Виды коррозии и их суть: Виды коррозии | Руководство по выбору материалов
Содержание
Сущность и виды коррозии
ПЛАН УРОКА.
Тема урока: Сущность и виды коррозии.
Цели урока:
образовательная: изучение видов коррозии металлов и её сущности;
развивающая: развитие умения оперировать полученными знаниями, применять их на практике;
воспитательная: воспитание интереса к техническим предметам через связь с профессией.
Оснащение урока: ноутбук+ проектор (содержит презентацию), учебник, наглядные пособия.
Тип урока: комбинированный.
ХОД УРОКА
Проверка присутствующих на уроке и их готовность к уроку…………..1мин.
Объяснение и запись темы и целей урока…………………………………..2мин.
Актуализация опорных знаний………………………………………………5мин.
1. Какие металлы Вы знаете?
2. Перечислите свойства металлов.
3. Какие свойства называются физическими?
4.
Какие свойства называются механическими?
5. Какие свойства называются химическими?
Мотивация учебной деятельности……………………………………………3мин.
Коррозия приводит к огромным безвозвратным потерям металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает впустую – весь выплавляемый металл превращается в ржавчину. Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшения качества продукции. Учет возможной коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и т.д. Поэтому знание сущности и видов коррозии способствует поиску рациональных способов борьбы с ней.
Изучение нового материала…………………………………………………26мин.
Закрепление полученных знаний……………………………………………5мин.
1. Что называется коррозией?
2. Какие бывают виды коррозии?
3. Какая коррозия называется химической?
4. Какая коррозия называется электрохимической?
5. Дайте определение межкристаллитной коррозии.
Подведение итогов урока………………………………………………………2мин.
Оценивание наиболее активных студентов.
Домашнее задание………………………………………………………………1мин.
Проработка изученного материала по конспекту и других, рекомендованных источников информации.
Сущность и виды коррозии.
Коррозией (лат. разъедание) называется процесс химического или электрохимического разрушения металлов и сплавов вследствие взаимодействия их с окружающей средой. Разрушающей средой при коррозии металлов и сплавов являются кислород воздуха, газы, водные растворы солей, кислот и щелочей.
Примером коррозии могут служить ржавление стали или чугуна, образование белого налета на алюминиевых сплавах и зеленого налета — на медных и бронзовых изделиях.
Виды коррозии.
Различают два основных вида коррозии: химическую и электрохимическую.
Химическая коррозия возникает в, результате действия на поверхность металлов и сплавов атмосферы воздуха, сухих газов и жидкостей, не проводящих электрического тока (бензин, масла и др.). Пример химической коррозии — окисление выхлопных клапанов двигателей, работающих на жидком и газообразном топливе, колосниковых решеток, внутренней арматуры механизированных печей для термической обработки. Металлические изделия, находящиеся в цехах и на складах, при нормальной температуре также покрываются пленкой окислов (за счет воздействия кислорода воздуха).
Коррозия, возникающая при действии на металл газов, называется газовой коррозией, которая из-за присутствия в воздухе влаги сопровождается электрохимической.
Электрохимическая коррозия развивается при действии на металл электролитов, т.
е. жидкостей, проводящих электрический ток. Такими жидкостями являются водные растворы солей, кислот и щелочей. Сюда относится также коррозия в атмосфере, так как в воздухе находятся водяные пары, которые соприкасаются с поверхностью металлических изделий и действуют на них как электролит, что и вызывает электрохимическую коррозию.
По внешним признакам коррозионные разрушения можно разделить на 3 вида:
Поверхностная коррозия характеризуется равномерным разрушением металла или сплава по всей поверхности. Этот вид коррозии наиболее часто наблюдается у чистых металлов в сильнодействующих средах, препятствующих образованию защитной пленки, и у однородных твердых растворов.
Местная коррозия характерна разрушением металла на отдельных участках поверхности. При частичном разрушении защитной пленки, при наличии в сплаве местной неоднородности, царапин и других дефектов поверхности обычно возникает местная коррозия.
Межкристаллитная коррозия характеризуется разрушением металла по границам зерен. Такой вид коррозии является самым опасным, так как разрушение, не вызывая заметных изменений на поверхности металла, распространяется глубоко внутрь, что может явиться причиной серьезных аварий. Наиболее подвержены межкристаллитной коррозии алюминиевые сплавы и нержавеющие хромоникелевые стали (в частности, марки 2X18Н9) из-за наличия карбидных выделений на границе зерен.
Перечисленные виды коррозионных разрушений не всегда встречаются порознь. Бывают случаи, когда одновременно вместе с местной, наблюдается и межкристаллитная коррозия.
Что такое ржавчина. Виды и причины коррозии
Содержание:
- Виды коррозии различных металлов
- Равномерная коррозия
- Местная коррозия
- Межкристаллитная коррозия
- От чего может ржаветь металл?
- Способы защиты металла от коррозии
- Легирование
- Создание окисных пленок
- Обработка внешней среды
- Катодное или анодное покрытие поверхности
- Неметаллическое покрытие
- Электрическая защита
- Протектор
- Равномерная коррозия. Характеризуется разрушением металла по всей поверхности. Встречается на металлах или сплавах с однофазной структурой.
- Местная коррозия. Охватывает отдельные участки поверхности. Данный вид можно наблюдать на металлах с однофазной и многофазной структурой. Причиной становится механический дефект (скол, зазубрина, царапина).
- Межкристаллитная. Разрушает металл по границам зерен.
К слову, это самый коварный вид коррозии, поскольку внешних признаков на начальных этапах может не быть. Разрушение происходит внутри металла. Более подвержены межкристаллитной коррозии сплавы алюминия, хромоникелевые стали. - Легирование. Способ подразумевает введение в сплав элементов, предотвращающих или замедляющих коррозию. В сталь обычно добавляют титан, никель.
- Создание окисных пленок искусственным путем при помощи оксидирования или фосфатирования. Введение хрома способствует возникновению оксида, который «пленкой» покрывает поверхность и уберегает ее от негативного воздействия коррозийных факторов.
- Обработка внешней среды. Суть этого метода в удалении вредоносных составляющих окружения. Например, нейтрализовать воздействие воды можно добавлением 0,5% бихромата калия.
- Катодное или анодное покрытие поверхности. Метод широко применяется в промышленности, и хорош, когда возобновить покрытие не предоставляется возможным (например, в подземных коммуникациях, свайных фундаментах).
- Неметаллическое покрытие. К этому методу относят покрытие лаками, красками, полимерными материалами (эпоксидной смолой, полиэтиленом, поливинилхлоридом).
- Электрическая защита. Заключается в подключении металлического изделия к источнику тока (отрицательному полюсу).
- Протектор. В роли протектора выступает материал, имеющий больший электроотрицательный потенциал, чем металл, который необходимо защитить. Для стали такой защитой выступают цинк, кадмий.
Коррозия металла – это разрушение металлов или сплавов в результате электрохимического взаимодействия с окружающей средой.
Следствием процесса является ухудшение качеств материала и его дальнейшее разрушение. Ущерб от коррозии огромен, поскольку страдает не только техника, но и сооружения, коммуникации государственного значения. Производители металлопродукции лучше других знают масштабы урона. Приобрести качественный металл, в том числе нержавеющий прокат, в Санкт-Петербурге и области можно по телефону +7 (812) 334-91-51.
Виды коррозии различных металлов
По степени распространения выделяют следующие виды коррозии металлов:
К слову, это самый коварный вид коррозии, поскольку внешних признаков на начальных этапах может не быть. Разрушение происходит внутри металла. Более подвержены межкристаллитной коррозии сплавы алюминия, хромоникелевые стали.
От чего может ржаветь металл
Ржавчина – это результат окисления железа. Только изделия из железа и его сплавов подвержены такому разрушению. Распознать ржавчину можно по характерному рыхлому налету от желтого до красного цвета. От чего же он возникает?
Причиной желтой ржавчины является наличие воды, поэтому она чаще образуется на изделиях и объектах, находящихся под водой. Красная ржавчина проявляется при одновременном воздействии воды и кислорода. Это самый распространенный вариант ржавления железа, который можно встретить на элементах строительных конструкций, сооружений, транспортных средствах. Коричневая ржавчина не нуждается в воде. Она встречается довольно редко.
При незначительном содержании кислорода и отсутствии воды образуется черная ржавчина.
Скорость распространения ее невысока, и она не оказывает большой угрозы для изделий с непродолжительным сроком эксплуатации.
Кислород и вода – не единственные причины, от чего может ржаветь металл. Если к их воздействию присоединяются разрушительные соли – процесс ржавления заметно ускоряется. Соль может находиться в средствах бытовой химии, в зимний период на дорогах, как способ борьбы со льдом, снегом. Спровоцировать быстрое разрушение железа могут блуждающие токи. Пагубному их воздействию подвержен наземный электротранспорт. Такие виды коррозии называют электрохимическими.
Способы защиты металла от коррозии
Ржавление или коррозия железа – это не только эстетическая проблема изделия или конструкции. Появление ржавчины свидетельствует об изменении свойств металла: уменьшении прочности, пластичности, возможной деформации.
Для защиты используют следующие методы:
Способ подразумевает введение в сплав элементов, предотвращающих или замедляющих коррозию. В сталь обычно добавляют титан, никель.
Заключается в подключении металлического изделия к источнику тока (отрицательному полюсу).
Ржавый, покрытый налетом металл требует немедленных действий для остановки распространения разрушения. В некоторых случаях сделать это не удается, поэтому лучше заранее позаботиться о защите металлических изделий и конструкций, используя изложенные выше способы.
Журнал Fastener World. Покупатель | Продавец
1 / 113
Тайваньская международная выставка крепежных изделий 2023
2 / 113
Тайваньская международная выставка крепежных изделий 2023
3 / 113
Тайваньская международная выставка крепежных изделий 2023
4 / 113
Тайваньская международная выставка крепежа 2023
5 / 113
Тайваньская международная выставка крепежных изделий 2023
6 / 113
Тайваньская международная выставка крепежных изделий 2023
7 / 113
M-Tech Нагоя 2023
8 / 113
М-Тек Нагоя 2023
9 / 113
M-Tech Нагоя 2023
10 / 113
M-Tech Нагоя 2023
11 / 113
Тайбэй AMPA 2023
12 / 113
Тайбэй AMPA 2023
13 / 113
Тайбэй АМПА 2023
14 / 113
Fastener Fair Global 2023
15 / 113
Fastener Fair Global 2023
16 / 113
Fastener Fair Global 2023
17 / 113
Fastener Fair Global 2023
18 / 113
Международная выставка крепежа 2023
19 / 113
Fastener Fair Global 2023
20 / 113
Fastener Fair Global 2023
21 / 113
Fastener Fair Global 2023
22 / 113
Fasteners World Ближний Восток 2023
23 / 113
Мир крепежа Ближний Восток 2023
24 / 113
Fasteners World Ближний Восток 2023
25 / 113
Fastener Fair Италия 2022
26 / 113
Fastener Fair Италия 2022
27 / 113
Fastener Fair Италия 2022
28 / 113
Застежка Польша 2022
29 / 113
Застежка Польша 2022
30 / 113
Застежка Польша 2022
31 / 113
Международная выставка крепежа 2022
32 / 113
Международная выставка крепежа 2022
33 / 113
Международная выставка крепежа 2022
34 / 113
Международная выставка крепежа 2022
35 / 113
Ярмарка крепежа в Мексике 2022
36 / 113
Fastener Fair Mexico 2022
37 / 113
Fastener Fair Mexico 2022
38 / 113
Fastener Fair Mexico 2022
39 / 113
Fastener Fair Mexico 2022
40 / 113
Fastener Fair Mexico 2022
41 / 113
Ярмарка крепежа в Мексике 2022
42 / 113
Vietnam Manufacturing Expo 2022
43 / 113
M-Tech Токио 2022
44 / 113
M-Tech Токио 2022
45 / 113
M-Tech Токио 2022
46 / 113
M-Tech Токио 2022
47 / 113
M-Tech Токио 2022
48 / 113
M-Tech Токио 2022
49 / 113
M-Tech Токио 2022
50 / 113
M-Tech Токио 2022
51 / 113
M-Tech Токио 2022
52 / 113
M-Tech Токио 2022
53 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
54 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
55 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
56 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
57 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
58 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
59 / 113
Провод Дюссельдорф 2022
60 / 113
Ярмарка крепежа США 2022
61 / 113
Fastener Fair USA 2022
62 / 113
Fastener Fair USA 2022
63 / 113
Fastener Fair USA 2022
64 / 113
Fastener Fair USA 2022
65 / 113
Fastener Fair USA 2022
66 / 113
Ярмарка крепежа США 2022
67 / 113
Fastener Fair USA 2022
68 / 113
Fastener Fair USA 2022
69 / 113
Fastener Fair USA 2022
70 / 113
Fastener Fair USA 2022
71 / 113
Fastener Fair USA 2022
72 / 113
Ярмарка крепежа США 2022
73 / 113
Fastener Fair USA 2022
74 / 113
Fastener Fair USA 2022
75 / 113
M-Tech Нагоя 2022
76 / 113
M-Tech Нагоя 2022
77 / 113
M-Tech Нагоя 2022
78 / 113
Fastener Fair USA 2021
79/ 113
Fastener Fair USA 2021
80 / 113
Fastener Fair USA 2021
81 / 113
Fastener Fair USA 2021
82 / 113
Fastener Fair USA 2021
83 / 113
Fastener Fair USA 2021
84 / 113
Fastener Fair USA 2021
85 / 113
M-Tech Осака 2021
86 / 113
M-Tech Осака 2021
87 / 113
M-Tech Осака 2021
88 / 113
M-Tech Осака 2021
89 / 113
M-Tech Осака 2021
90 / 113
M-Tech Осака 2021
91 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
92 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
93 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
94 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
95 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
96 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
97/113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
98 / 113
Международная выставка крепежа (IFE) 2021
99 / 113
Fastener Expo Shanghai 2021
100 / 113
ТАЙВАНСКАЯ ВЫСТАВКА ОБОРУДОВАНИЯ 2020
101 / 113
Застежка Польша 2020
102 / 113
Международная выставка крепежа в Китае 2020
103 / 113
Застежка Польша 2019
104 / 113
ТАЙВАНСКАЯ ВЫСТАВКА ОБОРУДОВАНИЯ 2019
105 / 113
Энгимах-Комфаст 2019
106 / 113
Международная выставка крепежа 2019
107 / 113
Московская международная инструментальная выставка 2019
108 / 113
Ярмарка крепежа США 2020
109 / 113
IFS Китай 2019
110 / 113
Fastener Fair Mexico 2019
111 / 113
MATCH & MEET by IFE 2020
112 / 113
MATCH & MEET by IFE 2020
113 / 113
MATCH & MEET by IFE 2020
❮❯
Ингибирование ржавчины и коррозии для предотвращения поломок оборудования
Коррозия ежегодно обходится компаниям в миллиарды долларов.
Большая часть этих потерь связана с коррозией железа и стали. При воздействии влаги и кислорода железо и сталь реагируют, образуя оксид. Этот оксид не прочно прилипает к поверхности металла и будет отслаиваться, вызывая точечную коррозию. Обширная точечная коррозия в конечном итоге приводит к ослаблению и разрушению металла, что приводит к выходу из строя.
Очевидно, что из-за взаимодействия с водой ржавчина гораздо быстрее возникает во влажных условиях. Однако есть несколько других факторов, определяющих скорость коррозии. Одним из примеров является присутствие соли. Растворенная соль увеличивает проводимость водного раствора, образующегося на поверхности металла, и увеличивает скорость электрохимической эрозии. Другой пример — тепло. Чем выше температура, тем выше будет скорость коррозии.
Образование ржавчины
Образование ржавчины – очень сложный процесс, который начинается с окисления железа до ионов двухвалентного железа (железо «+2»).
Fe → Fe+2 + 2 e-
Для следующей последовательности реакций необходимы и вода, и кислород. Ионы железа (+2) далее окисляются с образованием ионов трехвалентного железа (железо «+3»).
Fe+2 → Fe+3 + 1 e-
Электроны, полученные на обеих стадиях окисления, используются для восстановления кислорода.
O2(г) + 2 h3O + 4e- → 4 OH-
Затем ионы трехвалентного железа соединяются с кислородом с образованием оксида трехвалентного железа, который затем гидратируется различным количеством воды.
С точки зрения непрофессионала: железо + кислород + вода = гидратированный оксид железа (ржавчина)
В компонентах машин могут возникать и другие виды коррозии, а именно коррозия от органических кислот. Эти органические кислоты могут образовываться разными способами и даже могут быть побочным продуктом старения масла (окисления). Они слабы по сравнению с обычными неорганическими кислотами, но все же достаточно хорошо гидролизуются, чтобы повредить большинство металлов.
Одним из примеров является уксусная кислота. Он вызывает умеренную коррозию металлов, включая железо, магний и цинк, образуя газообразный водород и соли, называемые ацетатами:
Fe + 2 Ch4COOH → (Ch4COO)2 Fe + h3
Говоря простым языком: железо + органическая кислота = ацетат железа + водород
Лучший способ остановить ржавчину и коррозию — не допускать контакта металла с водой, кислородом или кислотой. По сути, это именно то, что делают ингибиторы ржавчины и коррозии. Эти добавки обычно представляют собой соединения, обладающие сильным полярным притяжением к металлическим поверхностям.
Они химически связываются с металлической поверхностью, образуя защитную пленку на нижележащем металле. Эта пленка действует как барьер, который физически не позволяет металлу соприкасаться с чем-либо, что может способствовать коррозии. Некоторыми популярными используемыми соединениями являются сукцинаты аминов и сульфанаты щелочноземельных металлов.
Если образование ржавчины невозможно предотвратить, частицы ржавчины могут отслаиваться и способствовать абразивному износу. Оксид железа намного тверже, чем стальные поверхности, с которыми он соприкасается, поэтому происходит сильное истирание трех тел.
Истирание трех частей
Защитные свойства масла от коррозии трудно оценить, и они несколько субъективны. Для достижения наилучших результатов лаборатория должна отполировать или подвергнуть пескоструйной обработке испытуемый образец, а затем сразу же покрыть его тестируемым маслом. После нанесения покрытия лаборатория может начать подвергать образец условиям, сопровождающим образование ржавчины. ASTM D665, хотя и обозначается как «Характеристики защиты от ржавчины масла для паровых турбин», может использоваться для любого состава масла. В этом испытании стальной образец погружают в смесь дистиллированной или синтетической морской воды. В течение 24 часов смесь перемешивают и проверяют на образование очагов ржавчины.
