Коррозия металлов структурная электрохимическая

Рассмотренный механизм электрохимической коррозии металлов и сплавов в основном принят применительно к двухэлектродной системе. В практических же условиях, учитывая гетерогенность металлической поверхности, обычно имеет место одновременное взаимодействие с раствором электролита разнородных структурных составляющих, примесей других элементов, содержащихся в металле или сплаве, а также влияние на коррозионный процесс различных факторов (неодинаковая концентрация раствора, разная степень нагрева, неодинаковая аэрация и др.). Рассмотрение механизма коррозии таких систем в виде двухэлектродных элементов оказывается недостаточным, так как в этих условиях возникают многоэлектродные макро- и микрогальванические элементы. Как будут вести себя замкнутые в общую цепь электроды с различными начальными потенциалами и поляризационными характеристиками, будет зависеть от многих причин. При решении вопросов коррозии многоэлектродных элементов в первую очередь необходимо установить, [c.55]

Электрохимическая коррозия представляет собой самопроизвольный процесс разрушения металлов и сплавов под влиянием внешних факторов, сопровождающийся появлением электрического тока. Согласно теории электрохимической коррозии, катодные и анодные участки микроэлементов пространственно разделены. Следовательно, поверхность металлов обладает электрохимической гетерогенностью, т. е. разные участки ее имеют неодинаковые электродные потенциалы. Электрохимическая гетерогенность поверхности металлов вызывается присутствием в металле электрохимически положительных примесей, структурных составляющих сплавов, де- [c.295]

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]

Коррозия металла, сопровождающаяся появлением электрического тока Коррозия металлов в атмосфере Коррозия металлов в почве Коррозия металлов при участии продуктов, выделяемых микроорганизмами Коррозия, связанная со структурной неоднородностью металла Электрохимическая коррозия металлов, связанная с неравномерной аэрацией их поверхностей [c.299]

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]

При изучении гетерогенных коррозионных процессов большое значение имеет исследование электрохимических характеристик структурных составляющих сплавов, так как с последними в значи-характер коррозионных разрущений — сплавов [292]. Развитие микроэлектрохимических методов структурной коррозии металлов в значительной мере связано с работами советских ученых [293—295]. [c.184]

Основной задачей в раскрытии механизма структурной коррозии, химической и электрохимической обработки металлов является дальнейшее совершенствование методики электрохимических исследований, которая должна обеспечить снятие потенциостатических кривых для отдельных структурных составляющих и физически неоднородных участков металла, т. е. методики, позволяющей поддержать заданный потенциал и одновременно определять дифференциальные токи (плотности анодных токов) на отдельных структурных составляющих и физически неоднородных участках металла, соответствующие данному потенциалу. [c.81]

Обобщенная теория структурной коррозии металлов, основанная на дифференциальных анодных кривых, позволяет объяснить большое многообразие явлений структурной коррозии, анодное растворение и поверхностную обработку гетерогенных сплавов и агрессивных средах (межкристаллитную коррозию, коррозию под напряжением, ножевую коррозию, точечную и язвенную коррозию, экстрагивную коррозию, коррозию в зазорах, электрополи-рование, химическое полирование, химическое фрезерование , электрохимическое фрезерование и др.) с учетом природы металла и раствора. [c.79]

Как ранее было указано, электрохимические реакции, протекающие на разнородных участках металла, можно рассматривать как результат работы гальванических элементов, которые называют коррозионными элементами. Одной из основных причин возникновения коррозионных элементов является гетерогенность металлической поверхности. Под неоднородностью металлической фазы коррозионного элемента следует понимать наличие примесей и различных структурных составляющих в металле, различное строение защитной пленки на разных участках поверхности металла, напряжения и деформации металла и др. Скорость коррозии металла характеризуется силой коррозионного тока, возникающего в данной системе. [c.12]

Поверхность его эквипотенциальна, а места протекания на ней сопряженных катодного и анодного процессов в общем случае непрерывно меняются во времени в соответствии с законами статистического распределения. Наличие на поверхности корродирующего металла химических или структурных неоднородностей может приводить к частичной локализации протекающих реакций, что, однако, не обязательно должно сопровождаться нарушением эквипотенциальности поверхности и не исключает применимость законов электрохимической кинетики для каждой из реакций в отдельности и коррозионного процесса в целом. Поэтому растворение (коррозию) металлов в электролитах следует рассматривать не как следствие нарушения эквипотенциальности металлической поверхности, а как результат сопряженного и независимого протекания катодных и анодных реакций, скорость которых, согласно законам электрохимической кинетики, определяется общим значением потенциала на границе металл—раствор, составом раствора и условиями диффузии компонентов или продуктов реакции в растворе. [c.7]

Коррозия металлов, вызванная химическими факторами, в большинстве случаев сопровождается электрохимическими процессами. Характер и скорость коррозии зависят от особенностей металла (структурный состав, загрязненность и т. д.), а также от физических и химических свойств среды, способствующей коррозии (состав, водородный показатель pH, температура). [c.17]

Таким образом, предложенный адсорбционно-фазовый механизм коррозии учитывает роль напряжений в микрообъемах металла, явление внутренней адсорбции примесных и легирующих элементов, электрохимические процессы и избирательную коррозию отдельных структурных фаз, участков обеднения и пересыщения химическими элементами. [c.141]

Электрохимические осадки хрома, особенно блестящие, отличаются большой пористостью, склонностью к растрескиванию вследствие наводороживания и структурных изменений, вызывающих повышенные внутренние напряжения в металле. В связи с этим хромовое покрытие, нанесенное непосредственно на поверхность стали (без подслоя), не обеспечивает надежной защиты ее от коррозии. В последнее время микропористые осадки хрома успешно применяют для защиты от коррозионного разрушения стальных изделий, покрытых никелем с включением дисперсных минеральных частиц. [c.313]

Таким образом, в общем случае, термодинамически возможный коррозионный процесс способен осуществляться одновременно тремя параллельными путями (механизмами) 1) химическим 2) гомогенно-электрохимическим 3) гетерогенно-электрохимическим. Однако, в некоторых случаях для упрощения расчетов вполне допустимо условно относить общий эффект коррозии к какому-нибудь одному преобладающему механизму. В случае электропроводной коррозионной среды (электролита) как правило, значительно чаще наблюдается электрохимический механизм и, за исключением особых случаев, его можно считать доминирующим. Какой при этом вариант будет преобладать — гетерогенный или гомогенный электрохимический — зависит от условий. Повидимому, преимущественное протекание процесса коррозии по гомогенно-электрохимическому механизму следует относить только к случаю коррозии особо чистых металлов, не имеющих структурных неоднородностей на поверхности, например, к жидким. В обычных случаях коррозии конструкционных металлов и сплавов надо предполагать преимущественное развитие процесса по гетерогенно-электрохимическому механизму. На это указывает обычно наблюдаемый макро- или микронеравномерный характер коррозионных разрушений или избирательное растворение компонентов сплава. [c.25]

Исследование кинетики отдельных ступеней электрохимической коррозии металлов и установление характера контроля в различных условиях протекания процесса коррозии. Изучение механизма защитного действия различных антикоррозионных мероприятий путем определения степени торможения ими отдельных ступеней коррозионного процесса. Установление связи коррозионной стойкости металлов и сплавов с электронным строением атома, т. е. с местонахождением данных металлов в Менделеевской таблице. Электрохимическое изучение структурной коррозии сплавов. Приложение теории дислокаций в атомных решетках к явлениям электрохимической коррозии реальных металлов и сплавов. Исследование кинетики электрохимических процессов при наличии на поверхности корродирующего металла тонких полупроводящих окисных или высокополимерных пленок, или других тонких слоев (например, [c.581]

Однако, как уже отмечалось, наличие микропар следует рассматривать не в качестве перво причины возникновения коррозионного процесса, а только лишь как один из возможных путей. Г. В. Акимов показал, что поверхность корродирующего металла можно представить себе как более или менее сплошную систему микро- и макрокоррозионных пар. Причиной электрохимической микрогетерогенности может служить любая структурная неоднородность деформации и внутренних напряжений. Коррозия может также возникнуть в результате неод- [c.411]

Коррозия в большинстве случаев протекает в весьма сложных и разнообразных условиях. Поэтому особое внимание следует уделять факторам, определяющим воспроизводимость результатов опытов. В основном эти факторы связаны с состоянием металлической поверхности и с окружающей средой. Это чистота поверхности металла, наличие и природа поверхностных пленок, присутствие различных структурных составляющих в сплаве, подготовка поверхности перед испытанием и поляризуемость металла. Особое внимание уделяют агрессивности среды, которая зависит от состава раствора, однородности и загрязненности образцов, возможности доступа воздуха и т. д. Все, что может повлиять на электрохимический процесс коррозии, будет также влиять на скорость и на характер коррозионного разрушения металлов и сплавов. [c.479]

Наша страна внесла значительный вклад в развитие этой научной дисциплины. Начало исследований по химической стойкости металлов по-видимому следует связать с именем М. В. Ломоносова и его наблюдением резкого скачка устойчивости (пассивности) железа при повышении концентрации азотной кислоты ( селитряного спирта ). Однако наиболее систематические и широкие коррозионные исследования в России начинают развиваться после Октябрьской социалистической революции. Здесь, в первую очередь, надо отметить акад. В. А. Кистяковского, разработавшего фильмовую теорию коррозии, чл.-кор. АН СССР Н. А. Изгарышева, изучившего ряд важнейших вопросов электрохимической коррозии металлов, акад. А. Н. Фрум-кина, теоретически обосновавшего установление коррозионных (стационарных) потенциалов и механизм гомогенноэлектрохимического растворения металлов и особенно чл.-кор. АН СССР Г. В. Акимова, залолсившего основы структурной коррозии металлов, исследовавшего ряд важнейших теоретических и практических вопросов коррозии и создавшего советскую школу коррозионистов. [c.11]

При изучении структурной коррозии и пассивации железной проволоки [70] отмечена зависимость электрохимического поведения металла от положения исследуемого участка сечения проволоки относительно ее оси, так как степень обжатия различных участков при волочении была различной. [c.79]

Электрохимическая коррозия заключается в переходе в электролит ионов металла под действием разности потенциалов, обусловленной химической и структурной неоднородностью отдельных участков поверхности металла и градиента температуры. К частным ее случаям относятся некоторые виды влажной атмосферной и почвенной коррозии, протекающей под действием блуждающих токов, а также контактная коррозия (в зоне [c.7]

Подводя итоги изложенному выше, следует заметить следующее. Независимо от того, какой точки зрения на механизм коррозии придерживаются, знание основных закономерностей протекания электродных реакций, обусловливающих коррозионный процесс, одинаково важно для сторонников любой теории. Для однородных поверхностей, свободных от окисных пленок, можно отвлечься от структурной неоднородности сплавов и не связывать протекание той или иной реакции с определенными участками поверхности металла. При на.личии же структурных неоднородностей основной материальный эффект коррозии определяется работой микроэлементов, и мы обязаны приписывать ту или иную электрохимическую реакцию к определенным структурным составляющим сплава. В этих условиях учет закономерностей действия микроэлементов приобретает первостепенное значение. [c.84]

При структурной коррозии металлов и электрохимически гетерогенных сплавов исключительно большое значение имеет э Ьфект [c.52]

Особенно большой вклад в развитие теории структурной коррозии был сделан Г. В.. -Акимовым и его школой . Разработанная нм теория многоэлектродны.х элементов, пможенная в основу структурной коррозии металлов, уже позволила решить ряд кон-кретны.х задач. Однако в настояш,ее время появилась необходимость учитывать не только локальные токи, но также и токи са-.морастворения структурных составляющп.х. которые обычно не принимались во внимание при построении поляризационных диа-]памм многоэлектродных электрохимических систем. [c.33]

Научно-теоретической базой для развития науки о коррозии и защите металлов и, в частности, для разработки научных принципов создания коррозионностойких сплавов несомненно явились более ранние исследования выдающихся советских ученых, являющихся основоположниками науки о защите металлов. Здесь в первую очередь надо отметить академика Кис-тяковского, разработавшего фильмовую теорию коррозии [1], члена-корреспондента Изгарышева [2], изучившего ряд важных вопросов электрохимической коррозии металлов академика Фрумкина, теоретически обосновавшего установление коррозионных (стационарных) потенциалов и механизм гомо-генно-электрохимического растворения металлов [3, 4] и особенно члена-корреспондента АН СССР Акимова [5, 6], заложившего основы структурной коррозии металлов, исследовавшего ряд важнейших теоретических и практических вопросов коррозии и создавшего советскую школу коррозионн-стов. [c.10]

Проявление структурной и локальной коррозии сплавов зависит от природы структурных составляющих и физически неоднородных участков металла, но также и от величины окислитель но-восстановительного потенциала ереды, концентрации водородных ионов и температуры раствора, присутствия поверхностно-активных веществ и адсорбционных свойств поверхности сплавов. Явления адсорбции также определяют электрохимическую гетерогенность сплавов, в зависимости от которой могут поддерл<иватьея различные плотности анодного тока на различных участках. [c.32]

Микроскопическое исследование. Дальнейшим развитием ви- зуального метода исследования коррозии металлов является микроскопическое исследование. Так же как и в предыдущих случаях, микроскопическое исследование можно проводить после и во время проведения коррозионных испытаний. Микроскопическое исследование позволяет прежде всего подробно изучать избирательный и локальный характер коррозии межкристаллитную коррозию, межкристаллитное и внутрикристаллитное коррозионное растрескивание и корроз1ионную усталость, структурную и экстрагивную коррозию. Микроскопическое наблюдение коррозионных процессов во времени позволяет получить ценные данные о начале и характере развития коррозионных разрушений. Для наблюдения коррозионного процесса под микроскопом [1] поверхность образца — в виде шлифа или подготовленную другим способом — помещают в ванночку так, чтобы рабочая поверхность была повернута к объективу микроскопа. После чего ее наводят на фокус, наливают заранее отмеренное количество коррозионной среды и начинают наблюдеиие. Микроскопические наблюдения можно производить одновременно с электрохимическими, о чем более подробно сказано ниже в гл.ЛУ- [c.17]

Неоднократно делались попытки разработать формулу коррозии с учетом электрохимических констант структурных составляющих металла н удельного сопротивления раствора. Однако решение получено пока в самом общем ачественном виде [c.24]

Однако оформление исследований о коррозии металлов в самостоятельную научную дисциплину необходимо отнести к началу настоящего столетия и, особенно, к советскому периоду развития науки, когда рядом блестящих работ были установлены основные закономерности электрохимического механизма протекания коррозии. Здесь особо следует отметить работы акад. В. А. Кистяковского [3, 4], давшего фильмовую теорию коррозии Н. А. Изгарышева [5—9], изучившего ряд важных вопросов электрохимической коррозии металлов А. Н. Фрумки-на [19. 20], теоретически обосновавшего новое направление электрохимического механизма растворения металлов, и особенно Г. В. Акимова [10—16], заложившего основы структурной коррозии металлов, исследовавшего ряд важнейших теоретических и практических вопросов коррозии и создавшего советскую школу коррозионистов. [c.11]

Коррозия металлов в воде или в водных растворах имеет электрохимический характер. Этот процесс возможен при наличии разности потенциалов или, другими словами, при наличии гальванической пары. Возникновение гальванической пары происходит при погружении в раствор двух или нескольких различных металлов (макропары) или при наличии структурной неоднородности металла (микропары). Например, детали насосов, изготовленные из стали и цветного сплава, образуют макропару, а структурные составляющие в чугуне (железо Ре и карбид железа РевС) — микропары. [c.299]

Особенно важную роль в развитии науки о коррозии сыграли работы Б. А. Кисткковского (15], выдвинувшего фильмовую теорию коррозии Н. А. Изгарышева [16—17], изучившего ряд важных вопросов по электрохимической коррозии металлов и защитным покрытиям А. Н. Фрумкина [18], теоретически обосновавшего новое направление электрохимического механизма растворения металлов Г. А. Аки >юва [19, 20], создавшего основы структурной коррозии металлов, теорию многоэлектродного элемента, сделавшего ряд важных теоретических и практических выводов в науке о коррозии, а также создавшего советскую школу коррозионистов [c.50]

Встречаются также условия, в которых, наряду с коррозионной средой, на металл действуют знакопеременные нагрузки (повторяющееся сжатие, растяжение, изгиб, скручивание и т. п.), вызывающие усталость металла. В этом случае разрушение металла наступает быстрее, чем при действии только одного из указанных факторов, и такое разрушение принято называть коррозионной усталостью. Разрушение металла в условиях ударного воздействия коррозионной среды получило особое название коррозионная кавитация . Часты случаи, когда коррозия металла начинается с поверхности, но затем распространяется под поверхностные слои металла, в результате чего металл расслаивается (подповерхностная коррозия). По механизму протекания коррозионного процесса различают химическую коррозию (коррозию в газах без конденсации влаги на поверхности металла, а также в среде агрессивных органических веществ — неэлектролитах) и электрохимическую коррозию, относящуюся обычно к случаям коррозии с возможностью протекания электрического тока. В этих случаях вследствие, например, структурной неоднородности металла на его поверхности при взаимодействии с электролитом возникает множество микрогальванопар. Возможно также возникновение и макрогальванопар, например в месте контакта разнородных металлов (контактная коррозия). , [c.7]

Причины возникновения электрохимической неоднородности поверхности металла могут быть различными (табл. 1-1). Сравнительно редко микро- или макропары возникают под действием только одного фактора чаще влияют одновременно несколько различных факторов, причем один из них обычно является основным. Например, металл может корродировать вследствие загрязненности его примесями других элементов однако не только по этой причине, а главным образом из-за структурной неоднородности может происходить коррозия металла. [c.8]

Электрохимически гетерогенный сплав в высокоэлектропроводных средах практически следует рассматривать как полностью поляризованную многоэлектродную систему, так как роль омического фактора крайне незначительна. Скорость коррозии различных участков гетерогенного сплава определяется поэтому не столько различием в потенциалах структурных составляющих и физически неоднородных участков, сколько различием б плотностях анодного тока на различных участках металла, что огфе-деляется значениями стационарного потенциала сплава при коррозии или наложенного анодного потенциала при анодном растворении сплава. [c.32]

Н. А. Изгарышеза [б—10], изучившего ряд важных вопросов электрохимической коррозии металлов А. Н. Фрумкина [И, 12], теоретически обосновавшего новое направление электрохимического механизма растворения металлов, и, особенно, Г. В. Акимова [13—19], заложившего основы структурной коррозии металлов, исследовавшего ряд важнейших теоретических и практических вопросо в коррозии и создавшего советскую школу коррозионистов. [c.13]

Почва является гетерогенной капиллярно-пористой коллоидной системой, обладающей ионной проводимостью. Процессы коррозии металлов в почве наиболее обостованно могут трактоваться на базе представлений электрохимической коррозии. Однако электрохимическая коррозия металлов в почве имеет свои особенности, определяемые в первую очередь характерными свойствами почвы, как коррозионного электролита. В отличие от жидких электролитов почва имеет гетерогениое строение как в микромасштабах (микроструктура почвы), так и в макромасштабах (включения отдельных структурных составляющих и конгломератов, а также чередование целых участков почв с различными физико-химическими свойствами). Для почвы характерно почти полное отсутствие механического перемешивания твердой структуры и ограниченные возможности для перемещения жидкой и газообразной фаз. [c.398]

При электрохимической коррозии происходят электрохими-ческпе процессы, связанные с возникиовением в металле или сплаве на определенных участках микрогальвапнческих пар под действием электролита и разности электрохимических потенциалов отдельных структурных составляющ нх металла. В результате этого возникает электрический ток, происходит передвижение электронов от одного участка металла к другому п взаимодействие нх с положительно заряженными ионами раствора (катионами). Атомы металла теряют при этом электроны и образуют положительно заряженные ноны (катионы), при взаимодействии которых с отрицательно заряженными иопами электролита (анионами) происходит разрушение металлов — коррозия и образование окислов на поверхности металла. Электрохимическая коррозия происходит и при контакте двух разных металлов [c.11]

В статьях В. П. Батракова рассматриваются теоретические вопросы коррозии и защиты металлов и сплавов в агрессивных средах, а также вопросы структурной коррозии. Дается классифика-Ц11я различных случаев коррозии по величине стационарного потенциала и его расположению по отношению к критическим зна-чен1 ям потенциалов. металлов и сплавов. Освещены теоретические основы защиты металлов в зависимости от их состояния (активное, пассивное, перепассивация. неустойчивое состояние). Рассмотрены особенности структурной коррозии сплавов в агрессивных средах на основании анализа. электрохимических свойств структурных составляющих и среды. [c.3]