Внутренние факторы электрохимической коррозии металлов

Скорость и характер процесса электрохимической коррозии металла зависят от многих факторов, действующих одновременно. К внутренним факторам электрохимической коррозии металлов относятся факторы, связанные с природой металла, его составом, структурой, состоянием поверхности, напряжениями в металле и др. [c.324]

Учебное пособие состоит из двух глав. Первая глава содержит материал по основам металловедения. Даны основные закономерности кристаллизации металла, методы изучения и изменения структуры металла рассмотрены типичные фазовые равновесия в двойных сплавах показана связь диаграмм состояния со свойствами сплавов. Вторая глава посвящена коррозии металлов и методам защиты металлов от коррозии. Дана классификация видов коррозии, описаны методы изучения и оценки коррозии. Рассмотрены теоретические предпосылки электрохимической коррозии, влияние внешних и внутренних факторов на скорость процесса, характерные особенности наиболее распространенных видов электрохимической коррозии. При рассмотрении видов химической коррозии основное внимание уделено газовой коррозии. Среди методов защиты от коррозии выделены варианты электрохимической защиты, а также обработка коррозионной среды. [c.2]

Анализируя литературные источники и производственные данные (в частности, ОГКМ, АНК "Башнефть", ОАО "Татнефть") о применении конструкционных материалов для оборудования и трубопроводов, работающих в сероводородсодержащих средах, можно сделать вывод о том, что коррозия углеродистых сталей в таких условиях неотвратима, поскольку образующиеся продукты коррозии не способствуют наступлению пассивного состояния металла ни при каких комбинациях внешних и внутренних факторов. В связи с отмеченным, действенным направлением по повышению долговечности конструкций может быть применение коррозионно-стойких материалов и покрытий, предотвращающих или снижающих интенсивность воздействия рабочих сред за счет рационального использования электрохимических характеристик материала подложки и покрытия, а также барьерного эффекта. [c.27]

В большинстве случаев протекание электрохимической коррозии характеризуется локализацией анодного и катодного процессов на различных участках корродирующей поверхности металла, что приводит к неравномерному или местному коррозионному разрушению металлической поверхности. На процессы электрохимической коррозии металлов существенно влияют как внутренние, так и внешние факторы. К внутренним факторам следует отнести термодинамическую устойчивость металла, состояние его поверхности, структурную неоднородность, влияние напряжений и др. К внешним факторам относятся факторы, связанные с составом коррозионной среды и условиями коррозии (температура, скорость движения среды, давление и др.). [c.318]

Глава X. Внутренние факторы электрохимической коррозии металлов [c.5]

К внутренним факторам электрохимической коррозии металлов относятся факторы, связанные с самим металлом термодинамическая устойчивость, состояние поверхности, структура, напряжения и т. д. Вопросы термодинамической устойчивости металлов были рассмотрены нами в гл. II и 1П. [c.69]

ВНУТРЕННИЕ ФАКТОРЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ [c.324]

К опасным видам местной электрохимической коррозии металлов относятся контактная, щелевая, точечная (питтинговая), межкристаллитная и коррозионное растрескивание. Контактная коррозия металлов уже рассмотрена нами во внешних факторах электрохимической коррозии металлов, а коррозионное растрескивание — во внутренних факторах электрохимической коррозии. Остальные виды местной электрохимической коррозии тоже уже упоминались в тексте, но требуют более подробного описания. [c.414]

Потенциал нулевого заряда металла зависит не только от природы металлов, но и от адсорбции поверхностно активных веществ, которые могут сдвигать потенциал нулевого заряда. Так, адсорбция анионов сдвигает его в сторону более отрицательных значений, а адсорбция катионов — в сторону более положительных значений. С этой точки зрения потенциал нулевого заряда как фактор электрохимической коррозии является переходным между внутренними и внешними факторами. [c.165]

Непостоянство условий (изменение поверхности электродов и др.) в процессе работы элемента и сложность их учета не позволяют практически использовать приведенные способы расчета, хотя для ряда простых коррозионных систем получено количественное совпадение между рассчитанными и наблюдаемыми скоростями коррозии. На скорость электрохимической коррозии металлов влияет много различных факторов. Все они разделяются на две большие группы внутренние и внешние факторы коррозии. К внутренним факторам относятся термодинамическая устойчивость металла, положение его в периодической системе элементов, структура, наличие внутренних напряжений в металле, состояние поверхности металла и т. п. [c.37]

Скорость и характер процесса электрохимической коррозии металлов зависят от многих факторов, которые подразделяются на внутренние и внешние. [c.69]

Скорость электрохимической коррозии металлов зависит от сложного комплекса физико-химических, тепловых, механических и других факторов, называемых внутренними и внешними. К внутренним факторам, помимо рассмотренных в гл. 1 термодинамической стабильности металлов и их строения, относятся структурные особенности сплавов, способность металлов и сплавов к пассивации, влияние механических напряжений на коррозионный процесс, характер обработки и состояние поверхности сплавов н др. Внешние факторы включают характер агрессивной среды, концентрацию водородных ионов, температуру и скорость движения потока раствора, давление, влияние блуждающих токов, микроорганизмов и др. [c.15]

Различные свойства металла, влияющие на его коррозионное поведение — термодинамическая устойчивость металла (выраженная, например, через равновесный электрохимический потенциал), местонахождение металла в периодической системе (т. е. электронная структура его атома), чистота сплава, величина зерна, термическая или механическая обработка металла, имеющиеся в металле механические напряжения — могут быть объединены общим термином внутренние факторы коррозии. [c.244]

В целом только комплексный подход, учитывающий электрохимическую природу коррозии, внутреннее строение металла и воздействие внешних факторов, может быть в полной мере плодотворен при анализе причин выхода металлоизделия из строя, правильном выборе материала и оценке его ресурса. К внешним факторам мы относим такие, как чистота отделки поверхности, наличие приложенных извне напряжений, конструктивное оформление данного узла и др. [c.6]

Защита охладительных систем двигателей внутреннего сгорания (дизели, автомобили) сопряжена со значительными трудностями по следующим причинам системы содержат ряд разнородных в электрохимическом отношении металлов и сплавов (сталь, цинк, латунь, припой, чугун, алюминий) имеют много щелевых зазоров и застойных мест работают при высоких температурах и подвергаются часто эрозионному воздействию и кавитации. Все эти факторы сильно затрудняют подбор ингибиторов. Не представляет труда, как было показано выше, защитить от коррозии сталь или чугун, а также биметаллические системы сталь — медь, однако при наличии в системе алюминия, эксплуатация которого возможна лишь в узком интервале pH, применение щелочных реагентов, хорошо защищающих черные металлы, исключается. Наличие латуни также вносит свои трудности, поскольку медь со многими органическими соединениями, в особенности с аминами, образует легко растворимые комплексные соединения. Особенно трудно защитить от коррозии припой (Pb/Sn — 70/30) так, нитрит натрия, который является хорошим ингибитором для стали, разрушает припой, т. е. самостоятельно применяться не может. Положение осложняется еще и тем, что наличие в системе разнородных в электрохимическом отношении металлов приводит к катодной поляризации одних металлов и анодной поляризации других. Поэтому при определенном общем потенциале, который устанавливается в "системе или на отдельных электродах, некоторые ингибиторы, которые обычно в присутствии одного металла не восстанавливаются, могут восстанавливаться, теряя свои защитные свойства. Этот процесс, например для хроматов, усиливается при наличии в воде органических соединений (уплотнителей органического происхож- [c.269]

Коррозия внутренней поверхности труб происходит от соприкосновения ее с водой и растворенными в ней веществами. Образующиеся при этом соединения металла могут растворяться, в результате чего коррозия распространяется в глубь металла. Кроме того, вода, содержащая растворенные вещества, является проводником электрического тока (который создается в ходе самого коррозионного процесса), и здесь постоянно возникают электрохимические процессы, являющиеся одним из главных факторов, обусловливающих и ускоряющих коррозию. [c.118]

Если принять, что вследствие кинетического тормсжения электрохимических процессов скорость окисления металла нод адсорбционной пленкой влаги без анодного активатора несравнимо меньше скорости диффузии влаги через защитную пленку (т. е. не вся влага, проникающая через пленку, реализуется на кор])озионные процессы), то для достаточно большого времени (/ оо) толщина адсорбционной плен ги влагн на поверхности металла становится функцией активности воды в коррозионной среде (т. е, относительной влажности воздуха или активности воды в электролите). Другими словами, вследствие конечной величины влагопроницаемости полимерной пленки и относительно небольшой его толщины в результате диффузии влаги устанавливается адсорбционное равновесие поверхности металла с внешней средой. С этой точки зрения естественно было бы ожидать ощутимую скорость коррозии металла под защитными полимерными пленками. Однако в действительности, как показывают эксперименты, не наблюдается однозначной зависимости скорости окисления металла под пленкой от влалаюстп среды или коэффициента влагопроницаемости, так как лимитирующие стадии коррозионного процесса зависят как от внешних, т к и от внутренних факторов. [c.40]

При рассмотрении электрохимической коррозии выделяют влияние на скорость растворения внутренних, ирисущих металлу, факторов и внешних факторов, относящихся к коррозионной среде. К внутренним относятся факторы, связанные с природой металла, его составом, структурой, состоянием поверхности, напряжениями и др. Важнейшей характеристикой природы металла являются его термодинамическая устойчивость и способность к кинетическому торможению анодного растворения (пассивация). Имеется определенная связь между положением металла в Периодической системе элементов Д. И. Менделеева и их коррозионной стойкостью. Для металлических сплавов на основе твердых растворов характерно скачкообразное изменение коррозионных свойств при концентрациях, равных гг/8 атомной доли более благородного компонента (правило Таммана), в связи с образованием плоскостей упорядоченной структуры, обогащенных атомами благородного компонента. Правило Таммана было подтверждено на ряде твердых растворов, а также иа технических пассивирующихся сплавах [c.23]

На скорость, вид и характер развития электрохимической коррозии влияет ряд внешних и внутренних факторов. К внешним факторам можно отнести такие, как pH среды и температура среды, состав и концентрация растворов, концентрация растворенного кислорода, скорость относительного движения среды. Внутренними факторами, оказывающими существенное влияние на скорость коррозии металлов и сплавов, являются их термодинамическая неустойчивость, положение металлов в таблице Менделеева, тип и струьпура сплава и механический фактор. Под механическим фактором понимается воздействие на материал механических нагрузок — постоянных или периодических, внешних или внутренних напряжений. Механический фактор, усиливая термодинамическую нестабильность металла и сплава, может привести к разрушению сплошности защитных пленок на его поверхности. К таким видам коррозии относится коррозия под напряжением, которая возникает при совместном действии на металл постоянных растягивающих напряжений и коррозионной среды коррозионная усталость, возникающая при одновременном воздействии среды и периодического или знакопеременного механического воздействия. На устойчивость металла к корро-зионно-механическим повреждениям оказывает влияние ряд дополнительных факторов. Это технологические и конструкционные особенности деталей и изделий, условия их эксплуатации, такие факторы, как температура и перемешивание коррозионной среды и аэрация. [c.55]

Влияние внешней среды. Коррозионные процессы представляют собой сложную совокупность физико-химических явлений, исследование которых требует знания как внутренних факторов, зависящих от природы металла, так и характеристики агрессивно действующей среды, ее кислотности, наличия кислорода, присутствия ионов, которые могут затормозить или, наоборот, ускорить коррозию, и т. д. Природа внутренних факторов (в первую очередь возникновение электродного потенциала и его влияние на коррозионное поведение металла) была объяснена выше. К этому следует добавить способность некоторых металлов (алюминия, хрома, марганца и др.) образовывать на своей поверхности пленки различного химического состава, обычно окисные, обладающие защитными сйойствами. Это явление известно под названием пассивирования. Металлы (например, алюминий и хром), покрывающиеся пленками самопроизвольно, называют самонассивирующи-мися. В некоторых случаях работа гальванических элементов способствует образованию подобных пленок на поверхности анодов, что приводит, естественно, к торможению электрохимического процесса. [c.184]

Металлы обладают электрической проводимостью, в десятки, и сотни раз более высокой, чем проводимость электролитов. Поэтому (за исключением тех особых случаев коррозии,. когда имеется очень большая протяженность конструкции по сравне-нию с ее сечением, или случаев плохого контакта катодных № аюдных участков во ннешней цепи) можно в общем считать,, что коррозионные системы не имеют заметного сопротивления во внешней цепи. Таким образом, роль омического фактора при электрохимической коррозии, как правило, целиком определяется сопротивлением внутренней цепи — электролита. [c.168]

Для борьбы с коррозией на гетерогенных смешанных электродах, особенно при внутренней коррозии резервуаров и сосудов сложной формы, как и вообще при применении электрохимической защиты, представляет интерес распределение тока. На основании законов электростатики можно определить первичное распределение тока путем интегрирования уравнения Лапласа (div grad ф=0) [8, 12]. При этом сопротивления поляризации у электродов не принимаются во внимание. Распределение тока обусловливается исключительно геометрическими факторами. При учете сопротивлений поляризации следует проводить различие между вторичным и третичным распределением тока, когда действуют только перенапряжения перехода, обусловленные прохождением иона через двойной слой, или перенапряжения перехода в сумме с концентрационными. Это может представлять интерес, например, в гальванотехнике для получения равномерного осаждаемого слоя металла [13]. Под влиянием сопротивлений поляризации распределение тока становится более равномерным, чем первичное [2, 8, 12, 13], Для оценки условий подобия вводится параметр поляризации [c.60]

Одними из наиболее важных и точных методов лабораторных коррозионных исследований являются электрохимические. Чаще всего исследуется изменение потенциала металла в определенной коррозионной среде в зависимости от времени. Из-за относительно большой продолжительности исследований эта зависимость регистрируется обычно с помощью автоматического самописца. Более полную картину коррозионного процесса дают так называемые поляризационные кривые, по которым судят о поляризуемости данного металла, о роли катодных и анодных реакций и влиянии внутренних и внешних факторов на коррозионный процесс. Особенно важное место занимают поляризационные измерения при исследовании пассивирующихся систем (см. ингибиторы коррозии). [c.36]

Практическое использование электрохимических принципов защиты от коррозии требует знания кинетики анодного и катодного процессов на металлах и влияния на нее внутренних и внешних факторов в широкой области потенциалов между крайними значениями равновесных потенциалов термодинамически возможных в системе металл — раствор анодных и катодных реакций. Как следует, например, из рис. 1, при протекании процесса в области перепассивации (фв), когда для защиты от коррозии целесообразно смещать потенциал коррозии в сторону отрицательных значенйй, не любое торможение катодной реакции приведет к подавлению коррозионного процесса (см. кривые ф 1 и ф°/1/). Без знания границ устойчивого пассивного состояния защитить металл невозможно. [c.10]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология