Какие существуют виды коррозии: Виды коррозии | Руководство по выбору материалов

определение понятия, основные признаки и классификация

Химия

12.11.21

9 мин.

Сущность процесса коррозии состоит в физико-химическом воздействии внешней среды на металлические предметы или сплавы. Это сопровождается медленным разрушением материала. При этом каждые тела обладают способностью к сопротивлению внешним воздействиям. Различают несколько видов коррозии металлов, классификация которых идет по механизму или условиям протекания.

Оглавление:

• Основные признаки и классификация
• Влияние окружающей среды
• Химический процесс
• Электрохимическая коррозия

Основные признаки и классификация

Коррозией в химии называется разрушительный процесс, проходящий в металлах. Это приводит к потере материалами своих первоначальных физических характеристик.

Основные признаки:

1. Наблюдается процесс окислительно-восстановительных реакций на поверхности металла.
2. Коррозия происходит произвольно. Ее сила зависит от факторов внешней среды.
3. Разрушение металла носит пластинчатый характер. Если кратко, начинается она на поверхности, а потом перемещается вглубь металлических предметов.

Определение термина «коррозия» распространяется не только на металлические материалы. Это понятие касается также бетона и керамических изделий.

Разрушение металлов может иметь разный характер. Все зависит от степени разъедания материала. Коррозия бывает нескольких типов:

1. Сплошная. Вся поверхность материала подвергается разрушению.
2. Неравномерная. В этом случае разрушительный процесс происходит в отдельных точках с разной скоростью.
3. Местная. Располагается отдельными пятнами. В этих местах формируются дефекты в виде раковин.
4. Подповерхностная. Сначала появляется на поверхности, затем проникает внутрь и распространяется по металлу. Такая коррозия носит пластовый характер.
5. Межкристаллитная. Схема перемещения идет между зернами кристаллов. Наблюдается при электрохимической коррозии. В итоге материал теряет свои физические характеристики и становится хрупким.
6. Щелевая. Происходит в тех местах, где присутствуют резьбовые соединения. Часто наблюдается в зазорах, где неплотно прилегают прокладки.

Все эти процессы наносят вред изделиям. Если разрушение началось, то самостоятельно оно уже не остановится.

Влияние окружающей среды

Степень разрушения в полной мере зависит от того, какая вокруг металла присутствует среда. В зависимости от этого различают несколько разновидностей коррозии:

1. Влажная. В этом случае на поверхности материала формируется тонкая пленка. Величина ее будет зависеть от размера образованного конденсата.
2. Мокрая. Разъедание металлического сплава, опущенного в жидкость, происходит усиленными темпами.
3. Сухая. К ней относится атмосферная среда. В этом случае материал меньше всего подвержен разрушениям. Этому препятствует образованная на его поверхности пленка.
4. Подземная. Коррозийные процессы протекают при взаимодействии с почвой.
5. Биокоррозия. Происходит при длительном контакте материала с микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности.

Таким образом, коррозия меньше всего может проявляться в сухой атмосфере. Однако в небольшой степени она присутствует и здесь.

Химический процесс

Химическая коррозия — это длительное взаимодействие между собой металла и агрессивной среды. В результате происходит непрерывный процесс окисления и восстановления. Это возможно только в тех средах, где не протекает электрический ток. К ним относятся:

1. Жидкостная. Сюда можно отнести нефть и ее производные.
2. Газовая. Происходит при высоких температурах. Например, кислород, сероводород, пары воды.

Скорость, при которой наблюдаются разрушения, находится в пропорциональной зависимости от быстроты проникновения агрессивной среды сквозь оксидную пленку сплава. При этом течение реакции будет зависеть от степени сопротивления пленки. Здесь появляется такой термин, как сплошность, который отражает защитные свойства пленки.

Существует известная формула сплошности, имеющее обозначение α: α = Vок/VМе, где:

• Vок — объем образовавшегося оксида:
• VМе — объем металла, израсходованный на образование оксида.

В итоге общее уравнение имеет вид: α = Мок*ρМе/(n*AMe*ρок), где:

• Мок — молярная масса оксида;
• ρМе — плотность сплава;
• n — число атомов металла;
• AMe — атомная масса;
• ρок — плотность оксида.

Оптимальным вариантом является 1<α<2,5. В этом случае защитная пленка хорошо защищает материал.

Электрохимическая коррозия

При электрохимической коррозии реакция происходит в растворе электролита. Здесь наблюдается ионизация металла, который находится в агрессивной среде. Отрыв ионов идет под воздействием электрического потенциала. Чем он выше, тем быстрее протекает коррозионный процесс. Возникающая ржавчина является восстановленной коррозионной средой. При этом наблюдается два процесса:

1. Анодный. Ионы металла переходят в раствор.
2. Катодный. Высвободившиеся при формировании ионов электроны деполяризуются. Вещество, способствующее их отводу, называется деполяризатором.

Чаще всего бывает водородная или кислородная деполяризация. Водородный процесс выражается следующими уравнениями:

• 2H⁺ + 2e^— = h3;
• 2h4O⁺ + 2e^— = h3 + 2h3O.

Аналогично кислородная деполяризация имеет уравнения:

• O2 + 4H⁺ +4e^— = h3O;
• O2 + 2h3O + 4e^— = 4OH^—.

При этом металлы, участвующие в электрохимической коррозии, разделяются на несколько групп:

1. Активные. Процесс коррозии с ними возможен даже в нейтральных средах.
2. Средней активности. Для них требуется присутствие кислой среды.
3. Малоактивные. Обладают устойчивостью к коррозионным процессам.
4. Благородные. Для воздействия на них требуется наличие очень сильных окислителей.

Протекание коррозийного процесса ведет к разрушению металла. Учитывая, что это явление начинается в верхних слоях материала, для его устранения на поверхность наносится специальное покрытие. При этом следует помнить, что полностью коррозию исключить невозможно. Однако есть вероятность замедлить ее возникновение.

Не успеваете написать работу?

Заполните форму и узнайте стоимость

Вид работыПоиск информацииДипломнаяВКРМагистерскаяРефератОтчет по практикеВопросыКурсовая теорияКурсовая практикаДругоеКонтрольная работаРезюмеБизнес-планДиплом MBAЭссеЗащитная речьДиссертацияТестыЗадачиДиплом техническийПлан к дипломуКонцепция к дипломуПакет для защитыСтатьиЧасть дипломаМагистерская диссертацияКандидатская диссертация

Контактные данные — строго конфиденциальны!

Указывайте телефон без ошибок! — потребуется для входа в личный кабинет.

* Нажимая на кнопку, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности

Подтверждение

Ваша заявка принята.

Ей присвоен номер 0000.

Просьба при ответах не изменять тему письма и присвоенный заявке номер.

В ближайшее время мы свяжемся с Вами.

Ошибка оформления заказа

Кажется вы неправильно указали свой EMAIL, без которого мы не сможем ответить вам.
Пожалуйста проверте заполнение формы и при необходимости скорректируйте данные.

Типы поражения ржавчиной и способы защиты металлов от коррозии

Коррозия — процесс физико-химического разрушения, которому подвержены черные и цветные металлы, их сплавы. Причинами окисления выступает повышенная влажность, воздействие воздуха, кислой среды, газов, электролитов. Металлургическая и строительная промышленности испытывают убытки от разрушения несущих конструкций — несвоевременная антикоррозийная защита металла негативно сказывается на прочности, электропроводности, безопасности материалов. Читайте в статье, какие существуют способы защиты металлов в зависимости от видов коррозии.

Виды коррозии

Срок службы металлических конструкций учитывают при проектировании производственных мощностей, мостов, зданий. В некоторых химических производствах отдельные аппараты и их детали работают только несколько месяцев или недель.

В зависимости от причины разрушения выделяют 3 вида коррозии: атмосферная, почвенная, жидкостная. Рассмотрим их особенности.

1. Атмосферная — проявляется под воздействием активных химических веществ в воздухе.
2. Почвенная — происходит при взаимодействии металла с агрессивным составом грунтовых вод, почвы.
3. Жидкостная — возникает при контакте с водной средой с высоким содержанием солей, которые ускоряют окисление.

Характерные типы поражения ржавчиной

Если коррозия локализуется на отдельных участках, но при этом остальные поверхности металла невредимы, такой вид разрушения называют местной коррозией. Поврежденную область трудно обнаружить на начальном этапе поражения — визуально незаметные точки «проседают» вглубь структуры металла, обнаруживаются только уже после разрушения конструкции. Пример — образование повреждений точками на цистернах, химических установках, трубопроводах. При незначительной весовой потере аппарат или сооружение становятся полностью непригодными для эксплуатации.

Местная коррозия включает 5 подвидов:

• точечная или питтинговая — разрушение локализуется в отдельных точках, которые не соединены между собой;
• язвенная — разъедание локализовано на ограниченных участках в форме прожилок;
• подповерхностная — поражение выходит на поверхность металла едва заметными пятнами, которые затем образуют расслоения;
• растрескивающаяся — трещины распространяются по границам поражения, «разрезают» цельную структуру металла вглубь;
• межкристаллитная — разрушение металла начинается по границам в виде кристаллитов, при такой коррозии металл может рассыпаться в порошок.

Сплошная коррозия — равномерное разрушение металлической поверхности, которое протекает медленнее, чем местный тип коррозии. Деление на виды условно, так как коррозия чаще всего комбинированная, включает несколько типов поражений поверхности.

Способы защиты от коррозии металла и сплавов

Инженеры и технологи разработали эффективные способы борьбы с коррозией, которые делят на два типа:

• бытовые — «покрывают» хозяйственные нужды, справляются с небольшими пораженными участками;
• промышленные — доступные методы обработки поверхностей, которые применяют на производствах, в строительстве, на пораженных габаритных участках.

Основные промышленные способы защиты металлов от коррозии включают:

• термообработку — сводится к повышению жаропрочности поверхностей, сглаживает структуру, под действием чего сплав теряет напряжение;
• обработку лакокрасочными материалами — образует сплошную пленку, которая препятствует агрессивному воздействию среды;
• пассивацию — предусматривает использование легирующих добавок: молибден, никель, хром замедляют анодный процесс;
• электрообработку — подходит для стальных деталей, электрохимические методы защиты металлов предотвращают образование коррозии на котлах, элементах водных видов транспорта, буровых платформах;
• обработку ингибиторами — вещества замедляют химические процессы, распространение разъедания.

Краска для защиты металла: особенности и этапы нанесения

Химтраст производит краски, которые обеспечивают надежную защиту поверхности металла от коррозии.

«Эмаль ПФ-115» и «Грунт ГФ-021» рекомендуем использовать в комплексе для эффективного антикоррозионного действия, снижения расхода, прочного покрытия. Рассмотрим пошагово технологию нанесения.

1. Поверхность тщательно очищаем от загрязнений, обезжириваем при необходимости.
2. «Грунт ГФ-021» перемешиваем в течение 5 минут на скорости 300–450 об/мин миксером со спиралевидной насадкой, уделяем внимание области на дне, у стенок тары. Для обеспечения рабочей вязкости разбавляем состав уайт-спиритом, сольвентом или их смесью в пропорции 1:1.
3. Наносим «Грунт ГФ-021» в два мокрых слоя по 25–35 мкм кистью, валиком, шпателем, аппаратом безвоздушного распыления. Время межслойной сушки — 2 часа при температуре 25 °С.
4. Чтобы «Эмаль ПФ-115» выполнила функцию защиты металла от коррозии, обеспечиваем материалу рабочую температуру — 15–25 °С. Перемешиваем состав миксером со спиралевидной насадкой на скорости 300–450 об/мин. Разбавляем при необходимости до обеспечения рабочей вязкости уайт-спиритом, сольвентом или их смесью в соотношении 1:1 по массе.
5. Наносим «Эмаль ПФ-115» в два мокрых слоя по 25–35 мкм кистью, валиком, шпателем, аппаратом безвоздушного распыления. Время межслойной сушки — 2 часа при температуре 25 °С.

Грунт-эмаль «Химтраст Антикор 3 в 1» — модифицированный состав, который не требует нанесения дополнительного грунтовочного слоя. Состав колеруется по стандартному каталогу RAL.

«Антикор 3 в 1» наносить можно безвоздушным и пневматическим распылением, кистью или валиком на заранее очищенную, обезжиренную поверхность металла в 2–3 слоя. Допустимо нанесение грунт-эмали на плотно сцепленные остатки ржавчины — до 70 мкм, остатки старого покрытия, плотно сцепленные с металлом.

Интервал межслойной выдержки — 1,5 часа при температуре (20±2) °С. Толщина готового покрытия после нанесения не должна превышать 120 мкм. При необходимости состав можно разбавить ксилолом или толуолом, но не более 10 % от массы грунт-эмали. Финишное покрытие после полимеризации — однородное полуглянцевое. Допустимый температурный диапазон эксплуатации от −40 °С до +140 °С.

Мы провели испытания методом А по ГОСТ 9.403–80 «Методы испытаний на стойкость к статическому воздействию жидкостей» для состава «Антикор 3 в 1», чтобы оценить стойкость к воздействию воды, раствора соли, масел. Время, в течение которого образцы подвергались испытаниям: 24 часа. Для погружения образцов подготовили 4 вида растворов:

• вода дистиллированная по ГОСТ 6709–72;
• натрий хлористый по ГОСТ 4233–77, 3%-й раствор;
• минеральное масло по ГОСТ 20799–88;
• трансформаторное масло.

Смотрите на видео результаты испытания и правильную технологию нанесения «Антикор 3 в 1».

Современные лакокрасочные материалы — превентивная мера по защите металлов и сплавов от коррозии. Эффективность окрашивания зависит от качества материалов и подготовки поверхности — на субстрате металла должны отсутствовать дефекты, загрязнения в области сварочных швов, завернувшиеся корки, окалина.

Материалы поставляем в металлических ведрах 20 кг. Продукция всегда в наличии к заказу. Доставляем материалы во все регионы России и СНГ. Действует скидочная программа.

Типы коррозии – Справочник по коррозии, часть 1

Повреждения, вызванные коррозией, ежегодно приводят к затратам, составляющим несколько миллиардов евро. В дополнение к финансовым последствиям, многочисленные серьезные повреждения могут быть связаны с коррозией. Это может значительно снизить риск возникновения и распространения коррозии. Но об этом позже.

В первой части справочника по коррозии дается общий обзор коррозии и наиболее распространенных типов коррозии резьбовых соединений в строительной отрасли.
​​​​​

Что такое коррозия?

DIN EN ISO 8044 описывает коррозию как «физико-химическое взаимодействие между металлом и окружающей средой». Согласно DIN измененные свойства металла приводят к тому, что функция металла, его окружающей среды или системы , в которой он установлен, значительно ухудшается .
​​​​​

Окисление

Образующиеся продукты коррозии прочно слипшиеся, рыхлые или растворимые. Например, ржавчина образуется в результате химической реакции между железом и кислородом. Этот процесс называется окисление : Внешний поверхностный слой металла поглощает кислород. Это создает проницаемый для кислорода оксидный слой, который может отколоться. Со временем ржавчина может проникнуть в материал и разрушить его, ослабив пораженный компонент.
​​​​​

Прочие формы окисления

Белая ржавчина — это еще один тип окисления, который может образовываться на оцинкованных компонентах. Кроме того, есть также verdigris на медном или оксидном покрытии на алюминии. В случае алюминия оксидное покрытие действует как барьер между воздухом и металлом и предотвращает дальнейшее окисление. Это защищает металл от других погодных воздействий. Многие продукты коррозии ухудшают функциональное состояние компонентов или систем, находящихся в окружающей среде. Но не все они вредны.

В стандарте DIN EN ISO 8044 различают 56 видов коррозии , четыре из которых относятся к резьбовым соединениям в области ограждающих конструкций и технического оборудования зданий:

• Равномерная коррозия
• Коррозионное растрескивание под напряжением
• Щелевая коррозия
• Биметаллическая коррозия

Равномерная коррозия

​​​​ Характерным признаком равномерной коррозии является равномерное истирание поверхности . При этом во многих местах на поверхности металла развиваются специфические анодные и катодные участки. Они могут менять свое положение (изменение местоположения), т. е. происходить непрерывно в другом месте. Если истирание поверхности происходит только локально, это известно как неглубокая яма коррозия.

Равномерная коррозия в первую очередь влияет на свойства поверхности и приводит к оптическим нарушениям . Его можно распознать на ранней стадии, и он ограничивает несущую способность только при значительных потерях металла. коррозионное растрескивание, с другой стороны, является особенно критической формой коррозии, поскольку оно повреждает материал незаметно, что означает, что может произойти внезапный отказ. Комбинация из механическое и химическое воздействие может вызвать трещины в структуре материала или полностью сломать винты.

Существует три основных фактора, которые приводят к коррозионному растрескиванию под напряжением:

• Сырье чувствительно к коррозионному растрескиванию под напряжением,
• Сырье подвергается растягивающему напряжению,
• специфическое воздействие присутствует агент (например, хлорид).

Чувствительное сырье включает в себя все медно-цинковые сплавы (латунь), некоторые кованые алюминиевые сплавы и некоторые коррозионностойкие и кислотостойкие стали. Атакующие агенты зависят от сырья. Хлориды воздействуют на коррозионностойкие и кислотоупорные стали, а алюминий (морская вода) и аммиак, двуокись серы и нитраты воздействуют на медно-цинковые сплавы.

Существует два различных типа коррозионного растрескивания под напряжением:

Анодное коррозионное растрескивание под напряжением происходит главным образом на многих нержавеющих сталях. При контакте с кислородом они образуют на поверхности тонкую оксидную пленку — так называемое пассивное покрытие, которое фактически защищает от дальнейшей коррозии. Если нержавеющая сталь используется в сильно коррозионных средах, таких как плавательные бассейны (содержащие хлор), пассивное покрытие может быть повреждено. Это означает, что больше нет внутренней защиты, так что основной материал может быть атакован. Существующие предварительно индуцированные трещины могут расширяться и снижать несущую способность винта до тех пор, пока его поперечное сечение не упадет ниже критического. Резьбовое соединение больше не является надежным.

Напротив, существует катодное коррозионное растрескивание под напряжением (водородное охрупчивание), которое происходит, в частности, на цементируемых винтах. Из-за накопления водорода в материале винта несущая способность винта может быть превышена при приложении растягивающего напряжения, что приведет к самопроизвольному разрушению крепежа. Щелевая коррозия

Щелевая коррозия возникает в узких открытых щелях без достаточного обмена воздухом и жидкостью. Различия в концентрации кислорода в электролите в зазоре приводят к коррозии элементов. Затем локально развиваются анодная и катодная области. Из-за отсутствие подачи кислорода , среда может стать более агрессивной в коррозионной точке и, таким образом, локально ускорить коррозию. Даже нержавеющая сталь может подвергаться коррозии в щелях, если нет доступа кислорода для восстановления поврежденного оксидного покрытия. Соединение винтов и гаек, а также открытые сварные швы могут способствовать щелевой коррозии, если материал не подходит. Щели, возникающие на перекрывающихся поверхностях и уступах, также представляют особую опасность.

В ближайшем будущем мы рассмотрим, как можно избежать щелевой коррозии, в отдельной части направляющей.

​​​​​Биметаллическая коррозия

​​​​​

Биметаллическая коррозия возникает, когда два или более металлических материала с определенной разностью потенциалов вступают в контакт. Из-за разных потенциалов двух исходных материалов в сочетании с проводящим электролитом, например. воды поверхность менее благородного металла подвергается коррозии.

Предпосылки биметаллической коррозии

• Различное положение в соответствующем электрохимическом ряду (разность потенциалов)
• прямой контакт сырья
• соединение двух водной коррозионной средой.

​​​​​
Этот тип коррозии становится заметным в повседневной жизни, когда компоненты, изготовленные, например, из нержавеющей стали, латуни или меди, соединяются с винтами, гайками или заклепками из менее благородных металлических материалов. Поэтому так называемой гальванической коррозии можно избежать за счет профессионального выбора сырья или соответствующей гальванической изоляции.​​​​​​​​​

У ВАС ЕСТЬ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ?

Вы можете написать нам письмо.
[email protected]

РУКОВОДСТВО В ОБЛАСТИ КОРРОЗИИ

Также ​ознакомьтесь с другими частями руководства по коррозии и узнайте больше о коррозии.
​​​​​

• ​​​​​Часть 2​​​ – Защита от коррозии
• Часть 3 – Оценка коррозионной среды

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РУКОВОДСТВА

Прочтите также другие наши руководства для получения дополнительной информации.
 

• Справочник по крепким анкерам
• Справочник по самонарезающим винтам
• Справочник по плоской крыше
• Справочник по вентилируемым фасадам
• Советы экспертов ETICS

9 0048 ETICS: обслуживание в центре внимания

Дополнительная информация

В нашей брошюре о коррозии показаны способы предотвращения повреждений, вызванных коррозией.

Брошюра о коррозии [PDF; 2,2 MB]

Типы коррозии — Основание

Мы работали по всему миру над проблемами коррозии, и мы можем помочь вам определить источник и предложить некоторые решения.

Ниже приведены некоторые примеры типов коррозии и их причины.

• Гальваническая коррозия , тип электрохимической коррозии, возникает, когда существует разница в электрическом потенциале разнородных металлов, соединенных друг с другом и погруженных в электролит (например, в соленую воду). Этот коррозионный процесс подобен простой ячейке постоянного тока, в которой более активный металл становится анодом и подвергается коррозии, а менее активный металл становится катодом и защищается. (Распространенный пример гальванической коррозии — повышенная скорость коррозии стали в морской воде при контакте с медными сплавами.) Гальваническое воздействие может носить однородный характер или локализоваться на стыке между сплавами, в зависимости от условий эксплуатации. Гальваническая коррозия может быть особенно серьезной в условиях, когда защитные коррозионные пленки не образуются или когда они удаляются эрозионной коррозией. Этот процесс может также развиваться на одной металлической поверхности, когда существует разница в электрическом потенциале между различными точками на поверхности металла.
• Атмосферная коррозия , вызванная главным образом влагой и кислородом, усиливается загрязняющими веществами, такими как соединения серы и хлорид натрия, а также соляным туманом. Исследования показали, что коррозия стали на морском побережье может быть в 400-500 раз сильнее, чем в пустыне; Кроме того, в одном исследовании стальные образцы, расположенные в 80 футах от береговой линии, подвергались коррозии в 12 раз быстрее, чем те, которые находились в 800 футах от берега. Атмосферная коррозия – электрохимический процесс – требует наличия электролита. «Невидимые» электролиты в виде тонкой пленки имеют свойство образовываться на металлических поверхностях при достижении определенного критического уровня влажности. Для железа этот уровень влажности составляет примерно 60 процентов в незагрязненных районах, но критический уровень влажности изменчив и зависит от таких факторов, как корродирующий материал, природа продуктов коррозии, наличие атмосферных загрязнителей и наличие поверхностного слоя. депозиты.
• Фреттинг относится к коррозионным повреждениям, вызванным нагрузкой и наличием повторяющихся относительных движений поверхности, таких как вибрация. Ямы, канавки и/или оксидные частицы характеризуют этот тип коррозии, который обычно встречается в механизмах, подшипниковых узлах и компонентах с болтовыми соединениями. Повреждение происходит, когда две высоконагруженные поверхности, которые не предназначены для движения друг против друга, соприкасаются, удаляя любую защитную пленку с металлических поверхностей и подвергая свежий активный металл коррозионному воздействию атмосферы. Соприкасающиеся поверхности, подвергающиеся вибрации во время транспортировки, часто подвержены риску фреттинг-коррозии.