Коррозия металла типы и виды причины появления способы борьбы

Коррозия металла: причины, виды и меры предосторожности

Химический процесс коррозии

Коррозия металла – это процесс химической реакции между металлом и окружающей средой. Это приводит к появлению окисленных частиц на поверхности металла и образованию коррозионных продуктов. Химические реакции, вызывающие коррозию металла, обычно происходят между металлической поверхностью и окружающей средой.

Виды коррозии металла

Существует несколько видов коррозии металла, включая поверхностную, межкристаллическую, пятнистую и другие. Вид коррозии зависит от состава металла, условий окружающей среды и других факторов.

Факторы, влияющие на скорость коррозии

Скорость коррозии металла зависит от многих факторов, включая температуру, влажность, кислотность среды, электрический потенциал металла и другие. Чем выше температура и кислотность, тем быстрее происходит коррозия металла.

Опасность коррозии для стальных труб

Чем же опасна такая реакция для трубопроката из стали?

Потеря прочности стали

Одним из основных негативных последствий коррозии для стальных труб является потеря прочности материала. Когда стальная труба подвергается коррозии, ее стенки становятся тоньше и менее прочными, что может привести к различным повреждениям, включая утечки.

Возможность протечек

Если стальные трубы подвергаются коррозии, это может привести к протечкам. Коррозия может создавать дырки и трещины в стенках труб, что может привести к утечкам газа или жидкости.

Увеличение затрат на эксплуатацию

Коррозия также может увеличивать затраты на эксплуатацию стальных труб. Если трубы находятся в агрессивной среде или не прошли антикоррозийную обработку, то их ремонт и замена могут стать необходимыми раньше, чем планировалось.

Меры антикоррозионной профилактики

Рассказываем, как можно уберечь трубы от разрушения.

Использование металлов, устойчивых к коррозии

Один из способов предотвращения коррозии – использование металлов, которые устойчивы к коррозии. Например, нержавеющая сталь и алюминий обладают высокой устойчивостью к этой химической реакции и часто используются в местах, где необходима высокая степень защиты от разрушения.

Нанесение защитных покрытий

Другой способ защиты от коррозии – нанесение защитных покрытий, таких как экструдированный полиэтилен, покрытия на основе цинка или хрома и другие. Эти средства помогают защитить металл от контакта с окружающей средой и уменьшить скорость коррозии.

Использование катодной защиты

• Химический состав металла
• Температура окружающей среды
• Влажность и наличие солей
• Наличие кислот и щелочей в среде
• Электрические поля

Как определить скорость коррозии

Для определения скорости коррозии могут применяться различные методы, включая визуальное осмотр, измерение потери металла, проведение испытаний на прочность и т.д.

Процесс коррозии

Процесс коррозии начинается с образования коррозионных элементов, таких как окиси и соли, на поверхности металла. Дальше происходит распространение коррозии по металлу, вызывая потерю металла и изменение его структуры.

Защита от коррозии

Для защиты от коррозии применяются различные методы, включая использование антикоррозионных покрытий, катодную защиту, регулярный мониторинг состояния конструкций и другие. Эффективность защиты зависит от правильного выбора метода и его применения.

Коррозия металла: факторы, влияющие на скорость разрушения

Коррозия происходит во всех средах, считающихся коррозионными. К ним относятся газы и жидкости, в которых обычно находятся металлоконструкции. Поэтому избежать этого процесса не получится. Строители замедляют образование ржавчины, используя оцинкованные металлы и обрабатывая их специальными средствами. Но со временем признаки этого процесса начинают проявляться.

Иногда расчёт интенсивности по показателю веса металла не даёт нужных результатов. Тогда используются другие показатели коррозии.

Факторы, влияющие на скорость коррозии

Эти факторы помогают установить, какие меры защиты нужны, чтобы гарантировать зданию или изделию заявленный срок службы. Скорость процесса позволяет выявить, насколько быстро негативное воздействие среды станет заметным и принесёт значительные разрушения. Поэтому от этого параметра отталкиваются при расчёте срока эксплуатации здания.

Факторы, влияющие на скорость разъедания металла:

1. Тип металла
2. Температура среды
3. Содержание влаги
4. Окислительная активность среды

Наибольшее влияние на скорость разъедания металла оказывают данные свойства металла.

Условия окружающей среды, ускоряющие процесс разъедания металла:

• Высокая влажность
• Кислотность
• Высокие температуры

Методы определения скорости коррозии металла

Формула V = Δm / S × t позволяет вычислить скорость, с которой будет происходить коррозия металла. Для структурных расчётов используется другая формула: ∏ = 8,76 × V/ρ, позволяющая узнать скорость разрушений в год.

Разрушение материала может происходить избирательно или сплошным способом. Предпочтительнее сплошной способ, так как обеспечивает равномерное образование ржавчины. Прямые показатели помогают понять, насколько продвинулся процесс коррозии.

Прямые показатели коррозии:

• Появление пузырьков ржавчины на поверхности металла
• Изменение веса
• Изменение толщины металла

Отталкиваясь от этих показателей на опытных образцах, можно определить скорость коррозии. Существуют различные методы определения скорости коррозии металла в агрессивной среде.

Методы борьбы с коррозией

Существует несколько методов борьбы с коррозией, которые позволяют защитить металлические изделия и сооружения:

1. Катодная защита: один из наиболее эффективных способов защиты металла от коррозии. Суть метода заключается в создании катодного защитного поля вокруг металла.

2. Анодная защита: применяется в случаях, когда невозможно использовать катодную защиту. Метод основан на использовании анода, который сам становится жертвой коррозии, защищая металл.

3. Покрытия и защитные пленки: наносятся на поверхность металла для создания защитного слоя, который не позволяет влаге и кислотам проникать к металлу.

4. Использование ингибиторов коррозии: вещества, которые добавляются к среде или покрывают металлическую поверхность, чтобы замедлить коррозионный процесс.

Заключение

Исследование скорости коррозии и применение методов борьбы с нею необходимы для обеспечения долговечности металлических конструкций и изделий. Только путем систематического контроля и предупреждения коррозии можно продлить срок эксплуатации материалов и обеспечить безопасность строительных объектов.

Электрохимическая коррозия появляется при взаимодействии металла с электролитом — влажной средой, солями, кислородом, кислотой и щелочами, которые обеспечивают проводимость тока.

По форме поражения классифицируется несколько типов коррозии:

Причины появления коррозии и способы борьбы с ней

Причинами появления коррозии становятся различные факторы, к которым относятся:

Выбор способа для борьбы с коррозией зависит от условий эксплуатации и характеристик самого сплава.

Изменение свойств металла или его обработка. В первую очередь речь идет о легировании, при котором в состав сплава еще на этапе производства включаются дополнительные химические элементы, не реагирующие при соприкосновении с кислородом. Чаще всего в состав добавляются хром, медь, цинк, серебро или алюминий.

В других случаях изделие проходит через холодное и горячее оцинкование: поверхность покрывается цинком, отличающимся большей стойкостью к воздействию агрессивных сред.

Термическая обработка — еще один эффективный вариант. Металл нагревается до температуры в 900 °С или выше. В результате в структуру проникают элементы, увеличивающие его уровень сопротивляемости коррозии. Например, сплав насыщается хромом, алюминием и кремнием.

Защитные покрытия. Для защиты металла от коррозии применяются лаки, краски, эпоксидные покрытия и покрытия на основе полимеров. Помимо этого используются защитные пленки и жидкий пластик.

Особенно широко распространены лакокрасочные покрытия из-за простоты нанесения и адаптивности их химического состава под различные требования и условия. К тому же они предоставляют широкий цветовой спектр и стоят намного дешевле, чем цинкование изделия. Например, порошковые краски обладают стойкостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, кислот и щелочей.

Надежность защитного покрытия зависит от его толщины и прочности, равномерности нанесения и тщательности, с которой поверхность металла очищалась от загрязнений и неровностей. При этом важно учитывать, что защитное покрытие нуждается в регулярном обновлении.

График работы

дорога на Петро-Славянку, 5К

Виды коррозии металлов

8 лет на рынке металлопроката

Работаем с ИП, частными лицами, Управляющими Компаниями и другими организациями

Доставим продукцию к назначенному времени

Доставка по Санкт-Петербургу и Ленинградской области

Коррозия металла – это разрушение материала под воздействием неблагоприятного влияния окружающей среды. В зависимости от типа воздействия (химического, электрохимического, физико-химического) выделяют различные виды коррозии.

Основные причины коррозии

Коррозия металлов может возникнуть по разным причинам. Из наиболее распространенных выделяют:

Следует учитывать, что к коррозии не относят разрушение металла в результате физических воздействий. В этом случае разрушения материала классифицируется как эрозия или износ.

Коррозии могут квалифицироваться по различным признакам:

Рассмотрим подробно классификации по разным признакам.

Цвет коррозии

Цвет ржавчины зависит от вещества, которое развивается в процессе коррозии. Наиболее распространенный тип ржавчины – красный. Вещество образуется под воздействием повышенной влажности в присутствии кислорода. Такой вид коррозии можно наблюдать на уличных металлических конструкциях.

Если кислорода недостаточно, например, под водой, то цвет ржавчины будет желтым.

Если металлический предмет находится в среде без доступа кислорода, то коррозия приобретает коричневый цвет. Такое вещество встречается редко.

Последний тип ржавчины по цветовой классификации – черный. Коррозия появляется в среде с отсутствием влажности. Полученное вещество является ферромагнетиком и может быть использовано для создания полупроводников.

Механизм разрушения металла

По механизму разрушения металла выделяют химический и электромеханический тип коррозии. В первом случае разрушение происходит в результате химических реакций, происходящих на молекулярном уровне. При электромеханической коррозии металл разрушается за счет реакций в среде электролитов, процесс сопровождается возникновением электрического тока.

Вид агрессивной среды

Приводить к возникновению ржавчины могут различные типы агрессивных сред. Естественный процесс ржавления происходит в атмосфере. Скорость образования коррозии напрямую зависит от влажности. Чем выше влажность, тем быстрее разрушается металл.

Газовая среда также способствует образованию ржавчины. В этом случае процесс ускоряется с повышением температуры окружающей среды.

Третий внешний фактор, оказывающий агрессивное воздействие на металл – радиация. В радиационной среде металл также подвергается коррозии. Скорость разрушения зависит от плотности материала, менее подвержен образованию ржавчины плотный металл.

Ржавчина образуется на металле и под землей. В этом случае на материал воздействует как высокая влажность, так и агрессивные вещества, содержащиеся в грунте. В этом случае скорость разложения металла зависит от влажности и состава грунта.

При контактах поверхностей металлических изделий развивается контактная коррозия. Этот процесс связан с реакцией электролитов. Скорость образования ржавчины зависит от разности стационарных потенциалов.

На металлические изделия могут воздействовать различные микроорганизмы. Коррозия, возникающая в результате такого воздействия, называется биологической. Скорость образования ржавчины зависит от интенсивности воздействия.

Электрическая коррозия поражает металл в случае воздействия блуждающих токов. Чем выше сила тока и продолжительней воздействие, тем быстрее на поверхности начинает образовываться ржавчина.

Механическое повреждение поверхности металла также приводит со временем к образованию ржавчины. Этот процесс разрушением отдельных кристаллических структур. Такой тип ржавления называется коррозийной кавитацией. Коррозийная кавитация также может наблюдаться в результате «усталости» металла.

В результате воздействия коррозийно-активной среды на конструкции с большой нагрузкой возникает коррозия под напряжением. Такой тип ржавчины можно наблюдать у различных видов нагружаемых металлоконструкций.

Если детали или элементы из стальных сплавов подвержены вибрации, развивается фреттинг коррозия. Предупредить такое явление можно на этапе конструирования узлов методом снижения коэффициента трения.

Тип разрушения материала

Еще один вид классификации ржавчины – по типу разрушения металла. Выделяют следующие виды коррозии:

Последствия поражения коррозией

Коррозийный процесс представляет собой разрушение металла. В результате поражения снижаются эксплуатационные характеристики элементов, деталей или конструкций. Повышается хрупкость, происходит расслоение материала, изменяется внешний вид. В результате распространения коррозии происходит полное разрушение металла.

Как защищают металл от коррозии

Защита металлических изделий от коррозии – серьезная проблема, над которой ученые работают сотни лет. Сейчас используются различные технологии, позволяющие продлить срок службы металлических конструкций и деталей и предупредить появление ржавчины даже в неблагоприятных условиях эксплуатации.

Нанесение защитного покрытия

Использование защитного покрытия – один из самых распространенных методов защиты металлических изделий от коррозии. Даже простая покраска позволяет значительно продлить срок службы металла. В производственных условиях используют как металлическое, так и неметаллическое защитные покрытия.

Из технологий неметаллического покрытия выделяют:

Химические методы защиты металла от коррозии

Для защиты металла также используют различные химические методы. К ним относятся:

К методам защиты металла также относят изменения параметров окружающей среды: уменьшение влажности, поддержание заданной температуры и проч. Однако такой способ применим только к деталям и конструкциям, которые эксплуатируют в закрытом помещении.

Методы удаления коррозии

При появлении следов коррозии необходимо удалять образование, это позволяет предупредить дальнейшее распространение. Для удаления коррозии используют различные методы. Выбор зависит от количества и локации ржавчины, вида деталей и конструкций и прочих факторов.

Самый простой и доступный способ удаления ржавчины – механическая очистка. Для этого используют различные приспособления: наждачную бумагу, щетки и т.д.

Домашние мастера нередко применяют шлифовальные машины. Такой метод подходит, если требуется зачистить большие площади. Также в быту и на производстве для механического удаления ржавчины может использоваться следующее оборудование:

При выборе оборудования учитывают характеристики абразива. Для первичной очистки подойдет абразив с крупными элементами, для последующей шлифовки – с мелкими.

Достаточно активно применяется и химический метод удаления коррозии. В этом случае используют различные виды кислот. Однако стоит быть предельно аккуратными, агрессивные вещества могут не только удалить ржавчину, но и повредить слой металла.

После удаления ржавчины любым методом следует отполировать поверхность и нанести защитный слой.

Подведем итоги

Коррозия способна быстро разрушить металл. Избежать появления ржавчины помогают различные методы защиты, самыми популярными из которых являются покрытия. Если вы самостоятельно обрабатываете металлические поверхности с целью защиты от коррозии, то экономить на покрытиях нельзя. Выбирайте лаки, грунтовки и краски, которые предназначены для конкретных условий эксплуатации.

Если вы покупаете металлопрокат и вам требуются изделия с надежной коррозийной защитой, обращайтесь только к проверенным компаниям. В этом случае вы можете быть уверены, что изделия полностью соответствуют заявленным характеристикам: имеют в составе легирующие присадки, а при нанесении цинкового или полимерного слоя точно соблюдали все технологические требования.

Регулярно проводите ревизию металлических изделий и конструкций. При обнаружении коррозии незамедлительно принимайте меры по удалению ржавчины, затем проводите защитную обработку поверхностей. Такие меры позволят значительно продлить срок эксплуатации металлических элементов и снизят риски развития внештатных ситуаций.

С коррозией люди сталкиваются с тех пор, как научились добывать и обрабатывать металл. С того же времени существуют разные способы борьбы с ней. Несмотря на то, что проблема хорошо изучена, исследования протекания процесса коррозии и методов борьбы с ним продолжаются и в настоящее время. Поэтому понимание теоретических основ коррозионного процесса важно для правильного выбора способа борьбы с ржавлением и эффективного использования выбранного средства.

Термин коррозия произошел от латинского слова "corrodere", что означает разъедать. Понятие применимо как к самому процессу разрушения, так и к его результату. Система российской стандартизации (ГОСТ 5272-68) определяет коррозию металлов как разрушение металлов вследствие химического и электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой. В системе международной стандартизации ISO это понятие трактуется немного шире: физико-химическое взаимодействие между металлом и средой, в результате которого изменяются свойства металла, и часто происходит ухудшение функциональных характеристик металла, среды или включающей их технической системы.

Коррозионный процесс является самопроизвольным. Вызывается термодинамической неустойчивостью большинства материалов, их стремлением перейти в новое состояние в условиях эксплуатации.

Коррозионные процессы могут проходить в разнообразных условиях и средах. Коррозию классифицируют:

– по механизму взаимодействия металлов с внешней средой;

– по виду коррозионной среды и условиям протекания процесса;

– по виду (геометрическому характеру) коррозионных разрушений на поверхности или в объёме металла.

Главной является классификация по механизму протекания процесса. Различают два основных вида:

Химическая коррозия — взаимодействие поверхности металла с коррозионной средой, не сопровождающееся возникновением электрохимических процессов на границе фаз. При химической коррозии после разрыва металлической связи атомы металла непосредственно соединяются химической связью с теми атомами или группами атомов, которые входят в состав окислителей, отнимающих валентные электроны металла. К химической коррозии относят коррозию в жидкостях неэлектролитах и газовую коррозию.

Схема химической коррозии

К неэлектропроводным жидким средам прежде всего относят органический жидкости – бензол, тетрахлорид углерода, фенол, хлороформ, тетрахлорид углерода, нефть, керосин, бензин и спирты.

В результате химической коррозии металл покрывается пленкой окисла. Получившиеся пленки некоторых металлов прочны и хорошо предохраняют металл от дальнейшего разрушения. Речь идет об алюминии, хроме, молибдене и некоторых других. Пленки железа и других черных металлов легко разрушаются и не могут препятствовать коррозии, способной проникать в металл на большую глубину.

Обычно, химическая коррозия разрушает детали механизмов, работающих при высокой температуре – камеры внутреннего сгорания топлива, химические реакторы, поршневые двигатели и т. д.

Электрохимическая коррозия — это процесс взаимодействия металла с электролитом, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала.

Схема электрохимической коррозии

Так как поверхность любого металла электрохимически неоднородна, содержит примеси других металлов и неметаллических веществ, это приводит к тому, что на ней в растворе электролита образуются гальванические микроэлементы. Металл с более отрицательным потенциалом начинает разрушаться – его ионы переходят в раствор, а электроны переходят к менее активному металлу, на котором происходит восстановление растворенного ионов водорода или восстановление растворенного в воде кислорода.

При этом достаточно небольшого слоя электролита, чтобы возникла электрохимическая коррозия. Даже 65% относительной влажности хватит, чтобы на поверхности металла образовался электролит, который может вызвать коррозию. Поэтому электрохимическая коррозия наблюдается и в закрытых помещениях.

Таким образом, электрохимическая коррозия характеризуется тем, что поток электронов направлен от более активного металла к менее активному, и более активный металл корродирует. Скорость процесса коррозии зависит от того насколько далеко расположены друг от друга металлы, образующие гальваническую пару, в ряду стандартных электродных потенциалов.

Кроме того, скорость коррозии зависит от кислотности электролита. Чем она выше (т.е. меньше рН), тем больше содержание в нем окислителей, а значит тем быстрее протекает процесс ржавления. Также коррозия существенно возрастает с ростом температуры.

В отдельных случаях наблюдается такое явление как пассивация. Некоторые металлы в определенных средах переходят в пассивное состояние, при котором резко замедляется коррозия. Так, железо становится пассивным в концентрированной азотной кислоте. При таких условиях на поверхности металла образуется плотная защитная оксидная пленка, которая препятствует контакту металла со средой и существенно замедляет процесс коррозии. В сухом воздухе пленка образуются на поверхности алюминия, меди, хрома, цинка, никеля, бериллия и других металлов. Пассивированием также достигается коррозионная стойкость нержавеющих сталей и сплавов.

Кроме того, эксперты выделяют еще два вида коррозии, которые протекают параллельно с химической или электрохимической коррозией:

Биохимическая коррозия – вызывается различными микроорганизмами, использующими металл как питательную среду или выделяющими продукты, которые разрушающе действуют на металл. Так, ряд почвенных бактерий вырабатывает вещества, агрессивно действующие на металлы: CO2, SO2, H2S и др.

Обычно этот вид коррозии накладывается на химическую и электрохимическую. Наиболее благоприятны для биохимической коррозии почвы определенного состава, застойные воды и некоторые органические продукты.

Электрокоррозия – усиление электрохимической коррозии под действием анодной поляризации, вызванной внешним электрическим полем (например, при производстве сварочных работ на плаву, при наличии блуждающих токов в акватории).

По виду коррозионной среды и условиям протекания процесса коррозию можно разделить на:

– атмосферную. Самый распространенный вид коррозии. Металлы разрушаются в атмосфере, в качестве окислителя выступает кислород;

– газовую. Металлы разрушаются под воздействием газов при высоких температурах;

– жидкостную. Коррозии металла в жидкой среде. Жидкости могут быть электролитами и неэлектролитами;

– почвенную. Коррозия металла в грунтах и почвах;

– коррозию блуждающими токами. Это вид электрохимического разрушения под воздействием блуждающих токов;

– контактную коррозию. Этот вид коррозии возникает при контакте металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в электролите;

– коррозию под напряжением. Разрушение металла при одновременном воздействии агрессивной среды и механических напряжений;

– фреттинг-коррозию. Это вид коррозии, возникающий при колебательных перемещениях двух поверхностей относительно друг друга в условиях коррозионной среды;

– коррозионную эрозию. Вид коррозии, которые происходит при одновременном воздействии на металл трения и коррозионной среды.

По характеру разрушения виды коррозии делятся на:

– сплошную. Процесс коррозии затрагивает всю поверхность металла, которая находится под воздействием коррозионной среды. Можно разделить на равномерную, неравномерную и избирательную;

– местную. Коррозия затрагивает только некоторые участки поверхности металла. Местный вид коррозии бывает: пятнами, питтинговой, язвенной, сквозной, нитевидной, межкристаллитной, подповерхностной, ножевой, коррозионным растрескиванием и коррозионной хрупкостью;

Коррозия распространена в энергетической, транспортной, химической, пищевой, нефтяной и механической отраслях промышленности. Она ежегодно приводит к миллиардным убыткам. По разным данным, потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических конструкций, изделий, оборудования, составляют от 10 до 20% годового производства стали. Коррозия также может привести к трагедиям с человеческими жертвами – к примеру, проржавевшие конструкционные детали моста могут привести к его обрушению.

Благодаря постоянному изучению процесса коррозии были изобретены способы борьбы с ним. Среди основных способов борьбы с коррозией:

– Защитные покрытия. Металлические поверхности покрывают другим металлом или специальными лаками, красками, эмалями;

– Легирование. Введение в состав металла добавок, которые образуют защитный слой на поверхности;

– Протекторная защита. Металлическое изделие соединяют с более активным металлом. Таким образом, при электрохимической коррозии более активный металл разрушается в первую очередь.

– Электрохимическая защита. Основана на наложении отрицательного потенциала на защищаемую деталь.

– Ингибиторы коррозии. Изменение состава среды путем добавления в коррозионную среду специальных средств, замедляющих коррозию.

Полностью избежать коррозии металла невозможно, однако процесс можно существенно замедлить. Экономический эффект от применения антикоррозионных средств будет ощущаться десятилетиями. Поэтому разработка и улучшение существующих способов защиты от коррозии важнейшая часть современной науки и промышленности.

Холдинг ВМП больше 30 лет проводит исследования и разрабатывает инновационные решения в области антикоррозионной защиты. Клиентам поставляются самые эффективные и надежные лакокрасочные покрытия, которые на многие годы продлевают срок службы металлоконструкций и снижают затраты на их обслуживание.

Каждый из нас хотя бы раз в жизни сталкивался с ржавым металлом. При виде стальных изделий или металлоконструкций, полностью или частично покрытых отложениями различных оттенков красного и оранжевого цветов, у простого обывателя сразу же возникают мысли о их ненадежности и потенциально коротком сроке эксплуатации. Увидев на металлобазе горячекатаный прокат, уже имеющий рыжеватую поверхность, первым желанием клиента будет отказаться от такой покупки. И многие даже не догадываются, насколько разнообразны причины, виды и последствия коррозионных процессов. Подобные воздействия часто являются неотъемлемой частью операций по производству черных и цветных металлов и сплавов, а также могут быть связаны с особенностями их транспортировки и хранения, условиями переработки и дальнейшей эксплуатации металлоизделий.

В данной статье мы рассмотрим, что такое коррозия металлов и как она может влиять на качественные характеристики металлопродукции. Попробуем разобраться, какие поверхностные отложения на стальных изделиях являются ржавчиной, и все ли они опасны при дальнейшем использовании конструкций и изделий. А также ответим на вопросы, связанные с защитой металлов и сплавов от коррозии.

Для начала немного теории, которая поможет понять, где и каким образом возникает коррозионное влияние на структуру и свойства изделий.

Коррозия – это самопроизвольное разрушение металлов и их сплавов под воздействием окружающей среды, которое может приводить к ухудшению механических свойств и других качественных характеристик продукции. По статистике, около 10-12% железной продукции в мире ежегодно становится непригодной для дальнейшего использования вследствие разрушительного влияния коррозионных процессов.

В зависимости от механизма протекания коррозия металлов и сплавов подразделяется на два основных вида:

Причины коррозии металлов могут быть самыми разными, однако ключевая состоит в термодинамической неустойчивости большинства металлов и сплавов (за исключением благородных и высоколегированных) в условиях атмосферы или других коррозионных сред. Железо и низколегированные стали также являются нестойкими к коррозионному воздействию, поскольку образующаяся в результате такой реакции поверхностная оксидная пленка является недостаточно плотной и не защищает более глубокие слои.

Скорость и особенности корродирования зависят как от состава самого материала, так и от характера среды и кинетики процесса. Исходя из этих параметров, типы коррозии металлов подразделяют также:

Теперь, когда мы в первом приближении ознакомились с разнообразием коррозионных воздействий, разберемся, что такое ржавчина и в чем состоит процесс ее образования.

Ржавление – это одна из разновидностей электрохимической коррозии металлов, которая состоит в окислении железа и железосодержащих сплавов под влиянием атмосферного кислорода, углекислого газа и влаги. Такое окисление сопровождается возникновением на поверхности полуфабрикатов и готовых изделий видимых продуктов коррозии – ржавчины. Эти продукты в основном состоят из гидратированных оксидов железа и имеют бурый цвет. Поверхностная ржавчина имеет достаточно рыхлую структуру, не защищает более глубокие слои изделия от дальнейшего взаимодействия с окружающей средой и способствует их дальнейшему разрушению.

Окалина ≠ ржавчина

Бывает так, что горячекатаные стальные изделия сразу после охлаждения на прокатном стане имеют красноватую поверхность. Подобный оттенок также связан с коррозионными процессами, однако к ржавлению имеет достаточно отдаленное отношение. Горячекатаный прокат всегда покрыт слоем окалины, которая возникает именно при высокотемпературной обработке.

Окалинообразование – формирование продуктов окисления на поверхности металлических изделий при нагреве в окислительной газовой среде. Такой процесс еще называют высокотемпературной коррозией и относят к ее химическим разновидностям (в отличие от атмосферной коррозии, которая является электрохимической).

Продукты окисления при таком высокотемпературном воздействии называются окалиной и в случае со стальными изделиями состоят из оксидов железа – FeO, Fe2O3, Fe3O4 (в легированных сталях в состав окалины также входят сложные оксиды других металлов). Окалина бывает двух видов:

Окалина имеет переменный состав, который зависит от параметров нагрева и охлаждения металлических изделий. При преобладании в поверхностных оксидных слоях гематита (Fe2O3) металлопрокат будет иметь характерный красновато-рыжий цвет. Несмотря на то, что этот достаточно плотный слой окислов в определенной степени защищает основной металл от воздействий окружающей среды, именно такую окалину на поверхности горячекатаных изделий часто путают с ржавчиной – продуктом атмосферной коррозии.