22.2. Види корозії.

У разі взаємодії корозійних середовищ з металами та сплавами спо­стерігається кілька видів корозії, які класифікують за такими ознаками як: механізм взаємодії, умови взаємодії тощо.

І. За механізмом взаємодії. Залежно від механізму взаємодії зовнішнього середовища з металами та сплавами корозію поділяють на хімічну й електрохімічну.

1. Хімічна корозія. Хімічною корозією називають руйнування виробів, виготовлених, з металів і сплавів, у середовищах-неелектролітах.

Прикладом такого виду корозії є руйнування деталей нагрівних печей, казанів, турбін, двигунів внутрішнього згоряння, сопел реактивних двигунів тощо. У разі взаємодії газового середовища (пічні та викидні гази) з металевими виробами на їх поверхні утворюються різні хімічні сполуки (наприклад, оксиди, сульфіди тощо) у вигляді плівок.

Чим вища температура середовища, тим інтенсивніше кородує ме­тал, оскільки зростають швидкість дифузії газів через плівку до металу і зустрічна дифузія атомів металу. У разі утворення не дуже щільної та міцної плівки газове середовище може різко прискорити руйнування виробів. Прикладом металів, на поверхні яких утворюється нещільна (крихка) оксидна плівка, є залізо, вуглецеві сталі та чавуни. Вони надзвичайно швидко руйнуються під дією газових середовищ, оскільки їх оксидні плівки неміцні, а в разі незначної зміни температури або навантаження ці плівки відшаровуються. Поверхня виробу «оголюється» і кисень чи інший газ знову взаємодіє з металом виробу. З часом виріб тоншає, оскільки утворена плівка знову обсипається.

Отже, оксидні плівки, які утворюються на поверхні виробів, виготовлених з вуглецевих сталей і чавунів, не можуть захистити їх від корозійного руйнування. Те саме спостерігається з виробами, виготовленими з ніобію, молібдену, вольфраму тощо які працюють в атмосфері повітря чи кисню за температур 400-500°С.

Якщо на поверхні виробів утворюються міцні та щільні оксидні плівки, то корозійне руйнування сповільнюється. Прикладом таких металів є хром, алюміній та сплави на їх основі. Саме тому на практиці використовують леговані сталі, які витримують дію газових середовищ до 900°С, у той час як вуглецеві легко руйнуються за температур понад 500°С. Легування сталі хромом, алюмінієм, нікелем підвищує корозієстійкість сталей до температури 850-900°С.

Рідини-неелектроліти руйнують нафтогони й обладнання каталізного та термічного крекінгів нафтопродуктів та інші металеві вироби. Швидкість корозії в рідинах-неелектролітах (спирти, бензин, гас, нафта тощо) невелика, але зростає за наявності в них домішок, особливо сірки та кисню й підвищення температури середовища. Рідини неорганічного походження агресивні, тому важливо не помилитись у виборі матеріалу для виготовлення конструкцій або захисного покриття. Так, для рідин із вмістом брому придатне обладнання, виготовлене з танталу, а з вмістом сірки - з алюмінію.

2. Електрохімічна корозія. Електрохімічною корозією називають руйнування виробів, виготовлених з металів і сплавів у середовищах-електролітах.

Це найпоширеніший вид корозії. Електрохімічна корозія характеризується протіканням електричного струму в електроліті, переходом атомів металу в йонізований стан та іншими електрохімічними процесами. Прикладом електрохімічної корозії є руйнування металевих конструкцій і виробів, які перебувають у середовищі вологого повітря, в морській та річковій воді тощо.

II. За умовами взаємодії. Залежно від умов, в яких працюють машини, агрегати та перебувають металеві конструкції, розрізняють кілька видів корозії: газову, атмосферну, підземну, біологічну, корозію під дією струмів тощо.

Газова корозія спричинюється дією на металеві вироби викидних і промислових газів та теплоти, оскільки ці гази завжди нагріті до високих температур.

У разі атмосферної корозії агресивним середовищем є сконцентрована на поверхні металевого виробу волога, агресивність якої зростає із збільшенням у ній газів: О₂, СО₂, SО₂ тощо. Цей вид корозії найпоширеніший, оскільки близько 80 % металовиробів і конструкцій експлуатуються і зберігаються під «відкритим небом».

У разі підземної (ґрунтової) корозії середовищем, яке руйнує металеві конструкції (труби, кабелі та інші підземні комунікації), є ґрунтова волога. Швидкість корозії зростає в торф'янистих і болотистих, ґрунтах. Наявність мікроорганізмів і продуктів їх життєдіяльності руйнують навіть захисні покриття конструкцій.

Вивчення морських глибин, добування нафти з дна морів, створення потужного надводного та підводного морського флоту призводять до великих втрат металів у дуже агресивному середовищі, яким є морська вода. Вода крім хлоридів металів містить кисень та інші речовини, які спричинюють корозію.

Великих втрат завдає корозія під дією блукаючих струмів. Особливо небезпечним є постійний струм. Спостерігається цей вид корозії навколо трамвайних ліній і ліній електропоїздів. Під час руху трамваїв та електропоїздів частина електричного струму проникає в грунт, доходить до труб, якими транспортують нафту, воду, газ та інших підземних металевих конструкцій, анодні ділянки яких руйнуються. Це дуже небезпечний вид корозії: струм силою 1 А за рік «з'їдає» 9 кг заліза, 3 кг алюмінію, 11 кг цинку і міді, 34 кг свинцю. Радіус дії цього виду корозії досягає десятків кілометрів.