Многие потребители стали могут удовлетвориться тем, что смогут предупредить появление коррозии или контролировать этот процесс, не слишком вникая в принципы применяемых для этого мероприятий. Однако, хотя бы некоторое знакомство с этими принципами позволяет лучше понимать факторы, влияющие на коррозию, и предоставляет потребителям возможность выбирать предупредительные меры в соответствии с каждой проблемой. Типы коррозии Коррозия – это термин, описывающий превращение металла в неметаллическое состояние. Термин охватывает большую часть химических или электрохимических реакций между металлом и окружающей его средой. Металлы могут корродировать, в основном, по двум типам процессов: - Реакции между металлами и газами обычно при повышенных температурах, называемые, как правило, «сухое» окисление.
- Реакции между металлами и окружающей их средой, обычно при температуре, близкой к температуре окружающей среды, когда реакция проходит, в основном, электрохимически и зависит от присутствия электролитов и может быть описана как «мокрая» коррозия.
Большинство коррозионных проблем, возникающих в практике потребителей стали, относятся ко 2й категории и им посвящена эта книга. Процесс «мокрой» коррозии «Мокрый» процесс, это такой же процесс, который происходит в простой батарее, где электрохимические реакции дают поток электрической энергии. Главные части первичного элемента, это два электрода (анод, который корродирует, когда ток снимается с элемента, и катод) и раствор электролита. Если два разных металла соприкасаются в присутствии проводящей жидкости, металлы становятся электродами, а проводящая жидкость – электролитом. При этом генерируются малые электрические токи и в этом процессе анод корродирует. Образование этих простых элементов (ячеек) не ограничивается ситуацией с двумя разными металлами, но может происходить между разными участками на поверхности одного металла. Такие условия могут возникнуть при совсем незначительных местных изменениях в химическом составе поверхности. Фазовые различия на границах зерен, например, между ферритом и перлитом или цементитом или же между основным металлом и сернистым и фосфористым включением – этого вполне достаточно, чтобы в этом месте образовалась электролитическая ячейка. Электролитические ячейки, образующиеся таким образом, представляют собой ряды анодов и катодов, между которыми проходит ток и на которых происходят электролитические реакции. Реакции на катоде потребляют электроны, а реакции на аноде образуют электроны. В действительности, процессы разложения и коррозии связаны с потерей электронов, и поэтому происходят на анодных участках. Если имеются два разных металла, то их возможность стать катодом или анодом определена их относительным положением в ряду напряжений (потенциалов). Тот материал, который находится внизу этого ряда, становится анодом, а тот, который ближе к верху становится катодом. Металлы в ряду напряжений Серебро Монельметалл Медно-никелевые сплавы Бронза Медь латунь Никель Олово Свинец Чугун Сталь Кадмий Алюминий Цинк Магний Например, цинк находится в таблице ниже стали и поэтому является анодом относительно стали, и в присутствии электролита будет корродировать предпочтительнее стали. Но никель выше в таблице, чем сталь, и здесь будет наоборот, сталь будет корродировать скорее, чем никель. Тот факт, что цинк является анодом относительно стали, есть важный фактор – при его применении в качестве защитного покрытия, это обеспечивает цинку дополнительно, кроме роли барьера, роль протектора (жертвенного анода).
|