Кинетика химической коррозии

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ [c.39]

Как уже указывалось во введении, хотя термодинамика дает возможность определить, насколько изучаемая система отдалена от состояния равновесия, однако она в большинстве случаев не дает ответа на весьма важный и с теоретической и особенно с практической стороны вопрос с какой скоростью будет протекать термодинамически возможный коррозионный процесс Рассмотрением этого вопроса, а также установлением влияния различных факторов на скорость коррозии и характер коррозионного разрушения металлов занимается кинетика коррозионных процессов, а применительно к химической коррозии — кинетика химической коррозии металлов. [c.39]

I.6. КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ [c.35]

Начавшийся после увлажнения поверхности металла коррозионный процесс протекает по законам химической я электрохимической кинетики. Скорость коррозии металла при этом зависит от степени увлажнения, химизма атмосферы (природы и концентрации ионов в пленке электролита), температуры, электрохимических свойств самого металла и продуктов его коррозии, частоты увлажнения и т. д. Нередко процессы коррозии осложняются фотохимическими явлениями и продуктами жизнедеятельности биосферы. [c.70]

В книгу включены в необходимом объеме также данные по термодинамике и кинетике химической и электрохимической коррозии применительно к условиям работы котельных агрегатов с учетом влияния на протекание коррозии состава металла, характера среды и других химических и теплотехнических факторов. [c.4]

Особенности коррозионно-эрозионного разрушения металлов и сплавов в скоростных газовых потоках. При небольших скоростях газовых потоков влияние динамических эффектов на механизм и кинетику газовой коррозии незначительно. Однако при скоростях потоков, сравнимых со скоростью звука, кинетическая энергия газовых молекул растет пропорционально квадрату М-числа М — число Маха, представляющее собой отношение скорости течения газа к местной скорости звука в газообразной среде) и становится сравнимой с тепловой энергией. Известно, что вблизи поверхности, обтекаемой скоростным газовым потоком, образуется пограничный слой изменения скорости, давления и температуры, в котором и определяют энергетическое воздействие среды на металл. Разрушение металлической поверхности в скоростных газовых потоках происходит вследствие механического, теплового и химического воздействия, интенсивность которых определяется составом газовой среды, [c.252]

Кинетика газовой (химической) коррозии металлов [c.46]

Физические модели, подобные во времени, создают для исследования кинетики процессов коррозии, старения, биоповреждений, получения характеристик, выражающих сущность изучаемых явлений, сокращения времени эксперимента. Основное условие при этом — физическое подобие модели и объекта, предполагающее идентичность или сходство физической природы и тождественность кинетических характеристик. Получили распространение модели на базе использования эквивалентных материалов. Возможно также ужесточение условий проведения эксперимента без изменения физико-химических свойств среды [9, 12]. [c.95]

Химическая коррозия протекает по законам химической кинетики в чистом виде она происходит, если на поверхности металла конденсируется вода. Примером химической коррозии является процесс окисления при высоких температурах металлической арматуры печей, клапанов двигателей внутреннего сгорания, лопаток газовых турбин, элементов электронагревателей и других деталей, а также окисление металла в жидкостях органического происхождения (спирте, бензине, нефти, мазуте и т. п.). [c.173]

С увеличением температуры скорость газовой коррозии экспоненциально возрастает. Так как по этой же зависимости происходит возрастание скорости диффузионных процессов и кинетики гетерогенных химических реакций, то зависимость скорости химической коррозии К от абсолютной температуры Т может быть выражена [c.36]

Возможность химических превращений должна учитываться как при оценке кинетики процессов коррозии, так и при выборе средств защиты от коррозии. Особенно это важно при решении вопросов защиты от коррозии металлов электрохимическими методами. [c.25]

Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций и не сопровождается возникновением электрического тока (например, коррозия в неэлектролитах или сухих газах). Электрохимическая коррозия подчиняется законам электрохимической кинетики и обычно сопровождается появлением электрического тока (например, коррозия металлов в электролитах). При электрохимической коррозии первым критерием коррозионной стойкости металла является стандартный электродный потенциал, который возникает при погружении металла в электролит. Чем меньше потенциал, тем меньшей коррозионной стойкостью при прочих равных условиях обладает металл. [c.65]

Химической называют такую коррозию, когда металл вступает в прямое химическое взаимодействие с окружающей средой или с некоторыми компонентами среды. Это обычная химическая реакция, которая подчиняется законам химической кинетики гетерогенных реакций. Химическая коррозия протекает в средах, не проводящих электрического тока в сухих газах и неэлектролитах. Протекающие при этом окислительно-восстановительные реакции осуществляются путем непосредственного перехода электронов в атомы металла на окислитель, входящий в состав среды. При химической коррозии окисление металла и восстановление окисляющего агента среды происходит в одном акте. Примером химической коррозии является газовая коррозия выпускного тракта двигателей отработавшими газами. В топливной системе двигателей химическая коррозия возможна за счет взаимодействия металлов с некоторыми сернистыми соединениями, содержащимися в топливах. [c.82]

При химической коррозии металлов окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды подчиняется законам химической кинетики гетерогенных реакций. Этот вид коррозии протекает в неэлектролитах и сухих газах. В авиационной технике химическая (газовая коррозия) происходит под действием высоких компонентов среды при температурах на деталях из стали, нагреваемых на несколько сотен градусов, и выражается образованием окислов металла. Среди защитных средств лакокрасочные покрытия замедляют газовую коррозию при нагреве до 500—600° С. Выше этих температур лакокрасочные покрытия не являются эффективным средством. [c.33]

Электрохимическая коррозия — процесс, подчиняющийся законам электрохимической кинетики. В отличие от химической коррозии в этом случае всегда протекают две группы реакций — катодная и анодная, которые не обязательно локализованы на определенных участках поверхности корродирующего образца. За счет возникающего электрического тока возможно удаление продуктов коррозии от участков разрушения. [c.37]

Термодинамика, кинетика и механизмы химической коррозии 8 [c.3]

Курс состоит из трех основных частей химическая коррозия, электрохимическая коррозия и методы защиты металлов от коррозии. Кроме того, большое внимание уделено термодинамике, кинетике и механизмам электродных реакций на металлах, а также локальным коррозионным процессам. Основные научные положения проиллюстрированы па конкретных видах коррозии и способах защиты от пее. [c.7]

Химическая коррозия подчиняется основным законам чисто химической кинетики гетерогенных реакций и относится к случаям коррозии, [c.16]

Коррозия является процессом химического или электрохимического взаимодействия металлов с коррозионной средой. Для установления механизма и общих закономерностей этого взаимодействия и разработки методов борьбы с ним необходимо знание свойств металлов и коррозионных сред, а также основных закономерностей химических и электрохимических процессов. Поэтому научной базой для учения о коррозии и защите металлов являются металловедение и физическая химия, в первую очередь такие ее разделы, как термодинамика и кинетика гетерогенных химических и электрохимических процессов. [c.10]

Понимание физико-химической природы коррозионного разрушения наиболее важно в случае роста трещин при низких значениях коэффициента интенсивности напряжений, кинетика которых определяет долговечность изделий с трещиной. Здесь доминирующим является либо водородное охрупчивание, либо локальное анодное растворение. Механизм водородного охрупчивания (см. 41) характеризуется тем, что независимо от состава среды и приложенного потенциала в вершине трещины вследствие гидролиза продуктов коррозии устанавливаются всегда такие значения pH и потенциала, при которых термодинамически воз-моя ен проце.сс разряда ионов водорода [c.344]

Установка может быть использована и для исследования коррозии металлов, применяемых для изготовления аппаратов химических производств, работающих с водными средами. Следует иметь в виду, что при коррозионных испытаниях в данной установке нельзя смоделировать и воспроизвести условия для исследования влияния на кинетику коррозии температурного градиента по высоте -стенки. [c.162]

Влияние температуры. Согласно общим законам химической кинетики, повышение температуры воды должно усиливать коррозию металла. Однако в случае кислородной коррозии при повышении температуры коррозионной среды необходимо учитывать возможность одновременного удаления части агрессивных агентов, а также протекание других побочных явлений. В открытых системах (баках, негерметизированных смешивающих подогревателях), где при подогреве воды возможно выделение растворенных в ней газов, скорость коррозии сначала увеличивается с ростом температуры, а затем уменьшается, так как интенсификация кор- [c.22]

Кинетика коррозии имеет гораздо большее значение, чем термодинамическая возможность коррозии. А построение ряда металлов по их химической стойкости, выраженной стандартными потенциалами (табл. 1), не имеет большого практического значения [6, 8]. [c.12]

Температура влияет на кинетику процессов переноса и химических реакций, скорость которых возрастает экспоненциально, в соответствии с уравнением Аррениуса [8]. В реальных условиях образование продуктов коррозии происходит с одновременным изменением агрессивности среды. [c.20]

На основании проведенного термодинамического анализа имеющихся данных по водородопроницаемости и, учитывая кинетику физико-химических реакций, можно полагать, что процесс обезуглероживания углеродистой стали возможен и при температурах 200-250, но для этого необходимы очень высокие давления водорода. При сравнительно невысоких давлениях (50-600 атм) скорость химической реакции очень мала и,как будет показано ниже, водородная коррозия стали по существу не наблюдается. [c.137]

В сплавах на основе железа и никеля при температурах 425— 800 °С наблюдалось катастрофическое науглероживание в виде металлического пылеобразования [96, 97]. Эта сильно локализованная форма коррозии и питтинга, как правило, развивается из. таких участках поверхности, где произошло разрушение защитной окисной пленки, которая сначала науглероживается, а затем в результате механического [96] или химического [97] воздействия превращается в пыль, состоящую из графита, металла, смешанных окислов и карбидов. Тщательно исследуются также термодинамика и кинетика растворения азота в сплавах, а также образование выделений нитридов [98] и формирование поверхностных нитридных окалин [99]. [c.24]

В. данной главе рассматриваются вопросы химической коррозии металлов. Процесс разрушения металлов и сплавов вслодст-ине взаимодействия их с внешней средой, не сопровождающийся возникновением электрических токов, называют химической коррозией. Характерной особенностью процесса химической коррозии является, в отличие от электрохимической коррозии, образование продуктов коррозии непосредственно в месте взаимодействия металла с агрессивной средой. Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций и наблюдается при действии на металл сухих газов или жи.чкпх иеэ.лектролитов. [c.131]

При химическом типе коррозии окисление металла и восстанов-ленне окислителя протекают в одном акте. Скорость химической коррозии определяется основными закономерностями кинетики химических гетерогенных реакций. В ряде случаев установлена возможность протекания коррозии ио электрохимическому механизму с участием химических реакций. [c.11]

Существуют различные варианты проведения испытаний на горячую коррозию с йомощью трубчатых печей. Простейший способ — это выдержка в контролируемой газовой среде при определенной температуре образца с нанесенным на него слоем осадка требуемого состава [9]. Осадок обычно наносится на подогретые ( 100 °С) образцы напылением из раствора, содержащего смесь необходимых химических соединений. Кинетика горячей коррозии может определяться путем постоянного взвешивания образцов по ходу испытания. При некоторых условиях в процессе испытания может происходить испарение нанесенного модифицирующего слоя, что усложняет интерпретацию результатов и делает необходимым проведение детального металлографического анализа образцов после окончания температурной выдержки. [c.53]

Имеются многочисленные данные о сильном влиянии химического состава и структуры продуктов коррозии на кинетику атмосферной коррозии металлов [88, 113, 114]. Фейт-кнехт [115] считает, что скорость атмосферной коррозии металлов зависит от стехиометрического состава конечных продуктов реакций. С этой точки зрения особенно важным становится природа и концентрация агрессивных примесей, абсорбирующихся в продуктах коррозии. [c.178]

Химическая коррозия подчиняется основным законам чисто химической кинетики гетерогенных реакций и относится к случаям коррозии, не сопровождаюш,имся возникновением электрического тока, например, воздействие на металл жидких неэлектролитов (органических веществ, растворов неорганических веществ в органических растворителях, нефти и продуктов ее переработки и др.). [c.52]

Все это, а также отзывы по второму изданию книги, поступившие в связи с широким техническим и научным обсуждением этого учебного пособия, в которых были высказаны пожелания о введении некоторых изменений и необходимости дополнения книги новыми главами, побудило автора переделать некоторые главы книги, сократить менее ценный материал и написать новые главы. Книга дополнена следующими главами глава VI Влияние конструктивных особенностей элементов аппаратов и сооружений на коррозионный процесс глава VII Разрушение металлов при совместном действии коррозионных и механических факторов глава XV Коррозия новых конструкционных металлов и сплавов . Вместо одной главы Пластические массы , помещенной во втором издании, дано пять глав по высокополимерным материалам. Коренной переработке подверглись главы II, III и IV по кинетике процессов электрохимической коррозии и пассивности металлов и глава IX по химической коррозии. Глава XXXI по углеграфитовым и древесным материалам значительно расширена в первой части, учитывая большое значение этих материалов в химическом машиностроении, и сокращена во второй части. Сокращены также глава I, поскольку вопросы строения металлов и растворов подробно рассматриваются в различных учебниках, и глава XVI Металлические защитные покрытия и химические методы обработки , поскольку эти способы защиты в химическом машиностроении неэффективны. [c.4]

Химическая коррозия подчиняется основный законам чисто химической кинетики гетерогенных реакций и относится к случаям коррозии, не сопровождающимся электрическим током (например, коррозия в неэлектролитах или су.хих газах). Элек-фохимическая коррозия подчиняется законам электрохимической кинетики и относится обычно к случаяхм коррозии с возможностью протекания электрического тока (например, коррозия металлов в электролитах). Более глубокое различие механизмов коррозии этих двух типов будет рассмотрено ниже. [c.14]

Фреттинг-коррозия возникает также в вакууме, в среде кислорода, азота и гелия. Интенсивность изнашивания при фреттинг-коррозии в атмосфере воздуха выше, чем в вакууме и среде азота, а в кислороде больше, чем в гелии. Отсюда следует, что интенсивность изнашивания зависит не столько от силы трения, сколько от окисления поверхностей трения и металлических продуктов разрушения. В противном случае наибольшая интенсивность изнашивания наблюдалась бы в вакууме, где силы трения максимальны. Вместе с тем на кинетику реакции окисления влияет и механический фактор, о чем свидетельствует появление при фреттинг-коррозии оксидов кадмия, отличных от ранее известных окислов этого металла. Таким образом, фрептиш -коррозия представляет собой вид разрушения металлов и сплавов в мало- и неагрессивных коррозионных средах при одновременном воздействии механических и химических факторов. [c.139]

Систематизирован обширный материал по термодинамике высокотемпературных реакций, физико-химическим свойствам металлов н сплавов, жидких стекол, шлаков и штейнов. Описаны наиболее важные физико-химические процессы, происходящие при производст-ве чугуна и стали, восстановлении руд и агломерации, а также высокотемпературная коррозия. Рассмотрены вопросы гетерогенного фазового равновесия, кинетики межфазных реакций, образования и роста зародыйей, тепло- и массопереноса и др. [c.5]

Химические составы летучей золы рассматриваемых топлив, использованных при изучении кинетики коррозии сталей, представлены в табл. 4.6. Зола бурых углей Канско-Ачинского и Лейпцигского бассейнов характеризуется высоким содержанием оксида кальция. Щелочных металлов в золе мало, хлор отсутствует. Поэтому коррозионная активность золы бурых углей существенно отличается от коррозионной активности сланцевой золы, несмотря на некоторую подобность их химических составов. [c.153]

Алябьев А. Я., Шевеля В, В., Рожков М. Н. Структурные изменения и кинетика коррозионных процессов при фреттинг-коррозии металлов.— В кн. Физико-химическая механика контактного взаимодействия и фреттинг-шрроэии. Киев Наук, думка, 1973, с. 140—141. [c.201]

Многочисленными экспериментами установлено (см., например, 111], что жидкая среда, особенно коррозионная, не только увеличивает скорость роста усталостной трещины, но также изменяет характер самой диаграммы усталостного разрушения. Так, в наиболее общем случае взаимодействия чистой коррозионной усталости н коррозии под напряжением диаграмма усталостного разрушения в отличие от инертной среды (рис. 1, б, кривая 1) имеет вид, показанный на рис. 1, б кривой 2, который может существенно изменяться в зависимости от параметров нагружения (например, частоты нагружения [12]), структуры материала и физико-химических свойств среды (например, pH среды [131) При этом в отличие от испытаний в вакууме или на воздухе наблюдаются значительные расхождения в результатах исследований, выполненных по различным методикам на одних и тех же материалах и при одинаковых внешних условиях испытания, например, как указано в работе [14], в случае исследования влияния поляризации на кинетику усталостной трещины в алюминиевглх сплавах в 3,5 %-ном растворе Na l. [c.287]

Коррозия —это процесс разрушения металлов вследствие химического, электрохимического или биохимического взаимодействия их с окружающей средой. Коррозия протекает самопроизвольно согласно законам кинетики возможных термодинамических реакций и приводит к понижению свободной энергии металла, в результате чего образуются более устойчивые в термодинамическом отношении соединения. Термин коррозия произошел от латинского слова orrosio — разъедание. [c.9]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...