Studopediya

КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

химическа корозия




Определение и класификация на корозионните процеси. Химическа и електрохимична корозия

Тема 5 Корозия на метали и сплави.

въведение

Установено е, че около 20% от метални изделия за годината, в резултат на корозия на движещи се в неизправност и се изпраща на комбината. По този начин, голяма част от индустрията на производствени мощности трябва да работи, за да запълни метал загуба от корозия.

Унищожаването на материали и оборудване от метали и сплави може да се намали чрез прилагане на различни методи за защита от корозия, а именно Защитни метални и неметални (пластмаси, бои, каучук) покритие; инхибитори, анодна и катодна защита.

Сред многото методи на защита е най-често прилагане на покрития, включително галванични. В момента не е възможно да назовем една индустрия, която не изисква прилагането на електрохимични покрития за подобряване на физичните и химичните свойства на повърхността на продукта.

Друг начин за намаляване на загубите на метали и сплави от корозия е използването на нов метал (титан, молибден, тантал, и т.н.) и неметални материали, устойчиви на корозионна среда, високи температури и налягания.

изправени пред феномена на разрушаване под влияние на околната среда При използване на продукти от метали и техните сплави. Унищожаване на метали и сплави, в резултат на тяхното взаимодействие с околната среда се нарича корозия.

Корозия на метали е причинило голямо икономически щети. В резултат на корозия на неуспех оборудване, машини, техника, метални конструкции са унищожени. Особено силна podvёrgaetsya oborudovaniё корозия, която е в контакт с агресивни среди, например киселини, разтвори, соли.

повреди от корозия може да се отрази на цялата повърхност на метала - твърдо вещество (общо) корозия, или отделни секции - Локално (местно) корозия. В зависимост от химически механизъм на процеса се отличават химическа корозия и електрохимично.

Химическа корозия - унищожаване на метала се дължи на окисление оксиданти, които са в корозивна среда.

Химическа корозия става без появата на електрически ток в системата. Този вид корозия се получава, когато в контакт с метали или не-електролити в атмосферата при висока температура (корозия газ) а.

корозия на газ се случва доста често. С това, ние сме изправени пред корозията на метали в пещи, изпускателни тръби и др Компонентите на най-опасните метал за газовата среда са кислород, водна пара, въглероден оксид (IV), серен оксид (IV). Корозия унищожаване на желязо и неговите сплави във въздуха поради окисляването му от атмосферен кислород.



С увеличаване на увеличения процент на корозия температура на газа. Най-голямата вреда, причинена от електрохимична корозия.

Тя се нарича галваничен деградация корозия на метала в контакт с електролита с повишаването на сегашната система електрическа.

Корозия - за унищожаване на метали чрез химически и електрохимични реакции.

Унищожаването на (щети), които се случват за физически причини не се нарича корозия, и е известен като ерозия или абразия, износване.

Терминът "корозия" се отнася само за химическата устойчивост на метали и не се прилага към неметални материали. Пластмасите могат да се подуят, пляскане; дърво - разслоявания или гниене.

Ръждясване - корозия на желязо и неговите сплави, за да се образува корозия продукт, състоящ се главно от железен оксид (хидратирани).

Цветни метали, следователно, да корозират, но не го правят ръжда.

Корозия Science.

Тъй като корозия включва химическа трансформация, за по-добро разбиране на реакцията на корозия е необходимо, за да се запознаят с основите на химията и електрохимия, особено като корозионни процеси до голяма степен са електрохимични.

Тъй като структурата и състава на метала често определят поведението на корозия, е необходимо да бъдат запознати с основите на металургията. Следователно, химия и металургия са в основата на изследването на корозия, както и биология и химия - изучаването на медицината.

Проблемът с корозия.

Стойността на изследвания корозия се определя от три аспекта:

1. Икономичен.

Тя има за цел да намали имуществени вреди вследствие на корозия на тръби, бойлери, кораби, мостове.

2. Повишена надеждност оборудване.

в резултат на корозия на оборудването е унищожен с катастрофални последици, като например съда под налягане, парни котли, съдове за токсични материали.

3. метал Опазване фонд.

Глобални метални ресурси са ограничени, и че загубата вследствие на корозия води до допълнителни разходи за енергия и вода. И на човешкия труд, изразходвано за проектиране и реконструкция.

Предизвиква корозия на метали:

В природата, всички метали (с изключение на злато, сребро, платина, метали от групата на мед и по-малко и живак) са главно под формата на минерали като сулфиди, силикати, карбонати. За да извлечете

метал минерална трябва да се подложи на редукция като се използва като редуктор вещество


,

Химическа възстановяване

корозия

Фигура 1. промяната във времето на химическата енергия за намаляване на оксиди на метали и корозия по време на обратната реакция

2Fe 3 + AP 4Fe SOA + 2 (хематит)

2ZnO + C 2Zn + CO 2

Графиката (Фигура 1) показва, че Zn метал енергично по-малко стабилен от Fe и при атмосферни условия са склонни да се превърне в сложна смес от хидроксид и основния карбонат и т.н. Въпреки това, ако ръжда се генерира на стоманата е спорна маса, почти не защитава металната повърхност от проникване на H 2 O и O 2, корозионните продукти на Zn имат значителни бариерни свойства, с което Zn корозира по-бавно от Fe. Поради тази причина, мека Zn покритие стомана защитена.

Видовете корозия:

I. Характерът на металната повърхност или с курс на промяна на промяна на физико-механични свойства.

Има 5 основни типа корозия:

1. Uniform (общо или твърд) - желязо ръждясване или потъмняване на сребро, с висока температура на окисление на метали.

Скоростта на единна корозия се изразява в различни единици мм / година или г / m2sutki. Например, стомана в морска вода корозира при постоянна скорост от ~ 0,13 мм / година, което означава, 2,5 гр / m2sutki.

2. Местна корозия - унищожаване на отделни участъци на металната повърхност. Тя е различна степен на разрушение. Най-типичните видове локална корозия е корозия под формата на петна, язви, хлътване, междукристална. Локално корозия е от три вида:

а) точка (хлътване) - разрушава метала под формата на отделна точка лезии развиващите се през (корозия от неръждаема стомана в морска вода).


б) интеркристална корозия (ICC) - е унищожаването на границите на зърното, което води до загуба на сила и еластичност

Междукристално вещество действа като анод контактуване на зърната с самата голяма повърхност, която е катода. Корозия е бързо, дълбоко проникване в метала, а понякога води до катастрофални щети. Неръждаема стомана или дуралуминиум подлага на неправилна топлинна обработка, са склонни да (ISC) в областта на заваряване.

в) transgranular - дисекция метален крак точно през зърното. метална напукване под въздействие на периодични или якост на опън в корозионна среда се нарича умората корозия.

3. Избор - корозия, която засяга сплави, съдържащи няколко структурни компоненти.

4. поцинкован - режим недостатъчност цинкови сплави, като например месинг, за предпочитане, където цинкови кородира и мед останки на повърхността на порест слой. Корозирали, толкова често продуктът запазва първоначалната си форма и не може да се появи повреден, но неговата здравина и еластичност по-специално значително намалени.

Изложена поцинкован месинг тръба е в състояние да издържат на вътрешното налягане на водата, но работата на колапс хидравличен удар или ремонт.

5. унищожаването на оксидни филми върху метални повърхности. Ако щетите от филма A1 2 Оз на алуминиеви продукти, намиращи се в морската вода, там е електролит ,


Различни вътрешни напрежения напр. < без стрес. Така че първо на всички напрежения ще се разтвори металните части. Вътрешни напрежения в метали се различават значително по време на заваряване. Намаляване на стреса може да бъде продукт на топлинна обработка.

II. Съгласно механизма за реакция на взаимодействие с околната среда се отличават:

1. Chemical.

2. Електромеханична.

Акценти биологичната корозия на става под въздействието на бактерии и микроорганизми и радиация продукти на корозия, протичащи под влияние на радиация.

Електрохимично корозия - унищожаване на метали и сплави от електролитната течност. Електрохимична корозия галваничен процес се извършва както от разликата в електрохимичните потенциали на различни части на статията, ако тя е направена от различни метали или от потенциална разлика различни площи от същия метал, ако тя е в различни концентрации на електролитите.

В този случай, в допълнение към химични процеси (електрони връщат) поток и електрически (електронен трансфер от един обект към друг). По този начин, в резултат на взаимодействие на метала с водни молекули от корозивна среда в него на два процеса възникне: Me метал окисление (анодна процес) и оксиданти възстановяване - компоненти на средата (катодна процеса). Обикновено, като окислители са йони водородни (корозия с водород деполяризация) или разтворен кислород (кислород деполяризация с корозия). В първия случай, водородът се изпуска и йони, образувани хидроксид на катода във втория процес. Повърхността на метал, в който потокът от окисляване и намаляване на процеси, наречени съответно анода и катода. На следващо място, предвид условията, при които е възможно възникването на електрохимична корозия.

Условия за възникване на електрохимична корозия:

1. контакт на двата метала в електролита.


A: ME1 ° - 2е мен

K: 1) 2Н ++ 2е Н2, ако рН <7 (кисела среда)

2) O 2 + 2Н + 4Е 4ON (Сряда неутрален)

На кръстовището на две различни метала галванична образувани които унищожават по-активен метал. Най корозия в близост до местата за контакт и като разстоянието се намалява. Това играе важна роля на електрическата проводимост на средата. Интензивността на корозия зависи от потенциалната разлика между металите по-активни разгражда по-бързо, толкова повече потенциалните разлика контактни метали. Много влияе от съотношението на площта на контактните повърхности. Това се дължи на факта, че корозия V се определя не само на тока, но и плътност на тока (I) I = I / S. Следователно, тази комбинация от опасно метал, при което анодът е малка и голяма катод (San <скат). В този случай, анода разяжда малка площ много интензивно.

За разработването на мерки за защита на конструкции от корозия контакт трябва да се ръководи от ГОСТ 9.005-92 "Машини, оборудване и други промишлени стоки. Приемливо и метални контакти"

При избора на метал трябва да се вземат под внимание:

1. потенциала на повърхността;

2. Между частите на различни метала трябва да се използва, когато е възможно изолационни уплътнения, маджун, уплътнители;

3. трябва да се прилага топлоизолационно покритие на контакта между допиращите се части.


Анода: Fe ° - 2е Fe2 +

Катод: O2 + 4e + 2H 2 O 4ON

2Fe + O 2 + 2H 2 0 2Fe (OH) 2

4Fe (ОН) 2 + O 2 + 2Н 4Fe (OH) 3

ръжда на Fe (OH) 2, Fe (OH) 3 FeOON

2. Различни аерация (промиване на газове).

Това е, различен достъп на кислород до същите части, корозия се случва на такива кораби ватерлинията.


A: Fe ° - 2е FEC

К: O 2 + 4Е + 2Н 4ON

В центъра на спада, когато снабдяването с кислород е малък, на самия метал е унищожен (тази част става повърхност анод). По периферията, където проникването на O2 е голям, се адсорбира върху металната повърхност и я предпазва от действието на електролита.

Веществата, които се върху катода, електроните се наричат ​​depolarizers (вещества, намаляващи поляризация), че е В този случай, кислород е depolarizer. Наличност depolarisers подобрява корозия. Както може да бъде водород depolarizer йони, които след това се възстановяват. Следователно, понижаване на рН (окисляването) подобрява процеса на корозия.

3. хетерогенността на металната повърхност.

Хетерогенността на резултатите металната повърхност от:

а) увреждане на филм оксид по време на огъване, пресоване.

A: A1 - Ze A1 A: Fe - 2e Fe2 + (кисела среда)

От: 2H ++ 2e Н От: 2H ++ 2e Н

Корозия с водородна деполяризация, присъствието на depolarizer за корозивно вредно. Филмът The оксид достигне равновесие йони NO 3 -, SO 4 , CI йони са активатори.

(-) A1 | Морската вода, около 2 | А1 3 (+)

(-) A: A1 - Ze A1

(+) C: O 2 + 2Н + 4Е 4ON

4А1 + 2 + LP 6Н 4A1 (ОН) 3

б) хетерогенността на метали и сплави.

Помислете за две форми на контакт стомана, цементит (Fe 3 C) с

значително въглерод и перлит с ниско съдържание на въглерод. Поради факта, че потенциалните възможности малко перлит цементит в получените електрохимични клетки реакции се случи. Въглеродното съдържание може да се намали до около шев зона след заваряването.

(-) Перлит | морска вода | цементит (+)

(+) Анода Fe ° - 2е

катод O 2 + 4Е + 2Н 4ON

2Fe + O 2 + 2Н 2Fe (OH) 2

в) Non-равномерна обработка на метал.

Лошо третира метална повърхност - анод, добре изработени - катода. Ето защо, продукти, намиращи се във враждебна среда, трябва да имат една и съща повърхност финала.

Електрохимично корозия може да се повиши, ако метал съдържа примеси или други вещества неметални включвания. Например, желязо, мед, замърсени с примеси. Това води до галванични микроклетки (двойки), чието действие е показано на фиг. Метал с по-отрицателен потенциал се разрушава - йони в разтвор и електрони се прехвърлят в по-малко активен метал, при което възстановяването на водород йони (деполяризация водород) или намаляване на разтворен кислород (кислород деполяризация) (Фигура 2).


По този начин, в електрохимична корозия (както в случая на различен метал контакт и при елементи образуване mikrogalvanicheskih на една повърхност на метала), електронен поток се насочва от по-малко активен към активното метал (проводник), и по-активни метални кородира. Скоростта на корозия е по-голямо, по-далеч от всеки друг в редица стандартни електродни потенциали на тези метали, които се формират от галваничен елемент (галванична двойка).

Ефект върху скоростта на корозия и естеството на електролитния разтвор. Колкото по-висока киселинност (т.е.. Д. рН по-малко), и по съдържанието на окислители, корозията бързо протича. Корозия нараства значително с увеличаване на температурата.

Някои метали в контакт с кислород или въздух в агресивна среда, отиват в пасивно състояние, в което драстично намалява корозията. Например, концентрирана азотна киселина се прави лесно пасивен желязо и практически не реагира с концентрирана азотна киселина. В такива случаи, повърхността на метален оксид, плътен защитен филм, който предотвратява контакт на метал с околната среда. метален преход в пасивно състояние обикновено се дължи на образуването на повърхностния слой на сорбиран кислородни атоми. В този случай кислородни атоми могат да покриват цялата метална повърхност и част от него. Благоприятно пасивиране легиращ метал е пасивирана по-лесно, увеличаване на концентрацията на секвестиране метал близо до повърхността и други фактори.

Защитното фолио винаги присъства на повърхността на алуминий. Такива филми в сухия въздух също са формирани на Бъди, Cr, Zn, ТА, Ni, Cu и други метали. Кислородът е най-честата секвестранта.

Пасивация се дължи на корозионната устойчивост на неръждаеми стомани и сплави.

Първият ще се разтвори напрежение метални профили.

Вътрешни напрежения в метали се различават значително по време на заваряване. Намаляване на стреса може да бъде продукт на топлинна обработка.

Химическа корозия - това е процес на разрушаване на метал под влиянието на външната среда, не се придружава от образуване на електрически ток.

Чрез химична корозия включва:

1) корозия в течности nonelectrolyte (безводен органичен разтворител, в стопената сяра и други подобни);

2) корозия газ (двигатели с вътрешно горене, корозията на джет дюза под влиянието на продуктите от горенето на газ гориво).





; Дата: 04.01.2014; ; Прегледи: 1234; Нарушаването на авторските права? ;


Ние ценим Вашето мнение! Беше ли полезна публикуван материал? Да | не



ТЪРСЕНЕ:


Вижте също:



zdes-stroika.ru - Studopediya (2013 - 2017) на година. Тя не е автор на материали, и дава на студентите с безплатно образование и използва! Най-новото допълнение , Al IP: 66.102.9.22
Page генерирана за: 0.058 сек.