Механизм химической коррозии. Защитные пленки на металлах

ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ ЗЛ. Механизм химической коррозии. Защитные пленки на металлах [c.31]

В этом случае процесс коррозионной эрозии или коррозионного износа металла нужно рассматривать, следовательно, как протекание двух сопряженных процессов 1) химического или, в случае электропроводной внешней среды, электрохимического взаимодействия металла с агрессивной средой и 2) механического процесса износа, разрушающего в первую очередь защитную пленку на поверхности металла. При достаточной активности коррозионной среды и не чрезмерно больших значениях величины приложенного механического воздействия непосредственный износ собственно металла, следовательно, может и не происходить, Общая скорость процесса коррозионной эрозии (или истирания) при таком механизме будет определяться не столько механическими свойствами самого металла, сколько скоростью химического и электрохимического процесса коррозии металла в данных условиях и механическими свойствами образующихся продуктов коррозии или защитных пленок . [c.256]

Точечная (питтинг) и щелевая коррозия имеют сходные механизмы коррозионного разрушения нарушается сплошность защитной пленки и в электролите не хватает кислорода для ее восстановления. Развитию коррозии способствует повышенная (начиная с 0,1 %) концентрация ионов Gl . Типичной средой для развития точечной коррозии является морская вода. Нагрев электролита ускоряет коррозию, ее скорость максимальна при температуре около 80° С и более чем в 100 раз больше скорости равномерной коррозии. В результате разрушения на поверхности металла появляются ямки глубиной и диаметром несколько миллиметров. Структурная и химическая неоднородность стали — выпадение карбидов из [c.481]

При химическом взаимодействии металлов с окружающей средой продукты коррозии образуются непосредственно на металлической поверхности, в зоне реакции, что не обязательно для механизма электрохимической коррозии. Вследствие этого скорость газовой коррозии чаще всего (исключая образование очень рыхлых пористых пленок или возгоняющихся продуктов коррозии) тормозится, в основном, процессом встречной диффузии компонентов агрессивной среды и частиц металла (обычно в виде ионов) в защитной пленке. В этом случае наблюдается постепенное снижение скорости коррозии во времени (параболический или логарифмический закон окисления). [c.36]

Механизм сухой ат-атмосферной коррозии металлов аналогичен химическому процессу образования и роста на металлах пленок продуктов коррозии, описанному в гл. 1. Процесс сухой атмосферной коррозии металлов сначала протекает быстро, но с большим торможением во времени так, что через некоторое время ( порядка нескольких минут или десятков минут) устанавливается практически постоянная и очень незначительная скорость (рис. 130), что обусловлено невысокими температурами атмосферного воздуха. Так протекает процесс образования на металлах в кислороде или сухом воздухе тонких окисных пленок, что приводит к потускнению поверхности металлов. Если в воздухе содержатся другие газы, например сернистые соединения, защитные свойства пленки образующихся продуктов коррозии могут снизиться, а скорость коррозии в связи с этим несколько возрасти. Однако, как правило, сухая атмосферная коррозия не приводит к существенному коррозионному разрушению металлических конструкций. [c.242]

Защита от коррозии путем воздействия на анодные или катодные участки поверхности обеспечивается противокоррозионными пигментами. В зависимости от механизма действия различают пигменты-ингибиторы и пигменты-пассиваторы. Анодное ингибирование достигается пигментами, обладающими способностью принимать электроны или увеличивать pH среды и вследствие химических процессов окисления или гидратации образовывать на анодных участках защитные пленки. Результатом их действия является смещение электродных потенциалов металлов в более положительную сторону, в том числе в область пассивного состояния, в которой коррозии металла не происходит. Приведенные ниже данные показывают сдвиг стационарного потенциала стали в воде под влиянием добавок пигментов [c.164]

Прежде чем перейти к изложению некоторых современных теорий химической коррозии и частного случая окисления металла, базирующихся в основном на ионно-электронных представлениях о механизме этих процессов, необходимо разобрать механизм электропроводности в ионных кристаллах. Как мы уже раньше видели, защитные пленки, являющиеся обычно типичными ионными кристаллами, имеют общий механизм для диффузии и электропроводности. Оба эти явления — и диффузия и электропроводность в ионном кристалле — определяются возможностью перемещения ионов в кристаллической решетке. Наложение электрического поля только изменяет присущий явлению диффузии характер преимущественного движения заряженных ионов в кристаллической решетке от большей концентрации к меньшей, придавая ему направленное движение, определяемое зарядом ионов. [c.64]

Противокоррозионные присадки защищают металл от химической коррозии путем образования на нем адсорбционных пленок, устойчивых к воздействию коррозионноагрессивных веществ — масел или топлив. Механизм действия противокоррозионных присадок обычно не связывают со способностью их предотвращать окисление нефтепродуктов, хотя некоторые из этих продуктов ведут себя и как антиокислители. Образующаяся на металле защитная пленка изолирует металл от масла и в какой-то мере тормозит развитие окисления, так как металлы в большинстве являются катализаторами окислительных процессов. Кроме того, многие противокоррозионные присадки солюбилизируют, т. е. включают в свои мицеллы первич ные продукты окисления, предотвращая таким образом их накопление в виде коррозионноагрессивных соединений. [c.73]

При использовании пассивирующих ингибиторов необходимо учитывать две особенности присущего им механизма защиты. Первая из них заключается в том, что защитная пленка ( фильм — по Кис-тяковскому) очень часто не бывает сплошной. Причины нарушения сплошности не вполне ясны. Считается, что они связаны с наличием на поверхности металла различного рода неоднородностей, в первую очередь, неметаллических включений [89 137], а также структурных и структурно-химических дефектов, резко выраженных границ зерен с повышенной сегрегацией примесей и т. д. В местах нарушения сплошности — в просветах или в порах металл оказывается обнаженным и, контактируя со средой, корродирует.В присутствии ингибитора общая коррозия переходит в местную, сосредоточенную на отдельных, относительно небольших участках. Это явление наблюдается либо при недостатке ингибитора, либо в результате пробоя пленки в присутствии активных анионов, чаще всего хлоридов. В последнем случае говорят о достижении потенциала перепассива-ции или потенциала питтингообразования. Условием такой локали- [c.53]

Лерман и Шулденер [100] показали, что действующий в рассматриваемом случае механизм защиты связан с образованием на поверхности металла тонкой пленки. Они нашли, что в обработанном растворе устанавливается некоторое равновесие между ионной и коллоидной формами силиката. Защитные свойства пленки зависят, по-видимому, от характера слоя продуктов коррозии, образовавшегося первоначально на поверхности металла. Продукты коррозии, представляющие собой гидратированные окислы, извлекают из раствора ионизованные (заряженные отрицательно) компоненты силиката. Этот желатинообразный осадок силиката захватывает частицы, механически увлеченные водой. Поскольку вода и пленка имеют в этом случае слегка щелочную реакцию, в пленке осаждаются также железо и компоненты, обусловливающие жесткость воды. Химический анализ такой защитной пленки показывает, что она содержит большое количество окиси кремния [101], Пленка сходна по своей структуре с силикагелем и во влажном состоянии является полупроницаемой в сухом же она представляет собой тонкое покрытие, окрашенное в коричневый цвет за счет продуктов коррозии железа. Образование пленки немедленно приводит к прекращению коррозии и одновременно также к дальнейшему росту самой пленки. Таким образом, пленка как бы сама регулирует свою толщину [101]. Она является и самозалечивающей , поскольку в случае частичного удаления ее с поверхности, металл начинает корродировать, и на поврежденном месте возникает свежая пленка за счет силикатов, находящихся в обработанной воде. щ [c.114]

Многочисленные лабораторные, стендовые и натурные испытания подтверждают, что трение и другие физические процессы в сочетании с химической и электрохимической коррозией приводят к наибольшему износу машин и механизмов, причем электрохимические факторы часто имеют превалирующее значение. На специальном стенде, обеспечивающем возвратно-поступательное движение ползуна в контакте с калиброванным цилиндром, были проведены исследования механического и коррозионно-механического износа стали [35] . Показано, что факторами электрохимической коррозии могут определяться общие закономерности и интенсивность износа трущейся пары. Изучая коррозионный износ в смазочных маслах на специальном трибометре (медный цилиндрический вращающийся образец в контакте со стальным диском), Б. Дмитров пришел к выводу, что трибомеханические нагрузки усиливают процесс коррозии в результате активации металла и разрушения защитного слоя [99]. При правильно выбранных композициях присадок к маслам развитие трибохимических реакций, наоборот, способствует уменьшению износа трущейся пары в результате интенсивного образования хемосорбционных защитных пленок. [c.111]

Механизм фреттинг-корроаии, так же как любого коррозионно-механического износа, объясняется протеканием химической и (или) электрохимической коррозии с последующим илн одновременным наложением механического фактора отличается он тем, что продукты износа не выводятся из зоны контакта. Таким образом, механический износ разрушает защитные окисные пленки на пов )хности металла, а продукты разрушения, более твердые, чем ювенильный металл, оставаясь в зоне контакта, вызывают абразивный его износ (каверны, вмятины и пр.), что, в свою очередь, интенсифицирует электрохимический процесс в результате разрушения пассивных пленок и поляризации поверхности металла. Способы борьбы с фреттинг-коррозией принципиально не отличаются от способов борьбы с коррозионно-механичеоким износом используют металлические постоянные покрытия (свинцевание, меднение, серебрение, золочение, цинкование и т. д.) неметаллические постоянные покрытия (фосфатирование, анодирование, сульфидиза-ция и т. д.), а также различные масла, пластичные смазки, удаляемые и неудаляемые пленочные покрытия. Так как одним из основных факторов коррозионно-механического износа, в частности фреттинг-коррозии, является электрохимическая коррозия, предпочтение отдается рабоче-консервационным и другим ингибированным защитным смазочным материалам. [c.117]

Возможность применения протектора для борьбы с разрушением металлов открылась после установления электрохимической природы их разрушения в растворах электролитов, в том числе и морской воде. Впервые в ясном виде электрохимический механизм разрушения медной обшивки кораблей показал русский академик А. И. Шерер в своих публичных лекциях по физико-химическому курсу (Петербург, 1824 г.). Быструю коррозию железных твоздей в контакте с медью он объяснил особым элекрохимиче-ским процессом. Специальной обработкой железных гвоздей, путем образования на их поверхности защитной окисной пленки, С. П. Власову еще в 1820 г. удалось снизить скорость разрушения медной обшивки кораблей. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...