Питтинговая коррозия: Питтинг – суть процесса, методы борьбы с питтинговой коррозией стали

Питтинговая коррозия — что это? Распространение, особенности и методы защиты


Виды коррозии достаточно обширны и разнообразны, у каждого свои причины и последствия. Одним из распространенных проявлений коррозии является питтинговая коррозия или, как ее еще называют, точечная коррозия.


Коррозийному разрушению подвергаются практически все металлы, какие-то более восприимчивы, а какие-то нет. Сегодня в мире существуют технологии, которые помогают замедлить процессы разрушения, происходящие с элементами, но не избавить от них полностью.


Питтинговая коррозия – это непредсказуемый и наиболее опасный вид процессов коррозийного разрушения.

Особенности питтинговой коррозии


Внешнее проявление точечной коррозии – это точечные язвы буро-рыжего цвета.


Отличительными чертами данного вида разрушения является то, что она возникает и распространяется в верхних слоях элемента, поражает участки ранее полученных дефектов, также питтинг обычно распространяется в слоях верхнего антикоррозийного покрытия.


Точечной коррозии металла подвергаются в большей степени пассивные металлы, к которым относится: медь, сурьма, ртуть, платина, также часто питтинг наблюдается на алюминии, никеле, цинке. Поэтому все изделия из данных материалов подвержены такому виду разрушения (микросхемы, агрегаты, сплавы этих металлов и др.).


Факторы, влияющие на образование питтинга на поверхности металлических материалов:

  • Перепады температур или постоянное действие повышенных температур.
  • Плохо обработанная поверхность (шероховатости, потертости, рыхлости и т.д.).
  • Действие кислотных сред.
  • Действие веществ с примесями соли.

Классификация точечных повреждений


По размеру бывают:

  • Микропиттинги величиной до 0,1 мм;
  • Обычные размером до 1 мм;
  • Язвенный питтинг имеет размеры более 1 мм.


Также различают открытые, закрытые и поверхностные точечные язвы.


В открытом виде ржавые пятна хорошо просматриваются на поверхности материала, достаточно человеческого зрения. Если язвенных образований слишком много, то в процессе своего распространения они сливаются в одну сплошную диффузную составляющую. Закрытый вид питтинга самый опасный, так как его невозможно рассмотреть  с внешней стороны, так как они увеличиваются не наружу, а вглубь материала изделия. Такие язвы могут быть найдены только с использование специальных просвечивающих приборов.


Поверхностный питтинг встречается наиболее редко, разрушение происходит не вглубь или наружу элемента, а вширь, что способствует образованию не просто точек, а выбоин на поверхности элемента.

Питтинговая коррозия —  причины образования


Интенсивное образование ржавчины происходит при контакте металлического изделия с солеными растворами и различными химически агрессивными средами.


Нужно понимать, что питтинговая коррозия это точечные язвы там, где происходило нарушение технологий производства, механические повреждения, приводящие к микроскопическим дефектам. Если сплав был произведен с нарушением технологии, то в нем могут быть инородные включения, поры, которые нарушают работу изделия.


Важной причиной появления питтингов можно назвать среду, в которой эксплуатируется материал. При частых динамических воздействиях, нарушается структурная целостность зерен металла, что приводит, к внутренним разрушениям и распространению коррозийных процессов.


Проявление точечных язв


Чтобы более полно понимать, что такое питтинговая коррозия, необходимо разобрать процесс ее появления и развития:

  • Начальная стадия или зарождение – отмечалось выше, что питтинги образуются в местах ранее полученных дефектов в виде трещин, сколов, рыхлостей от удара и т.п. Также на поверхности металла существует естественная защитная пленка, от воздействия факторов окружающей среды, она может истончаться или пропадать вовсе, что содействует более быстрому процессу разрушения.
  • Процесс роста – рост происходит вследствие электрохимических реакций и полного растворения защитной оксидной пленки.
  • С момента зарождения коррозия в определенном месте развивается очень быстро, но со временем ее распространение замедляется и все больше углубляется внутрь материала элемента для полного разрушения металлической решетки.


Имеются случаи, когда питтинг не развивается, а наоборот происходит его замедление – процесс репассивации. Но это может произойти только на ранних этапах развития ржавчины.

Формы питтингового повреждения


Если рассматривать питтинг более тщательно, то можно обратить внимание, что одни точки имеют правильную округлую форму, другие могут быть: многогранниками, объединенными многогранниками, пирамидальные, призматические. В некоторых многогранников наблюдается блестящее дно язвы.


Форма питинговой коррозии металлов будет напрямую зависеть от формы частиц кристаллической решетки, так как продукты разрушения повреждают именно кристаллическую решетку материала, и образуются пустоты.


По форме точечных язв на изделии, можно понять, из какого именно металла оно сделано.

Методы защиты металлов и сплавов от коррозии


Защита металлов и сплавов от питтинговой коррозии:

  • Электрохимическая защита. Этот вид защиты часто применяется вместе с применением ингибиторов.
  • Так как наиболее подвержены питтинговым образованиям пассивные сплавы, то наилучшим решением будет минимизировать их величину в составе сплавов или совсем заменить на другой, более устойчивый к разрушению материал.


Существуют вещества, введение которых в сплав, повышает его антикоррозийную стойкость (например, кремний и хром).

  • Применение ингибиторов, которые в замкнутой системе подавляют или задерживают развитие разрушающих процессов, вследствие химических и физико-химических воздействий (вещества на сульфатной основе, щелочи, нитраты).
  • Нанесения защитного антикоррозийного покрытия на предварительно очищенную и подготовленную поверхность элемента.


Важно понимать, что представленные методы борьбы с точечной коррозией металла возможны только на производстве или на начальном этапе создания сплава для конструкции или детали.


Таким образом, наличие питтингов не ставит крест на работоспособности конструкции, если они были замечены вовремя. Стоит всегда тщательно следить за состоянием изделий, включенных в работ, во время проводить технические обследования и не скупиться на качественную антикоррозийную защиту для металлов.

возможные причины. Методы защиты металлов от коррозии

Коррозией называют разрушение поверхности материалов в результате активно проходящих окислительно-восстановительных процессов. Разрушение слоев материала приводит к снижению прочности, электрической проводимости, повышению хрупкости и угнетению других свойств металла.

В процессе эксплуатации металлических изделий они подвергаются разрушающим воздействиям различных видов и типов, среди которых выделяется питтинговая коррозия. Она наиболее опасная и непредсказуемая.

Питтинговая коррозия

На поверхности металлических изделий довольно часто можно заметить небольшие углубления, точки бурого или коричневого цвета. Такие точки ученые называют питтингами, а процесс их появления – питтинговой коррозией. Она возникает на поверхности материалов, контактирующих с морской водой, растворами различных солей, химически агрессивными средами и воспринимающих другие негативные факторы.

Питтинговая коррозия поражает только пассивные металлы и сплавы, развивается преимущественно в антикоррозионном слое или по местам разнообразных дефектов. «Точечные язвы» могут нарушать работу различных изделий: от тонких мембран и микросхем, до толстостенных агрегатов. Кроме того, их появление способствует образованию коррозионных трещин, существенно снижающих заданные характеристики материала.

Схема разрушения металла

Для активации питтинговой коррозии необходимо присутствие двух реагентов – активаторов и пассиваторов. В качестве активаторов чаще всего выступают анионы хлора, брома, йода – они содержатся в большинстве сред, в которых эксплуатируются металлические изделия. Они адсорбируются на поверхности металла и образуют с его компонентами растворимые комплексы.

В качестве пассиваторов чаще всего выступает вода или гидроксильная группа. Непосредственно процесс разрушения протекает по следующей схеме:

  1. Ионы-активаторы адсорбируются на поверхности защитной (оксидной) пленки.
  2. Происходит процесс замещения ионов кислорода на ионы активатора процесса.
  3. Образуется большое количество растворимых ионов, в результате чего пленка разрушается.

В результате этого возникает разность потенциалов на поверхности материала, что ведет к появлению локальных токов, активизируется бурный анодный процесс. Ионы-активаторы при этом перемещаются к очагам разрушения, из-за чего питтинговая коррозия прогрессирует.

Разновидности питтинговой коррозии

Вид питтинговой коррозии варьируется в зависимости от окружающих условий, главным образом от температуры, кислотности, химического состава веществ. Под действием этих факторов меняется форма, размер питтингов и их расположение. Так, согласно размеру выделяют точечное разрушение:

  • микроскопическое – размер точек менее 0,1 мм;
  • обычное – диаметр питтингов варьируется от 0,1 до 1 мм;
  • язвенное, когда образования превышают 1 мм в диаметре.

В зависимости от расположения питтинговая коррозия может быть открытого или закрытого типа. В первом случае обнаружить следы разрушения практически невозможно – необходимо применение специальных приборов. Этот вид коррозии очень часто ведет к появлению пробоев.

Открытое ржавление заметно невооруженным взглядом. Нередко питтинги сливаются в единое образование. При этом разрушение материала происходит не вглубь, а в ширину, из-за чего возникают большие по площади дефекты.

Форма питтингов

Форма питтингов зависит от пустот внутри кристаллической решетки, которые образуются на первых этапах коррозионного процесса. Чаще всего встречаются образования неправильной формы – они возникают на поверхности нержавеющей, низколегированной и углеродистой сталей, алюминиевых, хромовых, никелевых сплавов, железа.

Полусферические язвы образуются в результате изотропного растворения. Этот процесс схож с электрополировкой. Отчасти этим и объясняется блестящее дно полукруглых углублений. Наиболее подвержены подобному разрушению титановые, алюминиевые, никелевые и кобальтовые изделия, а также конструкции из тантала. Приблизительно такой же вид имеет питтинговая коррозия нержавеющих сталей.

Кроме того, питтинги могут быть полиэдрическими и ограненными. «Язвы» последнего типа очень часто объединяются друг с другом, что приводит к возникновению крупных полусферических разрушений.

Причины появления

Основными причинами появления питтинговой коррозии являются нарушение технологии производства и механическое воздействие на материал. В результате нарушения технологии отливки в металле появляются разнообразные микровключения, которые нарушают его структуру. Наиболее распространенным включением можно назвать прокатную окалину.

Из-за механического воздействия очень часто на поверхности изделий начинает развиваться питтинговая коррозия. Причины этого кроются в разрушении верхней защитной пленки, нарушении внутренней структуры, выходе на поверхность границ зерен. Наиболее распространенным активизирующим процесс фактором можно назвать динамическое воздействие, что ведет к появлению микротрещин.

Питтинговая коррозия металлов развивается быстрее на шероховатых поверхностях, а также под воздействием агрессивных сред – морской воды, кислотных растворов.

Методы защиты металла от питтинговой коррозии

Для защиты металлических изделий от питтинговой коррозии используют три основных способа:

  1. Ликвидация замкнутых систем при помощи растворов щелочных соединений, сульфатов, хроматов.
  2. Введение в состав материала компонентов с высокой сопротивляемостью точечному ржавлению – молибдена, хрома, кремния.
  3. Использование катодной и анодной технологии создания защитного слоя.

Все представленные методы защиты металлов от коррозии применимы лишь на производстве, ибо требуют высокотехнологичного оборудования и больших капиталовложений. В быту же полностью исключить риск появления питтингов невозможно. Удается лишь ослабить влияние негативно действующих факторов посредством:

  • нанесения антикоррозионных покрытий;
  • улучшения условий эксплуатации изделий;
  • снижения уровня кислотности среды, с которой соприкасается материал.

Но самым действенным и доступным методом является тщательная полировка: уменьшая шероховатость поверхности, вы одновременно повышаете ее антикоррозионную стойкость. Но для лучшего эффекта лучше использовать все методы защиты металлов от коррозии одновременно.

Точечная коррозия — AMPP

Последующая проверка должна выявить локальный катод, поскольку он остается непроницаемым для коррозионного воздействия.

Точечная коррозия представляет собой локальную форму коррозии, при которой в материале образуются полости или «дыры». Точечная коррозия считается более опасной, чем равномерное коррозионное повреждение, потому что ее труднее обнаружить, предсказать и спроектировать против нее. Продукты коррозии часто покрывают ямки. Небольшой узкий шурф с минимальными общими потерями металла может привести к выходу из строя всей инженерной системы. Точечная коррозия, которая, например, является почти общим знаменателем всех видов локальной коррозии, может принимать различные формы. Питтинговая коррозия может образовывать язвы с открытым (незакрытым) устьем или покрытые полупроницаемой оболочкой продуктов коррозии. Ямы могут быть как полусферическими, так и чашеобразными 

Точечная коррозия представляет собой локализованную форму коррозии, при которой в материале образуются полости или «дыры». Точечная коррозия считается более опасной, чем равномерное коррозионное повреждение, потому что ее труднее обнаружить, предсказать и спроектировать против нее. Продукты коррозии часто покрывают ямки. Небольшой узкий шурф с минимальными общими потерями металла может привести к выходу из строя всей инженерной системы. Точечная коррозия, которая, например, является почти общим знаменателем всех видов локальной коррозии, может принимать различные формы.

Точечная коррозия может образовывать язвы с м

снаружи открытыми (незакрытыми) или покрытыми полупроницаемой оболочкой продуктов коррозии. Ямки могут быть полусферическими или чашеобразными

Точечная коррозия инициируется: 

a. Локальные химические или механические повреждения защитной оксидной пленки; Факторами химического состава воды, которые могут вызвать разрушение пассивирующей пленки, являются кислотность, низкие концентрации растворенного кислорода (которые делают защитную оксидную пленку менее стабильной) и высокие концентрации хлоридов (как в морской воде)

б. Локальное повреждение или некачественное нанесение защитного покрытия

c. Наличие неоднородностей в структуре металла детали, т.е. неметаллические включения.

Теоретически локальная ячейка, которая приводит к возникновению ямки, может быть вызвана аномальным анодным участком, окруженным нормальной поверхностью, которая действует как катод, или наличием аномального катодного участка, окруженного нормальной поверхностью, на которой ямка исчезнет из-за коррозии.

Во втором случае постобследование должно выявить локальный катод, так как он останется невосприимчивым к коррозионному воздействию, как на изображении алюминиевого образца, показанного справа. Считается, что большинство случаев питтинга вызвано локальными катодными участками на нормальной поверхности.

Помимо локальной потери толщины, коррозионные язвы также могут быть опасны, действуя как концентраторы напряжения. Усталостное и коррозионное растрескивание под напряжением может начаться у основания коррозионных ямок. Одной ямы в большой системе может быть достаточно, чтобы привести к катастрофическому отказу этой системы. Крайний пример такого катастрофического отказа произошел недавно в Мексике, где одной ямы на бензинопроводе, проходящем через канализационную трубу, было достаточно, чтобы создать большой хаос в городе, убив 215 человек в Гвадалахаре.

Некоторые определения: 

Точечная коррозия: коррозия металлической поверхности, ограниченная точкой или небольшим участком, которая принимает форму полостей. *

Коэффициент точечной коррозии: отношение глубины самой глубокой язвы, образовавшейся в результате коррозии, к среднему проникновению, рассчитанному по потере веса. * 

Эквивалентное число стойкости к точечной коррозии (PREN): эмпирическое соотношение для прогнозирования стойкости к точечной коррозии аустенитных и дуплексных нержавеющих сталей. Он выражается как PREN = Cr + 3,3 (Mo + 0,5 W) + 16N.

Типы коррозии ямки:

Ямы впадины:

Узкие, глубокие

мелководье, широкий

Attack

.

Подрезка

Горизонтальная атака зерна

Питтинг Определение и значение | Dictionary.com

  • Лучшие определения
  • Викторина
  • Сопутствующее содержимое
  • Примеры

Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова.

1

[пит-инг]

/ ˈpɪt ɪŋ /

Сохранить это слово!

См. синонимы для: pitting / pittings на Thesaurus.com

Показывает уровень оценки в зависимости от сложности слова.

сущ.

действие или операция по рытью ямы или ям.

акт или операция по помещению в яму или ямы.

организация петушиных боев.

ВИКТОРИНА

ТЫ ПРОШЕШЬ ИЛИ НАТЯНУСЬ НА ЭТИ ВОПРОСЫ ПО ГРАММАТИКЕ?

Плавно переходите к этим распространенным грамматическим ошибкам, которые ставят многих людей в тупик. Удачи!

Вопрос 1 из 7

Заполните пропуск: Я не могу понять, что _____ подарил мне этот подарок.

Происхождение питтинга

1

Впервые отмечено в 1655–1665 гг.; pit 1 + -ing 1

Слова рядом pitting

лаваш, Pittacus, pittance, pitted, pitter-patter, pitting, pittosporum, Pitt-Rivers, Pittsburg, Pittsburgh, Pittsburg Landing

Другие определения для pitting (2 of 2)

pitting 2 90 [ -ing]

/ ˈpɪt ɪŋ /

сущ.

действие по удалению ямы или ям.

Происхождение питтинга

2

яма 2 + -ing 1

Dictionary.com Unabridged
Основано на словаре Random House Unabridged Dictionary, © Random House, Inc., 2022 г.

Слова, связанные со словом ямка

бурение, сверление, рытье, копание, выемка, разведка, разработка карьера, черпание, выстукивание, прокладка туннеля, раскопка

Как использовать ямку в предложении

  • между ними то, что плоды клингстоуна более сочные и немного слаще, что делает их идеальными для консервирования и консервирования.

    Косточковые фрукты: как их выбирать, созревать, хранить и готовить с ними|Аарон Хатчерсон|9 июля, 2021|Washington Post

  • Возможно, самая близкая гонка в Сенат США — это борьба Брюса Брейли и Джони Эрнст в Айове.

    Крайне правый радиоведущий, который мог передать Сенат Республиканской партии|Бен Джейкобс|6 октября 2014 г. |DAILY BEAST

  • Ничто так не подвергает ботаников испытанию, как противопоставление одного научно-фантастического/фэнтезийного сериала другому.

    Лучшее вирусное видео апреля|Видео The Daily Beast|30 апреля 2014 г.|DAILY BEAST

  • К 2006 году «Аль-Каида» в Ираке ввергла страну в гражданскую войну, противопоставив шиитов суннитам.

    Следующим возвращением «Аль-Каиды» могут стать Афганистан и Пакистан|Брюс Ридель|13 января 2014|DAILY BEAST

  • По мере того, как официально начинается гонка между президентом Обамой и Миттом Ромни, освещение кампании становится поверхностным и запутанным.

    10 книг, которые стоит прочитать перед выборами: Цицерон, Видаль и другие|Дэвид Маскиотра|6 сентября 2012 г.|DAILY BEAST

  • Говард Курц исследует неприятные рассказы, противопоставляя мистера Неэффективного мистеру Денежному мешку.

    Почему средства массовой информации не любят и Барака Обаму, и Митта Ромни|Ховард Курц|23 августа 2012|DAILY BEAST

  • И снова большие гаубицы возглавили адский оркестр, изрыгая лицо нейтральной полосы угольно-черными пятнами.

Published by admin