Структурная и локальная коррозия

Структурная и локальная коррозия [c.31]

Избирательное коррозионное разрушение металлических материалов является наиболее опасным, так как при незначительных потерях массы металла и сохранении в общем прежнего внешнего вида конструкции, аппарата или отдельной детали резко снижаются их механические свойства, что может привести к катастрофическим последствиям. Большинство случаев структурной и локальной коррозии может быть объяснено с позиции представлений о парциальных анодных кривых, развитых В. П. Батраковым на основании литературных данных и собственных экспе- [c.31]

С помощью катодной и анодной поляризации можно уменьшить или увеличить проявление структурной и локальной коррозии сплавов. [c.33]

Наиболее типичным примером появления локальной коррозии из-за структурных особенностей металла является межкристаллитная коррозия нержавеющих сталей и алюминиевых сплавов. Большая скорость ионизации металла по границам зерен или интерметаллических соединений приводит к преимущественному растворению этих участков, вследствие чего ослабляется связь между отдельными кристаллами. Дефекты в кристаллической решетке, концентрация внутренних напряжений, которые способствуют более легкой ионизации атомов металла, также приводят к локальной коррозии. [c.13]

Существует ряд теорий, которые пытаются объяснить причины, вызывающие у нержавеющих сталей появление склонности к межкристаллитной коррозии. Наибольшим признанием пользуется гипотеза локального обеднения границ зерен стали вследствие образования богатых хромом карбидов хрома. Обедненные хромом зоны легко подвергаются действию коррозии. Как уже указывалось, образование карбидов хрома при дополнительном нагреве и сварке связано не только с изменением коррозионной стойкости стали, но и с тем, что в местах их образования наблюдается изменение электродного потенциала, магнитных свойств стали и других свойств, указывающих на возникновение структурной неоднородности. [c.531]

Одной из причин растворения отдельных участков металлической поверхности с различными скоростями могут быть неодинаковые значения начальных потенциалов. В хорошо проводящих средах благодаря поляризации потенциалы в процессе коррозии выравниваются (маловероятно, чтобы в таких условиях на поверхности металла были участки с различным значением потенциала). Это должно было бы способствовать выравниванию и скоростей растворения, поскольку скорость анодного процесса находится в прямой зависимости от потенциала. Однако этого не происходит. Объясняется это тем, что в силу структурной неоднородности сплавов скорость анодного растворения отдельных структурных составляющих, а иногда и объемных элементов сплава, имеющих одинаковый химический состав, становится неодинаковой даже при одном и том же значении потенциала. К тому же, как будет показано при рассмотрении отдельных локальных коррозионных процессов, имеется много причин, относящихся не к сплаву, а к условиям обтекания металлических поверхностей электролитом, отвода продуктов анодной реакции и т. п., которые также способствуют растворению отдельных участков сплава с различными скоростями. [c.12]

В случаях, когда локальные токи незначительны, решающее влияние на межкристаллитную коррозию будут оказывать токи саморастворения. При этом возможно такое положение, при кото ром структурные составляющие с более высоким потенциалом, выделенные по границам зерен, будут разрушаться интенсивнее, чем тело зерна и участки вблизи границы. [c.56]

Величина стационарного потенциала и особенности структурной коррозии определяются не только природой сплава, но и значением окислительно-восстановительного потенциала, концентрации окислителя, pH и температурой раствора, наличием поверхностно-активных веществ, которые изменяют стационарный потенциал и ход дифференциальны-х анодных поляризационных кривых. Если равновесный потенциал структурной составляющей будет выше стационарного потенциала сплава и окислительно-восстановительного потенциала раствора, то последняя не будет растворяться л будет выполнять функции индифферентного катода, структурная коррозия в этом случае будет определяться только локальным током. Во всех остальных случаях на катодных структурных составляющих следует учитывать токи саморастворения. [c.80]

Локальные (местные, избирательные) вида коррозии характерны для сварных соединений высоколегированных сталей и сплавов цветных металлов в средах, где металл находится в пассивном или пассивно-активном состояниях. Наиболее опасный ее вид — межкристаллитная коррозия. Межкристаллитная коррозия, связанная со структурными изменениями в сталях, при нагреве до кри- [c.510]

Во многих случаях коррозии, с целью упрощения, вполне допустимо рассматривать корродирующую систему как работу бинарного гальванического элемента. Например, при коррозии какого-нибудь сплава в электролите мы обычно объясняем механизм коррозии структурной или какой-либо иной электрохимической неоднородностью, т. е. наличием на поверхности локальных катодов и анодов (рис. 56, 1), как работу двойного гальванического элемента катод-анод (рис. 56, 2). В этом случае такая трактовка механизма коррозии вполне достаточна и позволяет нам объяснить и вывести основные электрохимические законы без лишних усложнений. [c.132]

Непосредственное изучение работы коррозионных микропар, проведенное Акимовым и Голубевым [20, 27], впервые позволило на основе прецизионной методики измерять потенциалы катодной и анодной составляющих сплава в процессе коррозии. На основании этих данных и известных поляризационных кривых для структурных составляющих сплава были построены кривые распределения плотности тока по корродирующей поверхности и рассчитана общая величина тока, воспроизводимого коррозионным микроэлементом. Для всех исследованных этими авторами случаев коррозии гетерогенных сплавов было доказано близкое совпадение величин коррозии, рассчитанной по величине тока и наблюдаемой непосредственно по убыли веса образца. Это было прямым доказательством основной роли локально-электрохимического механизма коррозии для обследованных случаев. [c.150]

Проявление структурной и локальной коррозии сплавов зависит от природы структурных составляющих и физически неоднородных участков металла, но также и от величины окислитель но-восстановительного потенциала среды, концентрации водородных ионов и температуры раствора, присутствия поверхностно-активных веществ и адсорбционных свойств поверхности сплавов. Явления адсорбции также определяют электрохимическую гетерогенность сплавов, в зависимости от которой могут поддерл<иватьея различные плотности анодного тока на различных участках. [c.32]

Различные виды структурной и локальной коррозии определяются природой структурных составляющих и неоднородных участков поверхности, характеризующихся индивидуальным анодным поведением при различных потенциалах в соответствии с осо-бениобтями парциальных анодных кривых. [c.36]

PsA Микроскопическое исследование. Дальнейшим развитием ви- зуального метода исследования коррозии металлов является микроскопическое исследование. Так же как и в предыдущих случаях, микроскопическое исследование можно проводить после и во время проведения коррозионных испытаний. Микроскопическое исследование позволяет прежде всего подробно изучать избирательный и локальный характер коррозии межкристаллитную коррозию, межкристаллитное и внутрикристаллитное коррозионное растрескивание и корроз1ионную усталость, структурную и экстрагивную коррозию. Микроскопическое наблюдение коррозионных процессов во времени позволяет получить ценные данные о начале и характере развития коррозионных разрушений. Для наблюдения коррозионного процесса под микроскопом [1] поверхность образца — в виде шлифа или подготовленную другим способом — помещают в ванночку так, чтобы рабочая поверхность была повернута к объективу микроскопа. После чего ее наводят на фокус, наливают заранее отмеренное количество коррозионной среды и начинают наблюдение. Микроскопические наблюдения можно производить одновременно с электрохимическими, о чем более подробно сказано ниже в гл.ЛУ- [c.17]

Так, во многих случаях предотвращение коррозионных повреждений металла экранных труб вблизи стыков контактной сваркп удава. юсь обеспечпть путем выноса стыков из зон высоких теплонапряжений или только за счет качественной переварки их ручной электродуговой сваркой без подкладных колец. Устранение пароводяной коррозии труб — обводов горелок в ряде случаев достигалось их ошиповкой с нанесением огнезащитного хромитного либо карборундового слоя или за счет изменения аэродинамики факела с оттяжкой его от экрана и предотвращением на-броса пламени на трубы. Нередко предупреждение пароводяной коррозии требует реконструкции топочно-горелочных устройств и (или) изменения водно-химического режима. Общим последствием как подшламовой, так и пароводяной коррозии является потеря металла в локальной зоне коррозионного поражения вплоть до такого утонения стенки экранной трубы, когда она уже не выдерживает котлового давления при рабочей температуре. При этом ускорению разрушения может способствовать нарушение исходных структурных и механических характеристик металла под воздействием высоких температур. [c.35]

Повреждения первого типа происходят как при наличии самых различных отложений в экранных трубах (подшламовая, ракушечная, щелочная коррозия и т. п.), так и при их практическом отсутствии (пароводяная коррозия, коррозия в кислой среде, кислородная коррозия) в зонах и высоких, и пониженных тепловых нагрузок. При этом в большинстве случаев металл на участке повреждения сохраняет прочностные характеристики и остается пластичным. Непосредственно в местах наибольшего коррозионного износа стенки могут иногда обнаруживаться и структурные изменения металла, особенно при пароводяной и ракушечной коррозии, например сфе-роидизация перлита как результат локального перегрева металла под массивными бугорчагььми отложениями структура закалки (мартенсит) из-за внезапного контакта котловой воды с относительно горячим пятном стенки при разрушении и отслаивании магнетитной пленки или слоя отложений, а также при нарушении пузырькового кипения и попеременном контакге металла с паром и кипящей водой. [c.37]

Локальное химическое воздействие на поверхносгь металла обусловлено образованием вызывающего коррозию локализованного гальванического элемента. Происходит обмен зарядами, причем корродирующий металл является анодом. В зависимости от расположения катодов различают точечную коррозию и избирательную коррозию (рис. 3.2.51). При точечной коррозии вся структура металла подвержена коррозии, а при избирательной -только определенная структурная составляющая. [c.280]

Показано [129], что простая хромистая сталь 20X13 наиболее сильно склонна к точечной коррозии. Сравнительно большое количество углерода (0,22 %) расходуется на образование карбидов хрома, что ведет к локальному обеднению матрицы хромом, повышению химической и структурной гетерогенности стали и росту ее склонности к точечному коррозионному поражению. Дополнительное легирование стали более сильными карбидообразующими элементами (молибден, ванадий, ниобий и др.) снижает ее склонность к питтинговой коррозии, так как при этом перераспределение хрома в матрице стали вследствие ее термической обработки менее заметно. Нами также показано, что закаленные мартенситные стали, подверженные отпуску при 570—600°С, обладают большей химической неоднородностью и меньшей стойкостью к питтинговой коррозии, чем те же стали после отпуска при 660-700°С. [c.59]

Коррозионное разрушение металлов и сплавов происходит вследствие растворения твердого металла в расплавленном натрии, путем взаимодействия окислов металлов, располагающихся между зернами и натрием и его окислами [1,49], [1,57]. При взаимодействии, например, окиси натрия с окислами кремния могут образоваться легкоплавкие эвтектики, что ослабляет связь между зернами металла. При наличии в натрии кислорода и соответственно окислов натрия коррозия может протекать по электрохимическому механизму [1,49]. С этим обстоятельством возможно связана более высокая скорость растворения металлов в натрии при контактах разнородных материалов. Анодный процесс состоит в переходе ион-атомов из кристаллической решетки в расплав, катодная реакция — в восстановлении натрия из окисла до металла. О. А. Есин и В. А. Чечулин [I, 58] доказали, что эффективность катодного процесса восстановления натрия определяется скоростью диффузии ионов натрия в расплаве, содержащем его окислы. Локальные коррозионные элементы на поверхности металла могут образоваться вследствие структурной неоднородности, различных уровней механических напряжений, разрушения окисных пленок на отдельных участках поверхности и по ряду других причин. Устранение кислорода из расплава или связывание его в прочные соединения ингибиторами подавляет электрохимическую коррозию и, как известно, увеличивает стойкость конструкционных материалов в расплавленном натрии. [c.50]

Известно, что чистый алюминий обладает шсокой коррозионной стойкостью (Ш) в нейтральных и близких к ним средах. Его КС резко снижается в хлоридсодержащих средах за счет развития локальных видов коррозии в местах сопряжения структурных составляющих. Особенность алюминия сопротивляться локальным видам коррозии также сильно снижается и при его загрязнении примесями тт й железа, с которыми он образует катодные интерметадлидные фазы. [c.99]

Характерная особенность структуры 13етона — наличие открытых и закрытых пор, причем стенки тех и других покрыты пленкой гидроокиси кальция. Структура затвердевшего цементного замеса характеризуется большим количеством негидратированных частиц цемента, окруженных продуктами гидратации, а также локальными, скоплениями гидроокиси кальция. В результате реакций различных веществ с гидроокисью кальция образуются соединения, которые переходят в кристаллическую фазу и создают в стенках пустот в бетоне значительные растягиваюш,ие напряжения, разрушая его, структурные элементы. В первой фазе коррозии пустоты заполняются новыми соединениями, что приводит, естественно, к уменьшению пористости. В сочетании с первой фазой разбухания это вызывает впечатление роста прочности бетона на сжатие. [c.254]

При увеличении длительности работы питтинга возможно появление предельного тока (например, при потенциале д) вследствие диффузионного ограничения доставки в глубокий питтинг компонентов раствора и отвода продуктов реакции, и тогда анодная кривая вырождается в кривую Е Е Е, — что отмечалось при исследовании модельного питтинга [41, с. 77 71]. При потенциале коррозии Е , задаваемом окислительными свойствами среды (в условиях питтингообразования к более положительный, чем пт) происходит возникновение питтинга в результате взаимодействия адсорбированных активирующих анионов, например, хлор-ионов с пассивной пленкой в отдельных точках. Локальность процесса обусловлена негомогенностью поверхности металла и оксидной пленки и связанной с этим неравномерностью адсорбции анионов на пассивной пленке. Начальной стадии возникновения питтинга соответствует растворение структурных элементов поверхности, имеющих менее совершенную пассивацию. Несовершенство пассивной пленки может быть связано с каким-либо искажением структуры металла наличием границ зерен, различного рода включениями (металлическими и неметаллическими), выходом на поверхность кристаллов с менее благоприятной для пассивации ориентацией или же более тонкой неоднородностью, как, например, наличием дислокаций и включением в решетку инородных атомов. Местные изменения стойкости пассивной пленки могут быть вызваны также понижением концентрации основного пассивирующего компонента (например, хрома в коррозионностойких сталях), или дополнительных легирующих компонентов (Si, Мо и т. п.). На этой стадии отсутствуют заметные концентрационные изменения электролита и омические падения потенциала. Питтинг еще не имеет характерной полусферической формы, определяемой этими параметрами. [c.91]

Особенно большой вклад в развитие теории структурной коррозии был сделан Г. В. Акимовым и его школой Разработанная им теория многоэлектродны.х элементов, пможенная в основу структурной коррозии металлов, уже позволила решить ряд конкретных задач. Однако в настояш,ее время появилась необходимость учитывать не только локальные токи, но также и токи саморастворения структурных составляющих, которые обычно не принимались во внимание при построении поляризационных диа-]памм многоэлектродных электрохимических систем. [c.33]

Мы исходим из того, что в наиболее общем случае при pa v витии структурной коррозии необходимо учитывать как локальные токи, так и токи саморастворения, так как даже при эквипо-генциальной поверхности гетерогенного сплава существуют дифференциальные токи, которые могут определять структуру коррозии . Успешная борьба со структурной коррозией, как это следует из теории, может быть обеспечена путем изменения стационарного потенциала, увеличения анодной поляризуемости структурных составляющих и катодной защиты. [c.53]

При термообработке деталей из сталей Х15Н4АМЗ, Х15Н5Д2Т и др. с покрытием ЭВТ-10 иногда на поверхности образуются неглубокие точечные или размытые углубления. Металлографическим анализом установлено, что образование таких поверхностных дефектов при упрочняющей термообработке деталей связано с возникновением локальных очагов коррозии на деталях в отожженном состоянии. На отожженных деталях, находящихся в структурно-неоднородном и коррозионно-неустойчивом состоянии, при длительном хранении в условиях, не обеспечивающих защиты от влаги, происходит медленное коррозионное разрушение поверхности. Начинается оно [c.147]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...