Влияние внутренних факторов на скорость электрохимической коррозии.

Влияние внешних факторов на скорость химического окисления металлов.

Внешними называют факторы, связанные с составом коррозионной среды и условиями протекания коррозии (температура, давление, скорость движения среды и др.). Внутренними называют факторы, связанные с природой металла, составом и структурой сплава, характером обработки поверхности и др. Температура сильно влияет на скорость химической (газовой) коррозии металлов. С повышением температуры процессы окисления протекают значительно быстрее. Количественно температурная зависимость скорости коррозии выражается уравнением Аррениуса:

где К -- константа скорости химической реакции при кинетическом контроле процессов или коэффициент диффузии при диффузном контроле; А -- предэкспоненциальный множитель; Е -- энергия активации химической реакции или диффузии; R -- универсальная газовая постоянная; Т -- температура по шкале Кельвина. Колебания температуры, особенно попеременные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металла, так как в защитной оксидной пленке из-за термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться. Состав газовой среды. Газовая среда оказывает значительное влияние на скорость коррозии, причем это влияние специфично. Например, никель относительно устойчив в средах О2, Н2О, СО2, сильно коррозирует в среде SO2. Медь активно окисляется кислородом воздуха, но устойчива в атмосфере SO2, хром же обладает высокой жароустойчивостью во всех перечисленных выше средах. Состав газовой среды оказывает большое влияние на скорость окисления железа и стали. Особенно сильно влияют O2, соединения серы и водяные пары.

Термодинамика электрохимической коррозии. Коррозионные гальванические элементы и причины их возникновения.

Пассивность - состояние повышенной стойкости металла к коррозионным разрушениям, которое возникает из-за торможения анодного процесса электрохимической коррозии.

Высокая коррозионная стойкость металлов может быть достигнута различными способами, но под пассивностью металла подразумевают лишь стойкость к коррозии, обусловленную торможением именно анодного процесса.

Ярким примером пассивности металлов является резкое торможение скорости разрушения железа в растворе азотной кислоты с достаточным повышением ее концентрации.

Пассивироваться могут очень многие металлы, в зависимости от условий. К ним относится: алюминий, хром, титан, кобальт, молибден, никель, железо, магний и др.

Переход в пассивное состояние металла можно распознать по довольно большому смещению потенциала металла в более положительную сторону и резкому уменьшению скорости коррозии. Это указывает на то, что металл перешел в пассивное состояние, и произошло торможение анодного процесса электрохимической коррозии.

Пассивное состояние поверхности металла определяют также при помощи количественных характеристик:

- коэффициента пассивности π:

π tgα = ΔV_а/ΔV_к·tgβ;

- С_а– степень анодного контроля

С_а = ΔV_а/(ΔV_a + ΔV_к).

Некоторые вещества могут способствовать переходу металла в пассивное состояние либо наоборот, переводить из пассивного в активное.

Пассивированиюповерхности способствуют:

- окислители (O₂, HNO₃, NaNO₂, K₂CrO₄, NaNO₃, Na₂WO₄ и др.);

- анодная поляризация.

Некоторые металлы могут оставаться в пассивном состоянии еще некоторое время после окончания воздействия пассивирующих веществ.

Пассивная поверхность металла при изменении условий окружающей среды может перейти с пассивного состояния в активное. Также такой переход может быть вызван воздействием активирующих веществ.

Активации поверхности способствуют:

- катодная поляризация;

- восстановители (H₂, Na₂S₂O₃, Na₂SO₃ и др.);

- повышение температуры;

- некоторые ионы (активные ионы, такие, как ионы хлора, йода, водорода, брома, SO₄^2- и др.);

- механическое повреждение (если металл не находится в среде, которая его пассивирует).

Аноднаяпассивность выражается в резком торможении процессов растворения металлов по достижении определенного потенциала. При этом металл становится как бы более благородным. Наступление пассивности сопровождается самопроизвольным возрастанием поляризации при одновременном падении проходящего через электролит тока, хотя внешний поляризующий ток не изменяется. Явление анодной пассивности особенно характерно для железа, никеля, а также хрома, титана, молибдена и некоторых других металлов.

Влияние внутренних факторов на скорость электрохимической коррозии.

К внутренним факторам относятся состав и структура металла, состояние ᴇᴦο поверхности, наличие внутренних деформаций и напряжений. Для технических металлов характерна электрохимическая неоднородность поверхности. Как известно, на идеально отполированной поверхности очаги коррозии (как и центры кристаллизации отложений) возникают значительно позже, чем на грубообработанной. Однако наличие в металле шлаковых, графитовых, серных вкраплений, отложений оксидов металлов создает местные токи, которые обусловлены образованием микро-и макрогальванических элементов.

Кроме того, элементы паросилового оборудования подвергаются в процессе эксплуатации сложным механическим и тепловым напряжениям, что также ухудшает коррозионную стойкость металлов.

Даже незначительное растягивающее напряжение вызывает коррозионное растрескивание аустенитных сталей. Остаточное напряжение появляется в металле при сварке, поэтому материал сварного шва корродирует в несколько раз быстрее, чем основной металл.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 906; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!