Корозія металів і сплавів

Корозією металу називається руйнування його в результаті хімічного або електрохімічного взаємодії із зовнішнім середовищем.

Іржавіння заліза під дією середовища, руйнування деталей хімічної апаратури від впливу розчинів солей, кислот і лугів, окислення стали при нагріванні її в печах (окалинообразования) є прикладами корозійного руйнування металів.

На процес корозії впливають внутрішні і зовнішні фактори. До перших відносяться хімічний склад металу або сплаву, наявність в ньому сторонніх включень, фізичний стан (структура, стан поверхні, ступінь напруги), а до зовнішніх чинників - характер кородуючої середовища, швидкість її руху, її температура і концентрація.

Чисті метали схильні до корозії в меншій мірі, ніж їх сплави. Сторонні включення знижують опір корозії. Найбільшою корозійну стійкість мають однофазні сплави (чисті метали, тверді розчини, хімічні сполуки). Багатофазні сплави (механічні суміші) корродируют швидше. За характером корозійних руйнувань розрізняють загальну (суцільну), місцеву (плямами, виразками, точками), інтеркрісталлітную (по межах зерен), транскристаллитного (по певних кристалографічних площинах).

Місцева корозія протікає при місцевих порушеннях поверхневої окисної плівки, що утворюється на деяких металах.

Інтеркрісталлітіая і транскристаллитного корозії мають місце при наявності неоднорідності хімічного складу. Вони спостерігаються на межі зерен або у напрямку лінії зсуву в кристалах.

Великого поширення ці види корозії отримують при наявності в металі напружень (особливо змінних). Руйнування металу, в разі одночасної дії корозії і змінних напруг називається корозійної втомою. В результаті корозійної втоми в деталях з'являються мікротріщини, що переходять потім в більш великі, що призводять до повного руйнування деталі. Втрати кольорових і чорних металів від корозії становлять 10% щорічного світового виплавки.

Існує два типи корозії: хімічна і електрохімічна.

В основі хімічної корозії лежать реакції між металом і речовинами зовнішнього середовища, які не супроводжуються виникненням електричного струму.

При електрохімічної корозії руйнування металів пов'язано з виникненням електричного струму під дією електролітів або інших причин.

При зануренні металу в електроліт іони (електрично положнтельно заряджені частинки, що знаходяться на поверхні металу) переходять в розчин в кількості, що залежить від природи металу і електроліту.

В результаті цього електроліт, що прилягає до металевої пластини, заряджається позитивно, а сама пластина - негативно за рахунок решти на ній електронів. Різниця потенціалів, що створюється на поверхні зіткнення металу з електролітом і характеризує здатність металу до розчинення, називається електродним потенціалом. Метали мають різну здатність переходити в розчин, т. Е. Різною пружністю розчинення. Електродні потенціали металів визначаються експериментально по відношенню до водневого потенціалу, значення якого прийнято за нуль. Відповідно до цього всі метали по їх нормальному потенціалу можна розташувати в наступному порядку: