Коррозия металлов гальваническая

Коррозия является самопроизвольным процессом разрушения металлов в отличие от не называемого коррозией преднамеренного разрушения металлов при их растворении в кислотах (с целью получения солей), в гальванических элементах (с целью получения постоянного электрического тока), при анодном растворении в электролизерах (с целью последующего катодного осаждения металла из раствора) и т. п. Причина коррозии металлов — химическое или электрохимическое взаимодействие с окружающей средой — отграничивает коррозионные процессы от процессов радиоактивного распада металлов и от эрозии — механического разрушения металлов (при шлифовке металлов или износе трущихся деталей машин). [c.8]

Теория многоэлектродных гальванических систем разработана Г. В. Акимовым, Н. Д. Томашовым и В. П. Батраковым. Эта теория завершила создание современной теории электрохимической коррозии металлов i. [c.281]

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]

Коррозия металла (который в простейшем случае является двухэлектродной системой) в электролитах представляет собой электрохимический процесс, скорость которого в значительной степени определяется поляризацией анодного и катодного электродных процессов, т. е. изменением их потенциалов под влиянием протекающего в данной гальванической системе тока, генерируемого в процессе коррозии. [c.362]

Исследования проводят на установке (рис.3.3) для изучения контактной коррозии металлов (модель короткозамкнутого гальванического элемента) в интересующей среде, например, в модели морской воды (3%-нь[й раствор хлористого натрия). [c.41]

Продукты коррозии металлов образуются в результате окисления во время производственных процессов (например, при литье и термообработке) или вследствие реакции с коррозионной средой при хранении. Скорость коррозии можно контролировать и свести до минимума благодаря использованию соответствующих способов защиты от нее, но вряд ли коррозию можно полностью предотвратить. Продукты коррозии на поверхности металла должны быть полностью удалены перед нанесением покрытия, так как присутствие их мешает гальваническим процессам и (или) сказывается на эксплуатационных качествах покрытия. Поврежденные или хрупкие окисные пленки образуют области слабого сцепления между покрытием и основным металлом, что может привести к нарушению покрытия. Так как подвергнувшиеся коррозии участки невосприимчивы к электролитическому осаждению, после нанесения покрытия они остаются оголенными. Разность между электродными потенциалами поврежденного участка и основной поверхности может вызывать гальваническое воздействие, которое приводит к интенсивной коррозии при эксплуатации. [c.57]

Одним из путей обеспечения удаления с поверхности деталей влаги и инородных частиц является подбор текстуры и смачиваемости поверхностей. При грубой текстуре поверхности детали происходит ее интенсивное коррозионное разрушение. Это объясняется тем, что к участкам металла в углублениях поступает кислорода меньше, чем к участкам на гребнях. В связи с этим при взаимодействии нейтральной или щелочной среды, когда процесс коррозии металла идет с кислородной деполяризацией, на участках с большой концентрацией кислорода значение положительного потенциала выше, чем на участках с меньшей концентрацией кислорода. Вследствие дифференциальной аэрации возникает коррозионный микроэлемент. Кроме того, на детали собираются и удерживаются влага, пыль, грязь, остатки перерабатываемых и транспортируемых продуктов, которые, в свою очередь, могут способствовать размножению микроорганизмов и протеканию процессов биокоррозии. При грубой текстуре затрудняется нанесение качественных гальванических покрытий. [c.33]

Электрохимическая коррозия металлов в настоящее время уже не рассматривается как результат работы гальванического элемента, поскольку при коррозии чистых металлов й технических сплавов пространственного разделения электродов в большинстве случаев не существует. Окисление и восстановление проходят на одном куске металла, зачастую в одном и том же месте. Внешней цепью в таких системах служит сам металл. Точки, где реализуются элементарные акты окисления (ионизация металла) и восстановления (ассимиляция электронов деполяризатором), мигрируют по поверхности, меняясь местами по закону случайных распределений. [c.31]

При этом гальванические цепи образуются как в области самой щели, зазора, так и между металлом в щели и свободно омываемым металлом. Металл в щели функционирует в качестве анода, что приводит к подкислению среды щели. Особенно чувствительны к щелевой коррозии металлы, корродирующие обычно с анодным контролем. [c.23]

Коррозия в морской воде. Титан обладает высокой коррозионной стойкостью в условиях морской атмосферы и в морской воде. На титановых образцах, выдерживавшихся в течение 18 месяцев как в стоячей, так и в перемешиваемой морской воде или в атмосфере морского соленого воздуха, никакой коррозии или какого-либо изменения свойств обнаружено не было. Титан принадлежит к металлам, не обрастающим с поверхности морскими организмами, присутствие которых вызывает точечную или щелевую коррозию. В гальваническом ряду различных металлов и сплавов в среде морской воды титан располагается между сплавами инконель (пассивированный) и монель. Таким образом, титан является катодом по отношению к другим конструкционным металлам. В паре с другими металлами титан обычно не корродирует, но резко усиливает коррозию более активных металлов. [c.765]

Еше более многообразны виды коррозии металлов в технических средах. Различают коррозию в контактах (соприкосновение в электролите двух разнородных металлов, образующих замкнутый гальванический элемент), щелевую (в узких зазорах между деталями, куда может проникать электролит), щелочах, органических средах, расплавах солей и т.п. [c.160]

Предложенное описание коррозионных процессов справедливо лишь в том случае, если поверхность металла равнодоступна как для анодной, так и для катодной реакций. Для металла с идеально однородной поверхностью (например, для жидкого металла) выполнение такого условия не подлежит сомнению. Для обычных твердых (даже очень чистых) металлов из-за неизбежной неоднородности их поверхности выполнение указанного условия неочевидно. Это явилось причиной появления на первых этапах развития учения об электрохимической коррозии металлов представлений, получивших название теории микроэлементов. Теория предполагала, что катодное восстановление окислителя (например, выделение водорода) может происходить только на некоторых участках поверхности корродирующего металла, а растворение металла возможно на других участках, так что существует пространственное разделение катодной и анодной реакций, позволяющее рассматривать коррозионный процесс как функционирование большого числа короткозамкнутых гальванических элементов . [c.86]

Электрохимическая коррозия — наиболее распространенный вид коррозии металлов. При электрическом контакте двух металлов, обладающих разными электродными (электрохимическими) потенциалами и находящихся в электролите, образуется гальванический элемент. Поведение металлов зависит от значения их электродного потенциала. Металл, имеющий более отрицательный электродный потенциал (анод), отдает положительно заряженные ионы в раствор и растворяется (рис. 10.1). [c.489]

Поскольку железобактерии поглощают железо только в ионном состоянии, непосредственно металл они разрушать не могут. Действие этих бактерий сводится к образованию на поверхности металла, в первую очередь углеродистых сталей, концентрационных гальванических элементов и микропар дифференциальной аэрации. Последние вносят наибольший вклад в коррозию металлов. Образование пар дифференциальной аэрации происходит следующим образом. В трубах систем охлаждения, водоснабжения и в водоохлаждаемых теплообменниках поселяются железобактерии, которые образуют слизистые скопления. Благодаря волокнистой структуре оболочек железобактерий эти скопления обладают высокой механической прочностью, чем и объясняется их устойчивость к движущемуся потоку воды. Благоприятными местами локализации бактерий являются неровности— каверны, сварные швы на поверхности металла. В этих местах бактерии особенно активно размножаются при окислении двухвалентного железа в трехвалентное. Участки металла, свободные от каверн и колоний железобактерий, омываются [c.65]

Коррозия металлов в электролитах — это результат работы многочисленных микроскопических короткозамкнутых многоэлектродных гальванических элементов, имеющихся на поверхности металла. [c.75]

Критерием коррозионной стойкости металла при атмосферных испытаниях наиболее часто служит изменение внешнего вида образцов, изменение их веса и механических характеристик. При оценке коррозионной стойкости металла или покрытия по изменению внешнего вида сравнение ведут по отношению к исходному состоянию поверхности, поэтому состояние последней перед испытанием должно быть тщательно зафиксировано. Для этого образцы осматривают невооруженным глазом, а некоторые участки — через бинокулярную лупу. При этом особое внимание обращают [320] на дефекты а) на основном металле (раковины, глубокие царапины, вмятины, окалина, ее состояние и пр.) б) на гальваническом или лакокрасочном покрытии (шероховатость, питтинг, трещины, вздутия, непокрытые места, пятна от пальцев, царапины). Результаты наблюдений записывают или фотографируют. Для облегчения наблюдений и точного фиксирования их результатов на осматриваемый образец накладывают проволочную сетку или прозрачную бумагу с нанесенной тушью сеткой. Результаты осмотра записывают в специальную карту предварительного осмотра, имеющую такую же сетку [319]. Первоначально за образцами наблюдают ежедневно для установления первых очагов коррозии. В дальнейшем осмотр повторяют через 1, 2, 3, 6, 9, 12, 24 и 36 мес. с момента начала испытаний. При наблюдении на образец можно накладывать масштабную сетку и наблюдаемые изменения фиксировать на карте осмотра [1]. При наблюдении обращают внимание на следующие изменения 1) потускнение металла или покрытия и изменение цвета 2) образование продуктов коррозии металла или покрытия, цвет продуктов коррозии, их распределение на поверхности, прочность сцепления с металлом 3) характер и размеры очагов коррозии основного, защищаемого металла. Для однообразия в описании производимых наблюдений рекомендуется употреблять одинаковые термины потускнение, пленка и ржавчина. Термин потускнение применяют, когда слой продуктов очень тонкий, когда происходит только легкое изменение цвета поверхности образца, термин пленка употребляется для характеристики более толстых слоев продуктов коррозии и термин ржавчина — для толстых, легко заметных слоев продуктов коррозии. Характер слоев продуктов коррозии предлагается описывать терминами очень гладкие, гладкие, средние, грубые, очень грубые, плотные и рыхлые. При описании характера продуктов [c.206]

По Де-ля-Риву и современным представлениям процесс коррозии металла есть результат работы гальванических коррозионных элементов. [c.24]

Исследуя скорость растворения различных сортов цинка в серной кислоте, швейцарский ученый Де-ля-Рив установил их различную скорость и связал это с наличием в них примесей других металлов, образующих на поверхности цинка короткозамкнутые, микрогальванические элементы. В зависимости от природы примеси скорость коррозии цинка меняется (табл. 8). В соответствии с современными представлениями, процесс коррозии металла есть результат работы гальванических коррозионных элементов. [c.29]

Вследствие этого предъявляют определенные требования к складскому помещению для хранения подшипников. Складское помещение должно быть сухим, с центральным отоплением, вентилируемым, удаленным от мест, где воздух содержит примеси веществ, вызывающих коррозию металлов (химических, травильных, гальванических цехов). Желательно, чтобы окна складского помещения были обращены на север, чтобы на подшипники не падали прямые солнечные лучи. При другом расположении окон их следует завешивать шторами. Темпера-тура воздуха в помещении должна, быть по возможности более низкой (10— 30 °С). Суточное колебание температуры не должно превышать 5°С. Относительная влажность воздуха в помещении не должна превышать 70 %, желательно, чтобы она была возможно ниже. [c.111]

Расхождение между теоретическим и практическим выходами тока обусловлено саморастворением (коррозией) металла протектора, являющимся результатом работы локальных гальванических пар на его поверхности. Таким образом, весовые потери протектора складываются из полезных потерь, связанных с генерацией защитного тока в цепи гальванической макропары протектор — защищаемый металл , и непроизводительных потерь, связанных с генерацией тока в цепи гальванических микропар на поверхности протектора. [c.204]

Скорость коррозии металла зависит от состояния его поверхности. Само собой разумеется, что металл, подлежащий защите, не должен иметь усадочных раковин, трещин, посторонних включений и других дефектов [13]. Эти требования особенно важны при нанесении гальванических покрытий так называемые сглаживающие методы не устраняют недостатков поверхности [14]. [c.594]

При протекторной защите металла в агрессивном электролите (например, в морской воде) создается гальваническая пара из металла защищаемого изделия и протектора — другого металла, имеющего более электроотрицательный потенциал и находящегося в непосредственном контакте с защищаемым изделием. В такой гальванической паре металл основного защищаемого изделия служит катодом, а протектор — анодом. Металл протектора (анод) разрушается, защищая от коррозии металл изделия. [c.230]

Напряжения оказывают определенное влияние на коррозию металлов и заслуживают особого внимания со стороны конструкторов. Эти вопросы подробно рассмотрены в гл. VII. Концентрация напряжений, возникающих при штамповке и сварке, так же как и сильные местные напряжения, возникающие в результате неправильного конструирования, могут ускорить процесс коррозии металлов. Имеется значительное количество данных, подтверждающих, что при наличии в металле остаточных напряжений или приложенных извне нагрузок могут образоваться локальные гальванические элементы. В результате на участках металла, подверженных действию наибольщих напряжений, появляются коррозионные поражения в виде трещин. [c.88]

Гальванические элементы, действие которых вызывает коррозию металлов, аналогичны рассмотренному выше корроткозамкну-тому элементу. Измеряемый потенциал корродирующего металла— это компромиссный потенциал поляризованных анодов и катодов, известный как потенциал коррозии ор- Значение /max называется током коррозии /кор- Согласно закону Фарадея, скорость коррозии анода пропорциональна / ор, следовательно, скорость коррозии на единицу площади поверхности металла всегда можно выразить через плотность тока. Для цинка скорость коррозии [c.48]

Раарабся-ана упрощенная модель, позволяющая оценивать срок службы подэемньпс трубопроводов. Предполагается, что трубопровод имеет защитное покрытие, в котором возникают круглые дефекты. В местах этих дефектов происходит гальваническая коррозия металла, из которого изготовлен трубопровод, т.е, эти участки являются анодами. Коррозия протекает со 100%-ным выходом по току и скорость коррозии определяется законом Фарадея [c.44]

Широкое применение, особенно в машиностроении, для защиты от атмосферной коррозии находят гальванические покрытия, которые получаются катодным осаждением заш,ищающего металла или сплава из водных растворов, содержащих катионы металла — покрытия. Металлические покрытия получают также химическими методами путем восстановления ионов металла е помощью веществ-восстановителей, находящихся в растворе. [c.49]

Специальные гальванические покрытия драгоценными металлами. Гальванические покрытия платиной, родием и рутением используются для создания высококачественных декоративных свойств, а также в электротехнике и электронике. Из-за стоимости этих материалов и высоких внутренних напряжений в осадках родия и рутения, вызывающих самопроизвольное тре-щинообразование, толщина осадка ограничена до нескольких микрометров. Инертность всех трех металлов способствует их устойчивости к воздействию коррозии. [c.98]

На всех перечисленных выше образцах, за исключением заделочной арматуры из нержавеющей стали AISI 304 и стальной проволоки, видимой коррозии не было. Внутренние поверхности арматуры из нержавеющей стали марки 304 подверглись сильной щелевой коррозии. Скорость этой щелевой коррозии, по-видимому, увеличивалась за счет образованной двумя разными металлами гальванической пары, анодом которой являлась нержавеющая сталь. На одном из титановых канатов проволока из малоуглеродистой стали, использованная для обвязывания конца каната почти полностью разрушилась вследствие контактной коррозии. [c.403]

Расхождение между теоретическим и практическим выходами тока обусловлено главным образом саморастворением (коррозией) металла протектора. Таким образом, убыль массы протектора складывается из полезных потерь, связанных с генерацией защитного тока в цепи гальванической макропары про-тектор-защищаемый металл , и непроизводительных потерь массы, связанных с саморастворением протектора. [c.48]

Этот же закон окисления описывается другими теориями, в которых система металл - окисел рассматривается как гальванический элемент, внутренняя и внешняя цепи которого расположены в окисной пленке (Т.Хоар, Л.Прайс, В.Йост). Основная идея указанных работ заключается в том, что существует аналогия между процессом твердофазного окисления и электрохимической коррозией металла в водном растворе электролита. Это направление получило развитие в ряде работ отечественных исследователей (Н.Д.Томашов, И.Н.Францевич, Б.К.Опара) для случая поляризации границы раздела металл — окисная пленка. Заслуживают внимания исследования Б.К.Опары с сотрудниками, показавшие влияние постоянного и, в ряде случаев, переменного электрического поля на процесс-высокотемпературного окисления [ 12, 13]. [c.12]

До сих пор процесс растворения благородных металлов в цианистых растворах рассматривался нами как чисто химический, при котором существует один общий недифференцируемый процесс взаимодействия металла с молекулами растворенного кислорода и ионами цианида. Однако, согласно современным представлениям, этот процесс является электрохимическим и подчиняется общим закономерностям электрохимической коррозии металлов. В соответствии с этим растворение золота и серебра в цианистых растворах можно рассматривать как результат действия короткозамкнутого гальванического элемента, одним из электродов которого является частица золота, а другим — какой-либо электропроводный Минерал, в который эта частица вкраплена. [c.91]

Приведенная схема работы гальванической пары лежит в основе электрохимической коррозии металлов и сплавов. Разные фазовые составляющие, присутствуюпще в структуре сплава, находясь в электролите, приобретают разные по величине и знаку электродные потенциалы. Чем больше различие в электродных потенциалах отдельных фазовых составляющих, тем активнее будет протекать коррозионный процесс и коррозионное разрушение сплава. Электрохимическая гетерогенность поверхности металла является причиной коррозии. Более коррозионностойкими являются сплавы со структурой однородного твердого раствора. [c.490]

Наш раствор никелевых солей оказывал заметное коррозионное воздействие на медь. Так как по замыслу работы этот раствор необходимо было кипятить на меди, сохраняя свойства ее поверхности постоянными, коррозия металла была нежелательной. Эту трудность мы устранили применением катодной защиты. Так как электродный потенциал никеля при температуре 25° С равен —0,29 в, а в случае меди он составляет +0,34 в, упругость растворения нике,ля должна быть выше, чем у меди. Соединение двух этих металлов в одном растворе образует гальваническую пару, предохраняя медь от коррозии за счет никеля. Практически медную поверхность нагрева (катод) внешним проводом соединяли с погруженным в раствор никелевым анодом. Соединение осуществляли до заливки жидкости в кипятильник и сохраняли все время, кроме самого периода осаждения покрытия. Существующие данные о потере веса от коррозии [9] показывают, что катодная защита медных лент, погруженных в кипящий раствор, была вполне эффективной. Анод изготовляли из листового никеля А, со-державщего в качестве примесей 0,1% углерода, 0,1% меди, 0,05% кремния, 0,15% железа, 0,005% серы и 0,2% марганца. [c.310]

Химическое травление осуществляют перед нанесением лакокрасочных или гальванических покрытий, цинкованием или консервацией с применением растворов серной, соляной, азотной и фосфорной кислот. Наиболее эффективен раствор соляной кислоты, причем эффективность соляной кислоты в большей степени зависит от концентраций раствора, чем от температуры. Для раствора серной кислоты — напротив, температура является определяющим фактором его эффективности. Щя предотвращения коррозии металлов от действия раствОрой 1ислоФ в их состав вводят ингибирующие вещества (катапин, уротропин, ПБ-6 и -7, БА-6, И-1-А, -В, -Е и др.), которые являются продуктами конденсаций органических соединений. [c.118]

В литературе описаны разные методы снижения скорости коррозии Ст.З. Шелдел [7] предлагает на дно и стенки железной емкости для перевозки и хранения таких растворов предварительно уложить угольные электроды при этом образуется гальваническая пара Fe—С, генерирующая ток, достаточный для пассивации поверхности железа и последующего поддержания его в этом состоянии. В обзоре [8], а также в работе [9] в качестве ингибиторов, применяемых для предотвращения коррозии металлов и сплавов в среде жидких азотных удобрений, указываются соединения, содержащие двухвалентную серу, трехвалентный мыщьяк и бихромат натрия. [c.37]

Металлы каждой последующей группы усиливают коррозию металлов предыдущей группы. Коррозия может, однако, наблюдаться и в пределах одной группы. Металлы первого ряда, как правило, подвергаются коррозии, находясь в контакте с металлами, расположенными в рядах ниже. Однако могут быть условия, в которых будет наблюдаться и обратное явление. Например, в одних условиях алюминий, находящийся в контакте с цинком, корродирует, а в других он защищается электрохимически коррозия меди может усиливаться- при контакте с никелем или нержавеющими сталями. Алюминиевые сплавы, богатые медью, в контакте с алюминием или сплавами, бедными медью, вызьь вают коррозию последних. Олово и свинец являются катодами в паре с железом. В пористых гальванических покрытиях они способствуют усилению коррозии железа. Однако ввиду наличия большой катодной поверхности и малой анодной наблюдается сильная анодная поляризация, благодаря которой катодный ток резко уменьшается. В общем можно сказать, что в пределах каждой группы металлов контактная коррозия все же невелика. [c.130]

Существуют различные методы исследования электрохимической коррозии металла. В частности, широко используются коррозионные гальванические батареи, собираемые из анодных (сталь) и катодных (медь) пластин [42]. П. А. Виноградов [61] проводил на такой установке исследование коррозионной активности различных нефтяных смазок (ЦИАТИМ-201, МС-70, пущечной) и тех же смазок, содержащих нитритдициклогексиламин и дисульфид молибдена. При этом было установлено, что при введении в смазку ингибитора коррозии ток между анодными и катодными пластинками уменьшался, а время до начала протекания тока индушщонньлн лериод) увеличивалось. [c.91]

По механизму процесса коррозия разделяется на химическую и электрохимическую. Химическая коррозия заключается в самопроизвольном разрушении металлов вследствие химического взаимодействия с сухими газами или жидкими неэлектролитами нефтью, беизином, керо сином, жидким бромом и др. При химическом взаимодей ствии металла образуются соединения РеО, РеЗ и др Самым распространенным видом химической кoppoзи является газовая коррозия, т. е. коррозия металлов в га зах при высокой температуре. Этому виду коррозии под вергаются детали машин и конструкций, работающие пр1 повышенных температурах (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и др.). Электрохимическая коррозия заключается в разрушении металлов жидкими электролитами. Распространенным видом электрохимической коррозии является ржавление деталей и конструкции во влажном воздухе, трубопроводов в земле и т. п. Электрохимическая коррозия определяется теми же процессами, что и работа гальванических элементов. При погружении металла в электролит положительно заряженные ионы металла будут переходить в раствор. В результате металл, потеряв часть положительных зарядов, становится заряженным отрицательно, а электролит— положительно и на границе металл — электролит возникает скачок потенциала. Непосредственно этот скачок потенциала не может быть измерен, но можно определить электродвижущую силу между отрицательно заряженным металлом (один электрод) и стандартным водородным электродом, потенциал которого условно принимается за нуль. Эту э. д. с. принято называть электродным потенциалом металла. Водородный электрод представляет собой пластинку платины, погруженную в раствор с заданной концентрацией ионов водорода при определенном давлении газообразного водорода. Металлы могут иметь электродный потенциал как более высокий, так и более низкий, чем у водородного электрода [c.151]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...