Газовая коррозия металлов механизм

Химическую коррозию принято обычно отличать от коррозии, протекающей по электрохимическому механизму. Считают, что коррозия металлов в газовой фазе при повышенных температурах протекает по чисто химическому механизму. Однако и при химической коррозии на границе металл-газ также существует скачок потенциала, существенно влияющий на протекание коррозионного процесса. Химическую коррозию в общем виде представляют уравнением [c.20]

Дайте определение и опишите механизм газовой коррозии металлов. [c.218]

По механизму протекания коррозионного разрушения различают химическую и электрохимическую коррозию. Химическая коррозия — окисление металла, не сопровождающееся возникновением электрического тока в системе. Такой механизм наблюдается при взаимодействии металлов с агрессивными газами при высокой температуре (газовая коррозия) и с органическими, жидкими неэлектролитами (коррозия в неэлектролитах толуоле, четыреххлористом углероде, бензине, нефти и т. д.). [c.223]

Коррозия — это разрушение металлов, вызванное химическим или электрохимическим взаимодействием их с коррозионной средой. Процессы коррозии могут стимулировать биологические факторы. Разрушение железобетонных конструкций сопровождается обычно интенсивной коррозией металлической арматуры. Высокотемпературная (газовая) коррозия, как и коррозия металлов в органических (неполярных) веществах протекает по химическому механизму. [c.12]

В первой статье сборника рассматривается целесообразность использования понятия контролирующего фактора для характеристики механизма защитного действия и систематизации различных видов антикоррозионной защиты. Остальные работы сборника посвящены конкретным вопросам экспериментального исследования процессов коррозии и защиты металлических систем. В сборнике нашли отражение такие важные разделы, как исследование газовой коррозии при термообработке сплавов, коррозии и защиты металлов при травлении в кислотах, кислотостойкости металлов при повышенных температурах, коррозии нового металлического конструкционного материала — титана, его сплавов, сплавов ниобия с танталом и новые исследования по межкристаллитной коррозии нержавеющих сталей. В сборнике помещены последние работы по исследованию коррозионной усталости сталей и по коррозии и защите в некоторых производствах химической промышленности. Цель сборника — на основе современных методов исследования и имеющихся научных достижений указать некоторые новые пути и дать вполне определенные рекомендации нашей промышленности по борьбе с коррозионным разрушением. [c.3]

Кроме того, существуют такие виды коррозии, как контактная (прн контакте металлов с разным потенциалом) щелевая (в узких зазорах и щелях) под напряжением (при действии внешних и внутренних сил) биологическая (под действием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов) коррозия при трении двух поверхностей в коррозионной среде, определяющая коррозионно-механический износ деталей двигателей и механизмов, а также ее разновидность — фреттинг-коррозия (при колебательных перемещениях двух поверхностей друг относительно друга в условиях воздействия коррозионной среды) газовая (в контакте с агрессивными газами, например коррозия тарелок выпускных клапанов двигателей внутреннего сгорания, его выпускной трубы и глушителя, лопаток турбины и камеры сгорания газотурбинного двигателя) атмосферная (в естественных условиях хранения, транспортирования и эксплуатации техники и оборудования). [c.281]

Механизм процесса газовой коррозии, несмотря на кажущийся чисто химический характер, является, по сути дела, электрохимическим процессом, что видно из рис. П1-2. Практически единственным фактором, который отличает этот вид коррозии от электрохимической, является отсутствие слоя жидкого электролита, соприкасающегося с корродирующим металлом. В данном случае роль электролита выполняет окисный слой на металле. [c.64]

В руководстве даны 34 работы, экспериментально иллюстрирующие такие важные разделы курса, как газовая коррозия и жаростойкость металлов, механизм процессов электрохимической коррозии (электродные потенциалы, электрохимическая гетерогенность, поляризация и деполяризация, явление пассивности), наиболее интересные и важные случаи электрохимической коррозии (контактная коррозия, устойчивость в кислотах, подземная и атмосферная коррозия, межкристаллитная и точечная коррозия, коррозия сварных соединений, коррозионное растрескивание и усталость), различные методы защиты металлов от коррозии (защитные покрытия, электрохимическая защита, применение замедлителей). Во введении авторы сочли необходимым более детально остановиться на принятых современных методах обработки и оформления результатов экспериментальных исследований (ведение отчета, оценка точности измерений и основные приемы графического анализа опытных данных). При недостаточном бюджете времени или других затруднениях требование оценки точности измерений может быть опущено. Здесь также кратко указаны сведения о работе с некоторыми наиболее часто встречающимися приборами и аппаратами коррозионной лаборатории, а также сведения о мерах безопасности при проведении лабораторных работ. В приложении собрано минимальное количество справочных данных, необходимых при выполнении работ коррозионного практикума. [c.7]

Присутствующие в золе топлив металлы, выполняя роль катализаторов, способствуют развитию коррозионных процессов. Наиболее активными металлами, способствующими развитию коррозионных процессов в камерах сгорания, являются ванадий и натрий. Механизм ванадиевой коррозии можно представить следующим образом. Образующаяся после сгорания пятиокись ванадия (температура плавления 685° С) в жидком виде осаждается на металлических поверхностях газового тракта. [c.57]

Модель базируется на представлении об оксидной пленки на металле как кристаллической структуре с большим количеством точечных дефектов — кислородных и катионных вакансий (см. гл. 2). Вакансии кислорода образуются на границе металл-пленка и поглощаются на границе пленка-раствор. Именно их движение в пленке в направлении от границы с металлом к границе с раствором приводит к росту толщины оксидной пленки. Здесь можно привести аналогию с механизмом образования оксидных пленок при газовой коррозии. [c.116]

Несмотря на значительные прямые потери от коррозии, косвенные потери намного их превышают [3, 8—11]1 К косвенным убыткам относятся расходы, связанные с потерей мощности двигателей внутреннего сгорания, паровых и газовых турбин, котлов, агрегатов, и машин, вырабатывающих электроэнергию расходы связанные с простоем техники, машин, станков и оборудования из-за коррозии с выходом из строя трубопроводов и потерями при этом газа, нефти и других продуктов расходы, связанные с прекращением подачи электроэнергии в результате коррозии механизмов электростанций или линий электропередач. Косвенные убытки возникают также при авариях по коррозионным причинам на химических, нефтеперерабатывающих и других предприятиях, на автомобильном, железнодорожном, морском и авиационном транспорте, при выходе из строя средств связи, приборов, компьютеров, управляющих систем. При этом наблюдаются перерасход горюче-смазочных материалов, угля и других энергетических ресурсов, неоправданно увеличенный расход металла с учетом коррозионных допусков при проектировании и изготовлении техники и повышенные затраты на консервацию, расконсервацию, упаковку и другие мероприятия по защите от коррозии [7—9]. Косвенные потери непосредственно связаны с охраной окружающей среды, так как загрязнение воздуха и водоемов химическими веществами, газом и нефтью часто непосредственно связано с коррозией металла. [c.7]

В руководстве даны 33 работы, экспериментально иллюстрирующие такие важные разделы курса, как газовая коррозия и жаростойкость металлов, механизм процессов электрохимической коррозии (электродные потенциалы, электрохимическая гетерогенность, поляризация и деполяризация, явление пассивности), наиболее интересные и важные случаи электрохимической коррозии (контактная коррозия, устойчивость в кислотах, подземная и атмосферная коррозия, межкристаллитная и точечная коррозия, коррозия сварных соединений, коррозионное растрескивание и усталость), различные методы защиты металлов [c.5]

Из продуктов разложения ПВХ при термической чистке наиболее агрессивным является хлороводород. В зависимости от его влажности и температуры можно обнаружить две области температур, различающиеся механизмом коррозионного воздействия область температур, при которой коррозия обусловлена конденсацией влаги и образованием на поверхности металла пленки электролита (область электрохимической коррозии), и область, где металл разрушается в результате газовой коррозии. [c.44]

Механизм химической, или газовой, коррозии сводится к диффузии атомов или ионов металла через постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии, например окалины и встречной диффузии атомов кислорода из окружающей среды. Этот ионно-электронный процесс можно представить следующей схемой [c.173]

При химическом взаимодействии металлов с окружающей средой продукты коррозии образуются непосредственно на металлической поверхности, в зоне реакции, что не обязательно для механизма электрохимической коррозии. Вследствие этого скорость газовой коррозии чаще всего (исключая образование очень рыхлых пористых пленок или возгоняющихся продуктов коррозии) тормозится, в основном, процессом встречной диффузии компонентов агрессивной среды и частиц металла (обычно в виде ионов) в защитной пленке. В этом случае наблюдается постепенное снижение скорости коррозии во времени (параболический или логарифмический закон окисления). [c.36]

В значительной мере высокотемпературные покрытия выполняют роль жаростойких, т. е. защищающих металлы от высокотемпературной газовой коррозии. Указанному вопросу посвящена обширная литература, содержащая, к сожалению, в основном экспериментальные результаты изучения стойкости изделий с покрытиями в агрессивных газовых смесях. Механизм переноса коррозионных агентов через покрытие и кинетика коррозии исследованы явно недостаточно предлагаются в основном лишь эмпирические зависимости для кинетики коррозии металлов под покрытиями. [c.4]

При определении связи противоизносных и коррозийных свойств смазочных материалов исходят из развитой выше концепции химического взаимодействия смазочных материалов с металлами в процессе трения. Поэтому следовало бы установить, переходят ли при трении в смазочные среды те продукты, которые переходят в них при коррозии металлов в какой мере защитные, пассивирующие пленки проявляют хорошие противоизносные и антифрикционные характеристики и т. д. Актуальность подобной постановки вопроса усугубляется тем, что в машинах коррозия часто протекает при трении. Попутно следует отметить, что при рассмотрении коррозии и образования защитных пленок на металлах в углеводородных средах отсутствуют попытки использовать хорошо разработанную теорию газовой коррозии, в которой четко сформулированы принципы оценки защитной способности пленок, рассмотрен механизм их образования и т. д. Речь идет о том, в какой степени теория газовой коррозии может быть, хотя бы формально, применима к случаю износа металлов в различных газовых средах при наличии смазочных материалов. [c.171]

Из разновидностей химической коррозии обстоятельно изучена газовая коррозия. Механизм ее сводится к росту оксидных пленок на поверхности металла. Выделяют ряд стадий, протекающих последовательно и параллельно (рис. 5.2). Например, в случае двухвалентного металла такими стадиями являются [c.151]

Методы исследования газовой коррозии. Исследования газовой коррозии предусматривают оценку процессов разрушения металлов, протекающих по химическому механизму, главным образом под действием газовых сред при повышенных температурах. [c.350]

Механизм газовой коррозии связан с протеканием на поверхности раздела твердой и газообразной фаз двух сопряженных реакций окисления металла и восстановления газообр 13ного окислителя, причем в пространстве эти два процесса, как правило, не разделены. В этом же месте происходит и накопление продуктов реакции окисления. Для непрерывного осуществления реакции атомы и ионы металла, с одной стороны, и атомы или ионы кислорода или другого окислителя, с другой, диффундируют сквозь постепенно утолщающуюся пленку продуктов коррозии. В результате газовой коррозии на поверхности металла образуются соответствующие соединения оксиды, сульфиды и др. В зависимости от свойств образующихся продуктов может происходить торможение процесса окисления. [c.686]

В зависимости от характера воздействия рабочей среды механизм коррозии металлов может быть химическим или электрохимическим. Химическая коррозия вызывается взаимодействием между металлической поверхностью и агрессивной средой, не проводящей электрический ток такими средами являются сухие газы (хлор, хлористый водород, сернистый газ, кислород, воздух и др.) и жидкости — органические растворы (хлороформ, дихлорэтан, продукты переработки сернистых нефтей и др.), обладающие высокой активностью и разрушающие металл. Коррозию, вызываемую действием сухих газов, называют газовой. Обычно газовая коррозия происходит при высоких температурах, а в некоторых процессах и при одновременном действии высоких давлений (получение синтетического аммиака, синтетического спирта и др.). При газовой коррозии происходит в основном двусторонняя диффузия атомов рабочей среды и атомов металла. [c.5]

При исследованиях газовой коррозии оценивают процессы разрушения металлов, протекающие по механизму химической коррозии и вызываемые в основном действием газовых сред при повышенных температурах. Чаще всего при газовой [c.46]

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]

Из разновидностей химической коррозии обстоятельно изучена газовая коррозия. Механизм ее сводится к росту окисных пленок на поверхности металла. Выделяют ряд стадий, протекающих последовательно и параллельно (рис. 5.2) [1, с. 47]. [c.147]

Современные представления об электрохимической коррозии металлов в средах, содержащих СОг, в отсутствии кислорода обобщены в работе [8]. Обсуждаются фундаментальные аспекты механизма коррозии, кинетические факторы и параметры, влияющие на равномерную и локальную коррозию, применительно к проблемам нефтяной и газовой промышленности. Скорость коррозии стали в среде, содержащей СОг, в отсутствии кислорода контролируется кинетикой выделения водорода по двум различным механизмам [9] [c.5]

Таким образом, отмечается некоторая общность механизмов возникновения и поддержания пассивного состояния с механиз мом окисления металлов в газовой фазе, особенно исходя из ионно электронной теории про цесса газовой коррозии [c.312]

Высокая температура плавления окисла легирующего компонента этот окисел не долоюен образовывать легкоплавких эвтектик с другими окислами компонентов сплава. Эти условия необходимы для того, чтобы окисел легирующего компоненга находился на поверхности сплава при повышенных температурах в твердом состоянии. В качестве примера можно привести элемент бор, который является аналогом А по менделеевской таблице, но дает легкоплавкие окислы. Температура плавления В2О3 294°, и поэтому бор, в отличие от алюминия, согласно вышеизложенному, не может являться компонентом, повышающим жаре стойкость. Это связано с тем, что в жидких (расплавленных) окисных пленках, помимо гораздо больших скоростей диффузии ионов и атомов, возможен также и эффективный конвекционный перенос вещества. Не исключается также протекание газовой коррозии металлов под жидкими пленками расплавленных окислов с принципиально другим — электрохимическим — механизмом, как это, например, имеет место при коррозии металлов в расплавах солей [19]. [c.92]

П.к. протекает по электрохим. механизму (см. Коррозия металлов). Линейная скорость углубления питтинга при стабилизировавшейся П.к. металла М может достигать 10-10 мм/год. Это обусловлено тем, что в питтинге локализуется анодная р-ция М = М -Ь ге (z-зарядовое число иона), а катодная р-ция чаще всего протекает в намного большей по размерам зоне пов-сти вокруг питтинга, если защитный слой достаточно электропроводен. Таким св-вом обладают мн. пассивирующие слои (см. Пассивность металлов), окалина, возникающая при высокотемпературной газовой коррозии, катодные металлич. покрьггия и др. Наиб, специфична по своему механизму П.К. пассивных металлов, обычно связанная с воздействием того или иного активирующего аниона А (СГ, Вг", NS, SOj, СЮ и др.) на активные центры пассивирующего слоя (дефекты). Такие центры периодически выходят на пассивную пов-сть по мере ее растворения, образуя участки с кратковременно повыш. локальной скоростью растворения, к-рые могут стать зародышами питтингов. В водных и мн. водно-орг. средах превращение зародыша в устойчиво развивающи я питтинг обычно происходит при условии, что потенциал коррозии металла превышает нек-рое значение, наз. критич. потенциалом питтингообразования (миним. потенциал П.к.). Для металла, потенциал коррозии к-рого находится в пассивной или активной области (Я, р илн соотв., рис. 1) (см. Анодное растворение), при достижении происходит резкий рост анодного тока растворения. Вероятность развития зародыша питтинга превышает вероятность его гибели (репассиваций) вследствие того, что вблизи активных центров из-за ускоренного миграц. подвода анионов-активаторов А повышена их локальная концентрация в р-ре, а на самих центрах соотв. адсорбция. В результате при Е , пасси- [c.547]

Газовая коррозия. Процесс, проте-каю1цнй при BsaHMOKeif TEiui металла с газами при высокой температуре, называют газовой коррозией. Этот вид коррозии протекает по химическому механизму. Наиболее часто встречающийся процесс — окисление металлов в результате воздействия Oj, сс гержа[цегося в воздухе. [c.18]

Присутствующие в золе топлив металлы, выполняя роль катализаторов, способствуют развитию коррозионных процессов. Наиболее активными металлами, способствующими развитию коррозионных процессов в камерах сгорания, являются ванадий и натрий. Механизм ванадиевой коррозии можно представить следующим образом. Образующаяся после сгорания пятиокись ванадия УгОг (температура плавления 685° С) в жидком виде осаждается на металлических поверхностях газового тракта. Ванадий обладает переменной валентностью и в условиях высокой температуры легко отдает часть кислорода железу, которое при этом разрушается, образуя окислы. Пятиокись ванадия превращается в четырехокись (с выделением атомарного кислорода, который окисляет железо), но при контакте с избытком кислорода в газовом тракте снова регенерируется в пятиокись. Таким образом ванадий может играть роль переносчика кислорода — катализатора газовой коррозии. Незначительное содержание в золе топлива сульфата натрия N2804 или окиси натрия МаО усиливает ванадиевую коррозию железа в десятки раз. [c.84]

Перевод книги, изданной Научным центром яаерной энергии, содержит доклады 3-го французского коллоквиума металлургов, отражающие новейшие исследования вопросов окисления металлов. Делается попытка создать общую теорию окисления металлов. Рассматриваются механизм диффузии и газовой коррозии, кор розиоиностойкие сплавы при высокой темлературе, восяла.меняемость. магния и урана в различных газовых атмосферах, корроз.ия нержавеющих сталей, коррозия в. морской воде и другие вопросы. [c.4]

При многослойной окисной окалине наличие ряда по-верхиастей раздела и различия в механизмах роста слоев способно повредить сцеплению окисной пленки с металлом, ослабив ее защитную способность. Изменение температуры обычно сопровождается возниюновением в системе металл — окисел больших напряжений из-за неодинакового теплового расширения металла и окисла. С повышением тбмнерату1ры различия в физических свойствах многослойной окалины увеличиваются и увеличиваются напряжения в слое окалины. С появлением трещин диффузия через окалину перестает определять скорость газовой коррозии, и она протекает с постояиной скоростью. [c.126]

Значительный вклад внесли советские исследователи в теорию окисления металлов и сплавов сухими газами (газовая коррозия). Одним из выдающихся достижений здесь явилась развитая П. Д. Данковым кристаллохимическая теория первичных стадий окисления, особенности которых впервые были объяснены на основе принципа ориентационного и размерного соответствия кристаллических решеток окисла и металла. Исходя из представлений о падении во времени числа дефектов в пленке, но которы.м ионы металла диффундируют к границе окисел—газ, П. Д. Данков объяснил также образование окисных пленок предельной толщины. Существенное значение для понимания механизма первичных стадий окисления имеют работы Р. X. Бурштейн с сотрудниками, в которых установлена связь между глубиной окисления и изменениями работы выхода электрона. Широкое признание получили исследования В. И. Архарова, посвященные установлению детальной связи механизма окисления железа со строением его окалины. Согласно развитой В. И. Архаровым теории жаростойкости, во многих случаях хорошо подтверждаемой на опыте, легирование должно предотвращать образование вюститной фазы и приводить к возникновению окисла типа шпинели с возможно меньшим параметром решетки. Этот принцип был успешно использован в теории окисления сплавов N1—Сг, развитой П. Д. Данковым и позднее Д. В. Игнатовым, и в теории окисления сплавов Ре—Сг—А1 И. И. Корнилова, который показал также необходимость учета химических реакций компонентов сплава с окисной пленкой. Существенную роль в развитии представлений о процессах окисления мета.ллов и сплавов сыграли работы Н. А. Шишакова, А. А. Смирнова, Н. П. Жука, И. Н. Францевича и ряда других советских исследователей. [c.236]

ЗИП (папр., окалипы) и встречной диффузии атомов или попов кислорода. По современным воззрениям этот процесс имеет ионно-электронный механизм, аналогичный процессам электропроводности в ионных кристаллах. Примером химич. коррозии является взаимодействие металла с жидкими неэлектролитами или сухими газами в условиях, когда влага на поверхности металла по конденсируется, а также воздействие на металл жидких металлич. расплавов. Практически наиболее важным видом химич. коррозии является взаимодействие металла при высоких темп-рах с кислородом и др. газообразными активиыми средами (HoS, SO2, галогепы, водяные пары, Oj и др.). Подобные процессы химич. коррозии металлов при повышенных темп-рах носят также название газовой коррозии. Многие ответственные детали инженерных конструкций сильно разрушаются от газовой коррозии (лопатки газовых турбин, сопла ракетных двигателей, элементы электронагревателей, колосники, арматура печей и т. д.). Большие потери от газовой коррозии (угар металла) несет металлургическая промышленность. Стойкость против газовой коррозии повышается при введении в состав спла- [c.362]

Кроме вышеизложенной теории ионно-электронного механизма окисления, были предложены и некоторые другие, например, Валенси [7] смог вывести параболический закон кинетики окисления для сплошных пленок, исходя из заключения о том, что происходит диффузия не ионов металла и эле1Стронов, а атомов кислорода из атмосферы сквозь окалину. Теория Валенси позволяет также теоретически обосновать температурную зависимость скорости окисления, хотя в отличие от теории Вагнера и не дает возможности провести количественный расчет коэффициента скорости газовой коррозии. [c.73]

Процесс газовой коррозии стали обычно бывает связан с сопутствующим явлением обезуглероживания (декарбюризации). Это явление состоит В том, что помимо образования слоя окалины, прилегающий к окалине слой неокисленной стали оказывается обезуглероженным на большую или меньшую глубину. Предполагаемый механизм этого явления заключается в следующем из прилегающего слоя еще неизмененного металла более подвижные атомы углерода диффундируют в зону реакции, т. е. на поверхность металла, или, позднее, на границу металл — окисел с большей скоростью, чем диффундируют атомы металла. В результате этого происходит обеднение углеродом внешнего, прилегающего к окалине слоя металла на глубину, величина которой меняется в зависимости от длительности процесса и других условий окисления. Известно, что [c.107]

Щелочные присадки к сернистому топливу, снижающие коррозию деталей двигателя продуктами сгорания, химически нейтрализуют окислы серы, преобразуя их в неагрессивные соединения, уносимые с выпускными газами. В условиях сгорания топлива эти соединения реагируют с окислами серы или с серной кислотой. Например, нитраты щелочных металлов могут образовывать нитриты или окислы этих металлов, которые и взаимодействуют с трехокисью серы, давая нейтральные или летучие продукты [12]. Эти реакции могут протекать в газовой фазе или в тонкой масляной пленке на металлической поверхности деталей двигателя. Аналогичный механизм действия указывается для карбонатов металлов или их аммонийных солей. [c.181]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология