Согласно теории,
электрохимическая коррозия развивается в результате работы множества
короткозамкиутых гальванических элементов, образующихся вследствие
неоднородности металлического материала или внешней среды (рис.
150).
Неоднородность поверхности
металлических материалов связана с различными факторами, главными из
которых являются: концентрационная неоднородность сталей и сплавов
(например, ликвация); границы зереи; присутствие в металлах различных
включений; анизотропность отдельных кристаллитов; иесплошиость и различный
состав поверхностных пленок; неоднородность деформаций и напряжений в
металлах. Имеются также многочисленные внешние факторы (различная
концентрация ионов в электролите, разные температуры, неравномерность
внешнего электрического поля и др.), которые могут вызывать
электрохимическую гетерогенность металлической
поверхности.
Эффект коррозии (растворение
металла) наблюдается преимущественно иа аиодиых участках поверхности.
Склонность металлов и сплавов к растворению в электролитах
определяется их термодинамической устойчивостью, а также возможностью
пассивации, т. е. перехода в состояние относительно высокой
коррозионной стойкости, связанное с торможением анодного процесса.
Возможность пассивации оценивается экспериментально получением
аиодиых поляризационных кривых в условиях, когда металл, являясь
анодом, может растворяться в электролите.
Все коррозиониостойкие стали и
сплавы пассивируются в рабочих средах, причем наиболее высокой стойкостью
обладают те стали, которые имеют более широкий интервал потенциалов
пассивации (и минимальное значение тока пассивации). Возникновение
пассивного состояния зависит от природы металла, свойств внешней
среды и действия внешних факторов (концентрации раствора, температуры,
напряжений и т. д.). Имеются различные теории пассивности металлов
(пленочная, адсорбционная, пассивационного барьера, электронных
конфигураций и др.), что связано со сложностью явления пассивности.
Наиболее полно объясняет явление пассивности и, в частности,
пассивность коррози-оииостойких сталей плеиочно-адсорбционная теория,
которая связывает их высокую коррозионную стойкость с образованием
тонкой н плотной защитной пленки, под которой находится слой кислорода,
хемо-сорбироваиного металлом. Кислород, концентрируясь на активных
участках пленки, служит переходным слоем от металла к защитной
пленке, улучшает их сцепление и переводит металл в пассивное
состояние.
В некоторых средах (например, в
концентрированной азотной кислоте) скорость коррозии
коррозионностойких сталей резко возрастает несмотря иа положительный
электродный потенциал. Это явление называется перепассивацией и,
по-видимому, связано с образованием в данных условиях оксидов высших
валентностей, которые легко растворяются и не образуют защитных
поверхностных пленок.
Пластическая и упругая
деформации, возникновение различных напряжений, треиие, повышение
температуры и давления среды также способствуют нарушению пассивного
состояния сталей.
2. Легирование коррозионностойких сталей
Коррозиониостойкие (нержавеющие)
стали применяют для изготовления деталей машин и оборудования и
конструктивных элементов (в основном сварных),работающих в
разных
