Коррозия металлов и способы защиты от нее
Понятие и основные причины коррозии как процесса разрушения металла под влиянием окружающей среды, ее классификация и разновидности, общая характеристика и отличительные свойства. Способы защиты от коррозии, применяемые техники и методы, инструменты.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.05.2013 |
| Размер файла | 45,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Коррозия металлов и способы защиты от нее
Коррозия - разрушение металла под влиянием окружающей среды.
Виды коррозии
Коррозия представляет собой окислительно-восстановительный процесс, протекающий на границе раздела фаз, может протекать в газах, воздухе, воде и растворах электролитов, в органических растворителях.
При этом металлы окисляются, а вещества, с которыми они взаимодействуют, восстанавливаются.
Основные виды коррозии определяются характером разрушений:
1. сплошная (равномерная и неравномерная) - разрушается вся поверхность металла
2. местная - пятна, точки питтинга (углубление точек)
3. интеркристаллитная (межкристаллитная) - коррозия продвигается вглубь по границам зерен металла
4. транскристаллитная - рассекает металл трещиной через зерно
5. избирательная (селективная) - в сплаве разрушается один компонент, например, обесцинкование латуни
6. подповерхностная - коррозия, начавшись с поверхности, в дальнейшем поражает подповерхностные слои металла
По механизму коррозия бывает:
1. химическая
2. электрохимическая
Химическая коррозия - разрушает металл окислением его в окружающей среде без возникновения в системе электрического тока. При повышении температуры скорость коррозии возрастает.
Большой вред наносит так называемая газовая коррозия, т.е. окисление металлов кислородом воздуха, CO2.
У некоторых металлов соприкосновение с О2 воздуха сильно замедляет процесс коррозии. На их поверхности образуется так называемая защитная окисная пленка, которая препятствует проникновению к металлу как газов, так и жидкостей. Такой металл переходит в пассивное состояние, становится химически неактивным.
Пример. HNO3(конц) пассивирует Fe > на поверхности металла образуется защитная пленка, препятствующая реакции Fe + HNO3.
На поверхности Mg, Al всегда есть защитная пленка. Ее толщина 0,00001 мм, она остается при изгибе, проводит ток, плавится при 2050 0С, тогда как чистый Al - при 680 0С. Подобные пленки образуются также на Be, Cr, Zn, Ta и другие металлы.
Пример. Сопла ракетных двигателей, цилиндры, работают на жидком топливе, который содержит примеси S и ее соединения, которая при сгорании превращается в SO2, SO3.
SO2 и SO3 - коррозионно-активные вещества.
Электрохимическая коррозия
Это разрушение металла при соприкосновении двух разнородных металлов. Поэтому, чем чище металл, тем более он стоек к коррозии (для сравнения: техническое Fe и электролитическое Fe).
NB! Электрохимическая коррозия разрушает металл в среде электролита с возникновением внутри системы электрического тока.
В этом случае наряду с химическими процессами (отдача -нов) протекают и электрические (перенос электронов от одного участка к другому).
Пример. Коррозия Fe в контакте с Cu в растворе соляной кислоты HCl (соляная кислота - сильный электролит - концентрация H+ в растворе высокая)
Гальванический элемент - Fe|HCl|Cu+
Как видно из рисунка, более активный металл Fe - окисляется, посылая -ны атомам меди Cu, и переходит в раствор в виде ионов Fe2+, образуя FeCl2 c Cl - от электролита.
Ионы H+ движутся к Cu (катоду), где принимая -ны разряжаются.
Пример. Электролит - H2O
Из-за неравномерного доступа О2 к металлической поверхности, покрытой влагой (капля), образуется особая гальванопара: участок с затрудненным доступом О2 - анод, с более легким доступом О2 - катод.
Разрушаются металлы с более отрицательным потенциалом, его ионы переходят в раствор, а -ны переходят к менее активному металлу, на котором происходит восстановление растворенного в воде О2.
NB! Скорость электрохимической коррозии металлов тем больше, чем дальше расположены друг от друга в ряду стандартных электродных потенциалов металлы, из которых образуется гальваническая пара.
На скорость электрохимической коррозии влияет характер раствора электролита. Чем меньше pH раствора, чем больше в нем содержание окислителя, тем быстрее протекает коррозия. С ростом температуры скорость электрохимической коррозии возрастает.
Примеры.
1. атмосферная коррозия - влажный воздух, наличие трещин;
2. почвенная коррозия - трубопроводы, кабели. Металл трубопровода соприкасается с почвой, содержащей влагу и О2. Особенно коррозионно-активны почвы с высокой влажностью, низким pH и хорошей электрической проводимостью (болотистые, торфяные);
3. электрокоррозия - вызывается блуждающими токами, исходящими от метро, трамвая, электроустановок.
Способы защиты от коррозии
1. Защитные поверхностные покрытия металлов
Покрытие Zn, Sn, Pb, Ni, Cr - металлы и неметаллы - лаки, эмали и др.
Металлические покрытия наносят гальваническим путем. Если потенциал покрытия более отрицателен, чем у защищаемого металла, то оно называется анодным, а если потенциал покрытия более положителен - катодным.
Например, железо Fe покрыто цинком Zn
коррозия защита металл
анодное покрытие
Например, железо Fe покрыто оловом Sn
Катодное покрытие
Анодное покрытие защищает металл и в том случае, когда оно нарушено. (Zn всегда покрыт окисной пленкой).
При нарушении катодного покрытия коррозия ускоряется.
Покрытие Ni+Cr кроме защиты от коррозии придает изделиям красивый внешний вид.
2. Создание сплавов с антикоррозийными свойствами.
Пример: сталь + 12% Cr> не ржавеет. Ni, Co, Cu усиливают антикоррозийные свойства.
3. Протекторная защита и электрозащита (protector (лат) - защитник, покровитель).
В качестве протекторов при защите стальных изделий используют Mg, Al, Zn и их сплавы. В процессы коррозии протектор служит анодом, разрушается, тем самым, сохраняя конструкцию от разрушения. По мере разрушения протекторы заменяют новыми.
Электрозащита: конструкция, находящаяся в среде электролита, соединяется с другим металлом (куском Fe), но через внешний источник тока. При этом защищаемую конструкцию присоединяют к катоду, а металл - к аноду источника тока. В этом случае -ны отнимаются от анода источником тока. Анод (защищающий металл) разрушается, а на катоде происходит восстановление окислителя.
Электрозащита имеет преимущество перед протекторной (радиус действия ее 2000 м, у второй - 50 м).
4. Применение ингибиторов (кислотных, летучих, атмосферной коррозии, бумаги, пропитанной ими)
Ингибиторы адсорбируются на поверхности металла, образуя пленку, защищающую от коррозии.
В качестве ингибиторов используют нитраты, хроматы, фосфаты, силикаты, например, бихромат калия K2Cr2O7, нитрит калия KNO2. фосфат натрия Na3PO4.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сущность и основные причины появления коррозии металла, физическое обоснование и этапы протекания. Ее разновидности и отличительные свойства: химическая, электрохимическая. Способы защиты от коррозии, используемые технологии и материалы, ингибиторы.
презентация [734,6 K], добавлен 09.04.2015Понятие, классификация и механизм атмосферной коррозии металлов. Описание основ процесса конденсации влаги на поверхности металла. Особенности и факторы влажной атмосферной коррозии металлов. Изучение основных методов защиты от влажной коррозии.
контрольная работа [422,9 K], добавлен 21.04.2015Классификация, особенности и механизм возникновения влажной атмосферной коррозии. Конденсация влаги на поверхности корродирующего металла. Влажность воздуха как один из главных факторов образования коррозии. Методы защиты от влажной атмосферной коррозии.
реферат [1,1 M], добавлен 21.02.2013Конструктивная защита от коррозии деревянных конструкций. Этапы нанесения поверхностной защиты, применяемые материалы. Средства, защищающие древесину от биологического воздействия, гниения, поражений насекомыми и возгорания. Выбор антисептика для защиты.
реферат [50,7 K], добавлен 19.12.2012Физическая, химическая, электрохимическая и биологическая коррозии. Коррозия выщелачивания, магнезиальная, углекислотная, сульфатная, сероводородная. Эксплуатационно-профилактическая, конструктивная, строительно-технологическая защита бетона от коррозии.
реферат [16,2 K], добавлен 26.10.2009Качественные и количественные методы исследования коррозии металлов и ее оценки. Определение характера и интенсивности коррозионного процесса с помощью качественного метода с применением индикаторов. Измерение скорости коррозии металла весовым методом.
лабораторная работа [18,1 K], добавлен 12.01.2010Основные правила выполнения изображений на чертежах. Последовательность составления эскиза детали. Правила проставления на сборочном чертеже габаритных, монтажных, установочных и эксплуатационных размеров. Способы защиты от коррозии металлов и сплавов.
контрольная работа [2,7 M], добавлен 03.07.2015Химический состав чугуна, характеристика его элементов. Влияние значения марганцевого эквивалента на эксплуатационную стойкость чугунных изделий. Процесс кристаллизации металлов и сплавов. Способы защиты металлов от коррозии. Область применения прокатки.
контрольная работа [30,5 K], добавлен 12.08.2009Катодные включения в атмосфере. Влажность воздуха при атмосферной коррозии. Примеси в атмосфере (газы). Особенности процесса морской коррозии. Защита металлов и сплавов от атмосферной коррозии. Применение контактных и летучих (парофазных) ингибиторов.
реферат [40,2 K], добавлен 01.12.2014Газовая коррозия как процесс разрушения материалов в газовых средах при высоких температурах в отсутствии влаги. Общая характеристика распространенных причин катастрофической коррозии. Знакомство с графиком зависимости коррозионного тока от времени.
контрольная работа [116,1 K], добавлен 01.02.2016Рассмотрение механизма протекторной защиты от коррозии, ее преимуществ и недостатков. Построение схемы протекторной защиты. Определение параметров катодной защиты трубопровода, покрытого асфальтобитумной изоляцией с армированием из стекловолокна.
контрольная работа [235,4 K], добавлен 11.02.2016Анализ причин коррозии трубопроводов, происходящей как снаружи под воздействием почвенного электролита, так и внутри, вследствие примесей влаги, сероводорода и солей, содержащихся в транспортируемом углеводородном сырье. Способы электрохимической защиты.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 21.06.2010Особенности геологического строения и коллекторские свойства пластов Ромашкинского нефтяного месторождения. Анализ методов борьбы с коррозией трубопроводов, а также мероприятия по охране недр и окружающей среды, применяемые в НГДУ "Лениногорскнефть".
дипломная работа [3,6 M], добавлен 26.06.2010Коррозия металлических сооружений причиняет огромный ущерб всем отраслям народного хозяйства. Особенно велики потери в результате коррозии нефте- и газопромыслового оборудования. Основные положения теории коррозии. Принципы создания коррозионных сплавов.
контрольная работа [438,6 K], добавлен 25.08.2010Защита от коррозии нефтегазового оборудования и сооружений методами газотермического напыления. Характеристики изолирующего и защитного покрытия. Технико-экономические достоинства конструкционных материалов. Коррозия технологического оборудования.
реферат [28,2 K], добавлен 28.02.2013Эксплуатационные работы по защите газопроводов от коррозии. Требования к органическим изолирующим покрытиям. Типы и виды наиболее широко применяемых покрытий. Расчет катодной защиты, подбор катодной станции. Биокоррозия и средства защиты от неё.
курсовая работа [199,3 K], добавлен 24.03.2009Рассмотрение причин коррозии оборудования и трубопроводов, их возможные виды. Условия работы металлических конструкций Оренбургского газоперерабатывающего завода; механизмы их сероводородного растрескивания. Способы и методы предотвращения разрушения.
курсовая работа [547,8 K], добавлен 12.02.2011Почвенная коррозия - разрушение металла под воздействием агрессивной почвенной среды, ее механизм. Защита газопроводов от коррозии: пассивная и активная. Определение состояния изоляции подземных трубопроводов. Расчет количества сквозных повреждений.
реферат [1,5 M], добавлен 04.04.2015Основные компоненты современного ядерного реактора. Общая характеристика коррозионно-стойких материалов: нержавеющих сталей, металлокерамических материалов, конструкционных электротехнических сплавов. Эффективность методов защиты металлов от коррозии.
курсовая работа [616,4 K], добавлен 26.10.2010Общее понятие о коррозии. Виды и технологии нанесения изоляционных покрытий труб в заводских и трассовых условиях и их характеристики. Производственная и экологическая безопасность при выполнении работ по переизоляции участка магистрального нефтепровода.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 26.12.2013
