Pagkarumi ng mga metal. Ano ang kaagnasan ng kemikal at kung paano matanggal ito

Ang kaagnasan ng mga metal (mula sa huli na Lat. Corrosio - pagguho) ay ang pakikipag-ugnay sa pisika ng pisika ng isang materyal na metal at isang daluyan, na humahantong sa isang pagkasira sa mga pag-aari ng pagpapatakbo ng materyal, daluyan o teknikal na sistema kung saan sila ay mga bahagi.

Ang kaagnasan ng mga metal ay batay sa isang reaksiyong kemikal sa pagitan ng isang materyal at isang daluyan o sa pagitan ng kanilang mga sangkap, na nagpapatuloy sa isang hangganan ng phase. Ang prosesong ito ay kusang at isang kinahinatnanreaksyon ng redox   may mga sangkap sa kapaligiran. Ang mga kemikal na sumisira sa mga materyales sa gusali ay tinatawag na agresibo. Ang malubhang kapaligiran ay maaaring maging hangin sa atmospera, tubig, iba't ibang mga solusyon ng mga kemikal, gas. Ang proseso ng pagkasira ng materyal ay pinahusay kapag mayroong kahit na isang maliit na halaga ng mga acid o asing-gamot sa tubig, sa mga soils sa pagkakaroon ng mga asing-gamot sa tubig sa lupa at pagbabagu-bago sa antas ng tubig sa lupa.

Pag-uuri ng mga proseso ng kaagnasan:

1) ayon sa mga kondisyon ng kaagnasan,

2) sa pamamagitan ng mekanismo ng proseso,

3) sa pamamagitan ng likas na pagkabigo ng kaagnasan.

Ni mga kondisyon ng kaagnasan, na kung saan ay napaka magkakaibang, makilala ang ilang mga uri ng kaagnasan.

Ang masamang media at ang pagkawasak na dulot ng mga ito ay sobrang katangian na ang mga proseso ng kaagnasan na nagaganap sa kanila ay naiuri sa pangalan ng mga media na ito. Kaya, emit kaagnasan ng gasi.e. kaagnasan ng kemikal   sa ilalim ng impluwensya ng mga mainit na gas (sa mga temperatura na rin sa itaas ng punto ng hamog)

Ang ilang mga kaso ay katangian electrochemical corrosion   (higit sa lahat sa pagbawas ng cathodic oxygen) sa mga likas na kapaligiran: atmospheric   - sa malinis o maruming hangin sa isang kahalumigmigan na sapat upang makabuo ng isang electrolyte film sa metal na ibabaw (lalo na sa pagkakaroon ng mga agresibong gas, tulad ng CO 2, Cl 2, o aerosol ng mga acid, asin, atbp.); dagat - sa ilalim ng impluwensya ng tubig sa dagat at sa ilalim ng lupa - sa mga lupa at lupa.

  Masigla na kaagnasan   bubuo sa zone ng pagkilos ng makitid o baluktot na mga naglo-load na mekanikal, pati na rin ang mga tira deformations o thermal stresses at, bilang isang panuntunan, ay humahantong sa transcrystalline corrosion cracking, kung saan, halimbawa, mga bakal na bakal at bukal sa ilalim ng mga kondisyon ng atmospera, carbon at hindi kinakalawang na mga steel sa mga halaman ng lakas ng singaw, mataas na lakas mga titanium alloy sa seawater, atbp.

Sa kahaliling naglo-load, maaaring mangyari ito pagkapagod ng pagkapagod, na ipinahayag sa isang higit pa o mas matalim na pagbaba sa limitasyon ng pagkapagod ng metal sa pagkakaroon ng isang kinakaing unti-unting daluyan. Pagkawasak ng kaagnasan   (o kaagnasan ng friction) ay kumakatawan sa pinabilis na pagsusuot ng metal na may sabay-sabay na pagkilos ng magkaparehong pagpapatibay sa bawat isa sa mga kaagnasan at nakasasakit na mga kadahilanan (sliding friction, daloy ng mga nakasasakit na mga partikulo, atbp.)

Ang pagwawasto ng cavitation na nauugnay sa ito ay nangyayari sa panahon ng mga rehimen ng cavitation ng isang metal na umaagos sa paligid ng isang agresibong daluyan, kapag ang patuloy na paglitaw at "pagbagsak" ng maliit na mga bula ng vacuum ay lumilikha ng isang daloy ng mapanirang mga sholoholohol na shocks na kumikilos sa ibabaw ng metal. Ang isang malapit na iba't-ibang maaaring isaalang-alang fretting corrosionna sinusunod sa mga punto ng contact ng mahigpit na pinindot o gumulong mga bahagi nang paisa-isa, kung ang mikroskopiko na paggugupit ng paggupit ay nagaganap bilang isang resulta ng mga panginginig ng boses sa pagitan ng kanilang mga ibabaw.

Ang pagtagas ng kasalukuyang kuryente sa pamamagitan ng hangganan ng metal na may agresibong daluyan ng mga sanhi, depende sa likas at direksyon ng tagas, karagdagang mga reaksyon ng anodic at katoliko na maaaring direkta o hindi direktang humantong sa pinabilis na lokal o pangkalahatang pagkawasak ng metal ( lumusot sa kasalukuyang kaagnasan) Ang katulad na pinsala, naisalokal malapit sa contact, ay maaaring maging sanhi ng contact sa electrolyte ng dalawang hindi magkakatulad na metal na bumubuo ng isang saradong galvanic cell, - kaagnasan ng contact.

Sa mga makitid na gaps sa pagitan ng mga bahagi, pati na rin sa ilalim ng isang natitirang patong o paglago, kung saan tumagos ang electrolyte, ngunit ang pag-access ng oxygen na kinakailangan para sa pag-passivation ng metal ay mahirap, maaari itong bumuo kaagnasan ng crevicekung saan ang paglusaw ng metal ay pangunahing nangyayari sa agwat, at ang mga reaksyon ng katod na bahagyang o ganap na nangyari sa tabi nito sa isang bukas na ibabaw.

Tinanggap din biological kaagnasan   na naiimpluwensyahan ng mga basurang produkto ng bakterya at iba pang mga organismo, at kaagnasan ng radiation- kapag nakalantad sa radioactive radiation.

1 . Kaagnasan ng gas- kaagnasan ng mga metal sa mga gas sa mataas na temperatura (halimbawa, oksihenasyon at pag-decarburization ng bakal kapag pinainit);

2.   Atmospheric corrosion- kaagnasan ng mga metal sa kalangitan ng hangin, pati na rin ang anumang basa-basa na gas (halimbawa, rusting ng mga istruktura ng bakal sa workshop o sa bukas na hangin);

Ang kaagnasan ng Atmospheric ay ang pinaka-karaniwang uri ng kaagnasan; tungkol sa 80% ng mga istruktura ng metal ay pinatatakbo sa mga kondisyon ng atmospheric.
Ang pangunahing kadahilanan na tumutukoy sa mekanismo at rate ng kaagnasan ng atmospheric ay ang antas ng basa ng metal na ibabaw. Ayon sa antas ng kahalumigmigan, tatlong pangunahing uri ng kaagnasan ng atmospera ay nakikilala:

• Basang-basa ng kaagnasan   - kaagnasan sa pagkakaroon ng isang nakikitang pelikula ng tubig sa ibabaw ng metal (kapal ng pelikula mula 1 μm hanggang 1 mm). Ang kaagnasan ng ganitong uri ay sinusunod sa isang kamag-anak na kahalumigmigan ng halos 100%, kapag may pagtulo ng pagbubuhos ng tubig sa ibabaw ng metal, pati na rin kapag ang tubig ay direktang tumatama sa ibabaw (ulan, ibabaw hydrotreatment, atbp.);
  
• Basang-basa ng kaagnasan   - kaagnasan sa pagkakaroon ng isang manipis na hindi nakikitang film ng tubig sa ibabaw ng metal, na nabuo bilang isang resulta ng capillary, adsorption o kemikal na paghalay sa isang kamag-anak na kahalumigmigan na mas mababa sa 100% (kapal ng pelikula mula 10 hanggang 1000 nm);
  
• Ang dry kaagnasan ng atmospheric   - kaagnasan sa pagkakaroon ng isang napaka-manipis na film adsorption ng tubig sa ibabaw ng metal (sa pagkakasunud-sunod ng maraming mga molekular na layer na may kabuuang kapal ng 1 hanggang 10 nm), na hindi pa maituturing na tuluy-tuloy at pagkakaroon ng mga katangian ng isang electrolyte.
  

Malinaw na, ang pinakamababang panahon ng kaagnasan ay nangyayari sa panahon ng dry atmospheric corrosion, na nalalapat ng mekanismo ng kaagnasan ng kemikal.

Sa isang pagtaas ng kapal ng film ng tubig, isang paglipat ng mekanismo ng kaagnasan mula sa kemikal hanggang electrochemical nangyayari, na tumutugma sa isang mabilis na pagtaas sa rate ng proseso ng kaagnasan.

Makikita mula sa itaas na pag-asa na ang hangganan ng mga rehiyon II at III ay tumutugma sa maximum na rate ng kaagnasan, kung gayon mayroong ilang pagbagal sa kaagnasan dahil sa kahirapan ng pagsabog ng oxygen sa pamamagitan ng makapal na layer ng tubig. Kahit na ang mas makapal na layer ng tubig sa ibabaw ng metal (seksyon IV) ay humahantong lamang sa isang bahagyang pagbagal sa kaagnasan, dahil makakaapekto ito sa pagsasabog ng oxygen sa isang mas maliit na lawak.

Sa pagsasagawa, hindi laging posible upang malinaw na makilala sa pagitan ng mga tatlong yugto ng kaagnasan ng atmospheric, dahil, depende sa mga panlabas na kondisyon, ang paglipat mula sa isang uri sa iba pa ay posible. Kaya, halimbawa, ang isang istraktura ng metal na na-corrode ng mekanismo ng tuyong kaagnasan, na may pagtaas ng halumigmig ng hangin, ay magsisimulang mabulabog ng mekanismo ng basa na kaagnasan, at kapag naganap ang ulan, magaganap na ang wet corrosion. Kapag ang kahalumigmigan ay nalunod, ang proseso ay magbabago sa kabaligtaran ng direksyon.

Ang isang bilang ng mga kadahilanan ay nakakaimpluwensya sa rate ng kaagnasan ng atmospheric ng mga metal. Ang pangunahing sa kanila ay dapat isaalang-alang ang tagal ng basa basa, na kung saan ay natutukoy pangunahin ng kamag-anak na kahalumigmigan. Dagdag pa, sa karamihan ng mga praktikal na kaso, ang rate ng kaagnasan ng isang metal ay tumataas nang matindi lamang kapag naabot ang isang tiyak na kritikal na halaga ng kamag-anak na kahalumigmigan, kung saan ang isang tuluy-tuloy na pelikula ng kahalumigmigan ay lumilitaw sa ibabaw ng metal bilang isang resulta ng paghalay ng tubig mula sa hangin.

Ang epekto ng kamag-anak na kahalumigmigan sa rate ng kaagnasan ng atmospheric ng carbon steel ay ipinapakita sa pigura.Ang pag-asa sa pagtaas ng masa ng mga produkto ng kaagnasan m sa kamag-anak na kahalumigmigan W ay nakuha sa pamamagitan ng paglalantad ng mga sample ng bakal sa isang kapaligiran na naglalaman ng 0.01% KAYA 2 sa loob ng 55 araw.

Ang mga impurities ng KAYA 2, H 2 S, NH 3, HCl, atbp na nakapaloob sa hangin ay lubos na nakakaapekto sa rate ng kaagnasan ng atmospheric.Kapag natunaw sa isang pelikula ng tubig, pinatataas nila ang koryenteng conductivity nito at

Ang mga solidong partikulo mula sa kapaligiran na bumabagsak sa ibabaw ng metal ay maaaring matunaw, kumilos bilang mapanganib na mga impurities (NaCl, Na 2 KAYA 4), o sa anyo ng mga solidong partido na mapadali ang paghataw ng kahalumigmigan sa ibabaw (mga partikulo ng karbon, alikabok, mga nakasisirang mga partikulo, atbp. )

Sa pagsasagawa, mahirap matukoy ang impluwensya ng mga indibidwal na kadahilanan sa rate ng kaagnasan ng isang metal sa mga tiyak na kondisyon ng operasyon, ngunit maaari itong tinatayang tinantya batay sa mga pangkalahatang katangian ng kapaligiran (ang pagtatantya ay ibinibigay sa mga kamag-anak na yunit):

tuyong kontinental - 1-9
  dagat net - 38
  pang-industriya na pang-dagat - 50
  pang-industriya - 65
  pang-industriya, malubhang marumi - 100.

3 .   Fluid corrosion- kaagnasan ng mga metal sa isang likidong daluyan: sa di-electrolyte(bromine, tinunaw na asupre, organikong solvent, likidong gasolina) at sa electrolyte (acid, alkalina, asin, dagat, kaagnasan ng ilog, kaagnasan sa tinunaw na asin at alkalis). Nakasalalay sa mga kondisyon ng pakikipag-ugnay ng daluyan kasama ang metal, ang likido na kaagnasan ng metal ay nakikilala sa panahon na kumpleto, hindi kumpleto at variable na paglulubog, kaagnasan sa kahabaan ng tubig (malapit sa hangganan sa pagitan ng bahagi ng metal na nakalubog at hindi nalubog sa kinakaing unti-unti na kapaligiran), ang kaagnasan sa isang walang halo (tahimik) at pinupukaw (gumagalaw) na kaagnasan ;

Fluid corrosion

4.   Kaagnasan sa ilalim ng lupa   - kaagnasan ng mga metal sa mga soils at lupa (halimbawa, rusting ng mga linya ng bakal na sa ilalim ng bakal);

Kaagnasan sa ilalim ng lupa

Sa pamamagitan ng mekanismo nito ay isang electrochem. kaagnasan ng mga metal. ang kaagnasan sa ilalim ng lupa ay sanhi ng tatlong mga kadahilanan: ang corrosiveness ng mga soils at soils (ground corrosion), ang pagkilos ng mga kalat-kalat na alon at ang mahahalagang aktibidad ng mga microorganism.

Ang pagiging agresibo ng agresibo ng mga lupa at lupa ay natutukoy ng kanilang istraktura, granulometric. komposisyon, beats electric paglaban, kahalumigmigan, paghinga, pH, atbp Karaniwan, ang corrosiveness ng lupa na may paggalang sa mga carbon steels ay nasuri ng mga beats. electric paglaban sa lupa, average na katod ng kasalukuyang density kapag ang potensyal ng elektrod ay inilipat ng 100 mV na mas negatibo kaysa sa potensyal na kaagnasan ng bakal; may kaugnayan sa aluminyo, ang aktibidad ng kaagnasan ng lupa ay tinatantya ng nilalaman ng mga klorin at mga iron iron sa loob nito, ang halaga ng pH, at may kaugnayan sa tingga, ang nilalaman ng mga nitrong ion, humus, at pH.

5.   Biocorrosion   - kaagnasan ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng mahahalagang aktibidad ng mga microorganism (halimbawa, nadagdagan ang kaagnasan ng bakal sa mga lupa sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga bakterya na sulfate);

Biocorrosion

Ang biocorrosion ng mga istruktura sa ilalim ng lupa ay pangunahing sanhi ng ang mahahalagang aktibidad ng pagbabawas ng sulpate, asupre-oxidizing at iron-oxidizing bacteria, ang pagkakaroon ng kung saan ay natutukoy ng bacteriological. pag-aaral ng mga sample ng lupa. Ang bakterya na pagbabawas ng suliranin ay naroroon sa lahat ng mga lupa, ngunit ang biocorrosion ay nangyayari sa isang kapansin-pansin na rate lamang kapag ang tubig (o mga lupa) ay naglalaman ng 105-106 mabubuhay na bakterya sa 1 ml (o 1 g).

6.   Saistruktura na kaagnasan   - kaagnasan na nauugnay sa istrukturang heterogeneity ng metal (halimbawa, ang pagbilis ng proseso ng kaagnasan sa H 2 S0 4 o mga solusyon sa HCl sa pamamagitan ng mga pagsasama sa katod: karbohidrat sa bakal, grapayt sa cast iron, CuA1 3 intermetallic sa duralumin);

Ang kaagnasan ng istruktura

7. Panlabas na kasalukuyang kaagnasan   - electrochemical kaagnasan ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng kasalukuyang mula sa isang panlabas na mapagkukunan (halimbawa, pagkabulok ng bakal anode grounding ng cathodic protection station ng isang underground pipeline);

Panlabas na kasalukuyang kaagnasan

8. I-stray ang kasalukuyang kaagnasan- electrochemical corrosion ng isang metal (halimbawa, isang underground pipeline) sa ilalim ng impluwensya ng kalat-kalat na kasalukuyang;

Ang mga pangunahing mapagkukunan ng mga naliligaw na alon sa mundo ay mga de-koryenteng circuit. idirekta ang kasalukuyang mga riles, trams, subway, minahan ng mga de-koryenteng sasakyan, idirekta ang kasalukuyang mga linya ng kuryente sa pamamagitan ng wire-to-ground system. Ang mga naliligaw na alon ay nagdudulot ng pinakamalaking pinsala sa mga lugar na ito ng istraktura sa ilalim ng lupa kung saan ang kasalukuyang daloy mula sa istraktura patungo sa lupa (ang tinatawag na mga anode zones).

Sa ilalim ng metal na metal. ang mga istraktura ay maaaring tumagas ng mga alon ng pagkakasunud-sunod ng daan-daang mga amperes at, kung may pinsala sa proteksiyon na patong, ang kasalukuyang density na dumadaloy mula sa istraktura sa anode zone ay napakataas na sa pamamagitan ng pinsala ay nangyayari sa mga dingding ng istraktura sa isang maikling panahon. Samakatuwid, sa pagkakaroon ng anode o alternating zone sa ilalim ng metal na metal. Ang kaagnasan ng mga naliligaw na alon ay kadalasang mas mapanganib kaysa sa kaagnasan ng lupa.

9.   Makipag-ugnay sa kaagnasan   - electrochemical corrosion na dulot ng pakikipag-ugnay sa mga metal na may iba't ibang mga nakatigil na potensyal sa isang naibigay na electrolyte (halimbawa, ang kaagnasan sa tubig-dagat ng mga bahagi na gawa sa mga alloy na aluminyo na nakikipag-ugnay sa mga bahagi ng tanso).

Makipag-ugnay sa kaagnasan

Makipag-ugnay sa kaagnasan sa mga electrolyte na may mataas na de-koryenteng conductivity ay maaaring mangyari sa mga sumusunod na partikular na kaso:

sa pakikipag-ugnay, mababang-haluang metal na asero ng iba't ibang mga marka, kung ang isa sa mga ito ay pinahiran ng tanso at (o) nikel;


kapag ang mga elementong ito ay ipinakilala sa mga welds sa proseso ng hinang bakal na hindi pinagsama sa mga elementong ito;


kapag nakalantad sa mga istruktura na gawa sa bakal na hindi pinagsama ng tanso at nikel, pati na rin ang galvanized na bakal o alloy na aluminyo, alikabok na naglalaman ng mabibigat na metal o ang kanilang mga oxide, hydroxides, asing-gamot; ang mga nakalistang materyales ay mga katod na may paggalang sa bakal, aluminyo, coatings na proteksiyon ng metal;


kapag dumadaloy ang tubig mula sa mga kinakaing bahagi na tanso ay nakapasok sa mga istruktura na gawa sa nakalista na mga materyales;


kapag nakalantad sa ibabaw ng mga istruktura na gawa sa galvanized na bakal o aluminyo haluang metal, grapayt o bakal na dust dust, coke chips;


kapag ang mga haluang metal na haluang metal ay nakikipag-ugnay sa bawat isa, kung ang isang haluang metal (katod) ay pinaghalo ng tanso at ang iba pang (anode) ¾ hindi;

10.   kaagnasan ng crevice   - nadagdagan ang kaagnasan sa mga bitak at gaps sa pagitan ng mga metal (halimbawa, sa sinulid at flange joints ng mga istruktura ng bakal sa tubig), pati na rin sa mga lugar ng maluwag na pakikipag-ugnay ng metal na may non-metal na corrosion-inert material. Ang panloob sa mga hindi kinakalawang na istruktura ng asero sa agresibong likido na kapaligiran kung saan ang mga materyales sa labas ng makitid na mga puwang at gaps ay matatag dahil sa isang pasibo na estado i.e. dahil sa pagbuo ng isang proteksiyon na pelikula sa kanilang ibabaw;

11. Masigla na kaagnasan - kaagnasan ng mga metal sa ilalim ng impluwensya ng isang kinakaingis na kapaligiran at mga stress sa makina. Depende sa likas na katangian ng mga naglo-load, maaaring magkaroon ng kaagnasan sa palagiang pagkarga (halimbawa, kaagnasan ng steam boiler metal) at kaagnasan sa variable na pag-load (halimbawa, ang kaagnasan ng mga axle ng bomba at mga rod, bukal, bakal na lubid); sabay-sabay na pagkakalantad sa isang kinakaing unti-unting kapaligiran at alternating o siksik na pagkarga ng siksik na madalas na nagiging sanhi ng pagkapagod ng kaagnasan - pagbaba ng limitasyon ng pagkapagod ng metal;

Masigla na kaagnasan

12. Corrosion Cavitation   - ang pagkasira ng metal na dulot ng sabay-sabay na kaagnasan at epekto ng panlabas na kapaligiran (halimbawa, ang pagkasira ng mga blades ng propeller ng mga barko);

Corrosion Cavitation

Cavitation   - (mula sa lat. cavitas - kawalan ng laman) - ang pagbuo sa isang likido ng mga lukab (cavitation bubbles, o mga kuweba) na puno ng gas, singaw o isang halo nito. Ang Cavitation ay nangyayari bilang isang resulta ng isang lokal na pagbaba ng presyon sa likido, na maaaring mangyari na may pagtaas sa bilis nito (hydrodynamic cavitation). Ang paglipat sa daloy sa isang rehiyon na may mas mataas na presyon o sa loob ng kalahating yugto ng compression, ang pagsasara ng bubble ay nagsasara, naglalabas ng isang shock wave.

Ang Cavitation ay sa maraming mga kaso na hindi kanais-nais. Sa mga aparato, tulad ng mga turnilyo at bomba, ang cavitation ay nagiging sanhi ng maraming ingay, pinapahamak ang kanilang mga bahagi, nagiging sanhi ng mga panginginig ng boses at nabawasan ang kahusayan.

Kapag bumagsak ang mga bula sa cavitation, ang enerhiya ng likido ay puro sa napakaliit na volume. Kaya, ang mga lugar ng mataas na temperatura ay nabuo at ang mga alon ng shock ay lumitaw na mga mapagkukunan ng ingay. Ang pagkasira ng mga cavern ay nagpapalabas ng maraming enerhiya, na maaaring magdulot ng malaking pinsala. Maaaring masira ng Cavitation ang halos anumang sangkap. Ang mga kahihinatnan na sanhi ng pagkawasak ng mga lukab ay humantong sa malaking pagsusuot ng mga sangkap at maaaring makabuluhang bawasan ang buhay ng serbisyo ng tornilyo at bomba.

Upang maiwasan ang cavitation

• piliin ang materyal na lumalaban sa ganitong uri ng pagguho (mga molibdenum steels);
  
• bawasan ang pagkamagaspang sa ibabaw;
  
• bawasan ang kaguluhan ng daloy, bawasan ang bilang ng mga liko, gawing mas maayos;
  
• huwag payagan ang direktang epekto ng isang erosive jet sa pader ng aparatong gamit ang mga salamin, jet divider;
  
• linisin ang mga gas at likido mula sa mga solidong dumi;
  
• huwag payagan ang pagpapatakbo ng hydraulic machine sa mode ng cavitation;
  
• magsasagawa ng sistematikong pagsubaybay sa materyal na pagsusuot.
  

13. kaagnasan ng friction(pagguho ng kaagnasan) - ang pagkasira ng metal na dulot ng sabay-sabay na impluwensya ng isang kinakaingatan na kapaligiran at alitan (halimbawa, ang pagkasira ng leeg ng baras sa panahon ng alitan laban sa isang tindig na hugasan ng tubig sa dagat);

14. Fretting corrosion- kaagnasan ng mga metal sa panahon ng paggalaw ng oscillatory ng dalawang ibabaw na may kaugnayan sa bawat isa sa ilalim ng impluwensya ng isang kinakaing unti-unting kapaligiran (halimbawa, ang pagkawasak ng dalawang ibabaw ng mga bahagi ng metal ng isang makina na mahigpit na bolted dahil sa panginginig ng boses sa isang oxidizing na kapaligiran na naglalaman ng oxygen).

Fretting corrosion

Ni proseso ng mekanismo   makilala sa pagitan ng kemikal at electrochemical kaagnasan ng mga metal:

1.   kaagnasan ng kemikal- ang pakikipag-ugnayan ng metal na may isang kinakaing unti-unti na kapaligiran, kung saan ang oksihenasyon ng metal at ang pagpapanumbalik ng sangkap na oxidative ng kinakaing unti-unting nangyayari sa isang kilos. Ang mga halimbawa ng ganitong uri ng kaagnasan ay mga reaksyon na nangyayari kapag ang mga istruktura ng metal ay nakikipag-ugnay sa oxygen o iba pang mga gas na nag-oxidizing sa mataas na temperatura (sa itaas 100 ° C):

2 Fe + O 2 \u003d FeO;

4FeO + 3O 2 \u003d 2Fe 2 O 3.

Kung, bilang isang resulta ng kaagnasan ng kemikal, ang isang tuluy-tuloy na film ng oxide ay nabuo na may sapat na malakas na pagdikit sa ibabaw ng istruktura ng metal, kung gayon ang pag-access ng oxygen sa metal ay impeded, ang kaagnasan ay bumabagal, at pagkatapos ay humihinto. Ang porous, hindi maayos na sumunod sa ibabaw ng istraktura ng film na oxide ay hindi pinoprotektahan ang metal mula sa kaagnasan. Kapag ang dami ng oxide ay mas malaki kaysa sa dami ng reaksyon na oksihenasyon ng metal at ang oksiheno ay may sapat na pagdikit sa ibabaw ng istruktura ng metal, ang naturang pelikula ay pinoprotektahan ang metal ng mabuti mula sa karagdagang pagkawasak. Ang kapal ng proteksiyon na film ng oxide ay nag-iiba mula sa maraming mga layer ng molekular (5-10) x10 –5 mm sa ilang mga microns.

Ang oksihenasyon ng materyal ng mga istruktura ng metal na nakikipag-ugnay sa daluyan ng gas ay nangyayari sa mga boiler, tsimenea ng mga silid ng boiler, heaters na pinaputok ng gas, mga heat exchangers na tumatakbo sa likido at solidong mga gasolina. Kung ang daluyan ng gas ay hindi naglalaman ng asupre dioxide o iba pang agresibo na mga impurities, at ang pakikipag-ugnayan ng mga istruktura ng metal na may daluyan ay naganap sa isang palaging temperatura sa kahabaan ng buong eroplano ng istraktura, kung gayon ang isang medyo makapal na oxide film ay magsisilbing isang medyo maaasahang proteksyon laban sa karagdagang kaagnasan. Ngunit dahil sa ang katunayan na ang thermal pagpapalawak ng metal at oxide ay naiiba, ang film ng oxide ay pinalabas sa mga lugar, na lumilikha ng mga kondisyon para sa karagdagang kaagnasan.

Ang kaagnasan ng gas ng mga istruktura ng bakal ay maaaring mangyari bilang isang resulta ng hindi lamang oxidative, ngunit din ang mga proseso ng pagbawas. Sa pamamagitan ng malakas na pagpainit ng mga istruktura ng bakal sa ilalim ng mataas na presyon sa isang daluyan na naglalaman ng hydrogen, ang huli ay nagkakalat sa bulk ng bakal at sinisira ang materyal ayon sa isang dobleng mekanismo - decarburization dahil sa pakikipag-ugnayan ng hydrogen na may carbon

Fe 3 OC + 2H 2 \u003d 3Fe + CH 4 O

at pagbibigay ng mga katangian ng brittleness sa bakal dahil sa pagwawasak ng hydrogen sa loob nito - "hydrogen brittleness".

2. Electrochemical corrosion- ang pakikipag-ugnayan ng isang metal na may isang kinakaing unti-unti medium (electrolyte solution), kung saan ang ionization ng mga metal atoms at ang pagpapanumbalik ng oxidizing na sangkap ng isang kinakaing unti-unting medium ay hindi nangyayari sa isa, ang pagkilos at ang kanilang bilis ay nakasalalay sa potensyal ng elektrod ng metal (halimbawa, bakal na rusting sa tubig sa dagat).

  Sa pakikipag-ugnay sa hangin, isang manipis na film ng kahalumigmigan ang lumilitaw sa ibabaw ng istraktura, kung saan ang mga impurities sa hangin, tulad ng carbon dioxide, natunaw. Sa kasong ito, ang mga solusyon ay nabuo na nagsusulong ng kaagnasan ng electrochemical. Ang iba't ibang mga bahagi ng ibabaw ng anumang metal ay may iba't ibang mga potensyal.

Ang mga kadahilanan para dito ay ang pagkakaroon ng mga dumi sa metal, iba't ibang pagproseso ng mga indibidwal na seksyon, hindi pantay na mga kondisyon (kapaligiran), kung saan mayroong iba't ibang mga seksyon ng ibabaw ng metal. Sa kasong ito, ang mga seksyon ng ibabaw ng metal na may mas maraming mga potensyal na elektronegative ay nagiging anodes at matunaw.

Ang electrochemical corrosion ay isang kumplikadong kababalaghan, na binubuo ng maraming mga pang-elementong proseso. Ang proseso ng anode ay nagpapatuloy sa mga site ng anod - ang mga metal ions (Me) ay pumasa sa solusyon, at ang labis na mga electron (e), na natitira sa metal, lumipat sa site ng katod. Sa mga seksyon ng katod ng ibabaw ng metal, ang labis na mga electron ay nasisipsip ng mga ions, atoms o electrolyte molekula (depolarizers), na naibalik:

e + D → [De],

kung saan ang D ay ang depolarizer; e ay isang elektron.

Ang kasidhian ng kinakaing unti-unting electrochemical na proseso ay nakasalalay sa rate ng reaksyon ng anodic, kung saan ipinapasa ang metal ion mula sa kristal na sala-sala patungo sa solusyon ng electrolyte, at ang katodiko, na binubuo sa assimilation ng mga electron na inilabas sa panahon ng anodic reaksyon.

Ang posibilidad ng paglipat ng isang metal ion sa isang electrolyte ay natutukoy sa pamamagitan ng lakas ng bono na may mga electron sa interstice ng crystal lattice. Ang mas malakas na bono sa pagitan ng mga electron at atoms, mas mahirap ang paglipat ng isang metal ion sa isang electrolyte. Sa mga electrolyte mayroong positibong sisingilin na mga particle - mga cation at negatibong sisingilin - anion. Ang mga anion at kation ay naglalagay ng mga molekula ng tubig sa kanilang sarili.

Ang istraktura ng mga molekula ng tubig ay tumutukoy sa polaridad nito. Ang isang pakikipag-ugnay ng electrostatic ay nangyayari sa pagitan ng mga sisingilin na mga ions at polar na tubig ng molekula, dahil sa kung saan ang mga polar water molecules sa isang tiyak na paraan ay nakatuon sa paligid ng mga anion at cations.

Sa panahon ng paglipat ng mga metal ion mula sa crystal na sala-sala sa solusyon ng electrolyte, isang katumbas na bilang ng mga elektron ay pinakawalan. Kaya, ang isang dobleng de-koryenteng layer ay nabuo sa interface ng metal-electrolyte, kung saan ang metal ay negatibong sisingilin, at positibo ang electrolyte; mayroong isang jump sa potensyal.

Ang kakayahan ng mga metal ion upang lumipat sa isang solusyon ng electrolyte ay nailalarawan sa pamamagitan ng potensyal ng elektrod, na ang katangian ng enerhiya ng isang dobleng layer ng kuryente.

Kapag naabot ang layer na ito ng potensyal na pagkakaiba, ang paglipat ng mga ions sa paghinto ng solusyon (isang set ng balanse ng estado).

Diagram ng kaagnasan: K, K '- cvesodic polarisez curves; A, A '- anode polarization curves.

Ni likas na pagkabigo ng kaagnasan   Ang mga sumusunod na uri ng kaagnasan ay nakikilala:

1. solido pangkalahatang kaagnasanna sumasaklaw sa buong ibabaw ng metal sa ilalim ng impluwensya ng kinakaing unti-unting kapaligiran. Ang patuloy na kaagnasan ay katangian ng bakal, aluminyo, sink at aluminyo na proteksiyon na coatings sa anumang mga kapaligiran kung saan ang pagtutol ng kaagnasan ng isang naibigay na materyal o coating metal ay hindi sapat.

Ang ganitong uri ng kaagnasan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang medyo pare-pareho na unti-unting pagtagos sa lalim ng metal sa buong ibabaw, i.e., isang pagbawas sa kapal ng seksyon ng elemento o ang kapal ng proteksiyon na patong na metal.

Sa kaso ng kaagnasan sa neutral, bahagyang alkalina at bahagyang acidic na mga kapaligiran, ang mga istruktura na elemento ay natatakpan ng isang nakikitang layer ng mga produkto ng kaagnasan, pagkatapos ng pag-alis ng mekanikal na kung saan sa purong metal ang ibabaw ng mga istraktura ay magaspang, ngunit walang halatang mga ulser, mga punto ng kaagnasan at mga bitak; sa panahon ng kaagnasan sa acidic (at para sa sink at aluminyo at sa alkalina) na kapaligiran, ang isang nakikitang layer ng mga produkto ng kaagnasan ay maaaring hindi mabuo.

Ang mga lugar na madaling kapitan ng ganitong uri ng kaagnasan, bilang isang panuntunan, ay makitid na mga crevice, gaps, mga ibabaw sa ilalim ng mga ulo ng mga bolts, nuts, iba pang mga lugar ng alikabok at kahalumigmigan na akumulasyon, dahil ang aktwal na tagal ng kaagnasan sa mga lugar na ito ay mas mahaba kaysa sa mga bukas na ibabaw.

Ang patuloy na kaagnasan ay nangyayari:

* uniporme na dumadaloy sa parehong rate sa buong ibabaw ng metal (halimbawa, kaagnasan ng carbon steel sa H 2 S0 4 solution);

* hindi pantay na nagpapatuloy na may hindi pantay na bilis sa iba't ibang bahagi ng ibabaw ng metal (halimbawa, kaagnasan ng carbon bakal sa tubig ng dagat);

* pumipili kung saan ang isang istrukturang sangkap ng haluang metal (grapisasyon ng cast iron) o isang bahagi ng haluang metal (dezincification ng tanso) ay nawasak.

2. lokal na kaagnasanna sumasakop sa mga indibidwal na seksyon ng ibabaw ng metal.

Lokal na kaagnasan   nangyayari:

* kaagnasan ng mantsa   ito ay pangkaraniwan para sa mga aluminyo, aluminyo at zing coatings sa mga kapaligiran kung saan ang kanilang paglaban sa kaagnasan ay malapit sa pinakamainam, at ang mga random na kadahilanan lamang ang maaaring magdulot ng lokal na kaguluhan ng estado ng katatagan ng materyal.

Ang ganitong uri ng kaagnasan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maliit na lalim ng pagtagos ng kaagnasan sa paghahambing sa transverse (sa ibabaw) na mga sukat ng mga sugat sa kaagnasan. Ang mga apektadong lugar ay natatakpan ng mga produkto ng kaagnasan tulad ng patuloy na kaagnasan. Kapag kinikilala ang ganitong uri ng kaagnasan, kinakailangan upang maitaguyod ang mga sanhi at pinagmumulan ng pansamantalang lokal na pagtaas sa agresibo ng daluyan dahil sa ingress ng likidong media (pampalapot, kahalumigmigan sa atmospera sa panahon ng pagtagas, atbp.) Papunta sa ibabaw ng istraktura, lokal na akumulasyon o pagpapataw ng mga asing-gamot, alikabok, atbp.

* kaagnasan ulser   tipikal para sa carbon at low-carbon na bakal (sa isang mas maliit na sukat para sa aluminyo, aluminyo at zing coatings) kapag nagpapatakbo ng mga istruktura sa likidong media at mga lupa.

Ang ulcerative corrosion ng mababang haluang metal na bakal sa ilalim ng mga kondisyon ng atmospheric ay madalas na nauugnay sa isang hindi kanais-nais na istruktura ng metal, i.e., na may isang nadagdagang dami ng mga hindi pagkakapinsala na pagkakasama, lalo na ang mga sulfide na may isang mataas na nilalaman ng mangganeso.

Ang peptic corrosion ay nailalarawan sa pamamagitan ng hitsura sa ibabaw ng istraktura ng mga indibidwal o maraming mga sugat, ang lalim at transverse na mga sukat ng kung saan (mula sa mga praksyon ng isang milimetro hanggang ilang milimetro) ay maihahambing.

Ito ay karaniwang sinamahan ng pagbuo ng makapal na mga layer ng mga produkto ng kaagnasan na sumasakop sa buong ibabaw ng metal o ang mga makabuluhang lugar sa paligid ng mga indibidwal na malalaking ulser (tipikal para sa kaagnasan ng mga hindi protektadong istrukturang bakal sa mga lupa). Ang peptiko na kaagnasan ng mga istruktura ng sheet, pati na rin ang mga elemento ng istruktura mula sa mga manipis na pader na tubo at hugis-parihaba na mga elemento ng isang saradong seksyon na may oras na ipinapasa sa pagbuo ng mga butas sa mga dingding hanggang sa ilang milimetro na makapal.

Ang mga ulser ay mga talamak na stress concentrator at maaaring maging mga nagsisimula ng pagsisimula ng mga bitak na nakakapagod at malutong na bali. Upang masuri ang rate ng ulcerative corrosion at hulaan ang pag-unlad nito sa susunod na panahon, ang average na rate ng pagtagos ng kaagnasan sa pinakamalalim na mga ulser at ang bilang ng mga ulser bawat yunit ng ibabaw. Ang mga data na ito ay dapat na higit na magamit sa pagkalkula ng kapasidad ng pagdadala ng mga elemento ng istruktura.

* pag-ikot ng kaagnasan   tipikal para sa mga alloy na aluminyo, kabilang ang anodized, at hindi kinakalawang na asero. Ang mababang haluang metal na haluang metal ay napakabihirang upang mai-corrode ang ganitong uri.

Halos isang kinakailangan para sa pagpapaunlad ng kaagnasan ng pitting ay ang epekto ng mga klorido, na maaaring maabot ang ibabaw ng mga istruktura sa anumang yugto, mula sa metallurgical production (pag-pick ng mga produktong pinagsama) hanggang sa operasyon (sa anyo ng mga asing-gamot, aerosols, dust).

Kung ang pag-upo ng kaagnasan ay napansin, kinakailangan upang matukoy ang mga mapagkukunan ng mga klorido at ang posibilidad na alisin ang kanilang mga epekto sa metal. Ang paglalagay ng kaagnasan ay pagkasira sa anyo ng hiwalay na maliit (hindi hihigit sa 1 - 2 mm ang lapad) at malalim (lalim na mas malaki kaysa sa mga nakahalang sukat) mga sugat.

* sa pamamagitan ng kaagnasan, na nagiging sanhi ng pagkasira ng metal sa pamamagitan ng (halimbawa, pag-pitting o peptic corrosion ng sheet metal);

* filamentous corrosionouskumakalat sa anyo ng mga thread higit sa lahat sa ilalim ng hindi metal na proteksyon na coatings (halimbawa, sa carbon steel sa ilalim ng isang varnish film);

* kaagnasan ng subsurfacesimula sa ibabaw, ngunit nakararami ang pagpapalawak sa ilalim ng ibabaw ng metal sa isang paraan na ang kabiguan at mga produkto ng kaagnasan ay puro sa ilang mga lugar sa loob ng metal; Ang kaagnasan ng subsurface ay madalas na nagiging sanhi ng pag-angol ng metal at delaminate (halimbawa, ang pagbuo ng mga bula sa ibabaw
  mahinang kalidad na pinagsama sheet sheet sa panahon ng kaagnasan o paggulo);

* intergranular corrosion katangian ng hindi kinakalawang na asero at pinatigas na haluang metal na aluminyo, lalo na sa mga lugar ng welding, at nailalarawan sa pamamagitan ng isang medyo pantay na pamamahagi ng maraming mga bitak sa mga malalaking lugar sa ibabaw ng mga istraktura. Ang lalim ng mga bitak ay karaniwang mas mababa sa kanilang laki sa ibabaw. Sa bawat site ng pag-unlad ng ganitong uri ng kaagnasan, ang mga bitak na halos sabay-sabay ay lumitaw mula sa maraming mga mapagkukunan, ang koneksyon kung saan sa mga panloob o operating stress ay hindi sapilitan. Sa ilalim ng isang optical mikroskopyo sa mga transverse section na gawa sa mga napiling mga sample, makikita na ang mga bitak ay nagpapalaganap lamang sa mga hangganan ng butil ng metal. Ang mga hiwalay na butil at bloke ay maaaring gumuho, na nagreresulta sa mga ulser at pagbabalat ng ibabaw. Ang ganitong uri ng kaagnasan ay humahantong sa isang mabilis na pagkawala ng lakas ng metal at pag-agas;

* kaagnasan ng kutsilyo- lokalisasyon ng metal na kaagnasan, na may anyo ng isang bingaw na may isang kutsilyo sa fusion zone ng mga welded joints sa lubos na agresibo na mga kapaligiran (halimbawa, mga kaso ng kaagnasan ng mga welded joints ng X18H10 chromium-nikel na bakal na may mataas na nilalaman ng carbon sa malakas na HN0 3).

* pag-crack ng kaagnasan   - isang uri ng quasi-brittle fracture ng bakal at may mataas na lakas na alloy na aluminyo sa ilalim ng impluwensya ng static na makitid na stress at agresibong media; nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng solong at maraming mga bitak na nauugnay sa konsentrasyon ng pangunahing mga nagtatrabaho at panloob na mga stress. Ang mga bitak ay maaaring magpalaganap sa pagitan ng mga kristal o sa ibabaw ng katawan ng mga butil, ngunit may isang mas mataas na bilis sa eroplano na normal sa mga pagkilos na stress kaysa sa ibabaw ng eroplano.

Ang carbon at mababang haluang metal na bakal at nadagdagan na lakas ay sumasailalim sa ganitong uri ng kaagnasan sa isang limitadong bilang ng mga kapaligiran: mainit na solusyon ng alkalis at nitrates, mga mixture ng СО - СО 2 - Н 2 - Н 2 О at sa mga kapaligiran na naglalaman ng ammonia o hydrogen sulfide. Ang pag-crack ng kaagnasan ng bakal na may mataas na lakas, tulad ng mataas na lakas na bolts, at mga haluang metal na may mataas na lakas ay maaaring bumuo sa mga kondisyon ng atmospera at sa iba't ibang mga likidong media.

Kapag itinatag ang katotohanan ng pinsala sa istraktura sa pamamagitan ng pag-crack ng kaagnasan, kinakailangan upang matiyak na walang mga palatandaan ng iba pang mga anyo ng quasi-brittle fracture (cold brittleness, pagkapagod).

* kaagnasan ng kaagnasannakuha sa pamamagitan ng metal bilang isang resulta ng kaagnasan (halimbawa, pagyakap ng hydrogen ng mga tubo mula sa mga high steels na lakas sa mga kondisyon ng mga balon ng langis ng hydrogen sulfide); ang pagkasira ay dapat maunawaan bilang pag-aari ng isang materyal na gumuho nang walang isang napapansin na pagsipsip ng mekanikal na enerhiya sa isang hindi mababalik na anyo.

Dami ng kaagnasan.   Ang rate ng pangkalahatang kaagnasan ay tinatantya ng pagkawala ng metal sa bawat yunit ng kaagnasan ,   halimbawa sa g / m 2 ․ ho sa pamamagitan ng rate ng pagtagos ng kaagnasan, i.e., sa pamamagitan ng isang pagbaba ng isang panig sa kapal ng isang buo na metal ( P), halimbawa sa mm / taon.

Sa pantay na kaagnasan P = 8,75K / ρsaan ρ   - metal density sa g / cm 3.   Para sa hindi pantay at lokal na kaagnasan, masuri ang maximum na pagtagos. Ayon sa GOST 13819-68, isang 10-point scale ng pangkalahatang pagtutol ng kaagnasan ay itinatag (tingnan ang talahanayan). Sa mga espesyal na kaso, ang K. ay maaaring masuri ng iba pang mga tagapagpahiwatig (pagkawala ng mekanikal na lakas at pag-agas, pagtaas sa paglaban sa elektrikal, pagbawas sa pagmuni-muni, atbp.), Na napili alinsunod sa uri ng K. at ang layunin ng produkto o disenyo.

  10-point scale para sa pagtatasa ng pangkalahatang pagtutol ng kaagnasan ng mga metal

Katatagan ng Group	Ang rate ng kaagnasan ng metal, mm / taon.	Kalidad
Ganap na lumalaban	| Mas mababa sa 0.001	1
Tunay na lumalaban	Sa paglipas ng 0.001 hanggang 0.005	2
	Sa paglipas ng 0.005 hanggang 0.01	3
Patuloy	Higit sa 0.01 hanggang 0.05	4
	Mahigit sa 0.05 hanggang 0.1	5
Mababang lumalaban	Higit sa 0.1 hanggang 0.5	6
	Mahigit sa 0.5 hanggang 1.0	7
Mababang lumalaban	Higit sa 1.0 hanggang 5.0	8
	Higit sa 5.0 hanggang 10.0	9
Hindi matatag	Higit sa 10.0	10

Kapag pumipili ng mga materyales na lumalaban sa iba't ibang mga agresibong kapaligiran sa ilang partikular na mga kondisyon, gumagamit sila ng mga sanggunian ng sanggunian ng kaagnasan at pagtutol ng kemikal ng mga materyales o nagsasagawa ng laboratoryo at full-scale (nang direkta sa lugar at sa hinaharap na paggamit) mga pagsubok ng kaagnasan ng mga sample, pati na rin ang buong mga semi-pang-industriya na yunit at mga patakaran ng pamahalaan. Ang mga pagsubok sa mga kondisyon na mas mahigpit kaysa sa pagpapatakbo ay tinatawag na pinabilis.

  Application ng iba't ibang mga pamamaraan ng proteksyon sa metal   mula sa kaagnasan ay nagbibigay-daan sa kaunting pag-minimize ng pagkawala ng metal mula sa kaagnasan. Depende sa mga sanhi ng kaagnasan, ang mga sumusunod na pamamaraan ng proteksyon ay nakikilala.

1) Pagproseso ng kapaligiran kung saan nangyayari ang kaagnasan. Ang kakanyahan ng pamamaraan ay alinman sa alisin mula sa kapaligiran ang mga sangkap na gumaganap ng papel ng isang depolarizer, o upang ihiwalay ang metal mula sa depolarizer. Halimbawa, ang mga espesyal na sangkap o kumukulo ay ginagamit upang alisin ang oxygen sa tubig.

Ang pag-alis ng oxygen mula sa isang kinakaingatan na kapaligiran ay tinatawag na deaeration.. Posible na mapabagal ang proseso ng kaagnasan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga espesyal na sangkap sa kapaligiran - mga inhibitor. Ang pabagu-bago ng isip at mga singaw na phase inhibitors ay malawakang ginagamit na pinoprotektahan ang ferrous at non-ferrous na mga produktong metal mula sa kaagnasan ng atmospera sa panahon ng pag-iimbak, transportasyon, atbp.

Ang mga inhibitor ay ginagamit para sa pagbagsak ng mga boiler ng singaw, para sa pagbaba mula sa mga basurang bahagi, at para sa pag-iimbak at paghahatid ng hydrochloric acid sa mga lalagyan ng bakal. Bilang mga organikong inhibitor, ang thiourea (pangalan ng kemikal ay carbon sulfide diamide C (NH 2) 2 S), diethylamine, urotropin (CH 2) 6 N 4) at iba pang mga derivatives ng amine ay ginagamit bilang mga organikong inhibitor.

Tulad ng mga hindi organikong mga inhibitor, ang mga silicates (mga compound ng metal na may silikon Si), ang mga nitrites (mga compound na may nitrogen N), ang mga alkali na metal dichromates, atbp ay ginagamit. Ang mekanismo ng pagkilos ng mga inhibitor ay ang kanilang mga molekula ay na-adsorbed sa ibabaw ng metal, na pumipigil sa paglitaw ng mga proseso ng elektrod.

2) Mga coatings ng proteksyon. Upang ihiwalay ang metal mula sa kapaligiran, ang iba't ibang uri ng coating ay inilalapat dito: mga barnis, pintura, coatings ng metal. Ang pinakakaraniwan ay mga coatings ng pintura, ngunit ang kanilang mga mekanikal na katangian ay mas mababa kaysa sa metal. Ang huli sa pamamagitan ng likas na katangian ng pagkilos na proteksiyon ay maaaring nahahati sa anodic at cathodic.

Mga Cood ng Anode. Kung ang isang metal ay pinahiran sa isa pa, mas maraming electronegative metal, pagkatapos kung ang mga kondisyon para sa electrochemical corrosion, ang patong ay masisira, sapagkat ito ay kumikilos bilang isang anode. Ang isang halimbawa ng isang anode coating ay ang kromo na idineposito sa bakal.

Mga coat ng Cathode. Sa patong ng katod, ang karaniwang potensyal ng elektrod ay mas positibo kaysa sa protektadong metal. Hangga't ang patong na layer ay ibubukod ang metal mula sa kapaligiran, ang electrochemical corrosion ay hindi nangyayari. Kung ang patong ng katod ay nasira, ito ay tumigil upang maprotektahan ang metal mula sa kaagnasan. Bukod dito, pinalalaki pa nito ang kaagnasan ng base metal, dahil sa nagreresultang pares ng galvanic, ang anode ay ang base metal, na masisira. Ang isang halimbawa ay ang patong ng lata sa bakal (lata na de lata).

Kaya, kung ihahambing ang mga katangian ng mga coatings ng anode at katod, maaari nating tapusin na ang mga coat ng anode ay pinaka-epektibo. Pinoprotektahan nila ang base metal kahit sa kaso ng paglabag sa integridad ng patong, habang ang mga coat ng katod ay pinoprotektahan lamang ang metal.

3) Proteksyon ng elektrokimikal. Mayroong dalawang uri ng proteksyon ng electrochemical: cathodic at proteksiyon. Sa parehong mga kaso, ang mga kondisyon ay nilikha para sa hitsura ng isang mataas na potensyal na electronegative sa protekturang metal.

Proteksyon ng pagtapak . Ang produkto na protektado mula sa kaagnasan ay konektado sa scrap metal mula sa isang mas electronegative metal (pagtapak). Katumbas ito sa paglikha ng isang cell galvanic kung saan ang tagapagtanggol ay anode at masisira. Halimbawa, upang maprotektahan ang mga istruktura sa ilalim ng lupa (mga pipeline), ang scrap metal (pagtapak) ay inilibing sa ilang distansya mula sa kanila, na kumokonekta sa istraktura.

Proteksyon ng Katoliko   naiiba sa pagtapak sa isang protektadong istraktura na matatagpuan sa electrolyte (tubig sa lupa) ay konektado sa katod ng isang panlabas na kasalukuyang mapagkukunan. Ang isang piraso ng metal na scrap ay inilalagay sa parehong daluyan, na konektado sa anode ng isang panlabas na kasalukuyang mapagkukunan. Ang scrap metal ay sumasailalim sa pagkawasak, sa gayon pinoprotektahan ang protektadong istraktura mula sa pagkasira.

Sa maraming mga kaso, ang metal ay nagpoprotekta laban sa kaagnasan ng isang matatag na film na oxide na nabuo sa ibabaw nito (halimbawa, ang Al 2 O 3 ay nabuo sa ibabaw ng aluminyo, na pinipigilan ang karagdagang oksihenasyon ng metal). Gayunpaman, ang ilang mga ions, tulad ng Cl -, ay sumisira sa mga nasabing pelikula at sa gayon ay madaragdagan ang kaagnasan.

Ang kaagnasan ng mga metal ay nagdudulot ng malaking pinsala sa ekonomiya. Ang sangkatauhan ay nagdurusa ng malaking pagkalugi sa materyal bilang isang resulta ng kaagnasan ng mga pipeline, mga bahagi ng makina, barko, tulay, mga istraktura ng dagat at kagamitan sa teknolohiya.

Ang kaagnasan ay humahantong sa pagbaba sa pagiging maaasahan ng mga kagamitan: mga high-pressure apparatus, steam boiler, metal container para sa mga nakakalason at radioactive na sangkap, turbine blades at rotors, sasakyang panghimpapawid, atbp. Ibinigay ang posibleng kaagnasan, kinakailangan upang labis na timbangin ang lakas ng mga produktong ito, na nangangahulugang dagdagan ang pagkonsumo ng metal, na humahantong sa mga karagdagang gastos sa ekonomiya. Ang katiwasayan ay humahantong sa downtime ng produksyon dahil sa pagpapalit ng mga nabigo na kagamitan, sa pagkawala ng mga hilaw na materyales at produkto (langis, gas, pagtagas ng tubig), sa mga gastos sa enerhiya upang mapagtagumpayan ang karagdagang pagtutol na sanhi ng pagbawas sa mga seksyon ng daloy ng mga tubo dahil sa pagpapalabas ng kalawang at iba pang mga produkto ng kaagnasan . Ang kaagnasan ay humahantong din sa kontaminasyon ng produkto, at samakatuwid sa isang pagbawas sa kalidad nito.

Ang mga gastos sa pagbawi ng mga pagkalugi na nauugnay sa kaagnasan ay tinatantya sa bilyun-bilyong rubles bawat taon. Tinantiya ng mga eksperto na sa mga binuo bansa ang gastos ng mga pagkalugi na nauugnay sa kaagnasan ay 3 ... 4% ng gross pambansang kita.

Sa loob ng mahabang panahon ng masinsinang gawain ng metalurhiko na industriya, isang malaking halaga ng metal ang naamoy at na-convert sa mga produkto. Ang metal na ito ay patuloy na nakakasama. Ang ganitong sitwasyon ay nabuo na ang pagkawala ng metal mula sa kaagnasan sa mundo ay tungkol sa 30% ng taunang paggawa nito. Ito ay pinaniniwalaan na 10% ng corroded metal ay nawala (higit sa lahat sa anyo ng kalawang) irretrievably. Marahil sa hinaharap ang isang balanse ay maitatag kung saan halos humigit-kumulang na metal ang mawawala mula sa kaagnasan dahil ito ay muling mapupuksa. Mula sa nabanggit ay sumusunod na ang pinakamahalagang problema ay ang paghahanap para sa bago at pagpapabuti ng mga lumang pamamaraan ng proteksyon laban sa kaagnasan.

Mga Sanggunian

Kozlovsky A.S. Roofing - M .: "Mas Mataas na Paaralan", 1972

Akimov G.V., Mga Batayan ng doktrina ng kaagnasan at proteksyon ng metal, M., 1946;

Tomashov N. D., Ang teorya ng kaagnasan at proteksyon ng metal, M., 1959;

Mga Evans, Yu P. P., Pagkakisan at oksihenasyon ng mga metal, trans. mula sa English., M., 1962;

Rosenfeld I. L., Kaagnasan ng Atmospheric ng mga metal, M., 1960;

Electrochemical corrosion   - Ang pinaka-karaniwang anyo ng kaagnasan. Ang electrochemical ay nangyayari kapag nakikipag-ugnay ang metal sa nakapalibot na electrolytically conductive medium. Sa kasong ito, ang sangkap na oksihenasyon ng daluyan ng kinakaing unti-unti ay hindi naibalik nang sabay-sabay sa ionization ng mga metal atoms at ang kanilang mga bilis ay nakasalalay sa potensyal ng elektrod ng metal. Ang ugat ng electrochemical corrosion ay ang thermodynamic na kawalang-tatag ng mga metal sa kanilang mga kapaligiran. Ang pagbomba ng isang pipeline, tapiserya sa ilalim ng isang sasakyang pandagat, iba't ibang mga istruktura ng metal sa himpapawid ay, at marami pa, mga halimbawa ng kaagnasan ng electrochemical.

Kasama sa electrochemical corrosion ang mga naturang uri ng lokal na pinsala bilang pitting, intergranular corrosion, crevice. Bilang karagdagan, ang mga proseso electrochemical corrosion   nangyayari sa lupa, kapaligiran, dagat.

  Ang mekanismo ng kaagnasan ng electrochemical   maaaring magpatuloy sa dalawang paraan:

1) Homogenous na mekanismo ng electrochemical corrosion:

Natugunan ang layer ng ibabaw. itinuturing bilang homogenous at homogenous;

Ang dahilan para sa paglusaw ng metal ay ang thermodynamic posibilidad ng paglitaw ng katod o anodic na pagkilos;

Ang mga seksyon ng K at A ay lumilipat sa ibabaw ng oras;

Ang rate ng electrochemical corrosion ay nakasalalay sa kinetic factor (oras);

Ang isang homogenous na ibabaw ay maaaring isaalang-alang bilang isang naglilimita kaso, na maaaring mapagtanto sa mga likidong metal.

2) Ang heterogenous na mekanismo ng electrochemical corrosion:

Para sa mga hard metal, ang ibabaw ay hindi homogenous, sapagkat ang iba't ibang mga atom ay sumakop sa iba't ibang mga posisyon sa kristal na sala-sala sa haluang metal;

Ang pagiging heograpiya ay sinusunod sa pagkakaroon ng mga foreign inclusions sa haluang metal.

Ang electrochemical corrosion ay may ilang mga tampok: nahahati ito sa dalawang sabay na mga proseso ng pagpapatuloy (cathodic at anodic), na kinetically umaasa sa bawat isa; sa ilang mga bahagi ng ibabaw, ang electrochemical corrosion ay maaaring tumagal sa isang lokal na karakter; pagkabulok ng pangunahing natutugunan. nangyayari nang tumpak sa anod.

Ang ibabaw ng anumang metal ay binubuo ng maraming microelectrodes short-circuited sa pamamagitan ng metal mismo. Ang pakikipag-ugnay sa daluyan ng kinakaing unti-unti, ang nagresultang mga cell galvanic ay nag-aambag sa pagkasira ng electrochemical nito.

  Ang mga sanhi ng mga lokal na galvanic cells ay maaaring ibang-iba:

1) haluang metal heterogeneity

Nakilala ang kawalang-hanggan. mga phase dahil sa heterogeneity ng haluang metal at pagkakaroon ng micro- at macroinclusions;

Ang hindi pagkakapareho ng mga pelikulang oksido sa ibabaw dahil sa pagkakaroon ng macro- at micropores, pati na rin ang hindi pantay na pagbuo ng mga pangalawang mga produkto ng kaagnasan;

Ang pagkakaroon ng mga hangganan ng butil ng kristal sa ibabaw, paglabas ng dislokasyon sa ibabaw, at anisotropy ng kristal.

2) heterogeneity ng medium

Ang lugar na may limitadong pag-access ng ahente ng oxidizing ay magiging anode na may kaugnayan sa lugar na may libreng pag-access, na nagpapabilis ng kaagnasan ng electrochemical.

3) heterogeneity ng mga pisikal na kondisyon

Pag-iilaw (irradiated area - anode);

Ang impluwensya ng mga panlabas na alon (ang lugar ng pagpasok ng kalat-kalat na kasalukuyang ay ang katod, ang lugar ng exit ay ang anode);

Ang temperatura (na may kaugnayan sa mga malamig na lugar, pinainit ay anod), atbp.

Kapag nagpapatakbo ang isang galvanic cell, dalawang proseso ng elektrod ang nagaganap nang sabay-sabay:

  Anode   - ang mga metal na ion ay pumasa sa solusyon

Fe → Fe 2+ + 2e

Isang reaksyon ng oksihenasyon na nagaganap.

Katoliko   - Ang labis na mga electron ay assimilated ng mga molekula o atomo ng electrolyte, na pagkatapos ay naibalik. Ang isang pagbawas reaksyon ay nagaganap sa katod.

O 2 + 2H 2 O + 4e → 4OH - (pagbawas sa oxygen sa neutral, alkalina na media)

O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O (pag-ubos ng oxygen sa acidic media)

2 H + + 2e → H 2 (na may pagpapaubos ng hydrogen).

Ang pag-preno ng proseso ng anode ay humahantong din sa pagsugpo sa katod.

Kaagnasan ng metal   nangyayari nang tumpak sa anode.

Kapag ang dalawang electrically conductive phase ay nakikipag-ugnay (halimbawa, nakilala. - medium), kapag ang isa sa kanila ay positibong sisingilin at ang iba ay negatibo, isang potensyal na pagkakaiba ang lumitaw sa pagitan nila. Ang kababalaghan na ito ay nauugnay sa hitsura ng isang dobleng layer ng kuryente (DEL). Ang mga singil na particle ay matatagpuan asymmetrically sa hangganan ng phase.

Ang potensyal na tumalon sa proseso ng electrochemical corrosion ay maaaring mangyari dahil sa dalawang kadahilanan:

Sa isang sapat na mataas na enerhiya ng hydration, ang mga metal ion ay maaaring mag-detach at makapasa sa solusyon, mag-iiwan ng isang katumbas na bilang ng mga electron sa ibabaw na matukoy ang negatibong singil nito. Ang isang negatibong singil na ibabaw ay nakakaakit ng mga c cation sa mismong sarili. mula sa solusyon. Kaya sa hangganan ng phase mayroong isang double electric layer.

Ang mga kuryenteng electrolyte ay pinalabas sa ibabaw ng metal. Ito ay humahantong sa ang katunayan na ang ibabaw ay natutugunan. nakakakuha ng isang positibong singil, na may mga anion ng solusyon ay bumubuo ng isang dobleng layer ng kuryente.

Minsan ang isang sitwasyon ay lumitaw kapag ang ibabaw ay hindi sisingilin at, nang naaayon, walang DES. Ang potensyal na kung saan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod ay tinatawag na zero na potensyal na singil (φ N). Ang bawat metal ay may sariling potensyal na singil sa zero.

Ang laki ng mga potensyal ng elektrod ay may napakalaking epekto sa likas na katangian ng proseso ng kaagnasan.

Ang potensyal na tumalon sa pagitan ng dalawang phase ay hindi masusukat, ngunit ang paggamit ng paraan ng kabayaran posible upang masukat ang electromotive force ng elemento (EMF), na binubuo ng isang sanggunian na elektrod (ang potensyal nito ay sinasabing kinuha bilang zero) at ang elektrod sa ilalim ng pag-aaral. Bilang isang sanggunian na elektrod, kinuha ang isang karaniwang hydrogen electrode. Ang EMF ng isang galvanic cell (karaniwang hydrogen electrode at ang cell sa ilalim ng pag-aaral) ay tinatawag na potensyal ng elektrod. Ang pilak na klorido, calomel, saturated tanso sulpate ay maaari ring magsilbing sanggunian electrodes.

1953 International Convention sa Stockholm kapag nagre-record, napagpasyahan na palaging ilagay ang sanggunian na elektrod sa kaliwa. Sa kasong ito, kalkulahin ang EMF bilang potensyal na pagkakaiba ng kanan at kaliwang mga electrodes.

E \u003d Vp - Vl

Kung ang isang positibong singil sa loob ng system ay lumilipat mula kaliwa hanggang kanan, ang emf ng elemento ay itinuturing na positibo, habang

E max \u003d - (ΔG T) / mnF,

kung saan F ang bilang ng Faraday. Kung ang mga positibong singil ay lumilipat sa kabaligtaran ng direksyon, kung gayon ang hitsura ay magiging katulad:

E max \u003d + (ΔG T) / mnF.

Sa kaagnasan sa mga electrolyte, ang pinaka-karaniwang at makabuluhan ay ang adsorption (adsorption ng mga cations o anion sa hangganan ng phase) at mga potensyal ng elektrod (paglipat ng mga cation mula sa metal hanggang electrolyte o vice versa).

Ang potensyal ng elektrod na kung saan ang metal ay nasa balanse na may sariling mga ion ay tinatawag na balanse (mababaligtad). Ito ay nakasalalay sa likas na katangian ng phase ng metal, ang solvent, temperatura ng electrolyte, ang aktibidad ng mga meth ion.

Ang potensyal ng balanse sumunod sa Nernst equation:

E \u003d E ο + (RT / nF) Lnα Me n +

kung saan, E - standard na potensyal na natutugunan .; R ang molar gas pare-pareho; n ay ang antas ng oksihenasyon ng ion met .; T ang temperatura; Ang F ay ang Faraday number; α Me n + ang aktibidad ng natutugunan.

Sa naitatag na potensyal na balanse, ang electrochemical corrosion ay hindi sinusunod.

Kung ang isang de-koryenteng kasalukuyang dumaan sa elektrod, ang balanse na estado ay nilabag. Ang potensyal ng elektrod ay nag-iiba depende sa direksyon at kasalukuyang lakas. Ang isang pagbabago sa potensyal na pagkakaiba, na humahantong sa pagbaba sa kasalukuyang lakas, ay karaniwang tinatawag na polariseysyon. Ang pagbaba sa polarizability ng mga electrodes ay tinatawag na depolarization.

Ang rate ng electrochemical corrosion ay mas mababa, mas malaki ang polariseysyon. Ang polariseysyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng laki ng overvoltage.

Mayroong tatlong uri ng polariseysyon:

Electrochemical (kapag nagpapabagal sa mga proseso ng anode o katod);

Konsentrasyon (sinusunod kapag ang bilis ng diskarte ng depolarizer sa ibabaw at ang pag-alis ng mga produkto ng kaagnasan ay mababa);

Phase (nauugnay sa pagbuo ng isang bagong yugto sa ibabaw).

Ang electrochemical corrosion ay sinusunod din sa pakikipag-ugnay sa dalawang hindi magkakatulad na metal. Sa electrolyte, bumubuo sila ng isang pares ng galvanic. Ang mas electronegative ng mga ito ang magiging anode. Ang anode sa proseso ay unti-unting matunaw. Sa kasong ito, mayroong isang pagbagal o kahit na kumpletong pagtigil ng electrochemical corrosion sa katod (mas electropositive). Halimbawa, kapag nakikipag-ugnay sa duralumin sa nikel sa dagat, ang duralumin ay matindi na matunaw.

Ang electrochemical corrosion ay isang proseso ng pagkasira ng isang metal bilang isang resulta ng pagkakalantad sa mga galvanic cells, ang pagbuo ng kung saan ay posible sa isang kinakaing unti-unting kapaligiran.

1

Karaniwan, ang kaagnasan ng metal ay nauunawaan na nangangahulugang ang oksihenasyon nito sa ilalim ng impluwensya ng mga acid, na naroroon sa mga solusyon sa pakikipag-ugnay sa isang produktong metal, o oxygen sa hangin. Karamihan sa mga madalas na nakakaapekto sa mga metal na matatagpuan sa kaliwa ng hydrogen sa tinatawag na serye ng mga stress. Gayunpaman, maraming iba pang mga materyales (hindi metal), tulad ng pagbuo ng kongkreto, napapailalim din sa pagkasira ng kaagnasan.

Ang kaagnasan ay nangyayari bilang isang resulta ng anumang proseso ng electrochemical o kemikal. Para sa kadahilanang ito, kaugalian na hatiin ito sa electrochemical at kemikal.

Ang kaagnasan ay humahantong sa iba't ibang pagkasira ng materyal, na maaaring maging:

• hindi pantay at pantay;
• lokal at tuloy-tuloy.

Kung ang metal ay nakakaranas ng mga mekanikal na stresses bilang karagdagan sa negatibong impluwensya ng kapaligiran, mayroong isang activation (at malaki) ng lahat ng mga manifestation ng kaagnasan, na sanhi ng pagkawasak ng mga pelikulang oxide sa ibabaw ng mga produkto at pagbaba sa thermal katatagan ng materyal.

Ito ay nagkakahalaga na sabihin na sa ilang mga kaso, ang mga proseso ng kaagnasan ay nagdudulot ng paggaling, at hindi ang oksihenasyon ng mga sangkap na kasama sa iba't ibang mga haluang metal. Ang isang kapansin-pansin na halimbawa nito ay ang pagbawas ng mga karbohidrat na nilalaman sa maraming mga steel na may hydrogen (tulad ng isang hindi pamantayang proseso ay nangyayari sa mataas na temperatura at mga presyon).

2

Ang ganitong kaagnasan ay kinikilala bilang ang pinaka-karaniwan. Lumilitaw ito sa kaso kapag ang isang daluyan na nailalarawan sa pamamagitan ng electrolytic conductivity ay nakikipag-ugnay sa isang metal. Sa madaling salita, ang kawalang-tatag (thermodynamic) ng mga metal sa mga kapaligiran kung saan matatagpuan ang mga ito ay maaaring ligtas na tinatawag na pangunahing sanhi nito. Ang mga halimbawa ng gayong kaagnasan na kilala sa sinumang tao ay rusting sa bukas na hangin ng mga istruktura at mga produkto na gawa sa cast iron at iba't ibang mga marka ng bakal (at iba pa), ang mga ilalim ng mga barko sa tubig sa dagat, mga utility at pipeline kung saan dinadala ang iba't ibang mga likido at agresibong compound.

Ang isang elemento ng kaagnasan (ito ay karaniwang tinatawag na galvanic) ay nabuo kapag ang dalawang metal na may iba't ibang mga potensyal (redox) ay nakikipag-ugnay. Ang nasabing elemento ay isang ordinaryong sarado na uri na galvanic cell. Sa cell na ito, ang isang metal na may isang mas mababang potensyal ay dahan-dahang natutunaw, at ang pangalawang sangkap (na may mas mataas na potensyal) ay karaniwang hindi binabago ang estado nito.

Ang ganitong mga pagbabago ay madalas na nakalantad sa mga metal kung saan ang halaga ng negatibong potensyal ay mataas. Sa kanila, ang proseso ng rusting (ang pagbuo ng isang bahagi ng kaagnasan) ay nagsisimula na kapag ang isang maliit na dami ng pagsasama ng dayuhan ay pumapasok sa ibabaw.

3

Ang inilarawan na mga cell galvanic ay nabuo para sa iba't ibang mga kadahilanan. Una sa lahat, maaari silang mabuo dahil sa heterogeneity ng haluang metal, na humahantong sa:

• hindi pantay na pamamahagi ng mga pelikulang oksido sa ibabaw ng materyal;
• heterogeneity ng metal phase;
• ang pagkakaroon ng mga kristal sa mga hangganan ng butil;
• mga pagkakaiba-iba sa pagbuo ng pangalawang produkto ng kalawang;
• anisotropy ng mga kristal.

Gayundin, ang mga cell galvanic ay lumabas dahil sa mga sumusunod na kadahilanan:

• mga inhomogeneities ng temperatura, epekto ng mga panlabas na alon at pag-iilaw;
• ang pagkakaroon ng mga zone kung saan ang ahente ng oxidizing ay pumapasok sa isang limitadong paraan.

Ito ay palaging kinakailangan na tandaan na ang electrochemical rusting ay nagpapahiwatig ng paglitaw ng dalawang proseso nang sabay-sabay - ang anodic at cathodic. Mula sa punto ng view ng kinetics, direktang nauugnay ang mga ito. Ang base metal ay laging natutunaw sa anode (reaksyon ng oksihenasyon).

Ang proseso ng katodiko ay nauunawaan na nangangahulugang isang sitwasyon kung saan ang "labis" na mga electron ay nasisipsip ng mga atomo o mga molekula ng isang electrolyte. Pagkatapos nito ay nangyayari ang pagbawi ng elektron. Ang proseso ng katod ay nagpapabagal kung ang isang pagbagal ng proseso ng anode ay nabanggit. Tulad ng nakikita mo, ang mekanismo ng electrochemical corrosion ay napaka-simpleng maunawaan. Ang sinumang tao ay maaaring makitungo dito.

4

Sa pamamagitan ng tulad ng isang kababalaghan ay sinadya ang pagkawasak ng metal na sanhi ng pakikipag-ugnay sa corrosive medium at ang materyal. Bukod dito, sa isang pakikipag-ugnay, dalawang proseso ang agad na sinusunod:

• ang nakapapawi na kapaligiran ay naibalik;
• ang metal ay na-oxidized.

Ang electrochemical corrosion ng mga metal ay naiiba sa kaagnasan ng kemikal na ang huli ay nagpapatuloy nang walang electric current. At ang ugat ng mga uri ng kaagnasan na ito, na kung saan ay hindi matatag na thermodynamic, ay nananatiling hindi nagbabago. Ang mga metal ay madaling lumipat sa iba't ibang estado (kabilang ang mas matatag), at sa kasong ito, ang pagbaba sa kanilang potensyal na thermodynamic.

• sa mga likidong formulasi na hindi naiuri bilang mga electrolytes;
• gas.

Ang mga likido na hindi electrolyte ay may kasamang mga compound na hindi magagawang magsagawa ng isang electric current:

• hindi tulagay: asupre sa tinunaw na estado, likido bromine;
• organic: gasolina, kerosene, chloroform at iba pa.

Ang mga hindi electrolyte sa purong anyo ay hindi makipag-ugnay sa mga metal. Ngunit sa hitsura ng isang napakaliit na bilang ng mga dumi sa likido, ang kaagnasan ng kemikal ng mga metal "nagsisimula" kaagad (at napaka marahas). Sa mga sitwasyong ito na nagaganap din ang reaksyon sa nakataas na temperatura, ang rusting ay magaganap nang mas masinsinang. At kung ang tubig ay pumapasok sa mga di-electrolytic na likido, ang mekanismo ng kaagnasan ng electrochemical, na inilarawan namin sa itaas, ay magsisimula.

Ang proseso ng rusting (kemikal) na madalas na napupunta sa limang yugto:

• una, ang isang oxidizing agent ay lumalapit sa ibabaw ng metal;
• ang chemisorption ng reagent ay nagsisimula sa ibabaw;
• pagkatapos nito, ang isang pelikulang oksido ay nagsisimula upang mabuo (ang pakikipag-ugnay ng isang metal at isang ahente ng oxidizing);
• ang pagsipsip ng materyal at mga oxides ay napansin;
• pagsasabog sa likido na hindi electrolyte ng mga oxides ay naayos.

Ang dalawang yugto na ipinahiwatig ng huli ay hindi minarkahan sa bawat oras.

5

Sa ilalim ng impluwensya ng mga gas, ang mga ibabaw ng metal ay maaaring masira kapag mayroong isang mataas na temperatura. Tinatawag ng mga eksperto ang hindi pangkaraniwang gas corrosion na ito, na kinikilala bilang ang pinaka-karaniwang pagkakaiba-iba ng rusting kemikal. Ang pagkakaiba-iba ng prosesong ito na kilala sa lahat ay ang pakikipag-ugnay sa oxygen at isang metal na ibabaw, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng dalawang tagapagpahiwatig:

• presyon sa isang tiyak na temperatura ng dissociation ng singaw ng oxide;
• presyon (bahagyang) ng oxygen.

Kung ang presyon ng oxygen ay mas mababa sa presyon ng dissociation, lilitaw ang isang purong metal; kung higit pa, nabuo ang isang oxide. Sa pantay na halaga, ang reaksyon ay magiging ganap na balanse. Sa isip nito, madaling makalkula sa kung anong mga temperatura ang may panganib ng kaagnasan.

Nagpapatuloy ang kaagnasan ng kemikal sa iba't ibang bilis. Ang tiyak na halaga ng huli ay nakasalalay sa mga sumusunod na kadahilanan:

• mga katangian ng mga produkto ng kaagnasan;
• mga tampok ng kapaligiran ng gas;
• temperatura
• ang oras kung saan ang pakikipag-ugnayan ng metal sa medium ay nabanggit;
• mga uri at komposisyon ng mga haluang metal o tampok na metal.

Kabilang sa lahat ng umiiral na mga uri ng pagkawasak ng mga metal, electrochemical corrosion, na nangyayari bilang isang resulta ng pakikipag-ugnay nito sa isang electrolytically conductive medium, ay madalas na nakatagpo. Ang pangunahing dahilan para sa hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang thermodynamic na kawalang-tatag ng mga metal sa mga kapaligiran na nakapaligid sa kanila.

Maraming mga bagay at istraktura ang napapailalim sa ganitong uri ng kaagnasan:

• gas at pipelines ng tubig;
• elemento ng mga sasakyan;
• iba pang mga konstruksyon na gawa sa metal.

Ang mga proseso ng kaagnasan, iyon ay, kalawang, ay maaaring mangyari sa kapaligiran, sa lupa, at maging sa tubig na asin. Ang paglilinis ng mga istruktura ng metal mula sa mga pagpapakita ng kaagnasan ng electrochemical ay isang kumplikado at napakahabang proseso, samakatuwid, mas madaling mapigilan ang paglitaw nito.

Pangunahing mga varieties

Kapag nangyayari ang kaagnasan sa mga electrolyte, ang enerhiya ng kemikal ay na-convert sa elektrikal na enerhiya. Kaugnay nito, tinatawag itong electrochemical. Nakaugalian na makilala ang mga sumusunod na uri ng electrochemical corrosion.

Intergranular

Ang intergranular corrosion ay tumutukoy sa tulad ng isang mapanganib na kababalaghan kung saan ang mga hangganan ng butil ng nikel, aluminyo at iba pang mga metal ay pinipili nang pinipili. Bilang isang resulta, ang lakas at plastik na mga katangian ng materyal ay nawala. Ang pangunahing panganib sa ganitong uri ng kaagnasan ay hindi palaging nakikita ang paningin.

Naglalagay

Ang paglalagay ng electrochemical corrosion ay isang point lesion ng mga indibidwal na seksyon sa ibabaw ng tanso at iba pang mga metal. Nakasalalay sa likas na katangian ng sugat, may sarado, bukas, pati na rin ang pag-pitting ng ibabaw. Ang laki ng mga apektadong lugar ay maaaring mag-iba mula sa 0.1 mm hanggang 1.5 mm.

Crevice

Ang crevice electrochemical corrosion ay karaniwang tinatawag na pinahusay na proseso ng pagkasira ng mga istruktura ng metal sa mga lokasyon ng mga bitak, gaps at bitak. Maaaring mangyari ang kaagnasan ng crevice sa hangin, mga mixtures ng gas, at tubig sa dagat. Ang ganitong uri ng pagkasira ay katangian ng mga pipeline ng gas, ang mga ilalim ng mga barko at maraming iba pang mga bagay.

Ang kati ay karaniwan sa ilalim ng mga kondisyon ng isang maliit na halaga ng mga ahente ng oxidizing dahil sa isang mahirap na diskarte sa mga dingding ng puwang. Ito ay humahantong sa akumulasyon ng mga kinakaing unti-unting mga produkto sa loob ng mga gaps. Ang electrolyte na nakapaloob sa panloob na puwang ng agwat ay maaaring magbago dahil sa hydrolysis ng mga produkto ng kaagnasan.

Upang maprotektahan ang mga metal mula sa kaagnasan ng crevice, kaugalian na mag-aplay ng ilang mga pamamaraan:

• pag-sealing ng mga gaps at crevice;
• proteksyon ng electrochemical;
• proseso ng pagsugpo.

Bilang mga prophylactic na pamamaraan, tanging ang mga materyales na hindi bababa sa kalawang ang dapat gamitin, pati na rin nang maayos at rasyonal na pagdidisenyo ng mga pipelines ng gas at iba pang mahahalagang bagay.

Ang wastong pag-iwas sa maraming mga kaso ay isang mas simpleng proseso kaysa sa kasunod na paglilinis ng mga istruktura ng metal mula sa matigas na kalawang.

Paano ipinakita ang iba't ibang mga uri ng kaagnasan?

Bilang halimbawa ng kurso ng proseso ng kaagnasan, maaari nating banggitin ang pagkasira ng iba't ibang mga aparato, mga sangkap ng kotse, pati na rin ang anumang mga istraktura na gawa sa metal at matatagpuan:

• sa himpapawid;
• sa tubig - dagat, mga ilog na nakapaloob sa lupa at sa ilalim ng lupa;
• sa mga teknikal na kapaligiran, atbp.

Sa proseso ng rusting, ang metal ay nagiging isang multi-electronic galvanic cell. Kaya, halimbawa, kung ang tanso at bakal ay nakikipag-ugnay sa isang electrolytic medium, ang tanso ay ang katod, at ang bakal ay anode. Ang pagbibigay ng mga electron sa tanso, bakal sa anyo ng mga ions ay pumapasok sa solusyon. Ang mga ion ng hydrogen ay nagsisimulang lumipat patungo sa tanso at pinalabas doon. Nagiging mas at mas negatibo, ang cathode sa lalong madaling panahon ay magiging katumbas ng potensyal ng anode, bilang isang resulta ng kung saan ang proseso ng kaagnasan ay nagsisimula upang pabagalin.

Ang iba't ibang mga uri ng kaagnasan ay nagpapakita ng kanilang sarili sa iba't ibang paraan. Mas masidhi, ang electrochemical corrosion manifests mismo sa mga kasong iyon kapag mayroong mga inclusions ng metal na may mas kaunting aktibidad sa katod kumpara sa corroding - ang kalawang ay lumilitaw sa kanila nang mas mabilis at medyo nagpapahayag.

Ang paglitaw ng kaagnasan ng atmospheric ay nangyayari sa mahalumigmig na hangin at normal na temperatura. Sa kasong ito, ang isang pelikula ng kahalumigmigan na may natunaw na oxygen ay nabuo sa ibabaw ng metal. Ang proseso ng pagkawasak ng metal ay nagiging mas matindi sa pagtaas ng halumigmig ng hangin at ang nilalaman ng mga gas na gasolina ng carbon at asupre, na ibinigay na:

• basag;
• pagkamagaspang;
• iba pang mga kadahilanan na nagpapadali sa proseso ng paghalay.

Ang kaagnasan ng lupa ay higit na nakakaapekto sa iba't ibang mga istruktura sa ilalim ng lupa, mga pipeline ng gas, mga cable at iba pang mga istraktura. Ang pagkasira ng tanso at iba pang mga metal ay nangyayari dahil sa kanilang malapit na pakikipag-ugnay sa kahalumigmigan ng lupa, na naglalaman din ng natunaw na oxygen. Ang pagkasira ng mga pipeline ay maaaring mangyari anim na buwan pagkatapos ng petsa ng kanilang konstruksiyon kung ang lupa kung saan sila naka-install ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng kaasiman.

Sa ilalim ng impluwensya ng mga naliligaw na mga alon na nagmula sa mga dayuhang bagay, nangyayari ang pag-ikot ng kuryente. Ang mga pangunahing mapagkukunan nito ay mga de-koryenteng daanan ng tren, mga linya ng kuryente, pati na rin ang mga espesyal na pag-install na nagpapatakbo sa isang palaging electric current. Sa isang mas malaking lawak, ang ganitong uri ng kaagnasan ay nagtutulak sa pagkasira ng:

• gas pipelines;
• lahat ng uri ng mga istraktura (tulay, hangars);
• mga kable ng kuryente;
• mga linya ng langis.

Ang pagkilos ng kasalukuyang provoke ang hitsura ng mga seksyon ng pasukan at exit ng mga electron - iyon ay, mga katod at anod. Ang pinaka-matinding proseso ng mapanirang ay tiyak sa mga lugar na may mga anod, kaya ang kalawang ay mas kapansin-pansin sa kanila.

Ang kaagnasan ng mga indibidwal na sangkap ng mga pipeline ng gas at mga pipeline ng tubig ay maaaring sanhi ng katotohanan na ang proseso ng kanilang pag-install ay halo-halong, iyon ay, nangyayari gamit ang iba't ibang mga materyales. Ang pinakakaraniwang mga halimbawa ay ang pag-iingat ng kaagnasan na nagaganap sa mga elemento ng tanso, pati na rin ang kaagnasan ng bimetal.

Sa isang halo-halong pag-install ng mga elemento ng bakal na may mga haluang metal na tanso at zinc, ang proseso ng kaagnasan ay hindi gaanong kritikal kaysa sa paghahagis ng tanso, iyon ay, na may tanso, zinc at mga haluang metal. Ang kaagnasan ng pipeline ay maiiwasan gamit ang mga espesyal na pamamaraan.

Mga Paraan ng Proteksyon ng Rust

Ang iba't ibang mga pamamaraan ay ginagamit upang labanan ang nakamamatay na kalawang. Isaalang-alang ang mga pinaka-epektibo.

Paraan number 1

Ang isa sa mga pinakatanyag na pamamaraan ay ang proteksyon ng electrochemical ng cast iron, bakal, titan, tanso at iba pang mga metal. Ano ang batay sa?

Ang pagproseso ng electrochemical ng mga metal ay isang espesyal na pamamaraan na naglalayong baguhin ang hugis, sukat at pagkamagaspang sa ibabaw ng pamamagitan ng anodic na paglusaw sa isang electrolyte sa ilalim ng impluwensya ng kasalukuyang electric.

Upang magbigay ng maaasahang proteksyon laban sa kalawang, kinakailangan na tratuhin ang mga ito sa mga espesyal na ahente kahit na bago simulan ang paggamit ng mga produktong metal, na sa kanilang komposisyon ay naglalaman ng iba't ibang mga sangkap ng organikong at tulagay na pinagmulan. Pinapayagan ka ng pamamaraang ito upang maiwasan ang hitsura ng kalawang sa isang tiyak na oras, ngunit sa paglaon ay kailangan mong i-update ang patong.

Ang proteksyon ng elektrikal ay isang proseso kung saan ang isang istraktura ng metal ay konektado sa isang panlabas na mapagkukunan ng pare-pareho ang kasalukuyang daloy. Bilang isang resulta nito, ang isang polariseysyon ng mga electrodes na uri ng katod ay nabuo sa ibabaw nito, at ang lahat ng mga rehiyon ng anode ay nagsisimulang magbago sa mga katod.

Ang pagproseso ng electrochemical ng mga metal ay maaaring mangyari sa paglahok ng anode o katod. Sa ilang mga kaso, ang alternatibong pagproseso ng produktong metal na may parehong mga electrodes ay nangyayari.

Ang proteksyon ng kaagnasan ng Cathodic ay kinakailangan sa mga sitwasyon kung saan mapangangalagaan ang metal ay walang predisposisyon sa pagwasak. Ang isang panlabas na kasalukuyang mapagkukunan, isang espesyal na istasyon ng proteksyon ng katodiko, ay konektado sa produktong metal. Ang pamamaraang ito ay angkop para sa pagprotekta sa mga pipeline ng gas, pati na rin ang mga pipeline ng tubig at pag-init. Gayunpaman, ang pamamaraang ito ay may ilang mga disbentaha sa anyo ng pag-crack at pagkasira ng mga proteksiyon na coatings - nangyayari ito sa mga kaso ng makabuluhang pag-aalis ng potensyal ng object sa negatibong direksyon.

Paraan bilang 2

Ang pagproseso ng electrospark ng mga metal ay maaaring isagawa gamit ang mga halaman ng iba't ibang uri - hindi contact, contact, pati na rin anode-mechanical.

Paraan number 3

Para sa maaasahang proteksyon ng mga pipeline ng gas at iba pang mga pipelines mula sa kalawang, isang pamamaraan tulad ng pag-spray ng arko ng kuryente ay madalas na ginagamit. Ang mga bentahe ng pamamaraang ito ay halata:

• makabuluhang kapal ng proteksyon layer;
• mataas na antas ng pagganap at pagiging maaasahan;
• ang paggamit ng medyo murang kagamitan;
• simpleng teknolohikal na proseso;
• ang posibilidad ng paggamit ng mga awtomatikong linya;
• mababang gastos sa enerhiya.

Kabilang sa mga kawalan ng pamamaraang ito ay ang mababang kahusayan sa pagproseso ng mga istruktura sa mga kinakaing unti-unting kapaligiran, pati na rin ang hindi sapat na pagdirikit sa isang base ng bakal sa ilang mga kaso. Sa anumang iba pang mga sitwasyon, ang gayong elektrikal na proteksyon ay napaka-epektibo.

Paraan bilang 4

Upang maprotektahan ang iba't ibang mga istruktura ng metal - mga pipeline ng gas, mga istruktura ng tulay, lahat ng uri ng mga pipelines - kinakailangan ang epektibong anti-corrosion na paggamot.

Ang pamamaraang ito ay isinasagawa sa maraming yugto:

• masusing pag-alis ng taba ng katawan at langis gamit ang epektibong mga solvent;
• paglilinis ng ginagamot na ibabaw mula sa mga asing-gamot, natutunaw sa tubig, ay isinasagawa gamit ang mga propesyunal na high-pressure apparatus;
• pag-alis ng mga umiiral na mga error sa istruktura, pag-align sa gilid - ito ay kinakailangan upang maiwasan ang mga chips mula sa inilapat na patong ng pintura;
• masusing paglilinis ng ibabaw na may makina ng sandblasting - ginagawa ito hindi lamang upang alisin ang kalawang, ngunit din upang bigyan ang nais na antas ng pagkamagaspang;
• aplikasyon ng anticorrosive material at isang karagdagang proteksyon layer.

Ang wastong pre-paggamot ng mga pipeline ng gas at lahat ng uri ng mga istruktura ng metal ay magbibigay sa kanila ng maaasahang proteksyon laban sa electrochemical corrosion sa panahon ng operasyon.

Ang pariralang "metal na kaagnasan" ay naglalaman ng higit pa kaysa sa pangalan ng isang tanyag na banda ng rock. Hindi wasak na sinisira ng karikatura ang metal, na nagiging alikabok: mula sa lahat na ginawa sa mundo ng bakal, 10% ay ganap na gumuho sa parehong taon. Ang sitwasyon sa metal na metal ay mukhang isang katulad nito - lahat ng metal na naamoy bawat taon sa bawat ikaanim na hurno ng sabog sa ating bansa ay nagiging isang kalat na kalat bago matapos ang taon.

Ang expression na "nagkakahalaga ng isang medyo penny" na may kaugnayan sa kaagnasan ng metal ay higit pa sa totoo - ang taunang pinsala na sanhi ng kaagnasan ay hindi bababa sa 4% ng taunang kita ng anumang bansa na binuo, at sa Russia ang halaga ng pinsala ay kinakalkula sa isang sampung-digit na figure. Kaya ano ang nagiging sanhi ng mga kinakaing unti-unting proseso ng mga metal at kung paano haharapin ang mga ito?

Ano ang kaagnasan ng metal

Ang pagkasira ng mga metal bilang isang resulta ng electrochemical (paglusot sa isang air na naglalaman ng kahalumigmigan o daluyan ng tubig - isang electrolyte) o kemikal (ang pagbuo ng mga metal na compound na may mga ahente ng kemikal na may mataas na pagsalakay) pakikipag-ugnay sa panlabas na kapaligiran. Ang proseso ng kaagnasan sa mga metal ay maaaring makabuo lamang sa ilang mga bahagi ng ibabaw (lokal na kaagnasan), takpan ang buong ibabaw (magkatulad na kaagnasan), o sirain ang metal kasama ang mga hangganan ng butil (intergranular corrosion).

Ang metal sa ilalim ng impluwensya ng oxygen at tubig ay nagiging isang maluwag na light brown na pulbos, na mas kilala bilang kalawang (Fe 2 O 3 · H 2 O).

Kaagnasan ng kemikal

Ang prosesong ito ay nangyayari sa media na hindi conductors ng electric current (dry gas, organikong likido - mga produkto ng langis, alkohol, atbp.), At ang intensity ng kaagnasan ay nagdaragdag sa pagtaas ng temperatura - bilang isang resulta, isang form ng film na oxide sa ibabaw ng mga metal.

Ganap na lahat ng mga metal ay napapailalim sa kaagnasan ng kemikal - parehong ferrous at non-ferrous. Ang mga aktibong di-ferrous na mga metal (halimbawa, aluminyo) sa ilalim ng impluwensya ng kaagnasan ay pinahiran ng isang film na oxide na pumipigil sa malalim na oksihenasyon at pinoprotektahan ang metal. At tulad ng isang hindi gaanong aktibong metal, tulad ng tanso, ay nakakakuha ng isang berde patina sa ilalim ng impluwensya ng kahalumigmigan ng hangin. Bukod dito, ang pelikulang oksido ay hindi pinoprotektahan ang metal mula sa kaagnasan sa lahat ng mga kaso - kung ang kristal-kemikal na istraktura ng nabuo na pelikula ay naaayon sa istruktura ng metal, kung hindi man ay hindi makakatulong ang pelikula.

Ang mga alloys ay napapailalim sa isang iba't ibang uri ng kaagnasan: ang ilang mga elemento ng haluang metal ay hindi na-oxidized, ngunit nabawasan (halimbawa, sa kumbinasyon ng mataas na temperatura at presyon sa mga steel, ang mga karbida ay nabawasan ng hydrogen), habang ang mga haluang metal ay ganap na nawala ang mga kinakailangang katangian.

Electrochemical corrosion

Ang proseso ng electrochemical corrosion ay hindi nangangailangan ng ipinag-uutos na paglulubog ng metal sa electrolyte - isang sapat na manipis na electrolytic film sa ibabaw nito (madalas na mga solusyon sa electrolytic na nagpapalala sa kapaligiran na nakapaligid sa metal (kongkreto, lupa, atbp.)). Ang pinaka-karaniwang sanhi ng electrochemical corrosion ay ang malawakang paggamit ng mga asing-industriya at pang-industriya (sodium at potassium chlorides) upang alisin ang yelo at snow sa mga kalsada sa taglamig - ang mga sasakyan at mga kagamitan sa ilalim ng lupa ay partikular na apektado (ayon sa mga istatistika, ang taunang pagkalugi sa USA mula sa paggamit ng mga asing-gamot sa taglamig ay 2.5 bilyong dolyar).

Ang sumusunod ay nangyayari: Ang mga metal (alloy) ay nawalan ng ilan sa mga atomo (pumapasok sila sa solusyon ng electrolytic sa anyo ng mga ions), ang mga electron na nagpapalit ng nawala na mga atom ay singilin ang metal ng isang negatibong singil, habang ang electrolyte ay may positibong singil. Ang isang pares ng galvanic ay nabuo: ang metal ay nawasak, unti-unti ang lahat ng mga particle nito ay nagiging bahagi ng solusyon. Ang kaagnasan ng electrochemical ay maaaring sanhi ng mga madulas na alon na nagmula sa pagtagas ng bahagi ng kasalukuyang mula sa isang electric circuit sa isang may tubig na solusyon o sa lupa, at mula doon sa isang istraktura ng metal. Sa mga lugar na kung saan ang mga naliligaw na alon ay naglabas ng mga istruktura ng metal pabalik sa tubig o sa lupa, ang mga metal ay nawasak. Lalo na madalas na natatakbo ang mga alon ay nangyayari sa mga lugar ng paggalaw ng mga de-koryenteng sasakyan (halimbawa, mga tram at lokomotibo sa riles na may de-koryenteng traksyon). Sa loob lamang ng isang taon, ang mga libot na alon na may isang puwersa ng 1A ay magagawang matunaw na bakal - 9.1 kg, sink - 10.7 kg, tingga - 33.4 kg.

Iba pang mga sanhi ng kaagnasan ng metal

Ang pag-unlad ng mga proseso ng kinakaing unti-unti ay nag-aambag sa radiation, mga basurang produkto ng mga microorganism at bacteria. Ang kaagnasan na dulot ng mga marine microorganism ay nagdudulot ng pinsala sa ilalim ng mga barko, at ang mga proseso ng kaagnasan na sanhi ng mga bakterya kahit na may sariling pangalan - biocorrosion.

Ang kumbinasyon ng mga epekto ng mekanikal na stress at ang panlabas na kapaligiran ay nagpapabilis ng kaagnasan ng mga metal nang maraming beses - ang kanilang thermal katatagan ay bumababa, ang mga pelikulang pang-ibabaw ng oxide ay nasira, at sa mga lugar na kung saan lumilitaw ang mga inhomogeneities at bitak, ang electrochemical corrosion ay naisaaktibo.

Mga Panukala sa Proteksyon ng Kaagnasan

Ang hindi maiiwasang mga kahihinatnan ng pag-unlad ng teknolohikal ay ang polusyon ng ating buhay na kapaligiran - isang proseso na nagpapabilis ng kaagnasan ng mga metal, dahil ang panlabas na kapaligiran ay lalong agresibo patungo sa kanila. Walang mga paraan upang ganap na matanggal ang kinakaing unti-unting pagkawasak ng mga metal; ang lahat na magagawa ay upang mapabagal ang prosesong ito hangga't maaari.

Upang mabawasan ang pagkasira ng mga metal, magagawa mo ang sumusunod: bawasan ang pagsalakay ng kapaligiran na nakapalibot sa produktong metal; dagdagan ang paglaban ng metal sa kaagnasan; upang ibukod ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng metal at mga sangkap mula sa panlabas na kapaligiran, na nagpapakita ng pagsalakay.

Sa loob ng libu-libong taon, sinubukan ng sangkatauhan ang maraming mga paraan upang maprotektahan ang mga produktong metal mula sa kaagnasan ng kemikal, ang ilan sa mga ito ay ginagamit pa rin ngayon: patong na may grasa o langis, ang iba pang mga metal na hindi gaanong nakakadumi (ang pinakalumang pamamaraan, na tinaga ng higit sa 2 libong taon (patong) lata)).

Proteksyon ng kaagnasan na may mga walang metal na coatings

Ang mga walang metal na coatings - mga pintura (alkyd, langis at enamels), mga barnisan (synthetic, bituminous at tar) at mga polimer ay bumubuo ng isang proteksiyon na pelikula sa ibabaw ng mga metal, na nagbubukod (kasama ang integridad) na makipag-ugnay sa panlabas na kapaligiran at kahalumigmigan.

Ang paggamit ng mga pintura at barnis ay kapaki-pakinabang sa mga proteksiyon na coating na ito ay maaaring mailapat nang direkta sa site ng pag-install at konstruksyon. Ang mga pamamaraan para sa pag-aaplay ng mga pintura at barnisan ay simple at makinarya, ang mga nasira na coatings ay maaaring ayusin "sa lugar" - sa panahon ng operasyon, ang mga materyales na ito ay medyo mababa ang gastos at ang kanilang pagkonsumo sa bawat unit area ay maliit. Gayunpaman, ang kanilang pagiging epektibo ay nakasalalay sa pagsunod sa ilang mga kundisyon: pagsunod sa klimatiko na kondisyon kung saan ang istraktura ng metal ay pinatatakbo; ang pangangailangan na gumamit ng eksklusibong mataas na kalidad na mga pintura at barnisan; mahigpit na pagsunod sa teknolohiya ng aplikasyon sa mga ibabaw ng metal. Ang mga pintura at barnis ay pinakamahusay na inilalapat sa ilang mga layer - ang kanilang halaga ay magbibigay ng mas mahusay na proteksyon laban sa pag-weather sa isang metal na ibabaw.

Ang mga polymer tulad ng epoxy resins at polystyrene, polyvinyl chloride at polyethylene ay maaaring kumilos bilang proteksyon na coatings laban sa kaagnasan. Sa gawaing konstruksyon, ang mga naka-embed na bahagi na gawa sa reinforced kongkreto ay natatakpan ng coatings ng isang halo ng semento at perchlorovinyl, semento at polystyrene.

Proteksyon ng bakal mula sa kaagnasan ng mga coatings ng iba pang mga metal

Mayroong dalawang uri ng mga metal inhibitor coatings - tread (coatings na may zinc, aluminyo at cadmium) at lumalaban sa kaagnasan (coatings na may pilak, tanso, nikel, chromium at tingga). Ang mga inhibitor ay inilapat nang chemically: ang unang pangkat ng mga metal ay may isang malaking electronegativity na may paggalang sa bakal, ang pangalawa - isang malaking electropositivity. Ang pinakalat sa ating pang-araw-araw na buhay ay ang mga coatings ng metal na bakal na may lata (tinplate, lata ay ginawa mula dito) at zinc (galvanized iron - bubong), na nakuha sa pamamagitan ng pagguhit ng sheet metal sa pamamagitan ng isang matunaw na isa sa mga metal na ito.

Kadalasan ang mga galvanized iron at steel fittings, pati na rin ang mga tubo ng tubig - ang operasyon na ito ay makabuluhang nagdaragdag ng kanilang pagtutol sa kaagnasan, ngunit sa malamig na tubig lamang (kapag nagsasagawa ng mainit na tubig, ang mga galvanized na tubo ay masusuot nang mas mabilis kaysa sa mga hindi-galvanisado). Sa kabila ng pagiging epektibo ng galvanizing, hindi ito nagbibigay ng perpektong proteksyon - ang coinc ng zinc ay madalas na naglalaman ng mga bitak, ang pag-aalis na kung saan ay nangangailangan ng paunang pag-alis ng nickel na mga ibabaw ng metal (nickel coating). Ang mga coating ng zinc ay hindi pinapayagan na mag-aplay ng mga materyales ng pintura at barnisan sa kanila - walang matatag na patong.

Ang pinakamahusay na solusyon para sa proteksyon ng kaagnasan ay isang aluminyo na patong. Ang metal na ito ay may isang mas mababang tukoy na gravity, na nangangahulugang hindi gaanong natupok, ang mga aluminized na ibabaw ay maaaring lagyan ng pintura at ang coat coat ay magiging matatag. Bilang karagdagan, ang aluminyo na patong kung ihahambing sa galvanized coating ay may higit na pagtutol sa mga agresibong kapaligiran. Ang pag-iilaw ay hindi maganda ipinamamahagi dahil sa pagiging kumplikado ng paglalapat ng patong na ito sa isang sheet ng metal - ang aluminyo sa estado ng tinunaw ay lubos na agresibo sa iba pang mga metal (para sa kadahilanang ito, ang lebel ng aluminyo ay hindi maaaring mapaloob sa isang paliguan ng bakal). Marahil ang problemang ito ay ganap na malutas sa malapit na hinaharap - isang orihinal na pamamaraan ng pagsasagawa ng aluminization ay natagpuan ng mga siyentipiko ng Russia. Ang kakanyahan ng pag-unlad ay hindi ibabad ang bakal sheet sa tinunaw na aluminyo, ngunit upang itaas ang likidong aluminyo sa bakal na sheet.

Pagpapabuti ng pagtutol ng kaagnasan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga haluang metal na haluang metal sa mga haluang metal na bakal

Ang pagpapakilala ng chromium, titanium, mangganeso, nikel at tanso sa isang haluang metal na halong ginagawang posible upang makakuha ng haluang metal na haluang metal na may mataas na anti-corrosion properties. Ang partikular na pagtutol sa mga haluang metal na bakal ay ibinigay ng isang malaking proporsyon ng kromo, dahil sa kung saan ang isang film na oxide na may mataas na density ay nabuo sa ibabaw ng mga istruktura. Ang pagpapakilala ng mga mababang haluang metal at carbon steel steels (mula sa 0.2% hanggang 0.5%) ay nagbibigay-daan upang madagdagan ang kanilang paglaban sa kaagnasan ng 1.5-2 beses. Ang mga nag-iingat na mga additives ay ipinakilala sa bakal bilang pagsunod sa panuntunan ng Tamman: ang mataas na pagtutol ng kaagnasan ay nakamit kapag ang walong mga atom ng iron ay may isang atom ng alloying metal.

Mga Panukala sa Elektroniko ng Korporasyon

Upang mabawasan ito, kinakailangan upang mabawasan ang kinakaing unti-unti na aktibidad ng daluyan sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga non-metal na inhibitor at bawasan ang bilang ng mga sangkap na may kakayahang magsimula ng isang reaksiyong electrochemical. Sa ganitong paraan, magkakaroon ng pagbawas sa kaasiman ng mga soils at may tubig na solusyon sa pakikipag-ugnay sa mga metal. Upang mabawasan ang kaagnasan ng bakal (mga haluang metal), pati na rin ang tanso, tanso, tingga at sink, kinakailangan upang alisin ang carbon dioxide at oxygen mula sa may tubig na solusyon. Sa industriya ng elektrisidad ng kuryente, ang mga klorido ay tinanggal mula sa tubig na maaaring makaapekto sa lokal na kaagnasan. Sa pamamagitan ng paglilimita sa lupa, maaaring mabawasan ang kaasiman nito.

Stray Kasalukuyang Proteksyon

Posible upang mabawasan ang electrocorrosion ng mga utility sa ilalim ng lupa at inilibing na mga istruktura ng metal na napapailalim sa ilang mga patakaran:

• ang site ng konstruksyon, na nagsisilbing mapagkukunan ng kalat-kalat na kasalukuyang, ay dapat na konektado ng isang conductor ng metal sa riles ng tram kalsada;
• ang mga ruta ng pag-init ng network ay dapat na matatagpuan sa pinakamataas na distansya mula sa mga riles na kung saan lumipat ang mga de-koryenteng sasakyan, upang mabawasan ang bilang ng mga interseksyon;
• ang paggamit ng de-koryenteng insulating pipe ay sumusuporta upang madagdagan ang paglaban ng paglipat sa pagitan ng lupa at mga pipelines;
• sa mga pag-input sa mga bagay (potensyal na mapagkukunan ng mga naliligaw na alon) kinakailangan upang mai-install ang mga insulating flanges;
• mag-install ng conductive paayon na mga jumper sa flange valves at pagpupuno ng mga kasukasuan ng kahon - upang madagdagan ang paayon na koryente na kondaktibiti sa protektadong seksyon ng mga pipelines;
• upang maihahambing ang mga potensyal ng mga pipeline na matatagpuan kahanay, kinakailangan upang mag-install ng mga transverse electrical jumpers sa mga katabing mga seksyon.

Ang proteksyon ng mga bagay na metal na nilagyan ng pagkakabukod, pati na rin ang maliit na laki ng mga istruktura ng bakal, ay isinasagawa gamit ang isang pagtapak na nagsisilbing isang anode. Ang materyal para sa pagtapak ay isa sa mga aktibong metal (sink, magnesiyo, aluminyo at kanilang mga haluang metal) - kinakailangan sa karamihan ng electrochemical corrosion, pagbagsak at pagpapanatili ng pangunahing istraktura. Ang isang magnesium anode, halimbawa, ay nagbibigay ng proteksyon para sa 8 km ng pipeline.

Abdyuzhanov Rustam, lalo na para sa RMNT.ru