ОГЛАВЛЕНИЕ

3. История коррозии 6

3.1. Классификация коррозионных процессов 8

3.2 Показатели коррозии 13

4.1. Газовая коррозия 15

4.1.1. Основные стадии газовой коррозии 17

4.1.2. Пленки на поверхности металлов 18

4.1.3. Влияние внутренних и внешних факторов на скорость 20

газовой коррозии

4.1.4. Защита от газовой коррозии 24

4.2. Электрохимическая коррозия металлов 25

4.2.1. Внутренние и внешние факторы электрохимической 29

коррозии

4.2.2. Типы коррозионных контактов 30

4.3. Коррозия металлов в природных средах 41

Атмосферная коррозия

4.4. Почвенная коррозия 45

4.5. Морская коррозия 48

5. Коррозия основных конструкционных металлов и сплавов 51

5.1. Коррозия железа и его сплавов 51

5.2. Коррозия меди и ее сплавов 54

5.3. Коррозия алюминия и его сплавов 55

5.4. Коррозия свинца, цинка, олова, никеля, титана, циркония 57

6. Защита металлов от коррозии металлическими покрытиями 61

6.1. Гальванические покрытия 64

6.2. Термодиффузионные покрытия 75

3.История коррозии

Машины и аппараты, изготовленные из металлов и сплавов, при эксплуатации в природных или технологических средах, подвержены коррозии. Коррозия происходит от латинского слова «corrodere» - разъедать.

Коррозией металлов называют самопроизвольное разрушение металлов и сплавов вследствие их взаимодействия с окружающей средой. В основе этого взаимодействия лежат химические и электрохимические реакции, а иногда и механическое воздействие внешней среды. Способность металлов сопротивляться воздействию среды называется коррозионной стойкостью или химическим сопротивлением материала. Металл, подвергающийся коррозии, называют корродирующим металлом, а среда, в которой протекает коррозионный процесс – коррозионной средой. В результате коррозии изменяются свойства металла и часто происходит ухудшение его функциональных характеристик.

Металл при коррозии может частично или полностью разрушаться. Химические соединения, образующиеся в результате взаимодействия металла и коррозионной среды, называют продуктами коррозии. Продукты коррозии могут оставаться на поверхности металла в виде оксидных пленок, окалины или ржавчины. В зависимости от степени адгезии их с поверхностью металла наблюдаются различные случаи. Например, ржавчина на поверхности железных сплавов образует рыхлый слой, процесс коррозии распространяется далеко в глубь металла и может привести к образованию сквозных язв и свищей. Напротив, при окислении алюминия на поверхности образуется плотная сплошная пленка оксидов, которая предохраняет металл от дальнейшего разрушения.

Коррозия является физико-химическим процессом и закономерности ее протекания определяются общими законами термодинамики и кинетики гетерогенных систем. Различают внутренние и внешние факторы коррозии. Внутренние факторы характеризуют влияние на вид и скорость коррозии природы металла (состав, структура и т.д.). Внешние факторы определяют влияние состава коррозионной среды и условий протекания коррозии (температура, давление и т.д.).

Противокоррозионной защитой называют процессы или средства, применяемые для уменьшения или прекращения коррозии металла.

Термодинамика коррозии

Причина коррозии – термодинамическая неустойчивость металлов, вследствие чего в природе они всегда находятся в окисленном состоянии.

Задача металлургии – затрачивая определенную энергию, восстановить металлы из различных природных соединений. Коррозия – процесс, прямо противоположный металлургическим процессам, не нуждающийся в каких-либо энергетических затратах. Обычно для его протекания не требуется создавать специальные условия (наносить смазки и покрытия, применять ингибиторы и т.д.) для того, чтобы коррозия не протекала.

Определить возможность протекания коррозии, как и любого химического или электрохимического процесса, можно по изменению Изобарно-изотермического потенциала (энергии Гиббса). Если G₁ есть энергия Гиббса исходных веществ, а G₂ - энергия Гиббса продуктов реакции, то изменение энергии системы составит:

∆G = G₂ – G₁

Самопроизвольно протекают лишь те процессы, в результате которых происходит уменьшение энергии Гиббса, т.е. G₁ > G₂ или ∆G < 0.

Термодинамический расчет позволяет лишь определить возможность или невозможность протекания коррозии.