисляет воду и способствует, таким образом, интенсификации общей и локальной коррозии. [c.42]

СО смесью серной и азотной кислот, так как в этих условиях образуются местные концентрационные элементы, значительно увеличивающие скорость коррозии свинца. В табл. 31 приведены данные о скорости коррозии свинца в нитрозах при различных температурах, а в табл. 32—данные о коррозии свинца в различных частях башенной сернокислотной системы. [c.153]

В результате проведения многочисленных длительных коррозионных испытаний свинца в условиях различных почв [20] установлено, что коррозия или пассивация металла зависят не только от природы присутствующих в почве веществ, но и от их концентрации. В более рыхлой почве, допускающей довольно свободную циркуляцию воздуха, возникают условия, близкие к условиям атмосферной экспозиции, и на поверхности металла формируются комплексные защитные пленки, предотвращающие коррозию. Если же доступ воздуха ограничен, то коррозия может протекать быстрее в результате кислородной деполяризации катодных участков или создания кислородных концентрационных элементов. Подобные неблагоприятные условия могут существовать в глине и в иле. [c.120]

Крепление образцов. Так как при размещении образцов оии находятся в контакте с деталями крепления, которые могут являться местами ускоренной коррозии в результате возникновения концентрационного элемента, особое внимание должно быть уделено монтажу образцов. Поверхность элементов крепежа выбирается минимальной, например контакт по линии нли в точке вместо контакта по поверхности. В некоторых случаях желательно применять защитное покрытие поверхности, которая находится в контакте с элементами крепления. Любое действие, любая коррозия, которые [c.550]

Материалы могут подвергаться интенсивной локальной коррозии вдоль поверхности жидкости при неполном погружении в раствор в условиях, когда граница воздух — вода остается на одном уровне в течение длительного периода. Эта коррозия может быть результатом действия концентрационного элемента, осложненного различием в природе и адгезии пленок продуктов коррозии, образующихся выше или ниже этого места. [c.551]

В азотной кислоте свинец нестоек, так как образует с ней легкорастворимые азотнокислые соли, однако при высоких концентрациях кислоты (50—60%) и при комнатной температуре на свинце образуется защитная пленка. Тем не менее свинец в азотной кислоте не применяют. Самая большая скорость коррозии свинца наблюдается в 28% азотной кислоте. Примесь азотной кислоты в серной вообще не вызывает коррозии свинца, но эта примесь становится опасной, если создается контакт между участком свинца, погруженным в смесь серной и азотной кислот, и другим участком, погруженным в чистую серную кислоту коррозия свинца сильно возрастает вследствие образования местных концентрационных элементов. [c.68]

Как указывалось выше, нержавеющие стали лучше всего использовать в хорошо аэрированных растворах или окислительных средах, благоприятствующих пассивному состоянию. Независимо от того, применяется ли сплав в контакте с химическими соединениями или в атмосфере, его поверхность всегда должна быть чистой, без загрязнения. В противном случае возникают элементы дифференциальной аэрации или концентрационные элементы, которые вызывают питтинг и местную коррозию. [c.263]

Чистый никель пассивен в морской воде, но иногда подвергается сильной местной коррозии под слоем морских организмов или других осадков, которые способствуют образованию кислородных концентрационных элементов при малых скоростях движения воды. [c.425]

В концентрационных элементах два одинаковых электрода контактируют с растворами разных составов. Существуют два типа концентрационных элементов. Первый называется солевым концентрационным элементом. Например, если один медный электрод погружен в концентрированный раствор сульфата меди, а другой — в разбавленный (рис. 2.3), то при замыкании такого элемента медь будет растворяться с электрода, находящегося в разбавленном растворе (анод) и осаждаться на другом электроде (катоде). Обе реакции ведут к выравниванию концентрации растворов. Другой тип концентрационного элемента, имеющий большое практическое значение, — элемент дифференциальной аэрации. Примером может служить элемент из двух железных электродов, погруженных в разбавленный раствор Na l, причем у одного электрода (катода) электролит интенсивно насыщается воздухом, а у другого (анода) — деаэрируется азотом. Различие в концентрации кислорода сопровождается возникновением разности потенциалов, что обусловливает протекание тока (рис. 2.4). Возникновение элемента этого вида вызывает разрушения в щелях (щелевая коррозия), образующихся на стыках труб или в резьбовых соединениях, поскольку концентрация кислорода в щелях ниже, чем снаружи. Этим также объясняется язвенное разрушение под слоем ржавчины (рис. 2.5) или коррозия на границе раздела раствор—.воздух (рис. 2.6). Доступ кислорода к участкам металла, покрытым ржавчиной или другими твердыми продуктами коррозии, затруднен по сравнению с участками, покрытыми тонкими пленками или свободными от них. [c.25]

В случае питтинговой коррозии потери массы малы и оценку коррозионных разрушений производят, определяя число, размер (площадь, например методом цветной индикации, 6.6), форму и расположение отдельных очагов коррозии. Образование питтингов вблизи держателя показывает сколонность металла к коррозии вследствие образования концентрационных элементов, а образование питтингов на всей поверхности показывает, что коррозионная среда имеет тенденцию вызывать образование питтингов. [c.130]

Зарубежные специалисты считают [45], что более 50 % коррозионных повреждений техники, эксплуатирующейся в природных условиях, связаны в той или иной степени с воздействием микроорганизмов. Стимулирование электрохимической коррозии происходит в результате появления концентрационных элементов на поверхности конструкций в результате накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, повышающих агрессивность среды. При этом происходят разрушение защитных пассивных пленок на металле и деполяризация катодного и (или) анодного процессов. Изменение ЭДС коррозионных элементов приводит к локализации процесса коррозии. Стимулированию локальной коррозии также способствует неравномерность распределения колоний микроорганизмов, образование сероводорода, сульфидов, ионов гидроксония, гидрат-ионов и т. п. в условиях, казалось бы, исключающих появление этих соединений. Постоянная изменчивость микроорганизмов, миграция катодных и анодных фаз, сочетания аэробных и анаэробных процессов приводят к появлению значительных коррозионных эффектов и создают предпосылки к возникновению отказов. Участие в процессе коррозии микроорганизмов снимает известные ограничения условий его протекания по [c.54]

Поступление кислорода. Кислород принимает участие в катодной реакции и поэтому его присутствие является предпосылкой для коррозии в почве. Содержание кислорода сравнительно высоко над уровнем грунтовых вод и значительно ниже под ним. Оно также изменяется с типом почвы, например в песке оно велико, а в глине -ниже. При этом содержание кислорода значительно выше в мелкограиулированной почве, которая была взрыхлена, например в процессе земляных работ, чем в почвах, находящихся в нетронутом, естественном состоянии. Если протяженная конструкция, например трубопровод, пересекает два или более типа почв, например песок и глину, имеющие различные характеристики в отношении проникновения кислорода, то может образоваться концентрационный элемент, а именно, элемент дифференциальной аэрации (рис. 52). В таком элементе анод расположен там, где подвод кислорода затруднен, и там наблюдается описанная выше локальная коррозия. Коррозионные элементы по той же причине могут возникать там, где конструкция окружена смешанной почвой, содержащей, например куски глины. Под этими кусками, в местах их соприкосновения с металлом будет происходить образование питтингов (рис. S3). Концентрационный элемент может также образоваться на конструкции, пересекающей уровень грунтовых вод, поскольку выше этого уровня проникновение кислорода происходит легче, чем ниже его. Поэтому локальная [c.51]

Механизмы отрицательного или пололсительного влияния этих элементов на чувствительность сталей к охрупчиванию являются предметом умозрительных построений [20]. Например, предполагается, что отрицательное влияние хрома может быть связано с мик-роструктурными изменениями [10] либо с возрастанием скорости коррозии [20] (вероятно, из-за образования локальных концентрационных элементов у выделений карбидов хрома). Ниже мы вернемся к этим предположениям. [c.53]

Высокая оценка коррозионной стойкости сплавов никель —медь в морской атмосфере подтверждается н на практике. Уже много лет с успехом используется в качестве конструкционного материала для морских приложений сплав Монель 400, нз которого изготавливают палубную арматуру, стенды для коррозионных испытаний и т.д. Подобно нержавеющим сталям, сплав Монель 400 склонен к коррозии под действием кислородных концентрационных элементов. Поэтому еще на стадии проектпрования следует по возможности избегать наличия щелей и других мест, где мог бы скапливаться солевой раствор, так как при этом возникают локальные коррозионные пары. [c.78]

Никель и его сплавы пассивны в проточной морской воде, но в стоячей морской воде подвержены питтинговой коррозии и коррозии, обусловленной концентрационными элементами. Их пассивность вызывается наличием на поверхности сплавов непроницаемой окисной пленки, которая при определенных условиях может разрушаться. Обрастание морскими организмами, различные отложения и щели, которые ограничивают доступ кислорода к определенным участкам поверхности, способствуют подобным повреждениям. В тех местах, где отсутствует достаточное количество кислорода, необходимое для восстановления поврежденной защитной пленки, развиваются пит-тинговая и щелевая (вызванная действием концентрационных элементов) коррозия. Таким образом, в морской воде превалируют пит-, тинговый и щелевой тип коррозионного воздействия. [c.279]

Щелевая коррозия может также возникать в результате дё ч ствия двух концентрационных элементов — металлоионного и ки ---лор-одного,- [c.291]

Щелевая коррозия появляется также и при наличии различной концентрации кислорода внутри щели и вне ее. Аналогично случаю металлоионного концентрационного элемента величина коррозионного тока в данном случае находится в прямой зависимости от разницы между концентрациями кислорода. [c.291]

В рассматриваемом случае коррозия предупреждается теми же способами, как и при действии металлоионного концентрационного элемента. В некоторых случаях может появляться застойная коррозия. Ее нельзя считать разновидностью щелевой коррозии, но, как было установлено, застойная коррозия тесно связана с нею. Именно [c.291]

Очень часто наблюдается сильная щелевая коррозия аппаратуры (охладительные системы, конденсаторы), которую защищают с помощью ингибиторов. Как было показано выше, это объясняется относительно быстрым расходом ингибитора в щелях, где он с трудом восполняется, и появлением в связи с этим в системе концентрационных элементов. Поэтому в конструкциях, имеющих щели и зазоры, необходимо увеличивать в несколько раз концентрацию ингибиторов по сравнению с концентрациями, которые обычно достаточны для защиты металла в условиях свободного доступа ингибитора. В циркуляционных и перемешиваемых системах, где доступ ингибитора в щель несколько увеличивается, разница в требуемой концентрации не так велика, как в спокойных, неперемешиваемых электролитах. [c.273]

Неравномерное обтекание аппарата электролитами, резкое изменение скорости их движения, появление тупиков и застойных зон (пп. 5, б, 7, 8) приводят, кроме нежелательных последствий, описанных выше (разрушение пассивирующих слоев, кавитация), также к появлению концентрационных элементов. Дело в том, что для многих электролитов (H2SO4, HNO3 и др.) наблюдается сильная зависимость электродного потенциала и скорости коррозии металла от концентрации электролита и скорости его движения. При некоторых концентрациях кислоты металл находится в пассивном состоянии, при других же он активно растворяется. Поэтому при неравномерном обтекании, наличии застойных зон появляются возможности изменения потенциала металла в отдельных зонах, что способствует электрохимическому дифференцированию поверхности, т. е. появлению участков с различным значением электродного потенциала. В таких условиях начинают функционировать концентрационные элементы. Анодный процесс может при этом сконцентрироваться в зависимости от природы кислоты и металла как на участке с низкой, так и с высокой концентрацией кислоты. Предсказать это может специалист, хорошо знакомый с закономерностями работы подобных элементов. [c.435]

Более 50 % коррозионных повреждений техники, эксплуатирующейся в природрш1Х условиях, связаны в той или иной степени с воздействием микроорганизмов. Стимулирование электрохимической коррозии происходит из-за появления концентрационных элементов на поверхности конструкций в результате накопления продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, повышающих агрессивность среды. При этом происходят разрушение защитных пассивных пленок на металле и деполяризация катодного и (или) анодного процессов. Изменение ЭДС коррозионных элементов приводит к локализации процесса коррозии. Стимулированию локальной коррози)й(. также способствует неравномерность распределения к9 лоний микроорганизмов, образование сероводорода, сульг фидов, ионов гидроксония, гидрат-ионов и т. п. в условиях, казалось бы, исключающих появление этих соединений. [c.316]

Пока достаточно рассмотреть питтинговую коррозию в свете только что разобранного катодно-анодного механизма. Если площадь анодных участков велика, то коррозия будет распределена по всей поверхности. Это отвечает общему типу коррозии, протекающей с малой скоростью. Когда же анодная площадь очень мала, а катодная — велика, значительная доля разрушения оказывается сосредоточенной на небольшой площади. В результате коррозия быстро проникает вглубь металла с образованием питтин-га. Имеется много обстоятельств, которые могут обусловить этот вид коррозии, например гальваническая коррозия, различные осадки, прокатная окалина, напряжения и локальные концентрационные элементы. Все эти вопросы будут рассмотрены более детально в последующих главах. [c.21]

В оборудовании испарительного охлаждения в городских и индустриальных районах часто наблюдается осаждение взвешенной грязи. Отстой грязи появляется также в чаше или в бассейне и способствует образованию (под ее слоем) концентрационных элементов и протеканию локальной коррозии [39]. Сузмэн и Акерс приводят в качестве примера охлаждающую башню, из которой в связи с закрытием на зимний цериод была спущена вода. В этом [c.92]

Райфснидер и Вахтер [38] недавно опубликовали результаты исследования влияния следов кислорода на питтинговую коррозию в системах законтурного заводнения. Им удалось проследить за серьезным питтинговым разрушением, вызываемым следами кислорода (менее 0,4 мг1л). Авторы утверждают, что в системах заводнения под насосами и отложениями грязи создаются кислородные концентрационные элементы. Ими было теоретически обосновано, что даже при уровне содержания растворенного кислорода до 0,1 мг1л большие объемы рассола, движущиеся по линии, делают возможным доступ значительных количеств кислорода к большим катодным участкам, окружающим очень малые анодные зоны. [c.240]

Р1з имеющихся данных не совсем ясно, должны ли быть тщательно удалены последние следы кислорода, чтобы кислородные концентрационные элементы не могли функционировать. Следы кислорода, даже если они не вредны непосредственно для котельной стали, тем не менее могут вызвать коррозию в системе конденсатора, особенно если в конденсате присутствует также СО2 или ЫНд. В результате такой коррозии в котел может попасть небольшое количество солей меди. Несмотря на то что конденсаторы могут заметно и не разрушаться вследствие такой коррозии, возникает вопрос, не появляется ли питтинг котла из-за загрязнения котельных вод медью Такого загрязнения не было бы, если бы содержание кислорода поддерживалось около нуля. Однако нет общего мнения о влиянии выделения меди на внутренней поверхности котла на образование питтингов, а также на ухудшение защитных качеств пленки Ред04, в которой была обнаружена медь. По мнению некоторых, возможно, что медь образуется на катодных участках в результате разряда ионов Си вместо №. В подтверждение такого предположения указывают, что многие котлы, содержащие медные соли илн отложения меди, не повреждены. [c.236]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...