ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коррозия металлически материалов в водны среда из "Коррозия конструкционных материалов. Газы и неорганические кислоты. Книга 1" Характеристики коррозионных свойств металлов и сплавов /г и ё к предполагают их равномерную коррозию и в большинстве случаев представляет усредненную по поверхности величину скорости коррозии. При ярко выраженном характере локальной коррозии в примечании указывается вид коррозии. Следует отметить, что локальные виды коррозии наиболее опасны, так как при общей небольшой потере массы металла происходит сильное локальное разрушение конструкции, что приводит к преждевременному выходу оборудования из строя. Как отмечает академик Я- М. Колотыркин [3], по некоторым оценкам общая коррозия в химической промышленности составляет около 30%, а локальная—более 52%. Поэтому проверка коррозионного поведения конструкционных материалов в конкретных условиях эксплуатации всегда необходима, особенно если имеется опасность локальной коррозии. [c.5] Для оценки возможности протекания коррозионных процессов приведены термодинамические диаграммы. [c.5] Неметаллические материалы разделяют на два типа неорганические и органические. Органические, в свою очередь, по происхождению разделяются на природные и синтетические. [c.5] Применяют также четырех- и пятибалльные системы. Для сравнения их с трехбалльной системой можно воспользоваться табл. 5 [4]. [c.9] Качественная оценка химической стойкости распространяется также на неорганические материалы и основывается на данных по скорости разрушения материала, мм/год, или скорости коррозии, г/(м .ч) (табл. 6). Предлагается также использовать данные по снижению прочности материалов за год. Следует отметить, что многие неорганические материалы, особенно строительные, имеют разную пористость и неоднородны по структуре, что затрудняет проведение количественных оценок. Плотные материалы (изверженные каменные породы гранит, диабаз и т. д.) подвергаются химическому действию среды только с внешней стороны. Пористые материалы (бетоны, известняки) подвергаются воздействию агрессивной среды (газы, жидкости) не только снаружи, но и изнутри и поэтому сильнее подвержены разрушениям. [c.9] Авторы выражают надежду, что книга будет полезна конструкторам, металлургам, технологам, работникам научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, а также аспирантам и студентам, специализирующимся в области коррозии и защиты металлов и других материалов. [c.10] Предлагаемый вниманию читателя справочник состоит из двух книг. В первой книге приводятся данные по коррозии материалов в газовых средах и фреонах и физико-химические характеристики сред, во второй — данные по коррозии материалов в водных растворах важнейших неорганических кислот, а также физико-химические характеристики этих сред. Общий для двух книг библиографический список дается во второй книге. [c.10] В 1992 г. планируется выпустить справочник, написанный этими же авторами и являющийся продолжением данной темы, — о химической стойкости металлических и неметаллических материалов в щелочах, жидком аммиаке, ряде органических кислот, растворах и расплавах наиболее употребительных солей, жидких металлах, атмосфере, морской воде. Будут также рассмотрены вопросы коррозионной усталости металлов и еплавов. [c.10] Конструкционные материалы, находясь в различных условиях эксплуатации, подвергаются коррозионным разрушениям, в результате которых снижается их прочность и сокращаются сроки их службы, загрязняются продукты производства, что приводит к снижению их качества, ухудшается внешний вид материалов. Существуют внутренние и внешние факторы коррозии. К первым относятся факторы, связанные с природой материала (состав, структура, внутренние напряжения, состояние поверхности). Внешние факторы определяются составом коррозионной среды и условиями коррозии (температура, давление, скорость движения материала относительно среды и др.). По механизму коррозионных процессов, протекающих на металлических материалах, общепринято разделять химическую и электрохимическую коррозию. [c.13] Химическая коррозия протекает, как правило, в непроводящих электрический ток средах. Процесс окисления металла и восстановление окислителя среды протекает в одном акте. Характерным примером химической коррозии является коррозия в газах при высоких температурах. Электрохимический механизм коррозии наблюдается в проводящих электрический ток средах. Процессы окисления металла и восстановления окислительного компонента среды могут быть пространственно разделены. Скорость коррозии в этом случае зависит от электродного потенциала корродирующего металла. Для неметаллических материалов закономерности коррозионных разрушений и их химическое сопротивление воздействию окружающей среды также определяется природой и структурой материала, а также свойствами коррозионной среды. [c.13] Применение термодинамических расчетов для оценки процессов, протекающих при высоких температурах, более оправданно, так как с ростом температуры, как правило, возрастают скорости реакций и достаточно быстро устанавливается равновесие между исходными веществами и продуктами реакции. [c.14] Предполагается, что X — газ, рх — парциальное давление газа. [c.14] Если парциальное давление кислорода больше равновесного значения давления кислорода р , то АО О, происходит окисление металла, а если меньше, то АО О, идет восстановление металла. Если исходное парциальное давление ро, равно равновесному значению р и АО = О, то система находится в равновесном состоянии. [c.14] АО уравнений (9), (12), (13) соответствуют изобарно-изотермическим потенциалам окисления металла водой или диоксидом углерода при исходных парциальных давлениях газов 0,1 МПа. Ордината слева на рис. 1 будет отвечать трем случаям окисления металла (кислородом, водой и диоксидом углерода). [c.16] Величина отношения равновесных концентраций соответствует величине несколько меньшей 10 . Приведенные оценки показывают, что окисление хрома кислородом до оксида хрома (П1) происходит при температуре 1400 °С и давлении кислорода выше 10 Па. В присутствии паров воды н водорода при той же температуре окисление поверхности хрома будет идти при соотношении их парциальных давлений 1 200, а в газовой смеси Oj—СО при 1 1000 и больших значениях соотношений их парциальных давлений. При более низких величинах давлений кислорода и соотношений парциальных давлений HjO—На и СОа—СО будет идти восстановление поверхности хрома при 1400 °С. [c.17] Пользуясь этим приемом, можно рассчитать также равновесные давления в газовых системах на других диаграммах сульфидов, карбидов, нитридов металлов, приведенных в главе 3. [c.17] Таким образом, приведенный термодинамический анализ дает оценку критических допустимых концентраций окислителя, при которых поверхность металла еще не подвергается окислению, но выше которых начинается газовая коррозия. Однако такой подход не позволяет определить кинетику процесса окисления и, следовательно, оценить скорость окисления. [c.17] Начальная стадия окисления определяется адсорбцией и химическим взаимодействием газов с атомами на поверхности металла. [c.17] На начальной стадии взаимодействие металла с окислителем контролируется скоростью химической реакции. Затем идет образование зародышей пленки, которая сопровождается диффузией атомов поверхности, ростом кристаллов пленки. [c.17] При образовании сплошной пленки закономерности реакции окисления определяются диффузией частиц. Скорость окисления уменьшается, так как пленка защищает металл от непосредственного контакта с окислителем. [c.17] Вернуться к основной статье