Виды коррозии металла

Коррозия и её влияние

Коррозия – это процесс физического разрушения металла в результате воздействия различных факторов окружающей среды. Есть другое понятие – эрозия. Она происходит только по физическим причинам. А в основе процесса коррозии лежат и химические действия. Скорость коррозии учитывают при строительстве объектов из различных металлов. Знание этого параметра позволяет продлить срок службы конструкции и защитить её от воздействия окружающей среды. Далее расскажем, что влияет на скорость коррозии, как её определить и как этот процесс происходит.

Что влияет на скорость коррозии

Коррозия происходит во всех средах, считающихся коррозийными. 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:

• Разность потери массы
• Площадь поверхности металла
• Временной интервал

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, принесёт значительные разрушения. Поэтому от этого параметра отталкиваются при расчёте срока эксплуатации здания.

Интенсивность, с которой происходит разрушение металлических компонентов, зависит от нескольких факторов:

1. Химический состав металла
2. Форма образца
3. Температура окружающей среды
4. Кислотность/щелочность среды

Наибольшее влияние на скорость разъедания средой металла оказывают 4 свойства последнего:

1. Толщина металла
2. Состояние поверхности
3. Тип металла
4. Качество жидкости или газа

Также выделим условия окружающей среды, ускоряющие процесс разъедания металла.

Методы определения скорости коррозии металла

Формула V = Δm / S × t позволяет вычислить скорость, с которой будет происходить корродирование металла. В этой формуле:

• V – скорость коррозии
• Δm – разность потери массы
• S – площадь поверхности металла
• t – временной интервал

Это универсальная формула, позволяющая провести расчет скорости коррозии металла в лабораторных условиях. Для этого материал помещают в коррозийную среду, оставляя на определённый промежуток времени. После этого проводят замеры снова, чтобы установить, какие изменения произошли. Из-за того, что эта формула предполагает скорость в час, использовать её результат при строительных расчётах нельзя. Для них используется другая формула: π = 8,76 × V/ρ. Она позволяет узнать, с какой скоростью будет происходит разрушение в год. В ней:

• π – скорость коррозии в год
• V – скорость коррозии в час
• ρ – плотность металла

Разрушение вещества может происходить избирательным и сплошным способом. Второй вариант предпочтительнее, потому что тогда ржавчина образуется равномерно. В первом случае образуются глубокие очаги разрушения, ускоряющие процесс. Есть прямые показатели, позволяющие понять, в каком случае коррозия уже поразила материал и развивается дальше. К ним относят:

• Потеря глянцевитости
• Появление повреждений
• Образование пузырьков

Отталкиваясь от этих показателей на опытных образцах, можно определить скорость коррозии. Существует 3 способа определить, как быстро материал будет разрушаться в агрессивной среде.

Коррозия металлов

Осмотр без специального оборудования в большинстве случаях не даёт возможности получить необходимую информацию. Без него понять, насколько глубоко образец был разъеден ржавчиной, не получится.

А именно этот показатель важен, когда происходит расчёт скорости. В определении точных характеристик помогают различные устройства, например, ультразвуковой толщиномер. При помощи ультразвуковых волн это оборудование проверяет, сколько металла в образце осталось чистым, а сколько было поражено ржавчиной. Таким образом, определяется глубина.

Отталкиваясь только от размеров поверхностного разрушения, не получится учесть возможность избирательного разъедания. При нём скорость будет гораздо выше. Поэтому реальная продолжительной эксплуатации существенно снизится по сравнению с той, которая была получена во время исследования.

Поэтому глубину важно учитывать, чтобы найти слабые места изделий/сооружений. Их подвергают механической обработке, делая поверхность гладкой и ровной. Благодаря этому, процесс разрушения будет равномерным, а глубинные очаги не будут образовываться.

Методика изучения коррозии металлов

Перед вводом строительного объекта в эксплуатацию или началом промышленного производства металлических изделий, их характеристики исследуется. Скорость разрушения в агрессивной среде позволяет выявить срок службы материала. Таким образом, становится понятно, когда изделие придёт в негодность, а здание потребует ремонта или сноса.

Уничтожение металла коррозией

Коррозия — это безостановочный процесс разрушения металла, вызываемый химическими, электрохимическими и физико-химическими реакциями. Масштабы ущерба, наносимого ржавчиной, впечатляют. Каждый год коррозионные процессы безвозвратно уничтожают около 20% от всего объема производимого металла и 1,5% ото всех уже эксплуатируемых металлоконструкций в строительстве, промышленности и других областях.

Даже наличие в сплавах тугоплавких элементов не исключает появление ржавчины. В быту коррозия также является важным фактором: заборы и ограждения, лестницы, кузовные детали автомобилей и прочие металлоизделия неизбежно требуют защиты от ржавчины.

Защита от коррозии

Существуют различные способы защиты металла от коррозии, такие как покрытия, ингибиторы коррозии, катодная защита и прочие. Особое внимание уделяется разработке эффективных ингибиторов коррозии, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности для защиты металлических конструкций.

Пример установки для оценки защитной способности ингибиторов коррозии

Примером такой установки служит ГЕ-УЭК-07, установка для оценки защитной способности ингибиторов коррозии гравиметрическим методом. Получить подробные характеристики этого аппарата можно у нас на vbCrLf

Как бороться с коррозией

Согласно школьному курсу химии, разрушение металлического изделия при коррозии возникает как результат протекания окислительно-восстановительной реакции.

В итоге реакции металл окисляется, при этом процесс протекает необратимо. Начало реакции окисления металла может быть вызвано разными условиями: контакт с агрессивными веществами (сильные кислоты, щелочи и другие реагенты), изменение физико-химических условий окружающей среды, влияние катализатора.

Виды коррозии:

1. Ржавчина: образуется рыхлая шероховатая масса характерного рыжевато-коричневого цвета.
2. Химическая коррозия: происходит в средах, не проводящих электрический ток.
3. Электрохимическая коррозия: требует контакта металла с электролитом.

Химическая коррозия

Происходит в средах, не проводящих электрический ток. Ржавление развивается под воздействием агрессивных газов (кислород, диоксид серы, хлористый водород) и в жидких средах.

Электрохимическая коррозия

Для начала реакции необходим контакт металла с электролитом — веществом, которое является проводником электрического тока.

Способы защиты

• Защитные покрытия: металлические (оцинковка) и неметаллические (эмали, грунты, лаки, порошковая краска).
• Регулярный контроль состояния металлоконструкций.

Нет метода, который на 100% способен остановить коррозионные процессы. Несмотря на развитие химической промышленности, все, что можно сделать — затормозить появление ржавчины и регулярно контролировать состояние металлоконструкций. Если для борьбы использовать все доступные способы, включая нанесение защитных покрытий, удается значительно сократить потери от разрушения металлоконструкций под воздействием коррозии.

МК СТАЛЬ — защита металлоконструкций от коррозии

Наша компания занимается изготовлением на заказ разнообразных изделий из металла. Мы делаем ограждения, ворота, решетки, металлоконструкции для строительства и иных нужд. Для защиты от коррозии используем грунт-эмаль и порошковую краску.

Грунт-эмаль 3-в-1 выбранного цвета по RAL входит в стоимость производства любых металлоконструкций, за нее не нужно доплачивать. Мы наносим защитный слой с помощью пульверизатора, тщательно прокрашивая все участки, в том числе поверхности сложной формы и труднодоступные места. Антикоррозийная грунт-эмаль надежно предохраняет металл от ржавления и не доставляет хлопот в плане эксплуатации — достаточно периодически подкрашивать места, где нарушилась целостность слоя, и все.

В уличных условиях обновлять слой эмали на всем изделии целиком потребуется раз в 2-5 лет, не чаще, и эту процедуру тоже вполне можно выполнить самостоятельно.

Когда есть повышенные требования к коррозионной стойкости металлоконструкций, можно за дополнительную плату заказать покрытие порошковой краской. Состав содержит эпоксидные смолы и полимеры, антикоррозионный слой образуется за счет спекания порошковой краски на поверхности изделия.

Независимо от того, какое защитное покрытие выбрал заказчик, мастерская МК СТАЛЬ предоставляет гарантию на все виды работ: на металлоизделие 5 лет, на монтаж 12 месяцев, на покраску грунт-эмалью — от 6 месяцев и 1,5 года — на порошковое покрытие.

Чтобы рассчитать цену изготовления металлоконструкций и вызвать замерщика, свяжитесь с нами по телефону или спишитесь по почте. Выездная консультация по области предоставляется бесплатно.

Коррозионные явления

Коррозионные явления в металле хорошо изучены и предсказуемы. Их научились предотвращать или сводить к минимуму, для чего применяются надежные технологические приемы. Потери от коррозии при отсутствии защиты весьма значительны — процесс захватывает большие поверхности и приводит к разрушению структуры металла, потере им свойств, определяющих возможности применения. Что является причиной коррозии, какой бывает коррозия — кратко описываем в этой статье.

Определение коррозии

Дать определение коррозии можно с разных точек зрения. Наиболее общее утверждение с физико-химической — это процесс разрушения (деструктуризации) и утраты свойств элементами и веществами (сплавами) в результате воздействия факторов окружающей среды. В результате коррозии, которая по сути является окислительно-восстановительной реакцией, металл становится окислом (оксидом) благодаря взаимодействию с окислителем, в том числе с кислородом.

Что нужно знать о коррозии

• Какие факторы вызывают коррозию?
• Какие методы защиты от коррозии существуют?
• Почему важно защищать металлоконструкции от коррозии?
• Какие материалы и технологии используются для защиты металла?
• Каким образом происходит процесс коррозии и как его предотвращать?

При сборе и сдаче металлолома важно уметь определять коррозионные участки, чтобы исключать их из состава партии. Процесс может затрагивать не только поверхность. Тонкая пленка ржавчины на поверхности металла может быть безобидной поверхностной коррозией, а может говорить о глубоком внутреннем разрушении. Зная особенности коррозионных процессов, вы можете увереннее заниматься отбором пригодного для утилизации металла. Напоминаем, что все пораженные ржавчиной и коррозией материалы в скупку лома не принимаются. А коррозия — это не только ржавчина на стали.

С практической точки зрения нас больше интересует коррозия как процесс, приводящий к потере свойств, определяющих возможность использования металлов и сплавов в производстве и эксплуатации металлоконструкций. Коррозия стали, чугуна, цветных металлов и сплавов приводит к невозможности выполнять операции металлообработки с запланированным результатом — металл в таком состоянии нельзя плавить, ковать, механически обрабатывать, сваривать и каким-либо образом соединять в конструкции.

Виды коррозии металлов

Виды и типы коррозии металлов изучаются как химические и электрохимические процессы и как явления, развивающиеся в структуре материала. Структурно (физически и технологически) принято классифицировать коррозионные явления:

Наблюдаемые и изученные явления разделены по признакам.

Причины возникновения коррозии в металлических сплавах и металлах, принято рассматривать с точки зрения химической и электрохимической. Внешне коррозия может выглядеть как рыжеватая пленка, точки и углубления коричневого цвета, слои хлопьев на металле, паутинка коричневых трещин.

Химическая коррозия металлов

В процессе химической коррозии происходит разрыв металлической связи, возникает новая связь между атомами металла и окислителя, что приводит к образованию нового и отличного от металла вещества — окисла. При химической коррозии не возникает протекания электрических токов внутри металла, так как ее вызывают окислители, не являющиеся электролитами. Принято различать газовую и жидкостную коррозию по агрегатному состоянию агента — окислителя. В результате химической коррозии некоторые металлы, например алюминий, могут образовывать достаточно прочную оксидную пленку на поверхности, а некоторые, например сталь, разрушаются.

Электрохимическая коррозия металлов

Процесс электрохимической коррозии протекает в присутствии электролитов, когда внутри металла возникают токи. Это анодные и катодные взаимодействия, обмен ионами и электронами с веществом деполяризатором.

В зависимости от среды, условий и коррозионных агентов принято различать коррозию:

Методы защиты от коррозии металла

Наиболее распространенный и технологически доступный метод защиты от коррозии — использование покрытий для предупреждения развития процесса. Металлическое покрытие наносится в виде слоя более стойкого к коррозии металла, его принято классифицировать как анодное и катодное в зависимости от типа активности. Цинковое покрытие — анодное, медное или никелевое — катодное. Неметаллические покрытия — краска, грунтовка, специальные покрывающие составы, цементные смеси, битумы и органические смеси.

Химическая защита образуется за счет создания пленки методами оксидирования, фосфатирования, воронения (стали), цементации углеродом.

Электрохимическая защита строится на переносе коррозионной активности вовне, например, на металлический лом, окружающий нуждающийся в защите участок. Для этого применяется катодно-анодная схема подключения металлоконструкции и лома к источникам постоянного тока. Разновидность электрохимической защиты — протекторная, основанная на покрытии металлоконструкции слоем металла, который подвергается коррозии, отбирая активность от защищаемой части.

Изменение состава окружающей и коррозионной среды

В состав металла или его непосредственного окружения вводятся ингибиторы коррозии. Этот метод требует специального исследования условий, так как необходимо подбирать сложный комплекс веществ. Не всегда удается ввести ингибиторы в сам металл, при этом в среде эти вещества могут прореагировать с окружением и изменить свои свойства.

23 декабря 2021 10:25

Ржавчина, это явление достаточно неприятное и способное доставить много хлопот. Наиболее серьёзно проблемы ржавления досаждают производителям металлопроката, крепёжных изделий. Хотя, считать, что может ржаветь лишь металл – не корректно. Усталость конструкции затрагивает и не металлические предметы. Кроме металла страдают изделия из резины, пластмассы или из бетона. Провоцирует коррозию воздействие на объект окружающей его среды. Лишь драгоценным металлам коррозия не страшна. Но, следует вернуться к обычным метизам.

Говоря о ржавлении металла, можно выделить несколько основных ситуаций.

Как и многие иные процессы, процесс ржавления может быть ускорен. Так, возникновение ржавчины ускоряет увеличение температуры окружающей среды. Значительное присутствие в составе сплава металлического изделия углерода. Увеличенная влажность окружающей среды, в которой находится металлическое изделие. Присутствие хлорида натрия или же калия в среде. Наличие в растворе воды или же в почве блуждающего тока. В остальном же, многое будет зависеть от хранения предмета и целостности защитного слоя. В том числе и внешнего покрытия.

Возникновение ржавчины ведёт к значительным повреждениям металла. Следовательно, даже экономика готовых изделий может понести значительный ущерб при использовании метизов из голой стали без защитных покрытий или коррозионно стойкой аутениской стали aisi 304 / 316. Приходится увеличивать расходы на защиту покрытия сплавов от коррозии. Многие тонны металлических изделий: от строительных труб, до автомобилей и от гайки до производственных станков – подвержены ржавлению. Разрушение металлических конструкций в местах из крепежных соединений, это не только финансовые проблемы, но и опасность для людей. К примеру, падение опорных балок в результате влияния коррозии.

Вытяжные заклепки: всё, что вам нужно знать о выборе, размерах, установке и снятии

Данная статья предоставляет собой обзор на вытяжные заклепки, начиная от выбора и размеров, заканчивая принципами установки и снятия. Рассматриваются основные аспекты, включая критерии выбора в зависимости от проектных потребностей, определяются стандарты размеров, и методы правильного подбора. Также представлены принципы работы вытяжных заклепок и этапы их установки, чтобы обеспечить полное понимание технологии использования этого важного соединительного элемента.

Установочные винты: особенности, характеристики крепежа и области применения

В нашей статье мы расскажем вам об особенностях, характеристиках и широких областях применения установочных винтов. Узнайте, какие виды установочных винтов бывают, как правильно выбирать и использовать установочные винты для достижения максимальной прочности и надежности в ваших конструкциях и проектах.

Размеры шпонок: как подобрать размер шпонки на вал и установить её

Как определить размер шпонки под определенный вал и правильно установить детали для обеспечения надежного шпоночного соединения? – вопрос, с которым может столкнуться любой человек, занимающийся ремонтными или производственными работами. В статье расскажем как подобрать размер шпонки на определенный диаметр вала или втулки, а также распишем этапы по надежной установке шпонок.

Обозначение покрытий: условные обозначения и расшифровка покрытий по ГОСТ ISO 4042-2015

В мире современной индустрии, где крепежные элементы играют ключевую роль в обеспечении надежности и долговечности конструкций, электролитические покрытия становятся неотъемлемой частью процесса обработки металлических деталей. В нашей новой статье мы рассмотрим основные кодовые обозначения, используемые для электролитических покрытий на резьбовых элементах, обеспечивая понимание и выбор оптимальных решений в различных сферах применения.

Коррозия является типом потери, который вызывает наибольший ущерб. Причиной коррозии является химическая и электрохимическая реакция металлических материалов с окружающей средой. (рабочие среды, вода, готовить на пару, воздуха, газ, угольный газ, и другие подобные вещества). Определение коррозии: коррозия – разрушительное вторжение в металл, вызванное химической и электрохимической реакцией между металлом и окружающей средой..

Последствия коррозии

Важные последствия коррозии в основном заключаются в следующих двух аспектах:. Экономическое влияние: Материальные потери, неспособность работать; Удержание ресурсов: Коррозия продолжает сокращать мировые запасы металлических ресурсов. В Германии, 5 миллиарды евро ежегодно инвестируются в борьбу с коррозией или защиту от коррозии. В Китае, определение скорости коррозии также широко используется в нефтяной и газовой промышленности.

Основное значение анализа механизма коррозии, скорость коррозии и ее причины для оценки срока службы компонентов, что является важным показателем для оценки равномерной коррозионной стойкости металлов.

Факторы, влияющие на коррозию металлов

По мере изменения окружающей среды, различные факторы, влияющие на коррозию, становятся все более сложными, которые изменят степень или тип коррозии и увеличат тяжесть коррозии. Существует множество факторов, влияющих на коррозию металла.. Коррозия металла вызывается различными внутренними и внешними факторами., в основном в том числе следующие:

Металлы легко подвергаются коррозии при воздействии влажного воздуха., агрессивные газы, и растворы электролитов.

Обычно есть два способа выразить скорость коррозии, когда металл равномерно корродирует.: 1 выражается массой потери металла (или увеличить) на единицу площади в единицу времени, обычно единицей измерения является 2 г/(мч); Другой – выразить глубину коррозии металла в единицу времени., обычно в мм/год.

Как измерить скорость коррозии

В настоящий момент, существует множество методов определения скорости коррозии, например, гравиметрический метод, объемный метод, метод поляризационной кривой (метод сопротивления поляризации) и так далее. Гравиметрический метод – классический метод., который подходит для лабораторных и полевых купонов. Это один из самых надежных методов определения скорости коррозии металлов.. Его можно использовать для определения коррозионной стойкости материалов., выбрать коррозионные агенты, и проверить антикоррозийный эффект при изменении условий процесса.

Весовым методом измеряют скорость коррозии металлов по изменению массы образца до и после коррозии., и делится на два типа: метод похудения и метод набора веса. Когда продукты коррозии на металлической поверхности легко удаляются и не повреждают металлический корпус, Метод похудения широко используется; когда продукты коррозии полностью и прочно прикрепляются к поверхности образца, используется метод набора веса.

Метод измерения скорости коррозии металлов в промышленном производстве заключается в изготовлении небольших пробных образцов из металлических материалов., помещать их в агрессивную среду (например, химическое оборудование, атмосфера, морская вода, почва или экспериментальная среда), и через определенный промежуток времени, выньте их и измерьте. Изменения массы и размера, и рассчитать скорость коррозии. Обычно в эксперименте, металл превращается в образец определенной формы и размера. После предварительной обработки поверхности, находится в агрессивной среде, снято через некоторое время, и измеряется изменение его качества и размера, а затем рассчитывается скорость его коррозии. Но в нефтегазовой отрасли, коррозионные купоны часто используются, мы также называем это методом похудения.

Коррозионный купон широко используется как важный метод обнаружения и контроля коррозии конкретных материалов или сред.. Достоверность его данных напрямую повлияет на соответствующие результаты исследований и применимость антикоррозионных мероприятий., такие как исследования и оценка ингибирования коррозии. Важным элементом этого метода, качество коррозионного купона будет иметь важное влияние на данные.

Коррозионный купон подвешивается в испытательном сосуде., осмотр теплообменника или испытательного трубопровода на месте, и является стандартным металлическим образцом для измерения коррозии.. Он используется для обнаружения или оценки состояния коррозии охлаждающей воды или других систем.. В общем, предварительно обработанные и взвешенные металлические образцы для испытаний помещаются в испытательную систему на определенный период времени (такие как 30-90 дни), и одна и та же группа образцов для испытаний может быть извлечена в разное время., такие как 30 дни, 60 дни, 90 дни, и т.д. При длительном наблюдении, помещать 12 или же 24 пробные образцы за раз, выиграть 1 или же 2 штук каждый месяц, помыть и взвесить их, определить степень потери массы металла при коррозии, тип коррозии и глубина коррозии, измерить скорость коррозии соответственно, а затем строится кривая скорости коррозии от времени.

В нефтедобыче и строительстве, мониторинг коррозии трубопроводов чрезвычайно важен. В дополнение к наиболее часто используемым методам мониторинга коррозии, коррозионные купоны, есть датчик коррозии, Линейное сопротивление поляризации (ЛНР), водородный зонд, Метод индуктивного импеданса и полный круговой мониторинг коррозии FSM, и т. д. Целью мониторинга коррозии является овладение процессом коррозии и понимание применения и эффекта контроля коррозии.. Мониторинг коррозии, может быть получена соответствующая информация, такая как корреляция между процессом коррозии и рабочими параметрами, состояние коррозии и антикоррозионные меры могут быть оценены, и система может быть идентифицирована. Факторы коррозии, улучшить план борьбы с коррозией, и играть профилактическую роль. Направление развития технологии мониторинга коррозии на нефтяных месторождениях заключается в том, что преимущества различных технологий мониторинга коррозии дополняют друг друга и совместно способствуют быстрому развитию исследований в области защиты от коррозии..

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.