Микрогальванические коррозионные элементы

Особенности коррозионных разрушений материалов под действием морской воды во многом обусловлены специфическими свойствами этой воды. К таким свойствам относятся высокое содержание в ней хлоридов кальция и натрия присутствие соединений Са2+ и Mg2+ вызывающих осаждение нерастворимых солей высокая электропроводность, способствующая функционированию микрогальванических коррозионных элементов [c.13]

Глава 2. ТЕОРИЯ КОРРОЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И ГРУНТАХ 8. Микрогальванические коррозионные элементы [c.29]

Микрогальванические коррозионные элементы [c.32]

Рис. 12. Схема перехода от обычного гальванического элемента к микрогальваническому коррозионному элементу а — обычный гальванический элемент (уменьшено) б — модель короткозамкнутого гальванического элемента в — микроэлементы на поверхности металла (увеличено)

Если бы не было поляризации, то разность потенциалов между электродами короткозамкнутых коррозионных микроэлементов достигала бы максимальных значений, возникал бы максимальный коррозионный ток и электрохимическая коррозия протекала бы с большей скоростью. Явление поляризации приводит к уменьшению разности потенциалов между электродами, соответственно уменьшаются коррозионные токи, а следовательно, и скорость электрохимической коррозии. На рис. 1.5 схематически показано изменение потенциалов электродов микрогальванического коррозионного элемента в результате поляризации. Отрицательные значения потенциала увеличиваются по оси ординат в напра- [c.36]

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]

Представление о том, что коррозия порождается разностью потенциалов между анодными и катодными участками и ее скорость пропорциональна этой разности, лежит в основе так называемой теории микрогальванических элементов Определенный вклад в суммарную скорость коррозии этот фактор действительно вносит. Однако вклад этот весьма невелик, обычно меньше 1—2 %, и исчезающе мал для чистых металлов. В первом приближении поверхность корродирующего металла можно считать изопотенциальной. Скорость коррозии определяется значением анодной плотности тока при коррозионном потенциале. Сказанное относится к микрогальваническим элементам, но не к полиметаллическим системам, где коррозия происходит при контакте разнородных металлических частей значительных размеров. Количественный анализ этих явлений приведен в [2а и 2Ь]. — Примеч. ред. [c.24]

Установлено, что контролирующим фактором этого процесса является скорость диффузии кислорода к катодным участкам коррозионных микрогальванических элементов. Роль угольной кислоты сводится к подкислению коррозионной среды и повышению ее буферной способности. [c.60]

Особенно неблагоприятное влияние на коррозионное поведение алюминия оказывает загрязнение поверхности благородными металлами, так как при этом нарушается сплошность пленки и образуются микрогальванические элементы. [c.132]

На рис. 1 показана принципиальная схема коррозионного микрогальванического элемента, а конкретное расположение анодных и катодных участков на поверхности дюралюминия, корродирующего в морской воде, показано на рис. 2, Отмечается различие в значении электродных потенциалов катодных и анодных участков. [c.118]

Рис. 1. Схема коррозионного микрогальванического элемента

Появление коррозионных микрогальванических элементов в случае щелочной хрупкости объясняется различием потенциалов, между телами кристаллитов, выполняющих роль катодов, и их гранями, потенциал которых, вследствие механических напряжений металла в этом месте сильно понижен при известных условиях участки металла вблизи граней кристаллитов являются анодами. При воздействии на напряженный металл раствора, имеющего определенную коррозионную агрессивность, эти напряженные частицы, расположенные по границам зерен можно удалить, не затрагивая частиц в самих кристаллитах. [c.268]

Микрогальванические элементы возникают также между различными фазами сплавов и даже в чистых металлах, где роль анодов играют границы зерен и другие дефектные участки, а роль катода — тело зерна. Чем больше отдельные фазы (участки) металла отличаются своими электрохимическими потенциалами, тем быстрее происходит коррозионное разрушение. [c.291]

Бактерии могут вырабатывать серную, муравьиную, уксусную и другие карбоновые кислоты, деполяризовать катодные участки коррозионного микрогальванического элемента, окислять ионы металлов и ассимилировать электроны с поверхности металлов [35]. [c.56]

Причина электрохимической коррозии заключается в электрохимической неоднородности поверхности, соприкасающейся с раствором электролита, что приводит к образованию макро- и микрогальванических элементов на поверхности металла, работа котор-ых сопровождается протеканием коррозионного тока (рис. 11-16). [c.651]

Если примеси находятся в алюминии в виде отдельных включений, то во влажной атмосфере и электролитах работают коррозионные микрогальванические элементы. При коррозии в нейтральных средах, в зоне прикатодных участков этих короткозамкнутых элементов, раствор подщелачивается и может разрушать естественную окисную пленку на поверхности металла, обычно предохраняющую алюминий от дальнейшего взаимодействия с внешней средой. Если эти примеси образуют с алюминием твердый раствор или химические соединения, то они участвуют в образовании защитной окисной пленки, снижая ее защитные свойства. [c.7]

Межкристаллитную коррозию котельного металла нужно рассматривать прежде всего как частный случай электрохимической коррозии, протекающей по границам зерен напряженного металла, находящегося в контакте со щелочным концентратом котловой воды. Появление коррозионных микрогальванических элементов вызывается различием потенциалов между телами кристаллитов, выполняющими роль катодов. Роль анодов выполняют разрушающиеся границы зерен, потенциал которых вследствие механических напряжений металла в этом месте сильно понижен. При известных условиях эти грани служат разрушающимися анодами. При повышенных концентрациях МаОН разность потенциалов между телом кристаллитов и- их гранями достигает при высоких температурах столь заметной величины, что ее достаточно для развития электрохимической коррозии. Таким образом, граничные слои зерен оказываются электрохимически повышенно активными, что и приводит к ускоренному протеканию коррозии по границам зерен между кристаллитами напряженного металла. Начавшись, процесс может усиливаться за счет того, что при наличии больших внутренних, напряжений происходит отделение зерна от зерна по ослабленным границам в результате образуется трещина и котловая вода получает возможность еще глубже протекать в металл, в связи с чем происходит разрыв межкристаллических прослоек металла и дальнейшее распространение межкристаллитной коррозии. [c.167]

Рис. 22. Способ обнаружения коррозионных микрогальванических элементов (а) и графики распределения потенциалов и плотности тока (б) на поверхности корродирующего металла

Теория микрогальванических элементов развита в работах Г. В. Акимова и его сотрудников. Их представления о механизме коррозионного процесса реальны и не утратили значения и в настоящее время, хотя, исходя из теории микрогальванических элементов, нельзя, например, объяснить коррозию металлов высокой степени чистоты. [c.33]

Межкристаллитная коррозия протекает с некоторым ускорением в начальный период разрушение металла происходит очень медленно и без деформации, а затем с течением времени скорость его резко возрастает и может принять катастрофические размеры. Межкристаллитную коррозию котельного металла нужно рассматривать прежде всего как частный случай электрохимической коррозии, протекающей по границам зерен напряженного металла, находящегося в контакте со щелочным концентратом котловой воды. Появление коррозионных микрогальванических элементов Е6 [c.56]

В огромном большинстве случаев приходится иметь дело с коррозией металлов в электролитах, когда коррозионный процесс обусловлен действием микрогальванических элементов, т. е. с электрохимической коррозией. [c.33]

Электрохимическая коррозия имеет место при воздействии на металл растворов электролитов (солей, кислот, щелочей) и коррозионно-активных газов (кислорода, углекислого газа) и связана с прохождением электрического тока от одной части металла к другой. Возникновение тока объясняется тем, что при соприкосновении металла с электролитами на его поверхности образуются микрогальванические элементы. Возникновение последних обусловлено в основном электрохимической неоднородностью поверхности раздела металл — электролит вследствие неоднородности металла, наличия на отдельных участках поверхности нагрева различных отложений, неодинаковых концентраций электролита и неравномерного распределения продуктов коррозии на поверхности металла. [c.357]

Современная теория рассматривает коррозию металлов как электрохимический процесс, протекающий на границе раздела металл— электролит. Основным необходимым условием, определяющим скорость коррозионного процесса, является наличие на поверхности металла или сплава микрогальванических элементов, т. е. участков с различной величиной электродного потенциала. Эту точку зрения развивают в своих работах как отечественные, так и некоторые иностранные ученые Г. В. Акимов [10, 11], Н. А. Изгарышев [26], Ю. Эванс [64] и другие [58, 31, 45, 82, 78, 81]. [c.3]

Стеклоэмалевая покровная пленка, являясь диэлектриком (рис. И, а), не будет принимать непосредственного участия в возникновении и развитии электрохимической коррозии на стали. В этом случае на свободных от покрытия участках стали коррозионное разрушение протекает по приведенной выше схеме (см. рис. 11) за счет работы микрогальванических элементов, образующихся на поверхности основного металла. [c.60]

Электрохимическая коррозия металлов и сплавов имеет место при контакте с влажными газами и жидкими электролитами (водные растворы, расплавы). Для этих процессов характерно пространственное разделение компонентов, участвующих в реакциях окисления (анодные реакции) и реакциях восстановления (катодные реакции). В реальных условиях поверхность технического металла или сплава является обычно электрохимически неоднородной — отдельные участки ее (анодные и катодные) обладают различными значениями электродного потенциала. Причины электрохимической неоднородности весьма многочисленны из-за включений, неоднородных и несплощных пленок из продуктов коррозии, напряжений различного рода и знака, различной концентрации компонентов-окислителей на отдельных участках. Таким образом, на поверхности технического металла или сплава возникают бесчисленные микрогальванические коррозионные элементы (микропары), генерирующие коррозионный ток, суммарная величина которого определяет материальный эффект коррозии. Возможно также возникновение макрогальванических коррозионных элементов (макропар) в тех случаях, когда локализация анодной и катодной реакции происходит на значи- [c.116]

Визуальные наблюдения ведут и над агрессивной средой. Если она неподвижна, то можно определить зону распространения продуктов коррозии. В электролиты вводят специальные реагенты, позволяющие наблюдать за распределением катодных и анодных участков по поверхности металла. К таким реагентам относятся КзРе(СМ)б-2Н20, с помощью которого можно фиксировать анодные участки по синему окрашиванию раствора, и фенолфталеин, окрашивающийся в розовый цвет под действием щелочной реакции на катодных участках металлической поверхности. Применение этих реагентов позволяет наблюдать за появлением на поверхности металла коррозионных микрогальванических элементов. [c.39]

Для оборудования, эксплуатирующегося в контакте с морской водой, типичным видом коррозионных разрушений является подповерхностная коррозия. Она начинается с поверхности, но преимущественно распространяется под поверхностью таким образом, что процесс разрушения и продукты коррозии оказываются сосредоточенными в некоторых областях в металле (каверны). Подповерхностная коррозия часто вызывает вспучивание металла и его расслоение. Такой вид разрушения металла часто встречается в узких щелях, негерметичных механических узлах, под слоем накипеобразных отложений, т. е. в обедненных кислородом зонах. Содержание кислорода в каверне еще ниже. Металл в области каверны становится анодом коррозионной пары дифференциальной аэрации, а катодом служит участок поверхности металла, контактирующий с хорошо аэрированной водой. В результате действия микрогальванического элемента происходит перенос ионов С1 в анодное пространство, что еще больше интенсифицирует процесс коррозии. Все это приводит [c.14]

Исследования структуры пленки, формирующейся при добавлении в воду Ре504, позволили определить возможный механизм защитного действия соединений железа [80]. Собственная оксидная пленка на внутренней поверхности медного сплава состоит из двух слоев оксидов внутреннего прилегающего к металлу слоя СпгО и внешнего контактирующего со средой СпгО — СиО. Соотношение толщины оксидных слоев лимитируется многими факторами. Оксидные пленки такого типа имеют микропоры, по которым диффундируют ионы. Это приводит к образованию связанных друг с другом коррозионных микрогальванических элементов и способствует протеканию общей равномерной коррозии сплава. Однако вследствие возможной гетерогенности поверхности сплава (что связано с методом изготовления, с образованием инкрустаций при эксплуатации, повышением концентрации солей в воде при аварийных или технологических простоях системы и в результате местных повреждений защитного оксидного слоя) возникают условия для протекания язвенной коррозии и как результат такого процесса наблюдается быстрое образование сквозных свищей. Нестабильность защитного слоя из оксида меди влияет и на другие виды коррозионного и коррозионно-эрозионного разрушения. [c.150]

Значительное влияние на коррозионную устойчивость оказывает фазовое и структурное состояние сплавов. Наибольшим сопротивлением коррозии обладают однофазные сплавы — твердые растворы и химические соединения, так как при этом создаются менее благоприятные условия для работы микрогальванических элементов. Многофазные сплавы корродируют быстрее. Однако известны случаи, когда многофазные сплавы имеют высокие антикоррозионные свойства (например, силумины — сплавы алюминия с кремнием). На коррозию влияет чистота поверхности чем чище поверхность изделия, тем сопротивление коррозии выше. Напряженность поверхности металла повышает коррозию металл, подвергнутый пластической деформации, корродирует быстрее. Большое влияние на коррозиеустойчивость оказывает термическая обработка. [c.183]

На каждом макрогальваническом элементе сварного соединения протекают коррозионные процессы за счет работы мяогоэлектродной микрогальванической системы. [c.73]

Применявшаяся нами методика исследования работы микрогальванических элементов на поверхности корродирующих сплавов вполне себя оправдала. Когда структура сплава позволяет достаточно точш) определить соотношение площадей йатодных и анодных электродов микроэлемента, и это соотношение мало изменяется в процессе коррозии, когда отсутствуют пленки, уменьшающие активную поверхность электродов и тем самым изменяющие соотношение площадей между ними, этим методом можно с достаточной степенью точности определить плотность тока на анодных и катодных электродах микроэлемента путем непосредственных электрических измерений и затем рассчитать величину коррозии сплава в соответствующих условиях. Опытные данные показывают, что плотности тока на структурных составляющих сплава, рассчитанные тремя разными путями — по результатам коррозионных опытов, по анодной поляризационной кривой и по катодной поляризационной кривой электродов микроэлемента,— достаточно хорошо сходятся между собой. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...