Коррозия точечная: Виды коррозии | Руководство по выбору материалов

Точечная коррозия алюминия — aluminium-guide.com

Алюминий может подвергаться различным видам коррозии, которые более или менее видны невооруженным взглядом. К основным видам коррозии алюминия и алюминиевых относятся:

• общая (сплошная) коррозия,
• точечная коррозия,
• щелевая коррозия,
• коррозия под напряжением,
• межзеренная коррозия.

Точечная коррозия – самая распространенная

Точечная коррозия алюминия, которая хотя и является самой распространенной, но все еще остается до конца неизученной. Этот вид коррозии называют иногда также язвенной коррозией и питтинговой коррозией. Ниже представлено краткое изложение описания точечной коррозии алюминия в капитальном труде известного французского эксперта Кристиана Варгеля (Christian Vargel) «Коррозия алюминия» [1].

Схема точечной (питтинговой) коррозии алюминия и алюминиевых сплавов
под воздействием хлоридных ионов [2]

Сущность точечной коррозии

Точечная коррозия – это локализованная форма коррозии, которая характеризуется образованием на поверхности отдельных ямок (язв) неправильной формы. Их диаметр и глубина зависит от нескольких параметров, которые связаны с химическим составом и чистотой металла, коррозионной среды и условий эксплуатации.

Алюминий склонен к точечной коррозии в средах с величиной рН, которая близка к нейтральной. Это включает условия всех естественных сред, таких как, пресная вода, морская вода и влажный воздух.

В отличие от других металлов коррозию алюминия всегда хорошо видно из-за коррозионных язвочек, которые покрываются белыми, объемными и желеобразными «прыщиками» из гидроксида алюминия Al(OH)₃.

Точечная коррозия возникает, когда металл помещается в постоянный или прерывистый контакт с водной средой: пресной водой, морской водой и влажным воздухом. Опыт показывает, что если случается точечная коррозия, то она всегда возникает через несколько недель нахождения в водной коррозионной среде.

Например, можно себе представить разочарование яхтсмена, когда он обнаруживает на алюминиевом корпусе своей замечательной яхты поверхностную точечную коррозию всего лишь через несколько недель после спуска ее на воду.

Точечная коррозия часто приводит в замешательство владельцев алюминиевых изделий и оборудования. Мало того, иногда она ставит в тупик экспертов по коррозии, которые должны объяснять это сложное явление и делать предсказания по сроку службы.

Точечная коррозия является действительно сложным явлением. Даже в настоящее время ее механизм до конца не понят, несмотря на очень большое количество исследований и публикаций на эту тему за последние 90 лет с лишним лет. С самого начала активного применения алюминия [1]!

Что хорошо известно, так это:

• условия зарождения точечной коррозии;
• замедление точечной коррозии до полной ее остановки.

Поэтому в настоящее время алюминиевое оборудование скорее морально устареет, чем успеет разрушиться от точечной коррозии. Даже во влажных условиях алюминиевые изделия будут служить в течение десятилетий.

Зарождение и углубление коррозионных ямок

Алюминий относится к металлам, которые имеют на поверхности пассивную окисную пленку. Такие металлы склонны к локальной коррозии при локальном повреждении этой пассивной пленки. Это приводит к образованию коррозионной ямки, которая при благоприятных для нее условиях может развиваться и расти. Точечная коррозия алюминия демонстрирует две четких стадии:

• зарождение и
• рост.

Стадия зарождения

Давно известно, что точечная коррозия развивается в присутствии хлоридов следующим образом:

• поглощение естественной оксидной пленкой  алюминия хлоридных ионов Cl^–;
• разрыв пленки в слабых местах;
• образование микротрещин шириной в несколько нанометров;
• зарождение коррозионных ямок.

За короткое время может образоваться большое количество микроскопических коррозионных ямок – до 10 миллионов на одном квадратном сантиметре. Плотность ямок зависит от типа алюминиевого сплава:

• 10 тысяч на квадратный сантиметр для чистого алюминия, содержащего 0,1 % примесей;
• 10 миллиардов на квадратный сантиметр для сплава, содержащего 4 % меди.

Однако большинство из этих микроскопических коррозионных ямок остановятся в росте через несколько дней.

Стадия углубления ямок

Только очень малая доля зародившихся коррозионных ямок будут продолжать расти в результате электрохимических реакций на аноде и катоде (рисунок 1) [1].

Рисунок 1 – Механизм точечной коррозии алюминия [1].

Анодом является дно коррозионной ямки, а катодом – поверхность алюминия вокруг ямки. В результате электрохимических реакций коррозия на аноде «роет» ямку  вглубь алюминия путем образования ионов Al³⁺. Эти ионы диффундируют к выходу из ямки, где встречаются с щелочной средой в виде ионов OH^–, в результате чего на катоде выделяется гидроксид алюминия Al(OH)₃.

Полная реакция коррозии точечной коррозии алюминия имеет вид [1]:

2Al + 3H₂O +3/2 O₂ → 2Al(OH)₃.

Накопление продуктов коррозии над коррозионной ямкой формирует образование, похожее на купол вулкана, с постепенным блокированием входа в нее. Это затрудняет обмен ионами между дном ямки и поверхностью алюминия, особенно, если в этом участвуют хлоридные ионы. Этим объясняется то, почему точечная коррозия со временем замедляется и даже полностью прекращается.

Скорость точечной коррозии

Опыт показывает, что в большинстве случаев скорость углубления коррозионной ямки в естественных условиях, таких как пресная вода, морская вода и дождевая вода со временем снижается. Это объясняет очень длительный срок службы (несколько десятилетий) алюминия, который применялся в строительных конструкциях (кровельные листы), в судовых конструкциях и так далее.

Многочисленные эксперименты показали, что скорость углубления коррозионных ямок алюминиевых сплавов замедляется пропорционально кубическому корню от времени:

d = kt^1/3

где

d – глубина коррозионной ямки;
t – время и
k – константа, зависящая от сплава и условий эксплуатации.

Из этой формулы видно, что при увеличении, например, толщины стенки алюминиевой трубы для подачи жидкости или газа в два раза ее срок службы увеличивается в восемь раз.

Характеристики точечной коррозии

В отличие от общей коррозии интенсивность и скорость точечной нельзя оценивать ни определением потери массы, ни определением количества выделенного водорода. Действительно, эти измерения имеют мало смысла. Дело в том, что одна очень глубокая и одиночная ямка может дать только очень малую потерю массы С друглй стороны, большое количество мелких поверхностных ямок могут привести к большой потере массы.

Поэтому точечная коррозия оценивается по трем критериям:

• плотность, то есть количество коррозионных ямок на единицу площади;
• скорость углубления коррозионных ямок;
• вероятность точечной коррозии.

Плотность коррозионных ямок

Измерение плотности не представляет особой трудности. Оно заключается в простом подсчете количества ямок, которые видны на заданной площади и длине изделия или образца. Опыт показывает, что 1 квадратный дециметр плоского проката и 1 дециметр трубы являются достаточными для получения надежных сведений о плотности точечной коррозии.

Если количество ямок мало и они разбросаны по поверхности, то глубина их обычно больше, чем у ямок, которые в большом количестве равномерно рассеяны по поверхности.

Скорость роста глубины ямок

Этот фактор является наиболее важным. Скорость роста глубины коррозионных ямок является намного более важной, чем их плотность, так как срок службы алюминиевого изделия зависит именно от того, насколько быстро будет расти в глубину коррозионная ямка. Отметим, что глубина коррозионной ямки не зависит от толщины металла.

Глубину коррозионных ямок измеряют в конце тестового периода или заданного периода срока службы. На заданной площади поверхности, например, 1 дм², находят 5 или 10 самых глубоких ямки и измеряют их глубину. Обычно это делается с помощью микроскопа с достаточным увеличением. Для обработки результатов измерений применяют специальные статистические методы [1].

На рисунке 2 показана максимальная глубина точечной коррозии при испытании в морской атмосфере образцов из алюминиевых сплавов 1050, 3003 и 5052. Как видно скорость роста глубины коррозионных ямок пропорциональна корню кубическому из времени.

Рисунок 2 – Глубина точечной коррозии при испытаниях в морской атмосфере образцов из алюминиевых сплавов 1050, 3003 и 5052 [1].

Вероятность точечной коррозии

Вероятность точечной коррозии определяют экспериментально. Для этого требуется большое количество образцов. Вероятность точечной коррозии (в процентах) определяют по формуле

p = 100 · (N_p/N)

где

p – вероятность точечной коррозии;
N_p – количество образцов, подвергшихся точечной коррозии;
N – общее количество испытанных образцов.

Вероятность точечной коррозии и скорость роста глубины коррозионных ямок являются двумя факторами, которые характеризуют долговечность алюминия в воде. Они не связаны друг с другом: данный алюминиевый сплав может иметь высокую вероятность возникновения точечной коррозии и низкую скорость роста глубины коррозионных ямок. Возможна и обратная ситуация: низкая вероятность возникновения точечной коррозии, но высокая скорость роста глубины коррозионных ямок. Конечно, первый вариант является более предпочтительным.

Склонность алюминиевых сплавов к точечной коррозии

• Все алюминиевые сплавы так или иначе склонны к точечной коррозии в естественных условиях. Опыт показывает, что стойкость к точечной коррозии выше, если плотность зарождающихся ямок является высокой.
• Для тонких изделий с толщиной ниже 100 микрометров глубина точечной коррозии может быть ограничена путем введения в алюминиевый сплав 1 % железа. Примерами являются сплавы 8011А и 8079. Увеличение количества катодных интерметаллидов Al₃Fe увеличивает количество зарождающихся коррозионных ямок.
• По той же причине добавляют малое количество меди (0,10-0,20 %) к сплаву 3003, чтобы увеличить количество мест зарождения коррозионных ямок на интерметаллических частицах Al₂Cu.

Источники:

1. Corrosion of Aluminium / Christian Vargel – Elsevier, 2004
2. TALAT 1252

5.3.2. Точечная (питтинговая) коррозия

Питтинговая
коррозия — один из опасных видов
локального коррозионного разрушения,
характерного для условий, когда пассивное
состояние поверхности металла или
сплава может частично нарушаться. При
этом коррозии подвергаются весьма
ограниченные участки металла, а вся
остальная поверхность находится в
устойчивом пассивном состоянии, что
приводит к появлению точечных язв или
глубоких питтингов. Обычно такой
коррозии подвергаются легкопассивирующиеся
металлы и сплавы: хромистые и хромоникелевые
стали, алюминий и его сплавы, никель,
титан и др.

Питтинговая
коррозия возникает в растворах,
содержащих окислители (например,
кислород) и одновременно активирующие
анионы (,,),
например, в растворах хлорного железа,
в морской воде, в смесях азотной и
соляной кислот и др.

Основное
условие образования питтинга – смещение
электрохимического потенциала, за счет
наличия окислителей в растворе,
положительнее некоторого критического
значения, так называемого потенциала
питтингообразования, при этом поверхность
питтинга является анодом и разрушается
с высокой скоростью вследствие контакта
с остальной поверхностью, находящейся
в пассивном состоянии и представляющей
собой, благодаря относительно большой
площади, почти неполяризуемый катод.

При
развитии питтинговой коррозии следует
различать три стадии: возникновение,
развитие питтинга и репассивация.
Возникновение питтинга связано с
нарушением пассивного состояния на
отдельных участках поверхности металлов
и сплавов в результате воздействия
анионов-активаторов. На этих участках
происходит ускоренное разрушение
оксидных пленок, что вызывает местное
активирование. Нарушение пассивного
состояния на отдельных участках приводит
к увеличению скорости коррозии. Такими
участками могут быть неметаллические
включения (например, сульфиды), границы
зерен, участки с пониженной концентрацией
хрома в твердом растворе, которые могут
образовываться при термообработке и
др.

Возникновение
точечной коррозии металлов и сплавов
в сильной степени зависит от природы
анионов и их концентрации. Наиболее
сильными анионами-активаторами являются

,.
Такие анионы, как
,,

,,затрудняют
возникновение точечной коррозии
нержавеющей стали в растворе хлорида
натрия.

На
возникновение точечной коррозии
оказывают влияние состав сплава, природа
металла, состояние поверхности и т. д.
Например, с повышением содержания
никеля и хрома сопротивление сталей
точечной коррозии повышается.

Термическая
обработка повышает склонность сталей
к точечной коррозии. Так, например,
отпуск нержавеющих хромоникелевых
сталей вызывает склонность к
межкристаллитной коррозии и понижает
сопротивление стали к точечной коррозии.

Рост
питтинга связан с работой коррозионного
гальванического элемента, в котором
анодом является питтинг, а катодом —
остальная поверхность металла,
находящаяся в пассивном состоянии.
Эффективной работе такого коррозионного
элемента благоприятствует достаточное
количество деполяризаторов, а также
нахождение питтингов в активном
состоянии, чему способствует понижение
рН раствора. Скорость коррозии в
питтингах различна. В большинстве из
них процесс коррозии с течением времени
замедляется, в части питтингов коррозия
прекращается совсем, и лишь в небольшой
части она развивается вглубь металла.
Явление прекращения роста питтингов
называется репассивацией.

Для
защиты от точечной коррозии используют
электрохимические методы, ингибиторы
и легирование металла. Так, легирование
сталей хромом, кремнием, молибденом
повышает их стойкость к точечной
коррозии.

404 — СТРАНИЦА НЕ НАЙДЕНА

Почему я вижу эту страницу?

404 означает, что файл не найден. Если вы уже загрузили файл, имя может быть написано с ошибкой или файл находится в другой папке.

Другие возможные причины

Вы можете получить ошибку 404 для изображений, поскольку у вас включена защита от горячих ссылок, а домен отсутствует в списке авторизованных доменов.

Если вы перейдете по временному URL-адресу (http://ip/~username/) и получите эту ошибку, возможно, проблема связана с набором правил, хранящимся в файле .htaccess. Вы можете попробовать переименовать этот файл в .htaccess-backup и обновить сайт, чтобы посмотреть, решит ли это проблему.

Также возможно, что вы непреднамеренно удалили корневую папку документа или ваша учетная запись должна быть создана заново. В любом случае, пожалуйста, немедленно свяжитесь с вашим веб-хостингом.

Вы используете WordPress? См. Раздел об ошибках 404 после перехода по ссылке в WordPress.

Как найти правильное написание и папку

Отсутствующие или поврежденные файлы

Когда вы получаете ошибку 404, обязательно проверьте URL-адрес, который вы пытаетесь использовать в своем браузере. Это сообщает серверу, какой ресурс он должен использовать попытка запроса.

http://example.com/example/Example/help.html

В этом примере файл должен находиться в папке public_html/example/Example/

Обратите внимание, что CaSe важен в этом примере. На платформах с учетом регистра e xample и E xample не совпадают.

Для дополнительных доменов файл должен находиться в папке public_html/addondomain. com/example/Example/, а имена чувствительны к регистру.

Разбитое изображение

Если на вашем сайте отсутствует изображение, вы можете увидеть на своей странице поле с красным цветом X , где изображение отсутствует. Щелкните правой кнопкой мыши X и выберите «Свойства». Свойства сообщат вам путь и имя файла, который не может быть найден.

Это зависит от браузера. Если вы не видите на своей странице поле с красным X , попробуйте щелкнуть правой кнопкой мыши на странице, затем выберите «Просмотреть информацию о странице» и перейдите на вкладку «Мультимедиа».

http://example.com/cgi-sys/images/banner.PNG

В этом примере файл изображения должен находиться в папке public_html/cgi-sys/images/

Обратите внимание, что в этом примере важен CaSe . На платформах с учетом регистра символов PNG и png не совпадают.

404 Ошибки после перехода по ссылкам WordPress

При работе с WordPress часто могут возникать ошибки 404 Page Not Found, когда была активирована новая тема или когда были изменены правила перезаписи в файле . htaccess.

Когда вы сталкиваетесь с ошибкой 404 в WordPress, у вас есть два варианта ее исправления.

Вариант 1: Исправьте постоянные ссылки

1. Войдите в WordPress.
2. В меню навигации слева в WordPress нажмите  Настройки > Постоянные ссылки (Обратите внимание на текущую настройку. Если вы используете пользовательскую структуру, скопируйте или сохраните ее где-нибудь.)
3. Выберите  По умолчанию .
4. Нажмите  Сохранить настройки .
5. Верните настройки к предыдущей конфигурации (до того, как вы выбрали «По умолчанию»). Верните пользовательскую структуру, если она у вас была.
6. Нажмите  Сохранить настройки .

Во многих случаях это сбросит постоянные ссылки и устранит проблему. Если это не сработает, вам может потребоваться отредактировать файл .htaccess напрямую.

Вариант 2. Измените файл . htaccess

Добавьте следующий фрагмент кода 9index.php$ — [L]
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-f
RewriteCond %{REQUEST_FILENAME} !-d
RewriteRule . /index.php [L]

# Конец WordPress

Если ваш блог показывает неправильное доменное имя в ссылках, перенаправляет на другой сайт или отсутствуют изображения и стиль, все это обычно связано с одной и той же проблемой: в вашем блоге WordPress настроено неправильное доменное имя.

Как изменить файл .htaccess

Файл .htaccess содержит директивы (инструкции), которые сообщают серверу, как вести себя в определенных сценариях, и напрямую влияют на работу вашего веб-сайта.

Перенаправление и перезапись URL-адресов — это две очень распространенные директивы, которые можно найти в файле .htaccess, и многие скрипты, такие как WordPress, Drupal, Joomla и Magento, добавляют директивы в .htaccess, чтобы эти скрипты могли работать.

Возможно, вам потребуется отредактировать файл . htaccess в какой-то момент по разным причинам. В этом разделе рассматривается, как редактировать файл в cPanel, но не то, что может потребоваться изменить. статьи и ресурсы для этой информации.)

Существует множество способов редактирования файла .htaccess

• Отредактируйте файл на своем компьютере и загрузите его на сервер через FTP
• Использовать режим редактирования программы FTP
• Используйте SSH и текстовый редактор
• Используйте файловый менеджер в cPanel

Самый простой способ отредактировать файл .htaccess для большинства людей — через диспетчер файлов в cPanel.

Как редактировать файлы .htaccess в файловом менеджере cPanel

Прежде чем что-либо делать, рекомендуется сделать резервную копию вашего веб-сайта, чтобы вы могли вернуться к предыдущей версии, если что-то пойдет не так.

Откройте файловый менеджер

1. Войдите в cPanel.
2. В разделе «Файлы» щелкните значок «Диспетчер файлов ».
3. Установите флажок для  Корень документа для и выберите доменное имя, к которому вы хотите получить доступ, из раскрывающегося меню.
4. Убедитесь, что установлен флажок Показать скрытые файлы (точечные файлы) «.
5. Нажмите  Перейти . Файловый менеджер откроется в новой вкладке или окне.
6. Найдите файл .htaccess в списке файлов. Возможно, вам придется прокрутить, чтобы найти его.

Для редактирования файла .htaccess

1. Щелкните правой кнопкой мыши файл .htaccess и выберите  Редактировать код в меню. Кроме того, вы можете щелкнуть значок файла .htaccess, а затем Редактор кода Значок вверху страницы.
2. Может появиться диалоговое окно с вопросом о кодировании. Просто нажмите Изменить , чтобы продолжить. Редактор откроется в новом окне.
3. При необходимости отредактируйте файл.
4. Нажмите  Сохранить изменения в правом верхнем углу, когда закончите. Изменения будут сохранены.
5. Протестируйте свой веб-сайт, чтобы убедиться, что ваши изменения были успешно сохранены. Если нет, исправьте ошибку или вернитесь к предыдущей версии, пока ваш сайт снова не заработает.
6. После завершения нажмите Закрыть , чтобы закрыть окно диспетчера файлов.

Руководство по защите от точечной коррозии

Ниже мы рассмотрим точечную коррозию и способы защиты от нее с помощью различных типов покрытия стали.

Сталь считается наиболее универсальным и прочным материалом в строительстве. Однако, несмотря на всю свою прочность, сталь в конечном итоге ржавеет, если на нее не нанесено надлежащее покрытие.

Коррозию стали можно определить как износ из-за электрохимических реакций между металлом и окружающей средой. Существуют различные типы коррозии, которые зависят от различных факторов окружающей среды. Одним из самых опасных из них является точечная коррозия.

Что такое точечная коррозия?

Питтинговая коррозия представляет собой локализованную коррозию стальной поверхности, ограниченную небольшой «ямкой» или полостью. Эти ямы могут сильно различаться по ширине и глубине, некоторые из них довольно узкие и глубокие, а другие широкие и неглубокие. Питтинговая коррозия может нанести ущерб стальным профилям.

Какие существуют типы точечной коррозии?

Существует две основные категории точечной коррозии: корытовидные и боковые ямки.

Что вызывает точечную коррозию?

Питтинговая коррозия возникает, когда локальные участки стали теряют свой защитный слой. Эта область становится анодной, а часть оставшегося металла становится катодной, вызывая локальную гальваническую реакцию.

Факторы окружающей среды также играют большую роль в точечной коррозии. Например, агрессивные химические вещества, такие как хлориды, тиосульфаты, фториды и йодиды, в местной среде могут вызвать разрывы оксидов на защитном слое, что вызовет коррозию.

Ряд факторов, касающихся окружающей среды и металла, также могут влиять на степень точечной коррозии. Например, достаточная подача кислорода к месту реакции может усилить образование оксида и повторно пассивировать (по сути, «залечить») поврежденную защитную пленку.

Защита от коррозии стали с помощью стального покрытия

Обработка поверхности является наиболее эффективным способом защиты от точечной коррозии. Вот некоторые из наиболее распространенных, которые вы увидите, производители стали используют:

Горячее цинкование . Этот метод цинкования можно использовать для стали всех форм и размеров и включает погружение стали в ванну с расплавленным цинком при температуре до 450°C. Сталь, оцинкованная таким образом, хорошо защищена от коррозии, а также от экстремальных погодных условий, и это особенно популярный подход для применений, связанных с трубами.

Грунтование фосфатом цинка – Стальные поверхности могут быть окрашены грунтовками специального состава для повышения коррозионной стойкости, а также повышения их внешнего вида. Одним из наиболее популярных применений является грунтование фосфатом цинка.

Химическое покрытие . Этот блестящий метод использует электростатический или сжатый воздух для нанесения порошка специального состава на стальную поверхность, после чего он плавится, образуя гладкую защитную пленку. Обработанная таким образом сталь не только защищена от коррозии и УФ-повреждений, но и обладает высокой устойчивостью к отслаиванию, царапанью и растрескиванию.

Металлизация цинковым напылением – Хотя этот метод не обеспечивает такой же защиты, как горячее цинкование погружением, этот метод очень эффективен против коррозии и популярен благодаря своей гладкой поверхности. Поскольку это «холодный процесс», нет риска деформации металла, что делает его идеальным для использования на декоративных металлических компонентах, таких как перила и заборы.

Нужна помощь со стальным проектом?

Если у вас есть проект, нуждающийся в стали, будь то поставка, изготовление, чертеж или установка, поговорите со специалистами в Steel Fabrication Services.