ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Электрохимическая коррозия и способы защиты от нее из "Рекуперативные теплообменные аппараты" Электрохимическая коррозия протекает в растворах электролитов. Механизм этого (Процесса связан со структурой металла и природой электролита. Наиболее существенно на процесс электрохимической коррозии влияет высокая электроцроводность металлов, обусловленная наличием электронов, слабо связанных с положительными ионами, расположенными в узлах кристаллической решетки. [c.71] Даже в химически чистом металле между отдельными участками его поверхности возникает разность потенциалов, обусловленная небольшим различием химического состава зерен, различием кристаллической ориентировки зерен по отношению к поверхности металла, различием состояния металла в пределах зерна и на границе между зернами. Однако эта разность потенциалов во много раз меньше разности потенциалов между участками из разнородных металлов или из металлов и включений. [c.72] Процесс электрохимической коррозии развивается на границе раздела двух фаз— металла и раствора электролита, где образуются два слоя в металле у поверхности атомы иони-зиро(Ваны -и в растворе против металлических ионов располагаются ионы из электролита с противоположным зарядом. Возникновение таких слоев приводит к образованию разности потенциалов. [c.72] Катодные и анодные участки обычно разобщены пространственно, поэтому между ними возникает электрический ток. [c.72] При погружении углеродистой стали в раствор электролита на поверхности располагаются участки, состоящие из перлита и феррита. Между раствором и ферритными участками устанавливается одна разность потенциалов, а между тем же раствором и перлитными участками — другая между участками возникает электрический ток. Носителями зарядов в растворе служат ионы электролита, а в металле — свободные электроны. Участок с более низким потенциалом растворяется, а к участку с более высоким потенциалом перемещаются электроны и на его поверхность протекают восстановительные реакции. Если коррозия протекает в кислом растворе, то на участке с более высоким потенциалом происходит восстановление положительных ионов водорода. [c.72] Разность потенциалов возникает при контакте двух разнородных металлов. Например, при контакте латуни с железом положительным электродом служит латунь и разрушению подвергается железо. [c.72] Возникновение разности потенциалов происходит не только при контакте разнородных металлов или между различными структурными составляющими одного и того же металла или различными металлами, достаточно наличия небольшой химической или физической неоднородности металла. Примером может служить часто встречающаяся при эксплуатации теплообменных аппаратов коррозия сварных швов. Металл шва неизбежно несколько отличается по своему химическому составу от основного металла и содержит обычно несколько меньше углерода. Литая структура, образующаяся в процессе формирования сварного шва, остается на весь срок эксплуатации основной же металл имеет другую структуру, сформировавшуюся при прокатке или последующей термической обработке. Такая разница в структуре металла и химическом составе приводит к образованию гальванических пар, в результате чего наблюдается коррозионное разрушение металла шва или прилегающего к нему основного металла. [c.72] Пассивность — состояние повышенной коррозионной устойчивости металла или сплава, вызванное торможением процесса. [c.73] Состояние пассивности можно создать искусственно. Железо хорошо растворяется в разбавленной азотной кислоте, но не в концентрированной. Если воздействовать на железо концентрированной азотной кислотой, оно переходит в пассивное состояние. В таком состоянии при погружении в слабую кислоту железо начинает растворяться не сразу, а по прошествии некоторого промежутка времени, в течение которого устраняется пассивирующая защитная пленка на участках с низким потенциалом. [c.73] Стойкость против электрохимической коррозии в значительной степени зависит от структуры металла. Неоднородные структуры, как правило, менее устойчивы, чем сплавы типа твердых растворов. Чем более мелкодисперсны катодные включения, тем быстрее развивается электрохимическая коррозия. [c.73] Способ выплавки стали почти не влияет на ее стойкость против электрохимической коррозии. [c.73] Сера образует включения сернистого железа и сернистого марганца, являющиеся катодными участками, ускоряющими процесс электрохимической коррозии. [c.73] Чистота обработки поверхности может сильно влиять на устойчивость против электрохимической коррозии. В среде водного раствора хлористого натрия стали 0X13 и 1Х1 8Н9Т после пескоструйной обработки корродируют в 2—3 раза быстрее, чем после тонкой шлифовки. Электрополировка, при которой получается наиболее гладкая поверхность, повышает коррозионную стойкость стали в 3—4 раза по сравнению с тонкой шлифовкой. [c.74] Механические напряжения несколько ускоряют сплошную коррозию. [c.74] В малоуглеродистой стали при работе в щелочной среде и наличии пластической деформации в металле наблюдается появление трещин в результате возникновения так называемой каустической х рупкости. Сталь, обладавшая в исходном состоянии высокой пластичностью, начинает разрушаться хрупко. При этом излом имеет зернистую поверхность, коррозия распространяется по границам зерен. [c.74] Каустическая хрупкость встречается чаще всего около заклепок, в месте сгибов листов, в вальцовочных соединениях теплообменных аппаратов, работающих в среде щелочных растворов, в клепаных цистернах для транспортировки щелочей и т. п. [c.74] Даже в котлах, работающих иа воде с небольшим содержанием щелочи, появляются трещины каустической хрупкости около заклепок или вальцовочных соединений. Их образование объясняется проникновением воды по тонким капиллярным щелям при малейших нарушениях герметичности. Вдоль щелей давление понижается, а температура повышается влага при этом испаряется и раствор непрерывно обогащается щелочами и солями, которые не уходят с парами воды. Постепенно концентрация щелочи повышается настолько, что возможно образование трещин каустической хрупкости. [c.74] Вернуться к основной статье