А.И. Левин - Теоретические основы электрохимии (1134479), страница 86
Текст из файла (страница 86)
А. Кистяковский, даьчннй им название мотоэлектрохимических. Подобное влияние на коррозию оказывает и повышение концентраации окислителя. Типичным примером этого служит коррозия железа в азотной кислоте. Сначала с повышением концентрации НХОв коррозия очень сильно растет, а затем резко падает в результате пассивации. Такая же картина наблюдается в растворах хромовой кислоты и некоторых других окислителей.
Ср (Г Рис 133. Днаорвмма Эвансау т — милое деренапряжсние «атодного акта (металл а сосгоннии лерепассивапии): 2 болыпое перенапряжение «атодиого анте (металл пасснвен! Рнс, ~13х. диаграмма Эванса ддя ' Сдувая активной вагрровии с ЛиФфувнонным контролем. ~Катодиые мриньгег т — при отсутспан принудительного движения: 2 в 2 — врн равен«нов интенсивности псремешивввив На рис. !33 предста~алена диатраувма Эванса для случая, когда металл, корроднрующий под действием очень сильного окислителя, находится в состоянии перепассивации (катодная кривая 1).
Видно, что коррозия могла бы быть сильно уменьшена, а сам металл возвращен в нормальное пассивное состояние, если бы в раствор или,на поверхность можно было ввести какой-либо ингибитор, повышающий перенапряжение катодного процесса (катодная кривая 2). Существуют ли подобные ингибиторы, пока неизвестно. Во всяком случае обычные органические поверх- Коррозия металлов постно активные,вещества здесь непригодны, ибо в сильных окислительных растворах они разрушаются. Бороться с явлением первпассивации металла можно, понижая оиислительные свойства среды или принудительно сдвигая потенциал в область, соответствующую нормальной пассивности. В любом из .рассмотренных примеров вся поверхность металла в равной мере находилась под воздействием агрессивных компонентов раствора. Возможен, однако, случай, когда окислитель распределен в электролите неравномерно, так что к некоторой части корродирующей поверхности он поступает в меньшем количестве, чем к другии, а то и не поступает вовсе.
Чаще всего это наблюдается при коррозии с деполяризацией за счет растворенного кислорода, диффузионная доставка которого в углубления, отверстия, шели и т. п. особенно затруднена. В местах, куда окислитель не поступает, коррозия, ~на первый взгляд, должна отсутствовать. Однако так как металл и раствор обладают электропроводностью, протекающий с некоторым перенапряжением анодный процесс ионизации металла не локализуется только на тех местах, где идет сопряженный процесс восстановления кислорода, а распространяется' я на смежные с ними участки.
Более того, нередко на местах, легко доступных для кислорода, возникают пассивные пленки; иногда анодный процесс, а значит, и разрувиение металла практически целиком сосредоточиваются на участках, не подвертаюшикся аэрации. развивается так называемая коррозии с дифференциальной аэрацией, которая возможна при участии не только кислорода, но и других окислителей, споообньвх вызывать пассивность металла.
й 4. Методы коррозионных испытаний Лабораторные коррозионные испытания ло своей конечной цели могут быть подразделены,иа следуюшие группы: 1) исследование механизма коровин; 2) выбор .наиболее стойкого и подходящего материала для данной агрессивной среды; 3) определение сред, в которых данный материал может быть применен; 4) оценка свойств новых материалов, сплавов и т. и:, 5) разработка способов контроля при выпуске однотипной продукции. Для разработки «ускорениого испытания» проводили наблюдения в брызгах расввора соли, в атмосферной камере,при полном потру~женин в растворы кислот и многие другие. Представ- Теоретинеские основы электрохимии лялось перспективным найти такое уакоренное испытание, которое давало бы за короткое время характеристику поведения разлчтчны~х материалов, пригодную для оценки их стойкости во время службы. Значительное ускорение испытаний достигается при переменных условиях коррозии, когда образец некоторое время находится в растворе, а затем извлекается на воздух и коррозия протекает.в контакте с пленкой влаги.
Во влажной камере.образцы непрерывно или периодически обрызгивают 3% ным раствором ХнС1, применяют также камеры тепла и власти, где воспроизводятся условия субтропинов либо имитируется тропическая атмосфера. В качестве основных количественных показателей коррозии можно отметить следующие: определение числа коррозионных центров, изменение толщины образца, определение прибыли или убыли в весе. К количественным методам относится также количественный анализ пробы раствора, определение изменения механических свойств образца, определение количества выделяющегося водорода или поглощенного кислорода, определение электрического сопротивления образца и др.
Наиболее простой лабораторный способ определения коррозионной стойкости — испытание образцов в открытом сосуде. В такам случае образцы подвешивают,на стеклянные подвески или нити из инертного материала. Первоначальные, ориентировочные лабораторные испытания выбранных материалов должны быть как можно более простыми, причем желательна по возможности воспроизвести среду и условия, в которыя этот материал будет служить. Иногда рекомендуется непосредственно пользоваться существующим оборудованием и а~грессивными средами для иапытания небольших пробных обравцов в производственных условиях, Часто такие испытания более ценны для предварительного выбора материалов.
Следующей ступенью является испытание нвболыднх моделей ачтпаратуры, изготовленной из материалов, выбранных в результате пред~варительных испытаний. Все факторы, действующие при коррозии обычной аппаратуры, должны быть тщательно воспроизведены лри испытании модели. Пр~ирода коррозии сложна и условия, с всоторыми приходится считаться, разнообразны; поэтому особое внимание следует уделять факторам; определяющим воспроизводимость результатов опыта.
В основном эти факторы д~лятся на две группы: связанные с состоянием металлической поверхности и с окружающей средой. Чистота поверхности .металла, наличие и природа поверхностных пленок, присутствие ра~зличных структурных составляющих в сплаве, подготовка поверхности перед ис- 423 КОр~ю9ия митвляОВ пытанном и поляриэуемость металла — это те моменты, на которые следует обратить внимание. Состав среды, ее однородность, загрязненность и свобода доступа воздуха определяют ее агрессивность.
Все, что может повлиять на электрахимнческий процесс коррозии, будет также влиять и на скорость и характер коррозноннаго разрушения. Для получения воспроизводимых результатов следует соблюдать осторожность при приготовлении и испытании образцов и при измерении степени разрушения.
Однако даже и при тщательной работе нельзя ожидать, полной воопроизводвмости: существует много факторов за пределами контроля экспериментатора. Следовательно, абсолютная ошибка измерения может быть уменьшена только с увеличением числа испытуемых параллельных образцов. Характер коррозии может сильно влиять на воспроизводимость результатов.
При равномерной коррозии воспроизводи. мость,в общем значительно лучше, чем при точечной или местной коррозии. Для получения большей точности в последнем случае надо испытывать возможно большее число образцов. й 5. Методы борьбы с коррозией В настоящее время применяются многие методы борьбы с коррозией, главнь1е из них следующие: 1) защитные покрытия (металлические и неметалличесиие); 2) обработка и изменение состава среды либо состава металла (сплава); 3) электрохимические и электрические методы защиты. Защитные:покрытия — это слои, искусственно создаваемые на поверхности металла с целью предохранения его от коррозии. Металлические покрытия часто выбирают с таким расчетом, чтобы по отношению к защищаемому металлу их электродный потенциал был более отрицательным (так называемые анодные покрытия).
Так, например, цинковое покрытие во влажном воздухе и в воде анодно по отношению к железу, В этом случае поры, трещины, царапины и т. п. оказываются неопасными, твк как цинковое покрытие электрохимически защищает железо в местах обнажений. Разделение покрытий иа анодные и катодные зависит от внешних условий. В условиях атмосферной коррозии олово по отношению к железу является катодным покрытием. Однако в присутствии органических кислот (консервы) и без досгупакислорода олово по отношению к железу и его сплввам выполняет роль анодного покрытия. 424 Теоретические основы электрохимии Наиболее доступный способ защиты от коррозии — неметаллические, в частности лакокрасачные, покрытия.
В состав лакокрасочных покрытий часто вводят пигменты, являющиеся замедлителями (ингибиторами) коррозии. Хорошее защитное действие пленок, получаемых на поверхности металлов в результате их химерического воздействия с окружающей средой, привело к применению методов искусственного образования или усиления таких пленок для повышения сопротивления коррозии. Наряду с окисными пленками создают пленки окиснохраматные, фосфатные, сульфидные и др, Оксидирование (воронение) стали и железа осуществляют погружением изделий в ванны с очень концентрированным раствором щелочи, в который добавлены окислители (МпОв 11аХОт). Широкое распространение получило анодное окисление (анодирование), осуществляемое в присутствии окислителя или при последующей дополнительной обработке им. Таким путем достигается, например, усиление окисной пленки на алюминии в изделиях, предназначеннык для экс~плуатацин в более жестких условиях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
