защиты можно применять только в тех случаях, когда конструкция целиком или частично погружена в жидкую коррозионную среду.

Вещества, увеличивающие скорость, называются стимуляторами (активаторами) коррозии. Например, галогенид-ионы (Cl-, Br-, I-), присутствующие в электролите, способствуют разрушению защитных оксидных пленок и тем самым стимулируют коррозию металлов.

Влиять на скорость коррозии можно, целенаправленно изменяя потенциалы катодов и анодов. Так, уменьшить скорость коррозии изделия можно путем создания новой электрохимической системы, в которой защищаемое изделие будет катодом (катодная защита), подключив к положительному полюсу внешнего источника тока изделие, а к отрицательному полюсу – вспомогательный инертный анод (защита внешним током). Это же достигается посредством контакта защищаемого изделия с массивными электродами из металла с более отрицательным электродным потенциалом (протекторная защита).

9.4. Коррозионные среды и влияние дополнительных факторов

Воздействие на коррозионную систему дополнительных факторов, таких как механические нагрузки, ионизирующее излучение, продукты жизнедеятельности микроорганизмов и т.д., может приводить к изменению физико-химических свойств металла, пленки продуктов коррозии, химического состава окружающей среды, изменяя скорость коррозии, способствуя более интенсивному разрушению металла.

9.4.1. Коррозионно-механическое разрушение металлов

Металлические изделия, работающие в условиях одновременного воздействия коррозионной среды и механических напряжений, подвергаются более сильному разрушению. Различают внешние механические напряжения, которые могут быть статическими и переменными, и внутренние, возникающие в металле при его термической обработке, например при сварке.

В зоне действия растягивающих или изгибающих механических нагрузок меняется структура поверхностного слоя металла, что вызывает изменение электродного потенциала отдельных участ-

332

ков. Потенциал растянутого слоя металла будет уменьшаться (анодный участок), а сжатого − увеличиваться (катодный участок). Кроме того, возможно разрушение защитных пленок. Это приводит к образованию коррозионных трещин с последующим разрушением конструкции, вызванным концентрациями напряжения в этих трещинах.

Коррозионные процессы при механических нагрузках протекают через три последовательные стадии: инкубационный период, когда отсутствуют видимые разрушения; период образования очагов коррозии; период быстрого масштабного разрушения.

Выделяют следующие основные виды коррозионномеханического разрушения металла:

•коррозионное растрескивание – разрушение металла вслед-

ствие возникновения трещин при одновременном воздействии растягивающих напряжений и коррозионной среды;

•коррозионная усталость – снижение предела усталостной прочности при одновременном воздействии переменных (периодических) нагрузок и коррозионной среды;

•фреттинг-коррозия – повреждение соприкасающихся металлических деталей, совершающих небольшие периодические смещения относительно друг друга, вследствие механического разрушения защитных оксидных пленок и увеличения скорости коррозии (болтовые, заклепочные и другие соединения);

•коррозионная эрозия (коррозия при трении) – ускоренный износ металла при одновременном воздействии взаимно усиливающих друг друга коррозионных и абразивных факторов (трение скольжения, поток абразивных частиц и т.п.);

•кавитационная коррозия, возникающая при кавитационных режимах обтекания металла жидкой агрессивной средой, когда непрерывное возникновение и «cхлопывание» мелких вакуумных пузырьков создаёт поток разрушающих микрогидравлических ударов, воздействующих на поверхность металла.

9.4.2. Водородная коррозия

При контакте металла со средой, содержащей газообразный водород (Н2), возможен особый тип коррозии – водородное охрупчивание металла. В этих условиях снижается пластичность металла, что может приводить к разрушению отдельных деталей. Такое из-

333