Виды коррозии и их характеристика: Виды коррозии | Руководство по выбору материалов

Существующие вид коррозии и их характеристики в зависимости от форм и механизмов воздействия

Коррозия представляет собой процесс разрушительного характера, возникающий на различных поверхностях начиная от керамики и заканчивая металлом. Возникает она в результате воздействия химического либо химико-физического типа. Причинами возникновения этого процесса может выступать несколько факторов. Основными специалисты называют именно неустойчивость материала к воздействию термодинамического характера, которое возникает в окружающей среды.

• Виды коррозии металлов
• Механизм возникновения
• Влияние окружающей среды на металл

Виды коррозии металлов

На сегодняшний день разновидностей коррозии металлов достаточно много, так как источниками её возникновения может выступать довольно большое количество разнообразных факторов. В целом коррозийные процессы классифицируют по нескольких параметров, а определённые типы коррозии различают между собой по схожести признаков проявления.

В зависимости от общего характера протекания коррозия может проявляться в двух основных формах, которые можно встретить и в повседневной жизни.

1. Общего характера — иными словами, её ещё называют равномерной. Эта разновидность является одной из самых распространённых, так как причинами её появления являются химические и электрохимические реакции. Общая может приводить к ухудшению всей поверхности предмета. Однако, несмотря на это, она является одной из самых безопасных, среди всех существующих. Связанна эта особенность, прежде всего, с тем, что такой процесс можно как предсказать, так и угадать. В этом случае коррозия может быть:
   • равномерной — в этом случае ржа даёт о себе знать одновременно на всей поражённой территории. Примером может быть разрушение труб, изготовленных из железа, которые находятся на открытом воздухе;
   • неравномерной — при этой разновидности скорость реакции разрушения на поверхности варьируется, то есть разрушения одного участка может происходить значительно быстрее, нежели, например, соседнего.
2. Местного характера — в отличие от предыдущего эта разновидность ориентирована на одну конкретную область, на которой и возникает поражение.

Механизм возникновения

Коррозийные процессы разделяют на различные разновидности в зависимости от механизмов протекания. Этот факт необходимо учитывать при эксплуатации изделий из металла. Выделяют два основных механизма:

1. Химический — возникает в результате контакта, происходящего во время взаимодействия металла со средой. В процессе развития происходят реакции окисления элемента и восстановления одновременно. При этом продукты, который входят в состав реакции, не сепарированы в пространстве.
2. Электрохимического характера — возникает в результате соприкосновения раствора электролита с существующим металлом. В качестве электролита может выступать как конденсат, так и вода от дождя. Таким образом, можно говорить о том, что чем больше содержание солей и кислот в жидкости, тем больше будет и электропроводность, а также и скорость протекания самого процесса. Наиболее уязвимыми перед электрохимическим типом являются конструкции из металла, а именно различные заклёпки, соединения, которые сварены, а также места их повреждений.​ Если конструкционные особенности материала делают его максимально устойчивым к образованию ржавчины, то процесс развития коррозии значительно замедляется. Примером можно назвать оцинковку. Цинк имеет потенциал отрицательный, если сравнивать его, например, с железом, именно по этой причине железный сплав восстанавливается, а цинк продолжает коррозировать. Однако, если на поверхности имеется специальная защитная плёнка, это значительно замедляет скорость развития коррозийных процессов.

Влияние окружающей среды на металл

Ни для кого не станет секретом тот факт, что это процесс развивается в основном на поверхности металла, однако, существуют и исключения, при которых происходит проникновения очагов поражения далеко внутрь. Кроме этого, коррозийный процесс может развиваться практически во всех существующих средах.

Разновидности коррозии:

1. Газового типа — ржавления металлов происходит только в присутствии газовой среды и только если есть минимальное содержания воды. Этот тип коррозии наиболее часто встречается в сферах промышленности, а также в химических отраслях.
2. Подземная — такая разновидности возникает в грунтовой среде, когда происходит ржавления труб или иных оставляющих.
3. Атмосферный тип — процессы возникают в воздухе либо если есть присутствие влажного газа.
4. Биотипа — такой тип развивается преимущественно под воздействием различного рода микроорганизмов на материалы.
5. Коррозия контактного типа — в этой разновидности принимают участие несколько разных металлов, которые отличаются друг от друга по своим потенциалам электролита.
6. Коррозия, которая возникает преимущественно под напряжением — ржавление металла при этом типе происходит, только если присутствуют механические напряжения. Подобного рода процесс является небезопасным для конструкций опорного типа. Важным нюансом при этом типе является именно коррозийная усталость, которая имеет накопительный эффект и может возникать при периодическом напряжении.
7. Межкристальный тип — ржа при таком типе появляется преимущественно по краям вкраплений. Металл при такой коррозии в минимальные сроки не только лишается своей эластичности, но и прочности. Наиболее часто от такой разновидности страдают именно сплавы, имеющие в своём составе никель и алюминий.
8. Питтинговый тип — коррозия возникает в небольшом отверстии либо полости металла. Наиболее часто этот типа ассоциируют именно с застойной зоной агрессивной среды, например, под различными прокладками либо зажимами.

Процесс коррозии, ее характеристики, типы и методы защиты

Содержание статьи

• Характеристика
• Основные типы
• Ингибиторы
• Коррозия на авто
• Методы защиты металлов

В современном мире из металлов самых разных видов производится большое количество продукции. Металлические материалы присутствуют в разных отраслях промышленности в виде станков и машин, инструментов. Очень важно при производстве какой –либо продукции сделать так, чтобы металлы как можно меньше покрывались ржавчиной или были устойчивы к ее появлению.

Характеристики коррозии

Коррозия в простонародии больше известная под названием ржавчина. Она представляет собой процесс самопроизвольного образования на металлической поверхности налета в результате влияния окружающей среды. Ржавчина обычно имеет темно-коричневый оттенок, который портит внешние качества изделия из того или иного металла.

Коррозия металла сегодня встречается достаточно часто. Причиной ее появления является то, что некоторые виды металлических материалов являются неустойчивыми к температурным перепадам и изменениям влажности. Изделиям из металлов достаточно часто приходится контактировать с различными веществами. Они могут влиять на них по-разному. В результате образуется коррозия различных видов.

Коррозия влияет не только на внешние качества изделий и объектов, но и способствуют разрушению металлического материала.

В результате конструкция, которая из него создана, приходит в негодность.

Коррозии подвергаются не только металлы, но и другие материалы. Сегодня довольно часто встречаются случаи, когда она появляется на пластмассе. Образование ржавчины присуще и бетонным изделиям.

Скорость коррозии зависит от размера температуры. С повышением температуры на каждые сто градусов появление ржавчины становится быстрее.

Типы коррозии

В современном мире представлено большое количество видов такого процесса, как образование ржавчины на поверхности материалов отдельных видов.

Виды коррозии сегодня встречаются следующие:

1. Электрохимическая коррозия. Данный вид образования коррозии характеризуется тем, что на поверхности металлов появляются гальванические элементы, которые вызывают появление ржавчины. Для появления данного типа коррозии необходимо наличие электролита. В его роли чаще всего выступает вода. При соприкосновении с конденсатом или водой электроды или другие элементы металла меняют свой оксилительно-восстановительный потенциал. 
2. Водородная коррозия. При данном виде коррозии отмечается водородная деполяризация. При этом водород восстанавливается. 
3. Кислородная коррозия. Бывают ситуации, когда водород в щелочной среде не имеет возможности выделяться. В результате выделяется кислород, который приводит к появлению налета ржавчины на металлической поверхности.
4. Химическая коррозия. При данном виде коррозии поверхность металла соприкасается со средой, которая провоцирует появления ржавчины.

Таблица. Виды электрохимической коррозии

№ пп	Вид электрохимической коррозии	Способ прокладки трубопровода (вид оборудования)	Дополнительные коррозионные факторы
1.	Атмосферная коррозия	Наружные поверхности трубопроводов наземной и канальной прокладки (при уровне подтопления и заиливания канала, не достигающим изоляционных конструкций). Поверхности различных металлоконструкций и оборудования, не контактирующие с водой и грунтом.	Внутренние напряжения в металле трубопровода и металлоконструкций, ударно-механическое воздействие капели с перекрытий. Характерные коррозионные повреждения: равномерная коррозия, в местах капели возможна коррозия пятнами.
2.	Подземная коррозия	Наружные поверхности трубопроводов бесканальной прокладки (при нарушении целостности изоляции), канальной прокладки (периодическое подтопление и заиливание канала, сопровождающееся увлажнением тепловой изоляции).	Внутренние напряжения в металле, коррозия внешним постоянным и переменным током, воздействие капели. Характерные коррозионные повреждения: неравномерная коррозия, коррозия пятнами, при воздействии блуждающих токов возможны сквозные поражения стенки трубопровода.
3.	Подводная коррозия	Наружные поверхности трубопроводов канальной прокладки. (Постоянное подтопление канала при отсутствии тепловой изоляции на трубопроводе). Внутренние поверхности трубопроводов и оборудования химводоподготовки (деаэраторы, фильтры и т.п.)	Внутренние напряжения в металле, коррозия внешним постоянным и переменным током. При неполном погружении трубопровода возможна коррозия по ватерлинии. Характерные коррозионные повреждения: неравномерная коррозия, при воздействии блуждающих токов возможны сквозные поражения стенки трубопровода, язвенные поражения в районе ватерлинии. На трубопроводах горячего водоснабжения возможно протекание процесса микробиологической коррозии железобактериями. Характерные коррозионные повреждения: язвенная коррозия (для внутренних поверхностей трубопроводов), точечная коррозия, неравномерная коррозия.

Ингибиторы коррозии

Ингибитор коррозии представляют собой химические соединения, которые используются для блокирования или задержания процесса образования ржавчины. Ели они есть в агрессивной среде, что процесс образования коррозии на металлических поверхностях сократится в разы.

Ингибиторы образуют на поверхности металлов тонкую защитную пленку, которая не дает проникать в поры металлов воздуху и жидкостям, которые могут нарушить их целостность. Они являются одним из самых эффективных методов борьбы с образованием ржавчины.

Коррозия на авто

Многие современные автомобилисты сталкиваются с тем, что на автомобилях появляется со временем ржавчина. Чаще всего страдает от этого кузов авто. Коррозия автомобиля относится к разряду часто встречающихся ситуаций. Она появляется на тех деталях, которые не сделаны из нержавеющей стали.

Сегодня есть специальные средства, которые предотвращают появление ржавчины на деталях авто. Они представлены различными составами, которые наносятся на поверхность перед п

окраской.

Методы защиты металлов от коррозии

Коррозия каждый приводит к тому, что появляется большое количество убытков. Они исчисляются миллионами. Ущерб наносится не потому, что коррозия уничтожает металлы, а потому что в результате этого процесса портятся вещи из металлических материалов. В мире применяется большое количество оборудования, которое в большинстве своем сделано из металлической основы. Его стоимость является достаточно высокой. После выхода из строя оборудования не каждая организации имеет возможность приобрести еще одно такого же уровня. Именно поэтому так необходима защита от коррозии.

В современном мире очень важно правильно подобрать средства для борьбы с появлением ржавчины на металлических изделиях. Необходимо перед нанесением краски тщательно подготовить металлическую поверхность. От этого зависит восемьдесят процентов противостояния образованию коррозии. Лакокрасочные материалы, которые наносятся в последующем, обеспечивают лишь двадцати процентную защиту. Сегодня для обработки металлических поверхностей можно использовать специальные преобразователи ржавчины, которые выполняют роль и защиты и грунтовки.

Коррозия — определение, типы, предотвращение, примеры

Электрохимия — это дисциплина физической химии, занимающаяся связью между электрическим потенциалом как количественным и количественным явлением и распознаваемым химическим изменением, с электрическим потенциалом в результате определенного химического изменения или наоборот. Электроны перемещаются между электродами через электронно-проводящую фазу (обычно, но не всегда, внешнюю электрическую цепь, например, при гальваническом покрытии), которая разделена ионопроводящим и электроизолирующим электролитом (или ионными частицами в растворе).

Коррозия

Коррозия описывается как химическое и электрохимическое разрушение металлов или сплавов окружающей влажной и влажной средой. Коррозия является окислительным процессом, так как она происходит в присутствии кислорода. Почти все металлы подвержены коррозии, однако скорость коррозии зависит от металла.

Металлы образуют стабильные соединения, такие как оксиды, гидроксиды и сульфиды, в результате коррозии, которая является спонтанным и необратимым процессом.

Факторы, влияющие на коррозию

1. Положение металлов в электрохимическом ряду – В коррозии чрезвычайно важен электрохимический ряд. Активные металлы быстрее теряют электроны и быстрее подвергаются коррозии. Железо, например, быстро окисляется, а золото не потому, что оно менее реакционноспособно, чем железо.
2. Примеси в металлах – В общем, присутствие загрязняющих веществ в металлах ускоряет коррозию, поскольку эти примеси действуют как микроскопические электрохимические ячейки, вызывающие коррозию.
3. Наличие электролитов – Поскольку они переносят ионы, растворенная в воде соль действует как электролит. Коррозия ускоряется, когда в воде присутствуют электролиты.
4. Концентрация кислорода – Коррозия ускоряется при увеличении содержания кислорода. Анод — это место с меньшей концентрацией кислорода, тогда как катод — это область с более высокой концентрацией кислорода. В результате происходит коррозия.
5. Влажность воздуха – Во влажную погоду наличие влаги с высокой температурой ускоряет коррозию, поскольку ионы приобретают энергию и начинают двигаться быстрее при более высокой температуре, что приводит к более частым столкновениям.

Типы коррозии

1. Равномерная коррозия- Коррозия этого типа довольно распространена. Этот вид коррозии приводит к однородной потере металла по всей поверхности. Примерами являются ржавчина, потускнение серебра и т. д.
2. Точечная коррозия — Точечная коррозия — это тип локальной коррозии, которая повреждает поверхность металла, что приводит к появлению пятен или ямок. В нейтральных или кислых растворах, содержащих галогениды, таких как соленая вода, содержащая NaCl, в нержавеющих сталях может наблюдаться точечная коррозия.
3. Щелевая коррозия- Щелевая коррозия вызывается застойным раствором в щелях по краям металлических поверхностей, таких как гайки и головки заклепок. Это может произойти при столкновении двух металлов или при столкновении металла с неметаллом. Например, коррозия металлических или неметаллических прокладок, муфт и соединений.
4. Гальваническая коррозия- Когда два разнородных материала соединяются и вступают в электрический контакт с коррозионным электролитом, возникает гальваническая коррозия. Например, в оцинкованном железе лист железа или стали покрыт цинком.
5. Коррозионное растрескивание под напряжением — Это форма коррозии, при которой на поверхности металла появляются трещины в результате комбинированного воздействия прочности на растяжение и агрессивной среды. Коррозионное растрескивание под напряжением (SCS) — это разновидность коррозии, которая возникает в авиационных компонентах.
6. Межкристаллитная коррозия — Это разновидность коррозии, которая возникает вокруг границ зерен металла или сплава, содержащего примеси, а не внутри металла или сплава. Литые под давлением цинковые сплавы, содержащие алюминий, подвергающиеся воздействию пара в морской среде, проявляют межкристаллитную коррозию.
7. Делегирование- Это редкий вид коррозии, который затрагивает только определенные металлы, такие как медные сплавы и серый чугун. Металл сплава теряет свой реактивный элемент и создает более стабильный коррозионностойкий элемент в пористом состоянии в процессе удаления сплава. Деникелирование, децинкификация и графитовая коррозия — все это случаи удаления сплавов.
8. Эрозионная коррозия- Эрозионная коррозия представляет собой механическое разрушение металлической поверхности. В агрессивной среде это вызвано относительной подвижностью частиц жидкости и твердых поверхностей. Например, заусенцы, оставленные на концах труб трубопровода, могут нарушить плавный поток воды, вызывая локальную турбулентность и высокие скорости потока, что приводит к эрозии-коррозии.

Различные примеры коррозии

Металлы с более высокой реакционной способностью, такие как железо, медь и цинк, подвержены коррозии быстрее. Коррозия может проявляться по-разному.

Ржавление железа

Ржавление – это процесс коррозии железа в присутствии воздуха и воды, в результате чего поверхность становится красновато-коричневой. Это происходит, когда железо окисляется в присутствии кислорода и воды. Ржавчина — это новое вещество с химической формулой Fe ₂ O ₃ .xH ₂ O, представляющее собой гидратированную форму оксида железа (III) (где x варьируется).

Хотя ржавление железа является естественным явлением, этот процесс очень похож на реакцию электрохимической ячейки.

Анод образуется, когда железо теряет электроны и становится Fe ²⁺ .

At Cathode: 

H ⁺ +e–→H

4H+O ₂ →2H ₂ O

4H ⁺ +O ₂ +4e ^– →2H ₂ O

Оксиды железа далее окисляются до ионов железа, которые затем объединяются с H ₂ O с образованием комплекса.

Полуреакция окисления

Fe(s)→Fe ₂ +(aq) +2E ^— × 2 (E ^∘ = –0,44 В)

Полуреакция снижения

4H ⁺ +O ₂ +4E ^{— + +O ₂ +4E — + +O ₂ +4E — + +O ₂ +40091- + +O ₂ +40091– + +O _{2 O(E ∘ =1.23V)}}

Overall Cell reaction

E ^∘ _cell = E ^∘ _red – E ^∘ _oxd

E ^∘ _ячейка = 1,23–(–0,44)В

E ^∘ _ячейка = 1,67В

2FE (S)+4H ⁺+O ₂ → 2FE ²⁺ (AQ)+2H ₂ O (E ^∘ = 1,67 В)

2FE ₃ +3O 3O ₎

2FE ₃ +3O _{) 2} → 2FE ₂ O ₃

FE ₂ O ₃ +XH ₂ O → FE ₂ O ₃ . XH ₂ Oruct _{9213131513131513131513131513131515151515151315131315292929292929292929292929292929292921513151315131315131315131515131315131513131513151313151315131315131513151513151515151592} . меди

Под воздействием окружающей среды медные материалы или медные сплавы подвергаются коррозии. Когда медь окисляется, блестящая медная поверхность тускнеет, становясь темно-коричневой или черной, а затем зеленой. В результате этого выщелачивания медь подвергается коррозии.

Сине-зеленый цвет «Статуи Свободы» является примером коррозии медного металла. Он не был окрашен в тот же цвет, что и сейчас, когда был построен. Скорее, он был коричневого цвета. Медь, с другой стороны, со временем окислялась и взаимодействовала с триоксидом серы, углекислым газом и водой в атмосфере, образуя новое химическое вещество, которое придавало ей характерный сине-зеленый налет.

Ниже приводится химическое уравнение коррозии медного металла:

Потускнение серебра

Химическое взаимодействие между серебром и серосодержащими соединениями в воздухе вызывает потускнение серебра. Сульфид серебра образуется при смешивании серебра с серой. Потускнение – это процесс, при котором металлическое серебро становится черным из-за покрытия сульфидом серебра.

Ниже приводится химическое уравнение потускнения металлического серебра:

2Ag+H ₂ S → Ag ₂ S+H ₂

Методы предотвращения коррозии

Коррозия является нежелательным явлением, которого следует избегать, поскольку она наносит значительный ущерб металлическим конструкциям, таким как мосты, скульптуры, памятники, металлическая посуда и т.д.

Все методы предотвращения коррозии основаны на одной и той же базовой концепции: прекращение подачи воды и воздуха к металлу. Ниже приведены некоторые меры по предотвращению коррозии:

1. Окраска- Окраска металлических изделий, таких как ворота и перила, предотвращает контакт металла с воздухом и водой. Покраска металлических изделий защищает их от коррозии.
2. Смазка маслом и смазкой- Смазка маслом и смазкой, как и покраска, создает на металлической поверхности защитное покрытие, защищающее ее от коррозии.
3. Гальванизация- Гальванизация – это процесс покрытия железных и стальных изделий тонким слоем цинка для их защиты. Оцинкованные изделия защищены от коррозии или ржавчины даже после разрушения цинкового покрытия.
4. Легирование- Сплавы состоят из однородной комбинации металлов и неметаллов. Требуемых характеристик металлов можно добиться путем их легирования. Железо, например, очень полезный металл, но оно быстро ржавеет. В результате, когда это железо соединяется с никелем и хромом, создается нержавеющая сталь. Нержавеющая сталь в настоящее время широко используется в производстве посуды.

Примеры вопросов

Вопрос 1: Что такое коррозия?

Ответ

Коррозия – это химическое и электрохимическое разрушение металлов или сплавов, вызванное окружающей влажной и влажной средой. Коррозия является окислительным процессом, так как она происходит в присутствии кислорода.

Вопрос 2: Как предотвратить коррозию?

Ответ

• Покраска, смазка и смазка изделий из железа предотвращает контакт металла с воздухом и водой. Таким образом, предотвращается коррозия.
• Гальванизация — это процесс покрытия железных и стальных изделий тонким слоем цинка для их защиты. Оцинкованные изделия защищены от коррозии или ржавчины даже после разрушения цинкового покрытия.
• Мы можем добиться требуемых качеств металлов и предотвратить коррозию путем их легирования.

Вопрос 3: Какие факторы влияют на коррозию?

Ответ

Положение металлов в электрохимическом ряду, примеси в металлах, наличие электролитов, концентрация кислорода, атмосферная влажность и другие факторы окружающей среды, такие как высокая температура, наличие в атмосфере различных газов, вызывающих коррозия и т. д. — все это факторы, влияющие на коррозию.

Вопрос 4: Какие существуют виды коррозии?

Ответ

Различные типы коррозии включают равномерную коррозию, точечную коррозию, щелевую коррозию, гальваническую коррозию, коррозионное растрескивание под напряжением, межкристаллитную коррозию, расслаивание, эрозионную коррозию.

Вопрос 5: Что такое потускнение серебра?

Ответ

  Серебро тускнеет из-за химической реакции между серебром и серосодержащими химическими веществами в воздухе. При соединении серебра с серой образуется сульфид серебра. Потускнение происходит, когда слой сульфида серебра покрывает серебряный металл, делая его черным.

2Ag+H ₂ S → Ag ₂ S+H ₂

Вопрос 6: Что такое ржавление железа?

Ответ

В присутствии воздуха и воды железо подвергается коррозии, образуя оксид железа и ржавчину.

Fe ₂ O ₃ +xH ₂ O→Fe ₂ O ₃ .xH ₂ O

_{Вопрос Что такое Crevice 7 ?}

Ответ

Застой раствора в зазорах по краям металлических поверхностей, таких как гайки и головки заклепок, вызывает щелевую коррозию. Это может произойти, когда сталкиваются два металла или когда металл сталкивается с неметаллом. Например, коррозия металлических или неметаллических прокладок, муфт и соединений.

Виды коррозии | Руководство по выбору материалов

Чтобы найти правильное решение по материалам, нужно начать с источника проблемы.

> Просмотреть и загрузить версию Руководства по выбору материалов для печати легче всего обнаружить и предсказать. Это необычно, но не неслыханно, когда общая коррозия приводит к катастрофическим отказам. По этой причине общую коррозию часто считают бельмом на глазу, а не серьезной проблемой. Общая коррозия протекает относительно равномерно по поверхности металла. Постепенное уменьшение толщины стенки компонента необходимо учитывать при расчете номинального давления.

Как он образуется

В морской или другой коррозионной среде поверхность углеродистой или низколегированной стали начинает разрушаться, что приводит к образованию окалины оксида железа, которая со временем становится толще, пока не отслаивается, и не образуется новая окалина. формы.

Может быть измерено с помощью

• Скорость износа материала в течение года. Например, незащищенная углеродистая сталь может отступать в морской среде на 1 мм каждый год.
• Потеря веса сплава при контакте с агрессивными жидкостями, обычно измеряемая в миллиграммах на квадратный сантиметр открытого материала в день

Возможные решения

Нержавеющая сталь 316/316L; 6-молибденовые сплавы; сплав 2507; сплав 825; сплав 625; сплав С-276; Alloy 400

Локализованная точечная коррозия в хлоридсодержащих средах

Точечная коррозия вызывает образование небольших полостей или ямок на поверхности материала. Хотя эти ямки можно обнаружить при тщательном визуальном осмотре, они могут расти достаточно глубоко, чтобы продырявить НКТ. Питтинг чаще наблюдается в средах с высоким содержанием хлоридов при повышенных температурах.

Как это образуется

Когда защитный слой оксида (или пассивный оксидный слой) на поверхности металла разрушается, металл становится восприимчивым к потере электронов. Это заставляет железо в металле растворяться в растворе на более анодированном дне ямы, диффундировать вверх и окисляться до оксида железа или ржавчины. Концентрация раствора хлорида железа в яме может увеличиваться и становиться более кислой по мере углубления ямы. Эти изменения приводят к ускоренному росту язвы, перфорации стенок НКТ и протечкам.

Более высокие значения PREN указывают на большую устойчивость к точечной коррозии.

Точечная коррозия лучше всего предотвращается правильным выбором сплава. Различные металлы и сплавы можно сравнивать с помощью их эквивалентного числа сопротивления точечной коррозии (PREN), которое рассчитывается на основе химического состава материала. PREN увеличивается с более высокими уровнями хрома, молибдена и азота.

Возможные решения

6-молибденовые сплавы; сплав 2507; сплав 825; сплав 625; сплав С-276; Сплав 400

Локализованная щелевая коррозия в хлоридсодержащих средах

В типичной жидкостной системе щели существуют между трубками и трубными опорами или зажимами труб, между соседними участками труб, а также под грязью и отложениями, которые могут скопиться на поверхностях. Трещин практически невозможно избежать в трубных установках, а узкие щели представляют наибольшую опасность возникновения коррозии.

Как она образуется

Как и точечная коррозия, щелевая коррозия начинается с разрушения пассивного оксидного слоя, защищающего металл. Это разрушение приводит к образованию небольших ямок. Ямы становятся все больше и глубже, пока не покроют всю расщелину.
В некоторых местах трубка может быть перфорирована. Щелевая коррозия возникает при гораздо более низких температурах, чем точечная коррозия.

Возможные решения

6-молибденовые сплавы; сплав 2507; сплав 825; сплав 625; сплав С-276; Alloy 400

Материал имеет значение

Когда морская вода диффундирует в щель, некоторые ионы Fe++ растворяются и не могут быстро диффундировать из тесной щели. В соленой воде отрицательно заряженные ионы хлора (Cl-) притягиваются этими положительно заряженными ионами Fe++ и начинают диффундировать в расщелину. По мере увеличения концентрации хлорида раствор в щели становится более агрессивным, вызывая растворение большего количества железа, что, в свою очередь, привлекает больше ионов хлорида для диффузии в щель. В конечном итоге щелевой раствор превращается в кислый раствор с высокой концентрацией хлоридов, который очень агрессивен.

Коррозионное растрескивание под напряжением в хлоридсодержащих средах

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) опасно, поскольку оно может разрушить компонент при уровнях напряжения ниже предела текучести сплава. В присутствии ионов хлорида аустенитные нержавеющие стали подвержены SCC. Ионы взаимодействуют с материалом в вершине трещины, где растягивающие напряжения максимальны, что облегчает рост трещины. Во время выполнения SCC может быть трудно обнаружить, и окончательный сбой может произойти внезапно.

Как он образуется

Для возникновения SCC должны одновременно выполняться три условия:

• Металл должен быть восприимчив к SCC
• Должны существовать условия окружающей среды (жидкость или температура), способствующие SCC
• Напряжение растяжения (приложенное + остаточное) должно быть выше критического уровня

Более высокое содержание никеля показывает более высокую стойкость к SCC, индуцированному хлоридами

Возможные решения

6-молибденовые сплавы; сплав 2507; сплав 825; сплав 625; сплав С-276; Сплав 400

SSC ¹

Крекинг сернистого газа или сульфидный крекинг под напряжением при высоком парциальном давлении сероводорода (H

₂ S)

Крекинг сернистого газа, также известный как сульфидное растрескивание контакт с сероводородом (H ₂ S) и влагой. H ₂ S становится сильно коррозионным в присутствии воды. Это условие может привести к охрупчиванию материала, что приведет к растрескиванию под совместным действием растягивающего напряжения и коррозии.

Как он образуется

Риск SSC увеличивается при увеличении следующих факторов:

• Металл должен быть восприимчив к SSC
• Окружающая среда должна быть достаточно кислой (с высоким содержанием H ₂ S)
• Растягивающее напряжение (приложенное + остаточное) должно быть выше критического уровня

Повышенный риск SSC возникает, когда происходит большее количество следующих факторов, по сравнению с материалами, менее подверженными SSC:

• Твердость материала/прочность на растяжение
• Концентрация ионов водорода (нижнее значение pH)
• H ₂ S парциальное давление
• Суммарное растягивающее напряжение (приложенное + остаточное)
• Время экспозиции

Риск SSC увеличивается при более низких температурах, когда материалы имеют тенденцию быть менее пластичными.

Возможные решения

Сплав 825; сплав 625; сплав С-276; Alloy 400

Материал имеет значение

Стандарт NACE MR0175/ISO 15156 описывает подходящие материалы для кислых сред при добыче нефти и газа. Дополнительные сведения о выборе компонентов для месторождений высокосернистой нефти см. в разделе Выбор компонентов жидкостной системы для использования на месторождениях высокосернистой нефти.

Водородное охрупчивание ²

Водородное охрупчивание

Атомы водорода могут диффундировать в металлы, делая их хрупкими. Все материалы, подверженные водородному охрупчиванию, также очень подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением.

Как он формируется

Растрескивание под действием водорода может произойти, если металл подвергается статическому или циклическому растягивающему напряжению. Водород может вызывать изменения механических свойств и поведения металла, в том числе:

• Уменьшение пластичности (удлинение и уменьшение площади)
• Снижение ударной вязкости и вязкости разрушения
• Повышенная утомляемость

Водородного охрупчивания можно избежать, выбрав материал, устойчивый к водороду, например, аустенитные сплавы с содержанием никеля от 10% до 30%.

Ферритные сплавы с очень низким содержанием никеля становятся значительно охрупчивающимися, в то время как аустенитные сплавы с содержанием никеля от 10% до 30% показывают относительно небольшое охрупчивание.

Источник: Г.Р. Caskey, Справочник по совместимости с водородом для нержавеющих сталей (1983)

Возможные решения

Нержавеющая сталь 316/316L

Межкристаллитная коррозия

Чтобы понять межкристаллитную коррозию (МКК), учтите, что все металлы состоят из отдельных зерен. Внутри каждого зерна атомы систематически расположены, образуя трехмерную решетку. IGC воздействует на материал по границам зерен (где соединяются зерна, из которых состоит металл).

Как образуется

Во время сварки, термической обработки или воздействия высоких температур карбиды могут начать формироваться на границах зерен. Эти осадки карбида могут увеличиваться со временем. Это образование карбида влияет на равномерное распределение элементов в металле, лишая материал, прилегающий к границам зерен, важных элементов, таких как хром. Когда коррозионные жидкости (например, кислоты) воздействуют на области, обедненные хромом, могут образовываться межкристаллитные трещины. Эти трещины могут распространяться по всему материалу и оставаться незамеченными, что делает IGC опасной формой коррозии.

Возможные решения

Нержавеющая сталь 316/316L

Гальваническая коррозия в присутствии электролита

Гальваническая коррозия возникает при контакте материалов с разным электродным потенциалом в присутствии электролита.

SCE расшифровывается как насыщенный каломельный электрод. Анодный индекс: высокоблагородные материалы с «пассивными поверхностями» не так подвержены гальванической коррозии, как менее благородные материалы или благородные материалы с «активными поверхностями». В этой таблице магний является наименее благородным материалом, а графит — наиболее благородным материалом.

Пассивный слой на нержавеющей стали состоит из очень тонкой оксидной пленки с высоким содержанием хрома, которая автоматически формируется в окружающем воздухе и защищает материал от коррозии. Пассивный слой делает материал более благородным и менее подверженным коррозии. Совместимость металлов можно определить по анодному индексу, который описывает разность потенциалов или напряжений металлов, измеренных в морской воде, относительно стандартного электрода.

Как он образуется

Когда разность потенциалов между двумя разнородными металлами в присутствии электролита слишком велика, пассивный слой материала начинает разрушаться.

Возможные решения

Во избежание гальванической коррозии выбирайте материалы с разницей напряжений не более 0,2 В. Например, фитинг из нержавеющей стали 316 (-0,05 В) с трубкой из 6-молибдена (0,00 В) приведет к возникновению напряжения 0,05 В между двумя сплавами. Это напряжение значительно меньше 0,2 В, что означает низкий риск гальванической коррозии.

Поговорите с доверенным консультантомДоступ к услугам экспертного уровня

---

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этими дополнительными полезными справочными материалами от Swagelok.