Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3 4 5 6... 146 147 148 149
|
|
|
|
е а)5)в) Рис. 3. Схема окислительно-восстановительной реакции на поверхности металла: а — переход металла в ионное состояние; б — образование окисла металла; в — образование гидроокиси металла механическим воздействиям, так как площадь катодных участков образца во время коррозионного процесса практически не уменьшается и всегда способна обеспечить ток, необходимый для растворения металла. Поэтому механическое воздействие на поверхность металла приводит к увеличению коррозии. Большинство металлов и сплавов подвержено электрохимической коррозии, протекающей при различных электродных потенциалах, в результате которой происходит ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ КОРРОЗИИ Химический состав и структура металла влияют на коррозионную стойкость в конкретных средах. Большее значение имеет стойкость защитных пленок в зависимости от характеристики среды. Так, в газовых средах стойкость этих пленок определяется диффузией ионов в кристаллической решетке окислов, а примеси в металлах и сплавах могут не только ухудшать их коррозионную стойкость (азот в коррозионностойких сталях в условиях коррозионного растрескивания), но и значительно повышать их устойчи вость (лактаниды в жаростойких сталях, бериллий в сплавах меди и др.). К наиболее часто встречающимся видам коррозии следует отнести газовую, атмосферную, биокоррозию, контактную, коррозию при трении, точечную, сквозную, межкристаллитную, коррозионную язву и др. Газовая коррозия. В случае окисления металлов и сплавов при высоких температурах в металлической фазе протекает диффузия растворившихся в металле компонентов, точечных дефектов в форме вакансий и легирующих компонентов. Эти процессы могут проявляться как каждый в отдельности, так и в различных сочетаниях. В основе внутреннего окисления лежит формирование продукта реакции внутри металлической фазы (твердые растворы н др.), отличающегося по физико-химическим свойствам от исходного металла. Внутреннее окисление происходит при условии растворимости окислителя в металле, причем подвижность растворенного окислителя в металле должна быть больше, чем подвижность электроотрицательного компонента сплава. При этом скорость диффузии окислителя растет параболически. Зона внутреннего окисления возникает в сплавах, имеющих легирующую добавку. Так, в сплаве железо — никель окалина состоит из ожислов железа, и поверхность сплава более инертна к коррозии, поэтому в металлической фазе возникают два противоположно направленных потока частиц разных металлов (№ и Бе) и одновременно происходит диффузия кислорода в глубь сплава. Если сплав окисляется полностью внутри, т. е. без поверхностной окалины, то образуются две зоны: внутренняя, состоящая из основного металла без включения легирующего элемента, и внешняя, состоящая из основного металла и включений легирующего элемента и окислителя. Внутреннее окисление при отсутствии внешней пленки обычно происхо дит в сплавах на основе золота, серебра, никеля и др. Прн этом глубина зоны окисления увеличивается пропорционально квадратному корню нз времени и зависит от молярной доли легирующего компонента в сплаве. Такое окисление наблюдается при 850°С. Переход от внутреннего окисления сплавов к внешнему для сплавов, в которых основной компонент не окисляется, происходит при повышенной концентрации менее благородного растворенного компонента до концентрации, достаточной для образования критического объема окисла в коррозионном очаге. Выпадающие при этом частицы окислов препятствуют дальнейшему проникновению кислорода внутрь металла, блокируя пути диффузии. Внутреннее окисление при образовании внешней пленки происходит в сплавах типа Си — Ве, Си — А1, Си — гп, №-Сг и др. При 800-1000°С внешняя пленка растет за счет диффузии к поверхности ионов более благородного металла. Например, образование слоя ВеО в сплаве Си — Ве препятствует диффузии катионов меди к внешней части пленки, но благодаря наличию пор окисление меди может происходить путем переноса кислорода в газовой фазе через поры. В сплавах N1 — Сг частицы внутреннего окисла Сь03 выходят во внешнюю пленку. Дальнейшее взаимодействие окисла с поверхностной пленкой, состоящей из N10, происходит за счет растворения ионов Сг3+ в решетке N¿0 и выпадения №Сг204 или путем реакции в твердой фазе с образованием того же соединения. Внутренние окислы обычно выпадают в форме сферических частиц или длинных параллельных пластинок, ориентированных перпендикулярно к внешней поверхности и распределенных в ней равномерно. Для изучения механизма высокотемпературного окисления применяют изотопы, в частности для цветных метал лов 358. Исследуемый металл сначала окисляют в среде без радиоактивных изотопов. Через определенное время в окислительную среду вводят изотоп н окисляют до образования окалины определенной толщины. Если окислительный процесс происходит благодаря диффузии металла, направленной наружу, то радиоактивный изотоп обнаруживается только в тонких наружных слоях. Когда окисление направлено от металла (например, от меди под тонким слоем золота), изотоп обнаруживается в наружном и внутренних слоях окалины. Основными способами защиты сплавов от газовой коррозии являются рациональный подбор состава сплава, создание защитных поверхностных слоев, предварительная обработка сплавов в окисляющих средах в условиях пониженных температур. Атмосферная коррозия. Атмосферу разделяют на континентальную и морскую. Морская атмосфера может быть просто морской и тропической, а континентальная — сельской, промышленной и городской. В табл. 1 приведены данные об атмосферной коррозии металлов. В табл. 2 дана характеристика атмосферы. Агрессивность атмосферы определяется влажностью, наличием пыли, окислителей и электролитов. При попадании влаги на детали и оборудование образуются пары дифференциальной аэрации. Так, например, на открытом воздухе стальные образцы корродируют на глубину 25 мкм за 1 мес. а в помещении — за 9 мес. При поддержании влажности на уровне 40 — 50% средняя глубина коррозии за это время снижается до 1,5 мкм. Наиболее опасными окислителями и электролитами в воздухе являются кислород и озон, окислы азота и азотная кислота, органические перекиси, двуокись серы и сернистая кислота, серная кислота, сероводород, соляная кислота, углекислый газ, кислые про
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3 4 5 6... 146 147 148 149
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
