Коррозия поверхности металла при соединений

Механизм газовой коррозии. Поверхность металла даже при обычных температурах, соприкасаясь с воздухом, покрывается слоем окисных соединений. Предполагают, что реакция окисления металла протекает по схеме Ме + /гОг МеО, причем реакция протекает в сторону образования окисла при условии, когда парциальное давление кислорода воздуха больше, чем упругость диссоциации МеО, в противном случае реакция протекает в обратном направлении. Упругость диссоциации окислов металлов зависит как от рода металла, так и от температурных условий. [c.54]

Высокая химическая активность противозадирных присадок не всегда приводит к желаемому результату (при очень высокой химической активности образуется толстая пленка, которая плохо удерживается на поверхности металла). Кроме того, присадки, содержащие особо активные соединения хлора и серы, могут вызвать коррозию цветных металлов (особенно медных сплавов), поэтому масла с активными противозадирными присадками более пригодны для пар трения сталь - сталь и применять их для синхронизированных передач надо с большой осторожностью. [c.30]

Таким образом, коррозия металлов в системах нефтепродукт + вода + металл носит сложный характер и определяется развитием как химических, так (в основном) и электрохимических процессов. Продукты коррозии образуются, как правило, вне корродирующей поверхности металла. Они состоят преимущественно из соединений кристаллического строения с размером частиц до 5—10 мк и представляют больщую опасность для прецизионных пар, имеющих небольщие зазоры. [c.291]

Комплексные соли органических кислот и аминов тормозят в основном анодный процесс (рис. 6.12) и, обладая высокой смачивающей способностью, оказывают заметное влияние прежде всего на начальных стадиях защиты в системе нефтепродукт+вода. Соединения такого типа легко гидролизуются, и в присутствии воды органическая кислота и амин действуют как отдельные составляющие. Обладая различным по знаку суммарным электронным эффектом (табл. 6.2), группы ЫН и СООН избирательно сорбируются на поверхностях металла с неоднородным распределением электронной плотности и поэтому по-разному будут взаимодействовать с черными и цветными металлами. Ингибиторы такого типа, эффективно защищая черные металлы, усиливают коррозию некоторых цветных металлов. [c.296]

Адсорбируясь на поверхности металла, эти вещества могут существенно снижать скорость электрохимических реакций, вызывающих коррозию. Ионы галогенов в кислых растворах способствуют адсорбции ряда органических соединений (преимущественно азотсодержащих органических оснований) на поверхности железа и мягких сталей и, следовательно, усиливают замедляющее действие ингибиторов. [c.641]

Метод обработки внешней среды пригоден для случаев, когда защищаемое изделие эксплуатируется в ограниченном объеме жидкости. Метод состоит в удалении из раствора, в котором эксплуатируется защищаемая деталь, растворенного кислорода (деаэрация) или в добавлении к этому раствору веществ, замедляющих коррозию, — ингибиторов. В зависимости от природы металла и раствора применяются различные ингибиторы нитрит натрия, хромат и дихромат калия, фосфаты натрия, некоторые высокомолекулярные органические соединения и другие. Защитное действие этих веществ обусловлено тем, что их молекулы или ионы адсорбируются на поверхности металла и каталитически снижают скорость коррозии, а некоторые из них (например, хроматы и дихроматы) переводят металл в пассивное состояние. [c.559]

Ванадиевая коррозия в процессе эксплуатации и испытаний авиационных ГТД не отмечалась. Это обусловлено низким — не более 10 —10 (масс.)—содержанием ванадия в реактивных топливах. Пентаоксид ванадия имеет температуру плавления 685 °С и с конструкционными материалами образует легкоплавкие соединения. Кроме того, ванадий имеет переменную валентность, что делает его способным переносить кислород из газа к поверхности металла. [c.182]

Развитие коррозии обусловлено диффузией ионов железа в газовую среду через поверхностную пленку, которая обогащается серой. При этом вначале образуется нестойкое соединение Ре 2, которое при повышении температуры распадается с выделением элементной серы и значительно более термостойкого FeS. Сульфид железа, покрывая поверхность металла, защищает ее от быстрого разрушения. Термодинамическая возможность существования сульфида железа (а следовательно, и сероводородная коррозия железа) определяется температурой и парциальным давлением сероводорода в газовой среде. [c.148]

Потенциал каждого исходного компонента сплава в электролите Vx, и Vx, определяется кинетикой протекающих на нем анодного и катодного процессов и может быть найден при помощи соответствующих диаграмм коррозии этих металлов (см. с. 272). В сплаве эти металлы образуют или твердый раствор, или гетерогенную смесь, или интерметаллические соединения, что усложняет и без того сложную систему. При этом более электроотрицательный металл (Vx, < Vx,), в первую очередь его анодные участки, играет в сплаве роль анода, а более электроположительный металл (Vx, > Ул ,), в первую очередь его катодные участки, — роль катода. Состав бинарного сплава лучше всего характеризовать объемными процентами компонентов сплава, так как соотношение площадей анодной (S ) и катодной (S, ) составляющих на поверхности сплава будет такое же, что и соотношение объемов компонентов в сплаве. [c.297]

Механическое истирающее воздействие на металл другого твердого тела при наличии коррозионной среды (например, зубьев шестерен, омываемых водой) или непосредственное воздействие самой жидкой или газообразной коррозионной среды (например, воды на гребные винты судов, насосы, трубы) приводит к ускорению коррозионного разрушения вследствие износа защитной пленки окислов или других соединений, образующихся на поверхности металла в результате взаимодействия со средой. К этому виду разрушения, называемого коррозией при трении, недостаточно устойчивы, например, серый чугун с повышенным содержанием углерода, оловянистые бронзы и некоторые другие материалы. [c.338]

По своей природе ингибиторы коррозии бывают ионными [катионного типа — катапин, ЧМ анионного типа — тиомочевина С5 (ЫН2)2] или молекулярными соединениями (например, антра-ниловая кислота). Ингибиторы адсорбируются на поверхности корродирующего металла или электростатически (адсорбция ионов и полярных молекул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорбция поверхностно активных ионов и молекул за счет молекулярных ван-дер-ваальсовских сил), или химически (хемосорбция ионов и молекул за счет валентных сил химического сродства) возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил. [c.345]

В ряде коррозионных процессов продукты коррозии образуются на поверхности металлов, поэтому характер коррозии и ее скорость в значительной мере определяются свойствами возникающих пленок. При образовании сплошной, плотной и прочно сцепляющейся с металлом пленки скорость коррозии замедляется и процесс мол ет вообще прекратиться. Одним из основных условий формирования такой, так называемой пассивирующей пленки, является превышение объема образующегося химического соединения над объемом металла, из которого оно возникло. Образова[ше стойких, беспористых, компактных пленок, предохраняющих металл от развития коррозионного процесса, позволяет, например, хранить некоторые концентрированные кислоты в стальных емкостях. [c.280]

Опыт работы заводов США показывает, что коррозия, обусловливаемая присутствием сернистых соединений в нефти, значительно уменьшается, если хлориды полностью удалены. Это можно объяснить так называемой сопряженной коррозией НС1 и Hj S. Сероводород образует на поверхности металла пленку сульфида железа, не растворимую в воде и защищающую поверхность металла от дальнейшей коррозии, а хлористый водород разрушает сульфид железа с выделением HjS и образованием водорастворимого хлорида железа(1П), что способствует увеличению коррозии. [c.10]

К противокоррозионным присадкам относятся главным образом органические соединения, содержащие в своем составе серу или фосфор или оба эти элемента одновременно. Действие этих соединений основано на их способности образовывать на поверхности металла пленки, предохраняющие металл от разрушения (коррозии) агрессивными продуктами, образующимися в масле в процессе окисления или попадающими в пего извне, например вместе с продуктами сгорания топлива. [c.604]

Некоторые присадки могут пассивировать поверхность металла, снижая его каталитическое влияние на окисление топлива, образовывать на нем защитную пленку вследствие химического взаимодействия, а также адсорбируясь на поверхности металла в виде мономолеку-лярного слоя, создавать барьер, препятствующий проникновению к металлу коррозионно-агрессивных веществ (главным образом, полярные соединения) [15, 16]. Полагают, что для развития коррозии в углеводородной среде необходимо наличие как продуктов кислотного характера, так и окисляющих агентов [15]. Процесс коррозии металлов в этих условиях считают состоящим из двух стадий образования окислов металла под воздействием окисляющего агента реакции образовавшегося окисла с кислотой (растворения в ней). Соответственно этому представлению противокоррозионные присадки могут воздействовать на процесс коррозии, восстанавливая окисляющий агент, замедляя образование кислотных продуктов (вследствие торможения самоокисления топлива) и в общем случае предохраняя поверхность металла образованием защитной пленки [15, 16]. [c.182]

Скоростью, с которой атомы Наде рекомбинируют друг с другом или с Н , образуя На, обусловлена каталитическими свойствами поверхности электрода. Если электрод является хорошим катализатором (например, платина или железо), водородное перенапряжение невелико, тогда как для слабых катализаторов (ртуть, свинец) характерны высокие значения перенапряжения. При добавлении в электролит какого-либо каталитического яда, например сероводорода или соединений мышьяка или фосфора, уменьшается скорость образования молекулярного Н и возрастает адсорбция атомов водорода на поверхности электрода . Повышенная концентрация водорода на поверхности металла облегчает проникновение атомов водорода в металлическую решетку, что вызывает водородное охрупчивание (потерю пластичности) и может привести к внезапному растрескиванию (водородное растрескивание) некоторых напряженных высокопрочных сплавов на основе железа (см. разд. 7..4). Каталитические яды увеличивают абсорбцию водорода, выделяющегося на поверхности металла в результате поляризации внешним током или коррозионной реакции. Это осложняет эксплуатацию трубопроводов из низколегированных сталей в некоторых рассолах в буровых скважинах, содержащих сероводород. Небольшая общая коррозия приводит к выделению водорода, который внедряется в напряженную сталь и вызывает водородное растрескивание. В отсутствие сероводорода общая коррозия не сопровождается водородным растрескиванием. Высокопрочные стали из-за своей ограниченной пластичности более подвержены водородному ра- [c.58]

Очевидно, что наличие на корродирующей поверхности металла соединений типа кристаллогидратов, а также вообще солей или продуктов коррозии, способных связываться с водой, будет вызывать химическую конденсанию влаги при относительной влажности гораздо более низкой, чем 100%, нанример для системы трехводный — пятиводный гидрат Си304 — при 33% влажности. [c.331]

Защита металлов, основанная на изменении их свойств, осуществляется илп специальной обработкой их поверхности, или легированием. Обработка поверхности металла с целью уменьшения коррозии проводится одним из следующих способов покрытием металла поверхностными пассивирующими пленками из его труднорастворимых соединений (оксиды, фосфаты, сульфаты, вольфраматы или их комбинации), созданием защитных слоев из смазок, битумов, красок, эмалей и т. п. и нанесением покрытий из других металлов, более стойких в данных конкретных условиях, чем защищаемый металл (лужение, цинкование, меднение, никелирование, хромирование, свннцование, родирс Ваиие и т. д.). [c.504]

Выше уже отмечалось, что особенностью электрохимической корозии металлов в обводненных нефтепродуктах является образование продуктов коррозии (в основном вне корродируемой поверхности металла). Они представляют собой кристаллические соединения, основную массу которых составляют соли (карбонаты), а также гидроксиды н оксиды металлов. [c.288]

К этим присадкам относятся преимущественно органические соединения, содержащие серу или фосфор или оба элемента вместе и некоторые осерненные продукты. Эти соединения образуют на поверхности металла пленки, предохраняющие металл от коррозии. В качестве присадок применяют 1 — 2% фосфиты, сульфиды, тиофосфаты различных металлов цинковые, кальциевые и другие соли дпалкилдитиофосфа-тов [c.200]

К важнейшим случаям коррозии относятся коррозия в газах (газовая коррозия) и кйрроз4ш в.-аастворах электролитов (электрохимическая коррозия). Коррозия в газах происходит при повышенных температурах, когда конденсация влаги на поверхности мегалла невозможна. Газовой коррозии подвергаются арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания, лопатки газовых турбин и т. п. Газовую коррозию претерпевает также металл, подвергаемый термической обработке. В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения оксиды, сульфиды и др. [c.554]

В сущности железо обладает не большей реакционной способностью, чем другие обсуждавшиеся выше переходные металлы. Однако, к сожалению, оксиды железа непрочно пристают к поверхности металлического железа, Ржавчина (оксид железа) отслаивается по мере образования и предоставляет возможность новой поверхности металла реагировать с окружающей средой. Содержащая хром нержавеющая сталь больше сопротивляется коррозии, но для защиты железа чаще используются покрытия из хрома, олова, никеля или красок. Соединения железа(П) обычно имеют зеленую окраску, а гидратированный ион железа(Ш), Ре(Н20) , окрашен в бледно-фиолетовый цвет. В состояниях окисления - - 2 и -Ь 3 железо образует октаэдрические комплексы с цнанидными ионами, Ре(СК) и Pe( N)g . Традиционные названия этих иоиов - ферроцианид и феррициа- ид. Согласно ссБрсмснной систематической номенклатуре, их называют гексацианоферрат 11) и гексацианоферрат(Ш). Номенклатура комплексных ионов излагается в гл. 20. [c.445]

Заметными защитными свойствами могут обладать только сплошные, т. е. покрывающие сплошным слоем век поверхность металла, пленки. Возможность образования такой пленки определяется условием сплошности Пиллинга и Бедворса молекулярный объем соединения, возникающего из металла и окислителя, Уок должен быть больше объема металла Уме, израсходованного на образование молекулы соединения. В противном случае образующегося соединения не хватает, чтобы покрыть сплошным слоем весь металл, в результате чего пленка продукта коррозии металла получается рыхлой, пористой. [c.32]

Механизм сухой атмосферной коррозии металлов аналогичен химическому процессу образования и роста на металлах пленок продуктов коррозии, описанному в ч. I. Процесс сухой атмосферной коррозии металлов сначала протекает быстро, но с большим торможением во времени так, что через некоторое время, порядка нес <ольких или десятков минут, устанавливается практически постоянная и очень незначительная скорость (рис. 263), что обусловлено невысокими температурами атмосферного воздуха. Так образуются на металлах в кислороде или сухом воздухе тонкие окисные пленки, и поверхность металлов тускнеет. Если в воздухе содержатся другие газы, например сернистые соединения, защитные свойства пленки образующихся продуктов коррозии могут снизиться, а скорость коррозии в связи с этим несколько возрасти. Однако, как правило, сухая атмосферная коррозия не приводит к существенному коррозионному разрушению металлических конструкций. [c.373]

По этому параметру прогнозируют возможное действие ингибитора коррозии. В настоящее время создано и испытано значительное число химических соединений и их смесей, применяемых в качестве ингибиторов коррозии. Наиболее эффективные из них ИКБ-4В, Н-1-А, ИКСГ-1, НКБ-2, додиген-214, СЖК, алкиламины фосфорнокислые и другие, которые сохраняют или даже увеличивают свое защитное действие с повышением температуры. Это свидетельствует о том, что защитный эффект некоторых ингибиторов коррозии обеспечивается прочной связью своих полярных молекул с поверхностью металла по хемосорбционному механизму. [c.214]

Теории электрохимической коррозии н пасснвиостн металлов лежат в основе методов их защиты от коррозии. К числу их относятся методы, направленные на снижение тока коррозии за счет повышения поляризации коррозионных процессов. Например, повышение водородного перенапряжения введением в коррозионную среду специальных веществ — ингибиторов — резко снижает растворение металла при коррозии с водородной деполяризацией. Предварительное удаление кислорода из агрессивной среды способствует снижению коррозионного тока. Широкое распространение получило нанесение защитных покрытий па поверхность металла металлических, лакокрасочных, полимерных, пленок из труднорастворимых соединений металлов (оксиды, фосфаты) и т. п. Высокой коррозионной устойчивостью обладают металлические сплавы (например, нержавеющие стали), поверхность которых находится в пассивном состоянии. Существуют электрические методы защиты металлов от коррозии, связанные с применением поляризующего тока. Металлу задается потенциал, при котором процесс его растворения исключается или ослабляется. Например, защищаемый металл поляризуется катодно, а анодом служит дополнительный кусок металла. Электрические методы применяются при защите крупных стационарных сооружений. [c.520]

В последние годы, в связи с возрастающей потребностью нефтегазодобывающих предприятий в качественных и доступных по своей стоимости средствах защиты металлического оборудования от коррозионного разрушения, возникают предпосылки к активному поиску сырья, пригодного для создания на его основе не дорогих, но вместе с тем высокоэффективных ингибиторов коррозии. Диапазон органических соединений, используемых для этой цели, весьма широк. Особого внимания, с нашей точки зрения, заслуживают соединения, содержащие ацетальный фрагмент, соединения аминного типа (амины, имидазолины, амиды и их производные), кетосульфиды, синтетические жирные кислоты, а также комплексы на основе триазолов, содержащие соли переходных металлов. Эффективность всех этих соединений во многом п )едопределяется склонностью к адсорбции на металле и способностью к формированию на поверхности защитных апенок с высокими барьерными свойствами. Кроме того, многие из этих соединений являются дешевыми и не находящими квалифицированного использования продуктами производств химической и нефтеперерабатывающей промышленности. В частности, при производстве многих катализаторов, используемых в нефтехимических процессах, от 3 до 5 % целевого продукта составляют магериалы, которые содержат соли переходных металлов. Отработанные катализаторы не подлежат регенерации, поэтому одним из возможных путей их утилизации является применение в качестве недорогого сырья для производства ингибиторов. [c.286]

Щелевой коррозией называют интенсивное локальное разрушение металла конструкций в щелях и зазорах шириной от нескольких сотых долей миллиметра до нескольких миллиметров, которые образуются как вследствие особенностей самой конструкции (отверстия, соединения внахлестку, фланцевые, заклепочные, болтовые и т. д.), так и в ходе эксплуатации (осаждение на поверхности металла частиц дыма, песка, продуктов коррозии и других веществ, а также ее биологическое обрастание ). Возникновение щелевой коррозии обычно связано с присутствием в щелях и зазорах небо [ьших количеств неподвижного раствора электролита. [c.444]

Применение силиката натрия было предложено для снижения коррозионной активности водных сред по отнощению к углеродистой стали. Считают, что механизм защитного действия силиката связан с увеличением pH среды за счет нейтрализации СОг щелочью и образованием на поверхности стали тонкой защитной пленки, в которой силикатом осаждены железо и компоненты, обусловливающие жесткость воды. Защитная пленка возникает значительно легче, если на поверхности металла уже имеется покровный слой окислов. При использовании силиката натрия в недостаточном количестве может идти питтинговая коррозия. Другой недостаток силиката натрия это то, что он образует с солями Са + и Mg + нерастворимые соединения. В связи с этим в условиях хлоркальциевой и хлормагниевой агрессии силикат натрия может оказаться малоэффективным. [c.221]

Иной механизм предполагается в подавлении процессов электрохимической коррозии. Согласно последним исследованиям [19, 23], противокоррозионные присадки — ингибиторы ржавления, относящиеся к водорастворимым поверхностно-активным веществам, тормозят процессы электрохимической коррозии вследствие смачивания поверхности металла и быстрого вытеснения с нее воды. Присадки, в молекулах которых содержатся атомы с неспаренными электронами, действуют в результате образования на металлах прочных адсорбцион-но-хемосорбционных пленок. Взаимодействие с металлом может протекать как электронодонорное или электроноакцепторное в зависимости от свойств функциональной группы. Предложено в связи с этим делить защитные присадки по механизму их действия на доноры электронов, акцепторы электронов и ингибиторы экранирующего действия [10]. Защитные пленки на металле могут образовывать не только водорастворимые поверхностно-активные соединения, но и полярные вещества, растворимые в углеводородах. В этом случае молекула присадки ориентируется полярной группой к металлу, а растворимой в углеводородах частью — к топливу, обра- [c.182]

Комплексный эфир пентаэритрита, дикарбоновой и монокарбоно-вой кислот нашел применение в качестве быстродействующего кои-понента комбинированного ингибитора коррозии для рабоче-консер-вационных масел. Наличие в молекуле органического соединения слоянозфирных групп придает ей быстродействующие свойства - способность вытеснять коррозионно-агрессивный электролит с поверхности металла, предотвращая тем самый коррозию. Введение гидроксильных групп в молекулу сложного эфира повышает его защитные свойства 1.5]. Синтез комплексного эфира пентаэритрита, дикарбоновой и монокарбоновой кислот осуществляется таким образом, чтобы конечный продукт содержал определенное количество гидроксильных групп. Это позволяет использовать его в качестве компонента комбинированного ингибитора коррозии для рабоче-консервационных масел. [c.45]

Методы, связанные с изменением свойств коррозионной среды. К ним относятся уменьщение концентрации компонентов среды, особенно опасных в коррозионном отношении (например, удаление растворенного в воде кислорода, подщелачивание раствора и т. п.) добавка специальных веществ — ингибиторов коррозии, которые оказывают тормозящее действие на коррозию. Оно связано или с окислением поверхности металла (нитриты, хроматы), или с образованием пленки труднорастворимого соединения между металлом и данным ингибитором (фосфаты, гидрофосфаты). В кислых растворах в качестве ингибиторов коррозии используют органические вещества, содержащие амино-, ИМИН0-, тио- и другие группы их действие связано с образованием защитной адсорбционной пленки органического вещества на поверхности металла. [c.403]

При комнатной или повышенной температурах в присутствии окисляющего газа (например, кислорода, соединений серы или галогенов) металл может корродировать и без жидкого электролита. Подобную коррозию иногда называют сг/хой , в отличие от мокрой коррозии, когда металл погружен в воду или грунт. При сухой коррозии на поверхности металла формируется твердая пленка продуктов реакции, или окалина (окалиной называется толстая пленка), .ерез которую металл или среда (или оба одновременно) должны диффундировать для продолжения реакции. Показано, что через твердую пленку оксидов, сульфидов или гало-генидов обычно диффундируют ионы, а не атомы следовательно, продукт реакции можно считать электролитом. Медь, окисляющаяся кислородом воздуха, и серебро, тускнеющее в загрязненной атмосфере, образуют соответственно СцаО и AgгS, которые являются твердыми электролитами. Мигрирующие ионы не гидратированы и диффундируют одновременно с электронами, но разными путями. [c.188]

Никель чувствителен к агрессивным воздействиям, особенно в промышленной атмосфере. Из-за потускнения металла ве дедст-вие образования пленки основного сульфата никеля, уменьшающего зеркальный блеск поверхности, покрытия постепенно теряют отражательную способность [4]. Для того чтобы уменьшить потускнение, на никель электроосаждением наносят очень тонкий (0,0003—0,0008 мм) слой хрома. Отсюда возник термин хромовое покрытие , хотя в действительности оно в основном состоит из никеля. Оптимальные условия защиты достигаются, если в покровном хромовом слое образуются микротрещины. Чтобы получить этот эффект, в гальванически,е ванны для электроосаждения хрома вводят соответствующие добавки. Тонкий никелевый слой, осажденный из электролита, содержащего блескообразователи (обычно соединения серы), в свою очередь наносится на вдвое или втрое более толстый матовый слой, электроосажденный из обычной ванны никелирования. Многочисленные трещины в хроме способствуют инициации коррозии во многих местах поверхности, что уменьшает в конечном итоге глубину коррозионных разрушений, которые в противном случае протекали бы в нескольких отдельных точках. Блестянщй никель, содержащий небольшие количества серы, является анодом по отношению к нижнему слою никеля, в котором серы меньше, и поэтому выступает в качестве протекторного покрытия. Развитие любого питтинга, образующегося под хромовым покрытием, происходит в основном вширь, а не за счет роста в глубь никелевых слоев. Таким образом, предотвращается коррозия основного металла. Система многослойных покрытий обладает более высокой защитной способностью, чем однослойные хромовые или никелевые покрытия той же толщины [51. [c.234]