Влияние внешних факторов на коррозию металлов

Глава V. ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА КОРРОЗИЮ МЕТАЛЛОВ [c.69]

Таким образом, в условиях, когда совместное воздействие коррозионного и механического фактора не приводит к направленной локализации разрушения, влияние механического фактора на увеличение скорости коррозии и разрушение конструкции не очень существенно и часто может перекрываться влиянием других факторов. Наоборот, обсуждаемые ниже процессы коррозионного растрескивания и коррозионной усталости, когда под влиянием коррозионной среды происходит локализация механического разрушения, приводящая к очень быстрому разрушению конструкции, являются важнейшей научно-инженерной проблемой современности. Как известно, в условиях коррозионного растрескивания, также как и коррозионной усталости, наступающее разрушение даже для пластичного металла по внешним проявлениям аналогично хрупкому излому. [c.110]

Так же как в случае наводороживания при катодной поляризации, проницаемость стали для диффундирующего водорода, образующегося в процессе коррозии стали, зависит от химического состава стали, ее структурного состояния, степени механической деформации, наличия внутренних напряжений, дефектов кристаллической структуры металла. Эти вопросы рассмотрены в разделах 2.6—2.9. Количество абсорбированного водорода при коррозии должно быть связано с вышеперечисленными факторами в основном таким же образом, как и при катодной поляризации. Однако здесь возможны и отклонения, обусловленные неравномерным растворением выходящих на поверхность стального образца зерен и межзеренных прослоек, включений примесей и т. д. Исследованию влияния указанных факторов на способность стали абсорбировать водород, выделяющийся при коррозии, посвящено очень немного работ. Исследователи предпочитали изучать действие этих факторов при наложении на образцы катодной поляризации от внешнего источника тока, что объясняется рядом причин 1) при коррозии стали происходит одновременно диффузия водорода внутрь образца и удаление его поверхностных слоев, уже насыщенных водородом (согласно [323], наводороживание стали уменьшает ее коррозионную стойкость, т. е. облегчает переход ионов железа в раствор), 2) образующиеся, при коррозии микрощели по границам зерен и т. д. искажают результаты эксперимента, 3) результаты искажают также переходящие из стали в раствор примеси, среди которых особенно опасны элементы-стимуляторы наводороживания. [c.116]

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]

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]

Даже в том случае, когда по току нельзя точно рассчитать величину коррозии, по анодным поляризационным кривым можно надежно определять влияние некоторых внутренних и внешних факторов на коррозионное поведение металлов и сплавов. [c.122]

На скорость газовой коррозии металлов и сплавов оказывают влияние внешние факторы — состав и давление газовой среды, ее скорость движения, температура, режим нагрева, а также внутренние факторы — природа, химический и фазовый состав сплава, механические напряжения и деформация. [c.23]

Некоторые металлы, например магний, алюминий, с термодинамической точки зрения коррозионно-нестойки, но на практике в определенных условиях они корродируют медленно и могут применяться в качестве конструкционных материалов. Чтобы правильно оценивать влияние различных факторов на скорость коррозии, необходимо иметь данные о равновесном состоянии системы и учитывать то, что при протекании тока через электрод равновесное состояние его нарушается. Протекание электрического тока при работе коррозионного микроэлемента обусловлено начальной разностью потенциалов катода и анода, потенциал этого электрода изменяется в зависимости от величины и направления внешнего тока. [c.88]

Г лава 6 ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ И ВНУТРЕННИХ ФАКТОРОВ НА ХИМИЧЕСКУЮ КОРРОЗИЮ МЕТАЛЛОВ [c.121]

Обобщен большой экспериментальный материал по воздействию водорода на стали при повышенных температурах и давлениях. Рассмотрены закономерности взаимодействия водорода с металлами растворимость, проницаемость и диффузия, механизм обезуглероживания, влияние различных внешних (давление водорода, температура и др.) и внутренних (растворимость, диффузия, фазовый состав) факторов на водородную коррозию. Указаны методы заш,и-ты стали от воздействия водорода при повышенных температурах и давлениях. [c.24]

Существенную помощь в решении проблемы коррозии может оказать прогнозирование коррозионного поведения металлов на длительные сроки (до 100 лет) на основе сравнительно кратковременных испытаний, а также использование справочных данных. Однако сложность и многообразие форм коррозионных процессов служат серьезным препятствием для научно обоснованного прогнозирования коррозии металлов. Справочные данные, как правило, относятся к технически чистым металлам и стандартным сплавам в простых (чистых) коррозионных средах. Создание справочников, учитывающих всевозможные сочетания металлов в конструкции, а также все многообразие коррозионных сред, внутренних и внешних факторов, оказывающих влияние на коррозионный процесс, не представляется реальным. Для того чтобы выбор металлических материалов для сложных конструкций, работающих в различных [c.5]

На коррозионное поведение металлов оказывают влияние как внешние факторы (некоторые рассмотрены в 4), так и внутренние. Известный факт значительного уменьшения коррозии обычной стали при легировании ее никелем и хромом подчеркивает большое значение одного из внутренних факторов — химического состава сплава. Сплав железа с 18% хрома и 8% никеля носит название нержавеющей стали. Число марок нержавеющих сталей велико, что свидетельствует о большом различии их свойств, в том числе и коррозионных. Конечно, термин нержавеющая сталь может быть применен лишь для сред средней агрессивности, таких как разбавленные растворы кислот, естественные водные растворы и др. Вместе с тем существуют такие агрессивные среды, в которых и нержавеющие стали быстро разрушаются. Поэтому говорить о стойкости того или иного сплава, не учитывая среду, в которой определяется его коррозионное поведение, нельзя. Ведь даже такой коррозионно-стойкий в обычных условиях металл, как золото, оказывается нестойким в царской водке, смеси соляной и азотной кислот (3 1). [c.27]

К внешним факторам относится среда, окружающая металл (например, электролит, воздух, почва). Как уже говорилось, во многих случаях внешняя среда оказывает значительно большее влияние на скорость коррозии, чем состав или состояние металла. [c.53]

На процесс коррозии оказывают влияние внутренние и внешние факторы. К внутренним факторам относят химический состав, фазовое и структурное состояние металла, чистоту поверхности, степень напряженности и др. Внешним фактором является среда, ее концентрация, скорость движения, температура и давление. [c.182]

На величину контактной (гальванической) коррозии могут оказывать влияние в дополнение к обычным факторам, влияющим иа металл в отсутствие контакта, соотношение потенциалов металлов, находящихся в контакте, их поляризационные характеристики, относительная поверхность аиода и катода, а также внутреннее и внешнее сопротивления гальванического тока. [c.560]

Характеристика коррозионного поведения металлу или сплава в наиболее типичных средах (в воде и водных растворах кислот, солей и щелочей, в атмосфере) и влияние на него основных внутренних и внешних факторов коррозии. [c.256]

Скорость электрохимической коррозии металлов зависит от сложного комплекса физико-химических, тепловых, механических и других факторов, называемых внутренними и внешними. К внутренним факторам, помимо рассмотренных в гл. 1 термодинамической стабильности металлов и их строения, относятся структурные особенности сплавов, способность металлов и сплавов к пассивации, влии-ние механических напряжений на коррозионный процесс, характер обработки и состояние поверхности сплавов н др. Внешние факторы включают характер агрессивной среды, концентрацию водородных ионов, температуру и скорость движения потока раствора, давление, влияние блуждающих токов, микроорганизмов и др. [c.15]

В книге дано изложение вопросов теории химической и электрической коррозии металлов. Разобрано значение кинетики катодного и анодного процесса, а также омического сопротивления в установлении общей скорости коррозии металлов и сплавов. Подробно описано влияние различных факторов (внешних и внутренних) на коррозионные процессы. Дана современная теория пассивного состояния металлов. [c.2]

Одними из наиболее важных и точных методов лабораторных коррозионных исследований являются электрохимические. Чаще всего исследуется изменение потенциала металла в определенной коррозионной среде в зависимости от времени. Из-за относительно большой продолжительности исследований эта зависимость регистрируется обычно с помощью автоматического самописца. Более полную картину коррозионного процесса дают так называемые поляризационные кривые, по которым судят о поляризуемости данного металла, о роли катодных и анодных реакций и влиянии внутренних и внешних факторов на коррозионный процесс. Особенно важное место занимают поляризационные измерения при исследовании пассивирующихся систем (см. ингибиторы коррозии). [c.36]

В качестве первого пртближения рассматривается раздельно как изменение кавдого из переменных слагаемых под влиянием внешних факторов, так и влияние каждого из-них на протекание коррозионных процессов. С етой точки зрения рассматривается влияние специфической адсорбции ионов, защитное действие ингибиторов коррозии, роль окисных пленок на металлах, а также роль механических напряжений в различных коррозионных явлениях. [c.139]

Ряд теоретических и практических вопросов коррозии часто выясняют, исследуя работу модели коррозионного элемента. Распространению этого метода способствовали исследования Эванса, Г. В. Акимова и его школы. Модель микроэлемента представляет собой замкнутые металлическим проводником анод и катод, погруженные в коррозионную среду (рис. 225). Такая система моделирует корродирующий силав, так как коррозию силава в электролите можно упрощенно представить как работу бинарного гальванического элемента анод—катод. Приведенная на схеме установка позволяет исследовать влияние на величину тока и потенциалы электродов внешнего сопротивления пары, перемешивания раствора в анодном и катодном пространстве, различных добавок к раствору в анодном и катодном пространствах. На основании такого исследования можно сделать вывод о влиянии перечисленных факторов на поляризацию анода и катода, о степени анодного, омического и катодного контроля и контролирующем факторе коррозии. Аналогичные установки используют для исследования электрохимического иоведения разнородных металлов в контакте друг с другом, т. е. контактной коррозии и протекторной защиты. Специальные установки позволяют проводить эти опыты одновременно на большом числе гальванических пар. [c.391]

На скорость коррозии оказывают влияние внутренние i внешние факторы. К первым относятся химический состав и структура металла, состояние его поверхности, наличие напряжений и т.п., причем с увеличением неоднородноси свойства и структуры наблюдается возрастание скорости коррозии. К внешним относятся состав окружающей среды и условия, при которых протекают физико-химические пролес сы в аппарате (температура, давление, скорость потока и т.д.). [c.150]

При рассмотрении электрохимической коррозии выделяют влияние на скорость растворения внутренних, присущих металлу, факторов и внешних факторов, относящихся к коррозионной среде. К внутренним относятся факторы, связанные с природой металла, его составом, структурой, состоянием поверхности, напряжениями и др. Важнейшей характеристикой природы металла являются его термодинамическая устойчивость и способность к кинетическому торможению анодного растворения (пассивация). Имеется определенная связь между положением металла в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева и их коррозионной стойкостью. Для металлических сплавов на основе твердых растворов характерно скачкообразное изменение коррозионных свойств при концентрациях, равных гг/8 атомной доли более благородного компонента (правило Таммана), в связи с образованием плоскостей упорядоченной структуры, обогащенных атомами благородного компонента. Правило Таммана было подтверждено на ряде твердых растворов, а также иа технических пассивирующихся сплавах [c.23]

Коррозия является физико-химическим процессом и закономерности ее протекания определяются общими законами термодинамики и 1синетики гетерогенных систем. Различают внутренние и внешние факторы коррозии. Внутренние факторы характеризуют влияние на вид и скорость коррозии природы металла (состав, структура и т.д.). Внешние факторы определяют влияние состава коррозионной среды и условий протекания коррозии (температура, давление и т.д.). [c.13]

Стохастические модели прогнозируют (рис. 10.5) коррозию химико-технологической системы на основе совокупности статистических данных о процессе в условиях эксплуатации. Чем обширнее информация о характере влияния отдельных факторов и больше число аппаратов и коммуникаций химико-технологической системы учтено при анализе, тем точнее будут полученные результаты. Очевидна и сложность реализации схемы прогностического моделирования стохастических методов по сравнению с детерминированными методами. Трудности моделирования коррозионного прогноза стохастическим методом заключаются не только в получении обширной информации о влиянии внешних и внутренних параметров химико-технологической системы на скорость и итог коррозии, в анализе и обработке данных, но и в том, что практически невозможно проследить логическую причинную связь явлений, объективно су-ществуюшую при коррозионном изменении состояния металла. Достоверность результатов прогноза стохастических объектов уменьшается из-за снижения точности прогноза с увеличением времени от предсказания до момента сравнения и корректировки коррозионного прогноза. В меньшей степени этот недостаток присущ регрессивным моделям, полученным с использованием методов планирования эксперимента. [c.185]

Тенденция пропорциональности между скоростью коррозии и наводороживанием проявляется далеко не всегда. Практически наблюдаются многочисленные отклонения от симбатности по причинам, к которым следует отнести возможность значительного варьи-ровани . доли водорода, внедрившегося в металл (от общего объема его, восстановленного при коррозии) в зависимости от внешних факторов. В частности, противоположное влияние на скорость коррозии и наводороживание может оказывать изменение температуры. Возможно также разнохарактерное влияние на коррозию и наводороживание химических соединений, содержащихся в коррозионной среде (см. главу III). Принципиально возможно также неодинаковое влияние ряда внутренних факторов — состава и структуры металла, микрогеометрии его поверхности и др. [c.11]

Практическое использование электрохимических принципов защиты от коррозии требует знания кинетики анодного и катодного процессов на металлах и влияния на нее внутренних и внешних факторов в широкой области потенциалов между крайними значениями равновесных потенциалов термодинамически возможных в системе металл — раствор анодных и катодных реакций. Как следует, например, из рис. 1, при протекании процесса в области перепассивации (фв), когда для защиты от коррозии целесообразно смещать потенциал коррозии в сторону отрицательных значенйй, не любое торможение катодной реакции приведет к подавлению коррозионного процесса (см. кривые ф 1 и ф°/1/). Без знания границ устойчивого пассивного состояния защитить металл невозможно. [c.10]

На процесс коррозии оказывают влияние внутренние и внешние факторы. К внутренним факторам относятся химический состав металла, наличие в нем посторонних включений, физическое состояние (структура, состояние поверхности, степень напряжения) идр., аквнешним факторам — среда, скорость движения, ее температура и концентрация. [c.247]

В основе механизма усталостного разрушения металлов, в какой бы среде оно ни происходило, лежит образование и развитие в процессе циклического нагружения микротрещин усталости. Факторы, способствующие процессу образования микротрещин усталости и облегчающие их дальнейшее развитие, будут тем самым снижать усталостную прочность металлов и, наоборот, факторы, затрудняющие образование этих трещин, замедляющие их развитие, будут способствовать возрастанию усталостной прочности. Влияние адсорбционно- и коррозионно-активных сред на усталостную прочность металлов зависит от того, в какой мере обеспечено возникновение пластических сдвигов в отдельных, наиболее нагру/кенных или наименее прочных зернах, и развитие на этой основе трещин усталости в поверхностном слое образца. Здесь важно подчеркнуть, что влияние коррозионной среды на усталостную прочность имеет место лшшь в том случае, когда коррозия развивается на внутренних поверхностях раскрывающихся микротрещин усталости. Справедливость этого утверждения следует из тех, хорошо известных фактов, что анодная поляризация циклически нагруженных образцов, увеличивая во много раз общую коррозию (с внешней поверхности металла), не снижает усталостной прочности известно также, что сжимающие напряжения, созданные в поверхностном слое образца обкаткой его роликами или обдувкой дробью, увеличивая общую коррозию, тем не менее повышают усталостную прочность металла в коррозионной среде. [c.162]

Результаты очень поучительны, объясняя одновременно хорошую устойчивость нормального чугуна в обычных случаях и необычное его поведение в других. Вероятно сетка графита выполняет две роли. Хлопья графита, действуя в качестве местных катодов, обеспечивают образование продуктов коррозии вблизи металла они также образуют нерастворимый скелет, который при благоприятных обстоятельствах помогает продуктам коррозии держаться на металле в виде непрерывного слоя и делает таким образом коррозию более равномерной. Ясно, что здесь важна форма графита, так же как и внешние факторы, наприхМер движение в воде и распределение кислорода. Плотное литье сопротивляется коррозии лучше, чем пористое. Неблагоприятные результаты, по-.тученные для чугуна в присутствии буферных веществ и серообразующих бактерий, обсуждались на стр. 255. Влияние структуры чугуна на сопротивление коррозии иллюстрируется примером, который отмечает Деш 1. Тонкозернистый чугун в концентрированной серной кислоте покрывался тонким слоем сульфата железа, который нормально защищает металл от дальнейшего воздействия но если большие хлопья графита идут от поверхности внутрь, сульфат железа образуется вдоль поверхности хлопьев, и в связи с этим может произойти уве-личение объема, сопровождае.мое таким повышением внутреннего давления, что материал разрушается. [c.539]

Анализ только что рассмотренных повреждений металла дает основание утверждать, что существенное влияние на возникновение коррозионного растрескивания оказывают как внутренние, так и внеилние факторы коррозии. К наиболее важным в этом отношении внутренним факторам следует отнести состав и структуру металла, механические напряжения и виды обработки (термообработка и деформация) к внешним же факторам — состав водной среды, конструктивное оформление парогенераторов и его отдельных узлов, от которого зависят условия службы металла, а также давление и температуру воды и пара. [c.344]

Поскольку нельзя утверждать, что наши соображения бесспорны, то пока еще трудно говорить и об удельном весе контактной разности потенциалов среди прочих факторов, вызывающих и определяющих диффузию. Тем не менее такой подход представляется реальным и пока единственно возможным для объяснения влияния на фрегтинг-корро-зию природы контактируемых металлов, а также внешнего электротока, который, внося дополнительный направленный поток электронов, очевидно, может скомпенсировать дефицит электронов в пограничном слое и тем самым снять ионизацию атомов. Только в последнем случае добавляется еще взаимодействие потока электронов (внешнего электротока) с полем контактной разности потенциалов, что, очевидно, и объясняет не идентичное влияние на фреттинг-коррозию внешнего электротока в зависимости от его направления. [c.155]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...