Labor nr 8
Töö eesmärk: tutvumine metallide korrosioonikahjustuse mehhanismide ja kiirustega.
1. Juhised
Metallide korrosioonikahjustus on metalli spontaanne üleminek stabiilsemasse oksüdeerunud olekusse keskkonna mõjul. Sõltuvalt keskkonna iseloomust eristatakse keemilist, elektrokeemilist ja biokorrosiooni.
Elektrokeemiline korrosioon on kõige levinum korrosiooni tüüp. Metallkonstruktsioonide korrosioon looduslikes tingimustes - meres, maapinnas, põhjavees, niiskuse kondensatsiooni- või adsorptsioonikilede all (atmosfääritingimustes) on elektrokeemilise iseloomuga. Elektrokeemiline korrosioon on metalli hävimine, millega kaasneb elektrivoolu ilmumine paljude makro- ja mikrogalvaaniliste paaride töö tulemusena. Elektrilise korrosiooni mehhanism jaguneb kaheks sõltumatuks protsessiks:
1) anoodprotsess - metalli üleminek lahuseks hüdraatunud ioonide kujul, jättes metalli samaväärse koguse elektrone:
(-)A: Me + mH2O → 1+ + ne
2) katoodprotsess on metallis olevate liigsete elektronide assimilatsioon mõne depolarisaatori (lahuse molekulid või ioonid, mida saab katoodil redutseerida) toimel. Korrosiooni ajal neutraalses keskkonnas on depolarisaatoriks tavaliselt korrosioon elektrolüüdis lahustunud hapniku suhtes:
(+)K: O2 + 4e +2H2O →4OH¯
Korrosiooni ajal happelises keskkonnas - vesinikioon
(+)K: H H2O + e → 1/2H2 +H2O
Makrogalvaanilised paarid tekivad erinevate metallide kokkupuutel. Sellisel juhul on anood negatiivsema elektroodipotentsiaaliga metall ja see läbib oksüdatsiooni (korrosiooni).
Katoodina toimib positiivsema potentsiaaliga metall. See toimib elektronide juhina anoodimetallist keskkonnaosakestesse, mis on võimelised neid elektrone vastu võtma. Mikropaaride teooria kohaselt on metallide elektrokeemilise korrosiooni põhjuseks mikroskoopiliste lühisega galvaaniliste elementide olemasolu nende pinnal, mis tekivad metalli heterogeensusest ja kokkupuutest keskkonnaga. Erinevalt spetsiaalselt tehnikas valmistatud galvaanilistest elementidest ilmuvad need spontaanselt metallpinnale. O 2 , CO 2 , SO 2 ja muud õhugaasid lahustuvad õhukeses niiskuskihis, mis on alati metallipinnal olemas. See loob tingimused metalli kokkupuuteks elektrolüüdiga.
Teisest küljest on antud metalli pinna erinevatel osadel erinev potentsiaal. Selle põhjuseid on palju, näiteks pinna erinevalt töödeldud osade, sulami erinevate struktuurikomponentide, lisandite ja mitteväärismetalli potentsiaalide erinevus.
Negatiivsema potentsiaaliga kujundipinna alad muutuvad anoodideks ja lahustuvad (korrodeeruvad) (joonis 1.1).
Osa vabanenud elektronidest liigub anoodilt katoodile. Elektroodide polarisatsioon aga hoiab ära korrosiooni, kuna anoodile jäänud elektronid moodustavad lahusesse läinud positiivsete ioonidega kahekordse elektrikihi, siis metalli lahustumine peatub. Seetõttu võib tekkida elektriline korrosioon, kui anoodikohtade elektronid tõmmatakse pidevalt katoodilt välja ja seejärel eemaldatakse katoodikohtadest. Elektronide eemaldamise protsessi katoodikohtadest nimetatakse depolarisatsiooniks ja depolarisatsiooni põhjustavaid aineid või ioone nimetatakse depolarisaatoriteks. Kui mis tahes metall puutub kokku sulamiga, omandab sulam potentsiaali, mis vastab selle koostise kõige negatiivsema metalli potentsiaalile. Kui messing (vase ja tsingi sulam) puutub kokku rauaga, hakkab messing korrodeerima (selles sisalduva tsingi tõttu). Kui keskkond muutub, võib üksikute metallide elektroodipotentsiaal dramaatiliselt muutuda. Kroom, nikkel, titaan, alumiinium ja muud metallid, mille elektroodi normaalne potentsiaal on järsult negatiivne, passiveeritakse normaalsetes atmosfääritingimustes tugevalt, kaetakse oksiidkilega, mille tulemusena muutub nende potentsiaal positiivseks. Atmosfääritingimustes ja magevees töötab järgmine galvaaniline element:
(-) Fe | H20, O2 | Al2O3(Al)+
(-)A: 2Fe – 4e = 2Fe 2+
(+)K: O2 + 4e + 2H2O \u003d 4OH¯
Selle tulemusena: 2Fe 2 + 4OH¯ \u003d 2Fe (OH) 2
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)3
Happelises, leeliselises või neutraalses keskkonnas, mis sisaldab klooriioone (näiteks merevees), mis hävitavad oksiidkile, muutub rauaga kokkupuutel alumiinium aga anoodiks ja läbib korrosiooniprotsessi. NaCl lahuses ja merevees töötab järgmine galvaaniline element:
| |
(-)A: Al - 3e = Al 3+
(+)K: O2 +4e + 2H2O \u003d 4OH¯
4Al 3 + 12OH¯ \u003d 4Al (OH) 3
Väga sageli tekib elektrokeemiline korrosioon erineva aeratsiooni tagajärjel, st õhuhapniku ebavõrdse juurdepääsu tõttu metallpinna üksikutele osadele. Joonisel 1.2. kujutatud on raua ja härja tilga korrosiooni juhtum. Tilga servade lähedale, kuhu hapnikul on kergem tungida, tekivad katoodipiirkonnad ja keskele, kus kaitsva veekihi paksus on suurem ja hapnikul raskem anoodipiirkonda tungida.
Söövitavate galvaaniliste elementide teket mõjutavad lahustunud elektrolüüdi kontsentratsiooni erinevus, temperatuuride ja valgustuse erinevus ning muud füüsikalised tingimused.
Korrosioonikaitse
Põhjuseid, mis põhjustavad metallide korrosioonikahjustusi, on palju. Korrosiooni eest kaitsmiseks on erinevaid meetodeid:
väliskeskkonna töötlemine;
kaitsekatted;
elektrokeemiline kaitse;
spetsiaalselt korrosioonikindlate sulamite tootmine.
Väliskeskkonna töötlemine seisneb mõne selles sisalduva söövitava aine eemaldamises või aktiivsuse vähendamises. Näiteks joodis lahustunud hapniku eemaldamine (õhutustamine).Mõnikord lisatakse lahusele spetsiaalseid korrosiooni aeglustavaid aineid, mida nimetatakse aeglustajateks või INHIBIITORIdeks (urotropiin, tiouurea, aniliin jt).
Atmosfääritingimustes kaitstud osad asetatakse koos inhibiitoritega konteinerisse või pakitakse paberisse, sisemine kiht, mis on immutatud inhibiitoriga, ja välimine kiht parafiiniga. Inhibiitor, aurustub, adsorbeerub detaili pinnale, põhjustades elektroodiprotsesside pärssimist.
Kaitsekatete roll taandub metalli eraldamisele kaitsva keskkonna mõjudest. See saavutatakse lakkide, värvide, metallkatete kandmisega metallpinnale.
Metallkatted jagunevad anoodiks ja katoodseks. ANOOOD-katte puhul on kattemetalli elektroodipotentsiaal negatiivsem kui kaitstud metalli potentsiaal. KATOODkatte puhul on kattemetalli elektroodipotentsiaal positiivsem kui mitteväärismetallil.
Kuni kaitsekiht isoleerib mitteväärismetalli täielikult keskkonnast, pole anoodi- ja katoodikatete vahel põhimõttelist erinevust. Katte terviklikkuse rikkumisel tekivad uued tingimused. Katoodkate, näiteks tina raual, mitte ainult ei lakka mitteväärismetalli kaitsmast, vaid suurendab selle olemasolu tõttu ka raua korrosiooni (saadud galvaanilises elemendis on raud anood).
Elektrokeemilise kaitsega saavutatakse korrosiooni vähendamine või täielik peatamine kaitstud metalltootele kõrge elektronegatiivse potentsiaali loomisega. Selleks ühendatakse kaitstav toode kas negatiivsema elektroodipotentsiaaliga, elektrone kergemini ära andva metalliga (kaitsekaitse) või välise vooluallika negatiivse poolusega (katoodelektrikaitse).
Anoodkate, näiteks raua tsink, vastupidi, kui kattekihi terviklikkust rikutakse, hävib see ise, kaitstes seeläbi mitteväärismetalli korrosiooni eest (saadud galvaanilises elemendis on anood tsink).
Spetsiaalsete korrosioonikindlate sulamite, roostevaba terase jms tootmine. taandub erinevate metallide lisandite sisseviimisele neisse.
Need lisandid mõjutavad sulami mikrostruktuuri ja soodustavad selliste mikrogalvaaniliste elementide tekkimist selles, mille puhul kogu EMF läheneb vastastikuse kompenseerimise tõttu nullile. Sellised kasulikud lisandid, eriti terase puhul, on kroom, nikkel ja muud metallid.
1. Töö tegemine
1. harjutus
Kvaliteetsete keemiliste reaktsioonide läbiviimine, mis võimaldavad tuvastada anoodkorrosiooniprotsessi käigus lahusesse läinud metalliioone.
Instrumendid ja reaktiivid: ZnSO 4, FeSO 4 ja K 3 lahused, katseklaaside komplekt.
Töö käik: Valage katseklaasidesse 1-2 ml soolalahust:
a) ZnSO 4 ja paar tilka K 3 ;
b) FeSO ja mõned tilgad K 3 .
Pange tähele sademeid. Kirjutage vastavad reaktsioonid molekulaarsel ja ioonsel kujul.
2. ülesanne
Metalli korrosiooni mehhanismi uurimine otsekontaktis neutraalses keskkonnas.
Katse viiakse läbi joonisel fig. 1.7
Valage U-kujulisse torusse 5-10 ml NaCl vesilahust. Sellesse langetatakse metallplaadid, mis on omavahel ühendatud klambritega.
Metallplaate tuleb hoolikalt puhastada smirgellapiga ning plaadi ja klambri kokkupuutekoht on lahusest väljas. Katse sooritamisel tuleb märkida lahuse värvuse muutus katoodil ja anoodil.
Kirjutage:
1) anood- ja katoodkorrosiooniprotsessid
2) vastavad reaktsioonid, mille käigus metalliioon lahuses leiti
3) galvaanilise elemendi skeem.
1. Zn ja Fe plaadid on langetatud.
Lahusesse, kus asub tsinkelektrood, lisage mõni tilk K 3, kus asub raudelektrood, mõni tilk fenoolftaleiini.
2. Fe ja Cu plaadid on langetatud,
Lahusesse, kus asub raudelektrood, lisage paar tilka K 3, kus asub vaskelektrood, paar tilka fenoolftaleiini.
Võrrelge raua käitumist mõlemal juhul, tehke vastavad järeldused.
3. ülesanne
Metallide korrosioonimehhanismi uurimine nende otsesel kokkupuutel happelises keskkonnas.
Katse viiakse läbi joonisel 1.8 näidatud paigaldusega.
Valage portselanist tassi 10% HCl lahus. Kastke lahusesse kaks metalli Al ja Cu ning jälgige metallide käitumist. Mis metallist tekivad vesinikumullid? Kirjutage sobivad vastused. Viige kaks metalli üksteisega kokku. Millisele metallile tekivad metallide kokkupuutel vesinikumullid? Joonistage galvaanilise elemendi skeem ja elektroodide protsessid selle elektroodidele. Kirjutage üldine reaktsioonivõrrand.
3. Näiteid probleemide lahendamisest
Näide 1
Mõelge korrosiooniprotsessile raua kokkupuutel pliiga HCl lahuses
Elektrolüüdilahuses (HCl) on selleks süsteemiks galvaaniline element, mille siseahelas on anood Fe (E°=0,1260). raua aatomid, juhtides kaks elektroni plii, lähevad lahusesse ioonide kujul. Pliil olevad elektronid taastavad lahuses olevaid vesinikioone, tk.
HCl = H+ + Cl¯
Anoodprotsess Fe 0 - 2e \u003d Fe 2+
Katoodprotsess 2H + + 2e = 2H 0
Näide 2
Korrosiooniprotsess Fe kokkupuutel Ph-ga NaCl lahuses. Kuna NaCl lahus on neutraalse reaktsiooniga (tugeva aluse ja tugeva happe poolt moodustatud sool), siis
Anoodprotsess Fe - 2e \u003d Fe 2+,
Katoodprotsess O 2 + 4e + 2H 2 O = 4OH¯
Naatriumkloriid (NaCl) ei osale korrosiooniprotsessides, see on diagrammil näidatud ainult ainena, mis on võimeline suurendama elektrolüüdilahuse elektrijuhtivust.
Näide 3
Miks on keemiliselt puhas raud korrosioonile vastupidavam kui kaubanduslik raud? Koostage tehnilise raua korrosioonil toimuvate anoodi- ja katoodprotsesside elektroonilised võrrandid.
Lahendus
Tehnilise raua korrosiooniprotsess kiirendab selles mikro- ja submikrogalvaaniliste elementide moodustumise tõttu. Mikrogalvaanilistes paarides toimib mitteväärismetall reeglina anoodina; raud. Katoodid on metallis sisalduvad osad, näiteks grafiidi, tsemendi terad. Anoodikohtades lahustuvad metalliioonid (oksüdatsioon).
A: Fe - 2e = Fe 2+
Katoodikohtades seovad anoodikohtadest siia läbinud elektronid kas vees lahustunud õhuhapnik või vesinikioonid. Neutraalses keskkonnas toimub hapniku depolarisatsioon:
K: O 2 + 4e + 2H 2 O \u003d 4OH¯
Happelises keskkonnas (kõrge H - ioonide kontsentratsioon) vesiniku depolarisatsioon
K: 2H+ + 2e = 2H 0
Näide 4
Nimetus, katoodne või anoodne on tsink ja raudtoote kate? Millised protsessid toimuvad, kui katte terviklikkus on rikutud ja toode on niiskes õhus?
Lahendus
Tsingi elektroodipotentsiaal on algebraliselt madalam kui raua elektroodipotentsiaal, seega on kate anoodne. Tsingikihi terviklikkuse rikkumise korral moodustub söövitav galvaaniline paar, milles tsink on anood ja raud on katood. Anoodne protsess seisneb tsingi oksüdeerimises:
Zn 2+ + 2OH \u003d Zn (OH) 2
Katoodprotsess toimub raual. Niiskes õhus toimub valdavalt hapniku depolarisatsioon.
K(Fe): O2 + 4e + 2H2O = 4OH¯
Näide 5
Kaadmium- ja nikliplaadid, mis on sukeldatud lahjendatud väävelhappesse, lahustuvad selles vesiniku vabanemisega. Mis muutub, kui need mõlemad langetatakse korraga happega anumasse, ühendades otsad traadiga?
Lahendus
Kui ühendada kaadmiumi ja nikli plaatide otsad traadiga, tekib kaadmium, nikli galvaaniline element, milles anoodiks on aktiivsema metallina kaadmium. Kaadmium oksüdeerub:
V: Cd - 2e \u003d Cd 2+,
Üleliigsed elektronid lähevad nikliplaadile, kus toimub vesinikuioonide redutseerimise protsess:
K(Ni): 2H+2e =2H0.
Seega lahustub ainult kaadmium, nikkel saab ainult elektronijuhiks ega lahustu ise. Vesinik eraldub ainult nikliplaadil.
Näide 6
Kuidas mõjutab keskkonna pH alumiiniumi korrosiooni kiirust?
Lahendus
Keskkonna pH alandamine, s.o. H-ioonide kontsentratsiooni tõus suurendab järsult nikli korrosiooni kiirust, - kuna happeline keskkond takistab nikkelhüdroksiidi kaitsekilede moodustumist, toimub happelises keskkonnas nikli aktiivne oksüdatsioon
A: Ni - 2e = Ni 2+
H-ioonide kontsentratsiooni vähendamine, s.o. OH kontsentratsiooni tõus soodustab nikkelhüdroksiidi kihi moodustumist:
Ni 2+ - 2OH¯ \u003d NI (OH) 2
Alumiiniumhüdroksiidil on amfoteersed omadused, st. lahustub hapetes ja leelistes:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
Al (OH) 3 + NaOH \u003d Na AlO 2 + 2H 2 O
Täpsemalt, see reaktsioon kulgeb järgmiselt:
Al(OH)3 + NaOH = Na
Seega on nikli madalaim korrosioonikiirus leeliselises keskkonnas, alumiiniumil - neutraalses.
4. Ülesanded
1. Vesinikkloriidhappesse kastetud raudplaadist eraldub vesinik väga aeglaselt, kuid tsinktraadiga katsudes on see kohe kaetud vesinikumullidega. Selgitage seda nähtust. Mis metall läheb sel juhul lahusesse?
2. Rauatootes on niklist osi. Kuidas see mõjutab raua korrosiooni? Kirjutage vastavad anood- ja katoodprotsessid, kui toode on niiskes keskkonnas.
3. Millises keskkonnas on raua hävimise kiirus suurem? Milline keskkond soodustab tsingi anoodset oksüdatsiooni? Kirjutage sobivad vastused.
4. Kuidas tekib tinatatud raua ja tinatatud vase atmosfäärikorrosioon, kui katte terviklikkus on rikutud? Koostage anoodi- ja katoodprotsesside elektroonilised võrrandid.
5. Vask ei tõrju lahjendatud hapetest välja vesinikku. Miks? Kui aga tsinkplaati puudutada vaskplaadiga, siis algab vasel kiire vesiniku eraldumine. Selgitage seda, kirjutades katood- ja anoodiprotsesside elektroonilised võrrandid.
6. Tsinkplaat ja osaliselt vasega kaetud tsinkplaat lasti lahustunud hapnikku sisaldavasse elektrolüüdi lahusesse. Millisel juhul toimub tsingi korrosiooniprotsess intensiivsemalt? Koostage katood- ja anoodiprotsesside elektroonilised võrrandid.
7. Mis võib juhtuda, kui toode, milles tehniline raud puutub kokku vasega, jääb kõrge õhuniiskusega õhku? Kirjutage vastavate protsesside võrrandid.
8. Rauaga neetitud alumiinium. Milline metall korrodeerub? Millised protsessid toimuvad, kui toode satub merevette?
9. Miks raudtoodete kokkupuutel alumiiniumiga toimub raudtoodete korrosioon intensiivsemalt, kuigi alumiiniumil on negatiivsem standardelektroodi potentsiaal?
10. Raudplaadid välja jäetud:
a) destilleeritud vesi
b) merevesi
Millisel juhul on korrosiooniprotsess intensiivsem? Motiveerige oma vastust.
11. Koostage lahusesse sukeldatud alumiiniumi korrosioonil toimuvate protsesside võrrandid:
a) happed
b) leelised
12. Miks interakteerub tööstuslik tsink happega intensiivsemalt kui keemiliselt puhas tsink?
13. Elektrolüüdi lahusesse lastakse plaat:
b) vask, osaliselt tinaga kaetud
Millisel juhul on korrosiooniprotsess intensiivsem?
Motiveerige vastust
14. Miks kaetakse rauast valmistatud tooted nikliga esmalt vase ja seejärel nikliga?
Koostage elektroonilised võrrandid reaktsioonide jaoks, mis toimuvad korrosiooniprotsessides, kui nikkelkate on kahjustatud.
15. Rauatoode kaeti kaadmiumiga. Mis tüüpi kate see on - anood või katood?
Motiveerige oma vastust. Mis metall korrodeerub, kui kaitsekiht on kahjustatud? Koostage vastavate protsesside elektronvõrrandid (neutraalne keskkond).
16. Millised metallid:
b) koobalt
c) magneesium
võib olla rauapõhise sulami kaitsjaks. Koostage vastavate protsesside elektronvõrrandid (happekeskkond).
17. Millised protsessid toimuvad tsink- ja raudplaatidel, kui kumbki kastetakse eraldi vasksulfaadi lahusesse? Millised protsessid toimuvad, kui plaatide lahuses olevad välisotsad on ühendatud juhiga? Kirjutage elektroonilised võrrandid
18. Alumiiniumplaat langetatud
a) destilleeritud vesi
b) naatriumkloriidi lahuses
Millisel juhul on korrosiooniprotsess intensiivsem? Koostage võrrandid tehnilise alumiiniumi anood- ja katoodkorrosiooniprotsesside jaoks neutraalses keskkonnas.
19. Kui niiskesse puusse lüüakse nael, siis see osa, mis on puu sees, on kaetud roostega. Kuidas seda seletada? Kas see osa küüne anoodist või katoodist?
20. Viimasel ajal on ka teisi metalle korrosiooni eest kaitsmiseks kaetud koobaltiga. Kas koobaltkattega teras on anoodne või katoodne? Millised protsessid toimuvad niiskes õhus, kui katte terviklikkus on rikutud?
©2015-2019 sait
Kõik õigused kuuluvad nende autoritele. See sait ei pretendeeri autorlusele, kuid pakub tasuta kasutamist.
Lehe loomise kuupäev: 2016-04-11
Mis on materjalide korrosioonikindlus? Millised on võimalused korrosioonikindluse parandamiseks
Erinevatest materjalidest toodete hävimist füüsikalis-keemiliste ja bioloogiliste tegurite mõjul nimetatakse korrosiooniks (ladinakeelsest sõnast tähendab korrodeeruda).
Materjalide võimet seista vastu keskkonna söövitavale mõjule nimetatakse korrosioonikindluseks.
Masinate ja aparaatide, ehituskonstruktsioonide, erinevate metalltoodete korrosioonikahjustuse tagajärjel läheb erinevates rahvamajanduse sektorites pöördumatult kaotsi umbes 12% sulametallist. Toodete ja seadmete eluea pikendamine säästab miljoneid tonne metalli ja samal ajal vähendab selle tootmiskulusid.
Korrosioonikindluse parandamise viisid:
* Korrosioonikindlate metallide kasutamine. Selle rühma levinumad on kroom (13--30%), kroom-nikkel (kuni 10-12%, nn "roostevaba teras"), kroom-nikkel-molübdeen ja muud terased. Need terased säilitavad korrosioonikindluse temperatuuridel kuni 300–400 °C. Selliseid materjale kasutatakse niiskes atmosfääris, kraani- ja jõevees, lämmastik- ja orgaanilistes hapetes. Korrosioonikindlust suurendab ka legeerimine molübdeen Mo, tsirkoonium 2g, berüllium Be, mangaan Mn.
* Passiveerivate materjalide kasutamine, mis moodustavad pinnale kaitsekile. Nende materjalide hulka kuuluvad: titaan ja nende sulamid.
* Pronks ja messing on vastupidavad kavitatsioonikorrosioonile (hävimine löökkoormuste ja elektrokeemiliste mõjude koosmõjul).
Mittemetalliliste korrosioonikindlate materjalide kasutamine:
* Silikaatmaterjalid – räniühendid, mis saadakse kivimite sulatamisel või paagutamisel. Kivimite (basalt), kvarts- ja silikaatklaasi, happekindlate keraamiliste materjalide, tsemendi ja betooni sulatused.
* Plastid (polüpropüleen, pvc, tekstoliit, epoksiid).
* Kumm (kumm).
Metallkatete pealekandmine:
* Galvaanilised pinnakatted (tsinkimine, tinatamine, kaadmiumiga katmine, nikeldamine, hõbedamine, kullamine).
* Katmine on protsess, mis kaitseb mitteväärismetalli või sulami korrosiooni eest mõne muu agressiivsele keskkonnale vastupidava metalli poolt.
* Suurima rakenduse on leidnud kahe metalli liitvaltsimise meetod. Kattematerjalina kasutatakse roostevaba terast, alumiiniumi, niklit, titaani, tantaali jm.
* Pihustusplaat. Neid kasutatakse suurte mahutite korrosioonikaitseks: raudteesildad, vaiad, laevatorud. Pihustage tsinki, alumiiniumi, pliid, volframi.
Mittemetalliliste katete pealekandmine:
Värvkatted (linaseemneõli, lakid, värvid, emailid, krundid, pahtlid, sünteetilised vaigud). Värvimismaterjalid kantakse toodete pinnale rullides, pihustades, kastes, valades, pintsliga, elektrostaatilisel meetodil.
Näide: Merelaevade keredele kantakse spetsiaalseid saastumisvastaseid värve, et kaitsta neid mereorganismide kestadega saastumise eest. Ühe aastaga ulatub saastekiht lõunameredes 0,5 meetrini, s.o. 100-150kg/m. See suurendab kuni 8% mootori võimsusest kuluva aluse liikumise takistust ja suurendab kütusekulu. Sellist kihti on pinnalt väga raske eemaldada. Seetõttu on anuma veealune osa kaetud saastumisvastase värviga, mis sisaldab elavhõbedaoksiidi, vaike ja arseeniühendeid.
Polümeerkatted (polüetüleen, polüpropüleen, fluoroplastid, polüstüreen, epoksüvaigud jne). Vaik kantakse peale sulandi või suspensioonina pintsli, kastmise, pihustamise teel. Fluorplastid on vastupidavad mereveele, anorgaanilistele hapetele, välja arvatud oleum ja lämmastikhape, ning neil on kõrged elektriisolatsiooniomadused.
Kummimine - keemiaaparaatide, torustike, mahutite, keemiatoodete transportimiseks ja ladustamiseks mõeldud konteinerite katmine kummi ja eboniidiga jne. Löökidele, temperatuurikõikumistele või suspensioone sisaldavatele kummiseadmetele kasutatakse pehmeid kummisid ning konstantsel temperatuuril töötavate ja mehaanilise pingeta seadmete puhul kasutatakse kõvakummi (eboniite).
Silikaatemailidega katted (klaasjas aine). Emailimine allutatakse seadmetele, mis töötavad kõrgel temperatuuril, rõhul ja väga agressiivses keskkonnas.
Pinnakatted rasvade ja pastadega. Korrosioonivastased määrdeained valmistatakse mineraalõlide (masin, vaseliin) ja vahajate (parafiin, seep, rasvhapped) baasil.
Elektrokeemilise kaitse (katood- ja anoodkaitse) kasutamine. Metallkonstruktsioonide külge kinnitub väljastpoolt kõrvaline tugev anood (alalisvooluallikas), mis põhjustab kaitstud metalli pinnal olevate elektroodide katoodpolarisatsiooni, mille tulemusena muutuvad metalli anoodsed osad katoodseteks. Arv tähendab, et ei hävine mitte konstruktsiooni metall, vaid kinnitatud anood.
Mis on korrosioonikindlus
Metalli võimet taluda korrosiooni nimetatakse korrosioonikindluseks. Selle võime määrab teatud tingimustel korrosioonikiirus. Korrosioonikiiruse hindamiseks kasutatakse kvantitatiivseid ja kvalitatiivseid näitajaid.
Kvalitatiivsed omadused on järgmised:
metallpinna välimuse muutus;
metalli mikrostruktuuri muutus.
Kvantitatiivsed omadused on järgmised:
aeg esimese korrosioonikeskuse ilmumiseni;
teatud aja jooksul moodustunud korrosioonikollete arv;
metalli hõrenemine ajaühikus;
metalli massi muutus pinnaühiku kohta ajaühikus;
korrosiooni käigus neeldunud või vabanenud gaasi maht pinnaühiku kohta ajaühikus;
elektrivoolu tihedus antud korrosioonikiiruse korral;
teatud omaduse muutus teatud aja jooksul (mehaanilised omadused, peegelduvus, elektritakistus).
Erinevatel metallidel on erinev korrosioonikindlus. Korrosioonikindluse suurendamiseks kasutatakse erimeetodeid: terasele legeerimine, kroomimine, alumiiniumimine, nikeldamine, värvimine, tsinkimine, passiveerimine jne.
Raud ja teras
Hapniku ja puhta vee juuresolekul korrodeerub raud kiiresti, reaktsioon kulgeb vastavalt valemile:
Korrosiooni käigus katab metalli lahtine roostekiht ja see kiht ei kaitse seda mingil juhul edasise hävimise eest, korrosioon jätkub kuni metalli täieliku hävimiseni. Soolalahused põhjustavad raua aktiivsemat korrosiooni: kui õhus on vähegi ammooniumkloriidi (NH4Cl), kulgeb korrosiooniprotsess palju kiiremini. Vesinikkloriidhappe (HCl) nõrgas lahuses kulgeb reaktsioon samuti aktiivselt.
Lämmastikhape (HNO3) kontsentratsioonis üle 50% põhjustab metalli passiveerumist - see kaetakse, kuigi habras, kuid siiski kaitsekihiga. Suitsev lämmastikhape on rauale ohutu.
Väävelhape (H2SO4) kontsentratsioonis üle 70% passiveerib rauda ja kui St3-klassi terast hoitakse 90% väävelhappes temperatuuril 40 ° C, siis nendes tingimustes ei ületa selle korrosioonikiirus 140 mikronit aastas. . Kui temperatuur on 90°C, kulgeb korrosioon 10 korda suurema kiirusega. Väävelhape kontsentratsioonis 50% lahustab rauda.
Fosforhape (H3PO4) ei söövita rauda, nagu ka veevabad orgaanilised lahustid, nagu leeliselahused, ammoniaagi vesilahus, kuiv Br2 ja Cl2.
Kui lisate veele tuhandiku naatriumkromaati, muutub see suurepäraseks raua korrosiooni inhibiitoriks, nagu naatriumheksametafosfaat. Kuid klooriioonid (Cl-) eemaldavad raualt kaitsekile ja suurendavad korrosiooni. Kaubanduslikult puhas raud, mis sisaldab ligikaudu 0,16% lisandeid, on väga korrosioonikindel.
Keskmise ja madala legeeritud terased
Kroomi, nikli või vase lisandid madala ja keskmise legeeritud terases suurendavad nende vastupidavust veele ja atmosfääri korrosioonile. Mida rohkem kroomi, seda suurem on terase oksüdatsioonikindlus. Kuid kui kroomi on alla 12%, siis on keemiliselt aktiivsetel ainetel sellisele terasele hävitav mõju.
Kõrglegeeritud terased
Kõrglegeeritud terastes on legeerivaid komponente üle 10%. Kui teras sisaldab 12–18% kroomi, talub selline teras kokkupuudet peaaegu kõigi orgaaniliste hapetega, toiduainetega ning on vastupidav lämmastikhappele (HNO3), leelistele ja paljudele soolalahustele. 25% sipelghappes (CH2O2) korrodeerub kõrglegeeritud teras kiirusega umbes 2 mm aastas. Tugevad redutseerivad ained, vesinikkloriidhape, kloriidid ja halogeenid hävitavad aga kõrglegeerterase.
Roostevaba teras, mis sisaldab 8–11% niklit ja 17–19% kroomi, on korrosioonikindlam kui lihtsalt kõrge kroomisisaldusega teras. Sellised terased taluvad happelist oksüdeerivat keskkonda, nagu kroomhape või nitraat, aga ka tugevat leelist.
Nikkel lisaainena suurendab terase vastupidavust mitteoksüdeerivatele keskkondadele ja atmosfääriteguritele. Kuid happeline redutseeriv ja halogeenioonidega happeline keskkond hävitab passiveeriva oksiidikihi, mille tulemusena kaotab teras oma vastupidavuse hapetele.
Kõrgem korrosioonikindlus kui kroom-nikkelterastel on roostevaba teras, millele on lisatud molübdeeni koguses 1–4%. Molübdeen annab vastupidavuse väävel- ja väävelhapetele, orgaanilistele hapetele, mereveele ja halogeniididele.
Ferrosilicon (raud, millele on lisatud 13–17% räni), nn raud-räni valu, on SiO2 oksiidkile tõttu korrosioonikindlusega ja mida ei väävel-, lämmastik- ega kroomhape ei suuda hävitada. , need ainult tugevdavad seda kaitsekilet. Kuid vesinikkloriidhape (HCl) põhjustab kergesti ferrosiliitsiumi korrosiooni.
Niklisulamid ja puhas nikkel
Nikkel on vastupidav paljudele teguritele, nii atmosfääri- kui laboratoorsetele, puhtale ja soolasele veele, leeliselistele ja neutraalsetele sooladele nagu karbonaadid, atsetaadid, kloriidid, nitraadid ja sulfaadid. Hapnikuvabad ja mittekuumad orgaanilised happed ei kahjusta niklit, nagu ka keev kontsentreeritud leeliseline kaaliumhüdroksiid (KOH) kontsentratsioonis kuni 60%.
Korrosiooni põhjustavad redutseeriv ja oksüdeeriv keskkond, oksüdeerivad leelise- või happesoolad, oksüdeerivad happed, nagu lämmastikhape, märjad halogeengaasid, lämmastikoksiidid ja vääveldioksiid.
Moneli metall (kuni 67% niklit ja kuni 38% vaske) on hapetele vastupidavam kui puhas nikkel, kuid ei talu tugevalt oksüdeerivaid happeid. Sellel on üsna kõrge vastupidavus orgaanilistele hapetele, märkimisväärsele hulgale soolalahustele. Atmosfääri- ja veekorrosioon ei ohusta monelmetalli, talle on ohutu ka fluor. Monel talub ohutult 40% keevat vesinikfluoriidi (HF), nagu plaatina suudab.
Alumiiniumisulamid ja puhas alumiinium
Alumiiniumi kaitsev oksiidkile muudab selle vastupidavaks tavalistele oksüdeerivatele ainetele, äädikhappele, fluorile, ainult atmosfäärile ja suurele hulgale orgaanilistele vedelikele. Tehniliselt puhas alumiinium, milles lisandeid on alla 0,5%, on väga vastupidav vesinikperoksiidi (H2O2) toimele.
Laguneb tugeva redutseeriva keskkonna söövitavate leeliste mõjul. Lahjendatud väävelhape ja oleum ei karda alumiiniumi, kuid keskmise kontsentratsiooniga väävelhape hävitab selle, nagu ka kuum lämmastikhape.
Kaitsev alumiiniumoksiidkile võib vesinikkloriidhappega hävitada. Alumiiniumi kokkupuude elavhõbeda või elavhõbedasooladega on esimese jaoks hävitav.
Puhas alumiinium on korrosioonikindlam kui näiteks duralumiiniumisulam (mis sisaldab kuni 5,5% vaske, 0,5% magneesiumi ja kuni 1% mangaani), mis on vähem korrosioonikindel. Silumiin (lisand 11–14% räni) on selles suhtes stabiilsem.
Vasesulamid ja puhas vask
Puhas vask ja selle sulamid ei korrodeeru ei soolases vees ega õhus. Vask ei karda korrosiooni: lahjendatud leelised, kuiv NH3, neutraalsed soolad, kuivad gaasid ja enamik orgaanilisi lahusteid.
Sulamid nagu pronks, mis sisaldavad palju vaske, taluvad happeid, isegi külmalt kontsentreeritud või kuuma lahjendatud väävelhapet või kontsentreeritud või lahjendatud vesinikkloriidhapet tavatemperatuuril (25°C).
Hapniku puudumisel ei korrodeeru vask kokkupuutel orgaaniliste hapetega. Ei fluor ega kuiv vesinikfluoriid ei mõju vasele hävitavalt.
Kuid vasesulamid ja puhas vask korrodeeruvad erinevatest hapetest, kui on hapnikku, ja ka kokkupuutel märja NH3-ga, mõnede happesoolade, märgade gaasidega, nagu atsetüleen, CO2, Cl2, SO2. Vask suhtleb kergesti elavhõbedaga. Messing (tsink ja vask) ei ole väga korrosioonikindel.
puhas tsink
Puhas vesi, nagu puhas õhk, ei söövita tsinki. Kuid kui vees või õhus on soolasid, süsinikdioksiidi või ammoniaaki, hakkab tsink korrodeeruma. Tsink lahustub leelises, eriti kiiresti lämmastikhappes (HNO3), aeglasemalt vesinikkloriid- ja väävelhappes.
Orgaanilised lahustid ja naftasaadused ei oma põhimõtteliselt tsinki söövitavat toimet, kuid pikaajalise kokkupuute korral näiteks pragunenud bensiiniga suureneb õhus oksüdeerumisel bensiini happesus ja hakkab tsink tekkima. roostetama.
puhas plii
Plii kõrge vastupidavus veele ja atmosfääri korrosioonile on üldtuntud fakt. See ei korrodeeru isegi mullas olles. Kuid kui vesi sisaldab palju süsinikdioksiidi, lahustub selles plii, kuna moodustub pliivesinikkarbonaat, mis on juba lahustuv.
Üldiselt on plii väga vastupidav neutraalsetele lahustele, mõõdukalt leeliselistele, aga ka teatud hapetele: väävel-, fosfor-, kroom- ja väävelhape. Kontsentreeritud väävelhappega (alates 98%) temperatuuril 25 °C saab plii aeglaselt lahustada.
Vesinikfluoriid kontsentratsioonis 48% lahustab kuumutamisel plii. Plii interakteerub tugevalt vesinikkloriid- ja lämmastikhappega, sipelg- ja äädikhappega. Väävelhape katab plii halvasti lahustuva pliikloriidi (PbCl2) kihiga ja lahustumine enam ei toimu. Kontsentreeritud lämmastikhappes kaetakse plii samuti soolakihiga, kuid lahjendatud lämmastikhape lahustab plii. Kloriidid, karbonaadid ja sulfaadid ei ole plii suhtes agressiivsed, kuid nitraadilahused on vastupidised.
puhas titaan
Hea korrosioonikindlus on titaani tunnus. See ei oksüdeeru tugevate oksüdeerivate ainetega, talub soolalahuseid, FeCl3 jne. Kontsentreeritud mineraalhapped põhjustavad korrosiooni, kuid isegi keev lämmastikhape kontsentratsiooniga alla 65%, väävelhape - kuni 5%, vesinikkloriidhape - kuni 5% - ei põhjusta titaani korrosiooni. Normaalne korrosioonikindlus leeliste, leeliseliste soolade ja orgaaniliste hapete suhtes eristab titaani teiste metallide hulgast.
puhas tsirkoonium
Tsirkoonium on väävel- ja vesinikkloriidhappe suhtes vastupidavam kui titaan, kuid vähem vastupidav aqua regiale ja märjale kloorile. Sellel on kõrge keemiline vastupidavus enamikule leelistele ja hapetele ning see on vastupidav vesinikperoksiidile (H2O2).
Mõnede kloriidide, keeva kontsentreeritud vesinikkloriidhappe, aqua regia (kontsentreeritud lämmastik-HNO3 (65–68 massiprotsenti) ja vesinikkloriidvesinikkloriidi (32–35 massiprotsenti) segu, kuuma kontsentreeritud väävelhappe ja suitseva lämmastikhappe toime Korrosiooni seisukohalt on tsirkooniumil selline omadus nagu hüdrofoobsus, see tähendab, et seda metalli ei niisuta ei vesi ega vesilahused.
puhas tantaal
Tantaali suurepärane keemiline vastupidavus on sarnane klaasi omaga. Selle tihe oksiidkile kaitseb metalli temperatuuril kuni 150 ° C kloori, broomi ja joodi mõju eest. Enamik happeid tavatingimustes tantaalile ei mõju, isegi vesivesi ja kontsentreeritud lämmastikhape ei põhjusta korrosiooni. Leeliselahused tantaalile praktiliselt ei mõju, küll aga mõjuvad sellele vesinikfluoriid ja kontsentreeritud kuumad leeliselahused, tantaali lahustamiseks kasutatakse leelissulameid.
100 r esimese tellimuse boonus
Vali töö liik Lõputöö Kursusetöö Abstraktne Magistritöö Aruanne praktikast Artikkel Aruanne Arvustus Kontrolltöö Monograafia Probleemide lahendamine Äriplaan Vastused küsimustele Loovtöö Essee Joonistus Kompositsioonid Tõlge Esitlused Tippimine Muu Teksti unikaalsuse suurendamine Kandidaaditöö Laboritöö Abi on- rida
Küsi hinda
Põhimõisted, terminid, definitsioonid
Korrosioonikindlus - materjali võime taluda agressiivset keskkonda (korrosioon).
Korrosioon (lad. sorrosio - korrosioon) - materjalide hävimine keemilise või elektrokeemilise koostoime tõttu keskkonnaga.
Ehitusmaterjalid ja eelkõige nende pinnad hävivad pikaajalisel kasutamisel peamiselt kahte tüüpi mõjude tagajärjel: söövitav, mis on seotud välise agressiivse keskkonna mõjuga materjalile, ja erosioon, mis on põhjustatud mehaanilisest mõjust.
Erosiivne hävitamine toimub intensiivselt kandja või materjali suhteliselt kiire liikumisega. Eriti suure väärtuse saavutab erosioon siis, kui materjal puutub kokku sulametallide ja räbudega, samuti gaasiliste oksüdeerivate ainetega jne.
Korrosiooni ja erosiooni nähtused käivad sageli üksteisega kaasas ja seetõttu pole neid alati võimalik eraldada. Ehitusmaterjaliteaduses käsitletakse neid nähtusi eraldi. Põrandakatete, teekatete jms tööomadusi uurides võetakse arvesse erosiooniprotsesse.
Ehitusmaterjalide korrosiooni tüübid
Ehitusmaterjalide korrosioon erineb söövitava keskkonna tüübi, hävimise olemuse ja neis toimuvate protsesside poolest:
söövitav keskkond:
gaas: (inertgaas; reaktiivgaas);
vedelik: (hape; soolalahus; aluseline, mereline; jõgi; metallide sulamis, silikaadid)
hävitamise olemus: (ühtlane, soolane, ebaühtlane, selektiivne, pindmine, pragunemine, lokaalne, teradevaheline);
mõjude tüübid (protsessid):(keemiline; elektrokeemiline; bioloogiline).
Gaasi korrosioon on korrosioon gaasilises keskkonnas niiskuse kondenseerumise puudumisel materjali pinnal. Kuivas gaasikeskkonnas kõrgel temperatuuril töötavad materjalid (keraamika) on seda tüüpi korrosioonile vastuvõtlikud. Gaasi korrosioon viitab keemilisele hävitamisprotsessile. Selle kiirus sõltub materjali olemusest, selle struktuurist ja selle pinnal olevate kasvajate omadustest.
Vedelik korrosioon Looduslikud ja tehiskivimaterjalid, mis tekivad elektrolüütide ja mitteelektrolüütide lahuste, aga ka mitmesuguste sulandite toimel, on oma olemuselt peamiselt keemilised, kuigi olenevalt vedeliku tüübist ja omadustest erinevad need mitmete omaduste poolest. Vedelike kõige olulisem omadus on molekulidevahelise interaktsiooni jõudude olemasolu neis. Selle põhjuseks on kaks vedela oleku omadust: molekulaarrõhk ja sellega seotud pindpinevus. Vedeliku pindpinevusel on suur mõju materjali hävimise intensiivsusele, mille määravad ka vedeliku märgamisomadused.
ühtlane korrosioon tekib agressiivse keskkonna toimel, mille toote paksus on piisav ja surve-, painde- või tõmbepinged jaotuvad ühtlaselt. Seda tüüpi korrosioon, erinevalt teistest, mõjutab materjali tugevusomadusi palju vähemal määral.
Ebaühtlane või lokaalne korrosioon(laigud, haavandid, triibud) esineb agressiivse keskkonna erinevatel kontsentratsioonidel üksikutes piirkondades või materjali enda (selle koostise ja struktuuri) heterogeensuse korral. Seega toimub keraamilises materjalis kristalsete ja klaaskehade faaside ebaühtlase jaotumise tõttu korrosiooni hävitamine selle üksikutes osades erineva kiirusega. Sel juhul areneb protsess klaasfaasis palju kiiremini kui kristallifaasis. Materjali heterogeense poorsuse olemasolu soodustab ka ebaühtlase korrosiooni teket selles.
Valikuline korrosioon iseloomulik materjalidele, milles üks komponentidest moodustab struktuuri kujunemisel kergesti lahustuvaid ühendeid. Töötamise ajal võivad need ühendid lahustuda, moodustades materjali pinnale niinimetatud "õitsengu".
Teradevaheline korrosioon See tekib materjali hävimise tagajärjel piki terade piire ja levib kiiresti materjali sügavusse, vähendades järsult selle omadusi. Seda tüüpi korrosioon on omane mõnele põletusmaterjalile, mille paagutamisel tekivad uued faasid, tahked lahused jms ning sellest tulenevalt ka liidesed.
Korrosioonil võib üldiselt olla kaks põhimõtteliselt erinevat mehhanismi: keemiline koostoime ja lahustumine.
Keemiline koostoime taandub reaktsiooniks keskkonna ja materjali vahel uute ühendite moodustumisega. Lisandite olemasolul agressiivses keskkonnas ja materjalis - lisaainetes võivad kõigi interaktsioonielementide vahel tekkida keemilised reaktsioonid. Kuna kivimaterjalid on dielektrikud ja nende vastasmõju agressiivse keskkonnaga ei kaasne elektrivoolude ilmnemisega, nimetatakse materjalide hävimise protsessi keemiliseks korrosiooniks.
Metallidele söövitava keskkonna mõjul toimub elektrokeemiline elektronide ülekandumine madalama elektripotentsiaaliga metallikihist suurema potentsiaaliga kihti ning elektropositiivsed ioonid taastatakse, millele järgneb pinnakihi hävimine. Seda hävitamisprotsessi nimetatakse elektrokeemiline korrosioon.
bioloogiline korrosioon- materjali hävitamine taime- ja loomaorganismide, samuti mikroorganismide otsesel mõjul. Kõrgemad taimeorganismid (juurestik, varred, lehed, seemned jne) toodavad eluprotsessis erinevat tüüpi aineid, millest enamik on ehitusmaterjalide suhtes agressiivsed. Loomorganismid põhjustavad materjalide biokahjustusi nii otseselt oma mehaanilise toimega (närilised, linnud jne) kui ka elutegevuse saadustega. Madalamad taimeorganismid ja mikroorganismid (vetikad, samblikud, samblad, seened, bakterid jne) hävitavad betooni pindmisi kihte ja loovad tingimused puitkonstruktsioonide lagunemiseks.
Korrosioon, mis tuleneb nii biogeensete (puuviljad, köögiviljad, taimeõlid, veri, mahlad, rasvad jne) kui ka mittebiogeense päritoluga (õli, kivisüsi, põlevkivi, lubjakivi) orgaaniliste ainete tehnoloogilise töötlemise toodete mõjust ehitusmaterjalidele , heitgaasid, tahm jne), mida tavaliselt nimetatakse orgaaniline korrosioon.
Ehitusmaterjalide korrosioonikindlust mõjutavad tegurid
Ehitusmaterjalide korrosioonikindlus sõltub paljudest teguritest, mis jagunevad välisteks ja sisemisteks.
Välised tegurid määrata keskkonna agressiivsus ja selle mõju materjalile. Nende hulka kuuluvad keskkonna pH, temperatuur ja selle erinevus, samuti keskkonna mõju intensiivsus materjalile.
Elektrolüüdi lahuse vesinikuindeks, mis iseloomustab selles sisalduvate vesinikioonide aktiivsust, on väga oluline keemilise korrosiooni protsessi mõjutav tegur. Silikaatide korrosioonikiirus elektrolüütide lahustes sõltub suuresti lahuste olemusest ja kulgeb happelises, aluselises või neutraalses keskkonnas erinevalt.
Vett kui tehnoloogilises protsessis osalejat käsitletakse kahes aspektis: neutraalse komponendina, mis annab segule vajalikud omadused, ning lahusti ja ioonikandjana.
Paljude ehitusmaterjalide vees või muudes elektrolüütides korrosiooni põhjuseks on nendes materjalides sisalduvate ühendite termodünaamiline ebastabiilsus, mis on seotud hüdratatsiooniprotsesside arenguga, millega kaasnevad eksotermilised või endotermilised mõjud.
Eksotermiline efekt viitab materjalis toimuvale loomingulisele protsessile, näiteks tsemendi hüdratatsiooni ajal, ja endotermiline efekt destruktiivsele protsessile, näiteks keraamilise killu hüdraatimisel.
Keemiliste elementide käitumine lahustes sõltub suuresti ioonide raadiuste suurusest ja nende valentsusest või õigemini iooni valentsi ja raadiuse suhtest, mida nimetatakse ioonpotentsiaaliks:
kus PI - ioonpotentsiaal, Å-1;
V - valents, ühikud;
R - ioonraadius, Å...
Mida madalam on ioonpotentsiaal, seda tugevamalt avalduvad elementide põhiomadused, seda suurem on see - happeline. Näiteks K ja Na, mida iseloomustavad madalad ioonpotentsiaalid, vastavalt 0,75 ja 1,02, on tugevate leeliseliste omadustega. Elementidel, mille ioonpotentsiaal on vahemikus 4,7...8,6, on amfoteersed omadused ja pH> 8,6 juures happelised omadused
Võrreldes elementide aktiivsust ioonpotentsiaali järgi, saame järgmise katioonide jaotuse kahanevas järjekorras:
SiO2 → TiO2 → MgO → Fe → Cu
Ränikatiooni kõrge ioonpotentsiaal põhjustab hapnikuioonidega tugevate anioonsete rühmade moodustumist.
Temperatuur- üks olulisemaid muutujaid, mis mõjutavad korrosiooni- ja erosioonikindlust. Temperatuuri tõus aitab reeglina kaasa korrosiooniefekti suurenemisele keemiliste reaktsioonide piirava lahustuvuse, difusioonikiiruse ja intensiivsuse suurenemise tõttu.
temperatuuri kõikumised süsteemis tekib termiline massiülekanne, mis võib muuta tavatingimustes vähelahustuva materjali kasutamise sobimatuks.
Keskkonna mõju intensiivsus mõjutab korrosiooniprotsesside kiirust. Materjaliga kokkupuutes oleva kandja mahu suurendamine võib suurendada söövitavat toimet, suurendades materjali keskmist lahustumiskiirust.
Sisemised tegurid - see on materjali koostis, struktuur ja omadused.
Erinevate materjalide konstruktsiooniomaduste tõttu ei ole välistegurite mõju neile ühesugune ja seetõttu käsitletakse põletus-, sulatatud, hüdratatsioonimaterjalide, aga ka metallide ja puidu korrosioonikindlust eraldi. Ja konkreetsete materjalide omadusi hakkame uurima järgmise loenguga.
Üldpõhimõtted korrosioonikindluse parandamiseks
Korrosioonikindlus määratakse korrosiooniproduktideks muudetud materjali massiga ajaühikus pindalaühikus, mis on vastasmõjus agressiivse keskkonnaga, samuti hävinud kihi suurus millimeetrites aastas.
Ehitustoodete ja -konstruktsioonide korrosioonikindluse suurendamise peamised põhimõtted on järgmised:
Kompositsioonide koostise valik, mida iseloomustab madal aktiivsus agressiivses keskkonnas;
Spetsiaalsete katete kasutamine toodete ja konstruktsioonide keemiliseks, termiliseks ja mehaaniliseks kaitsmiseks agressiivse keskkonna mõjude eest.
Tuleb märkida, et peamine kriteerium, mis määrab ehitusmaterjalide tööomadused, on aeg. Seetõttu ei ole sellised materjali omadused nagu veekindlus, külmakindlus ja korrosioonikindlus tõelised füüsikalised omadused, vaid ainult tingimuslikud näitajad selle struktuuri oleku muutumisest pikaajalisel pideval või tsüklilisel kokkupuutel agressiivse keskkonnaga.
Toimivuse säilitamist aja jooksul nimetatakse tavaliselt ehitusmaterjalide vastupidavus .
Tabel. Metallide ja sulamite korrosioonikindlus normaaltingimustes
Tabel. Metallide ja sulamite korrosioonikindlus normaaltingimustes
See korrosioonikindlustabel annab teile üldise ülevaate sellest, kuidas erinevad metallid ja sulamid reageerivad teatud kandjatega. Soovitused ei ole absoluutsed, kuna keskkonna kontsentratsioon, selle temperatuur, rõhk ja muud parameetrid võivad mõjutada konkreetse metalli ja sulami rakendatavust. Metalli või sulami valikut võivad mõjutada ka majanduslikud kaalutlused.
KOODID: A - üldiselt mitte söövitav, B - Minimaalne kuni tühine korrosioon, C - Ei sobi
| № | kolmapäeval | Alumiinium | Messing | Malmist ja süsinikku sisaldav terasest |
Roostevaba teras | Sulam | Titaan | Tsirkoonium | |||||||||
| 416 ja 440C | 17-4 | 304, resp. 08X18H10 | 316, resp. 03Х17Н142 | dupleks | 254 S.M.O. | 20 | 400 | C276 | B2 | 6 | |||||||
| 1 | Atseetaldehüüd | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 2 | Atsetaat, õhku pole | C | C | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 3 | Atsetaat, õhuga küllastunud | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 4 | Atsetoon | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 5 | Atsetüleen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 6 | Alkoholid | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 7 | alumiiniumsulfaat | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 8 | Ammoniaak | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 9 | ammooniumkloriid | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | B | A | A | B | A | A |
| 10 | Ammoniaak on söövitav | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | B |
| 11 | Ammooniumnitraat | B | C | B | B | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | C | A |
| 12 | ammooniumfosfaat | B | B | C | B | B | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 13 | Ammooniumsulfaat | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 14 | Ammooniumsulfit | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 15 | Aniliin | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 16 | asfalt, bituumen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 17 | Õlu | A | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 18 | Benseen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 19 | Bensoehape | A | A | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 20 | Boorhape | C | B | C | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 21 | Broom kuiv | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C |
| 22 | Broom märg | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | C | C | C |
| 23 | butaan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 24 | Kaltsiumkloriid | C | C | B | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 25 | kaltsiumhüpoklorit | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | C | A | B | B | A | A |
| 26 | Kuiv süsinikdioksiid | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 27 | Märg süsinikdioksiid | A | B | C | C | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 28 | süsinikdisulfiid | C | C | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 29 | Süsinikhape | A | B | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 30 | süsiniktetrakloriid | A | A | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 31 | Kloor kuiv | C | C | A | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | A |
| 32 | Kloor märg | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | C | A | A |
| 33 | Kroomhape | C | C | C | C | C | C | C | B | A | C | C | A | B | C | A | A |
| 34 | Sidrunihape | B | C | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 35 | koksi hape | C | B | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | A | A |
| 36 | vasksulfaat | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | A | C | A | A |
| 37 | puuvillaseemneõli | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 38 | Kreosoot | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 39 | Dautherm | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 40 | Etaan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 41 | Eeter | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 42 | etüülkloriid | C | B | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 43 | Etüleen | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 44 | etüleenglükool | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 45 | Raudkloriid | C | C | C | C | C | C | C | C | B | C | C | A | C | C | A | A |
| 46 | Fluor kuiv | B | B | A | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | C | C |
| 47 | Fluor märg | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | C | C | C |
| 48 | Formaldehüüd | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 49 | Sipelghape | B | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | B | B | C | A |
| 50 | Freon märg | C | C | B | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 51 | Freoon kuiv | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 52 | Furfuraal | A | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 53 | Bensiini stabiilne | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 54 | Glükoos | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 55 | Õhuga küllastunud vesinikkloriidhape | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | A | C | FROM | A |
| 56 | Vesinikkloriidhape, õhku pole | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | A | C | FROM | A |
| 57 | Vesinikfluoriidhape, õhuga küllastunud | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | C | FROM | C |
| 58 | Vesinikfluoriidhape, ilma õhuta | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | A | B | B | C | FROM | C |
| 59 | Vesinik | A | A | A | C | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | FROM | A |
| 60 | Vesinikperoksiidi | A | C | C | C | B | A | A | A | A | A | C | A | C | A | A | A |
| 61 | vesiniksulfiid | C | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 62 | Jood | C | C | C | C | C | A | A | A | A | A | C | A | A | A | FROM | B |
| 63 | magneesiumhüdroksiid | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 64 | elavhõbe | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A | A | FROM | A |
| 65 | metanool | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 66 | Metüületüülglükool | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 67 | Piim | A | A | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 68 | Maagaas | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 69 | Lämmastikhape | C | C | C | C | A | A | A | A | A | A | C | B | C | FROM | A | A |
| 70 | Oleiinhape | C | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 71 | Oksaalhape | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | B | A | A | B | FROM | A |
| 72 | Hapnik | C | A | C | C | B | B | B | B | B | B | A | B | B | B | FROM | C |
| 73 | Mineraalõli | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | |
| 74 | Fosforhape, õhuga küllastunud | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | C | A | A | A | FROM | A |
| 75 | Fosforhape, õhku pole | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | B | A | A | B | FROM | A |
| 76 | Pikriinhape | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 77 | Kaaliumkarbonaat / kaaliumkarbonaat | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 78 | kaaliumkloriid | C | C | B | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 79 | Kaaliumhüdroksiid | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 80 | Propaan | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 81 | Kampol, vaik | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 82 | Hõbenitraat | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | C | A | A | A | A | A |
| 83 | naatriumatsetaati | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 84 | Naatriumkarbonaat | C | C | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 85 | Naatriumkloriid | FROM | A | C | C | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 86 | Naatriumkromaatdekahüdraat | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 87 | Naatriumhüdroksiid | FROM | FROM | A | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 88 | Naatriumhüpoklorit | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | C | A | B | C | A | A |
| 89 | Naatriumtiosulfaat | C | C | C | C | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 90 | Tinakloriid | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | A | B | A | A |
| 91 | veeaur | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 92 | Steariinhape (oktadekaanhape). | C | B | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | A |
| 93 | Väävel | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 94 | Vääveldioksiid kuiv | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | C | A | A | B | A | A |
| 95 | Vääveltrioksiid kuiv | C | C | C | C | C | C | B | A | A | A | B | A | A | B | A | A |
| 96 | Õhuga küllastunud väävelhape | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | C | A | C | B | FROM | A |
| 97 | Väävelhape, ilma õhuta | C | C | C | C | C | C | C | A | A | A | B | A | A | B | FROM | A |
| 98 | väävelhape | C | C | C | C | C | B | B | A | A | A | C | A | A | B | A | A |
| 99 | Tõrva | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 100 | Trikloroetüleen | B | B | B | B | B | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 101 | Tärpentin | A | A | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 102 | Äädikas | B | B | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 103 | Keemiliselt puhastatud vesi | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | C | A | A |
| 104 | Destilleeritud vesi | A | A | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 105 | Merevesi - maal RF on vähetuntud, kuid äärmiselt ebasõbralik keskkond rakendatavus - "suhteline" |
FROM | A | C | C | C | C | B | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 106 | Viski, viin, vein | A | A | C | C | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A | A |
| 107 | tsinkkloriid | C | C | C | C | C | C | C | B | B | B | A | A | A | B | A | A |
| 108 | tsinksulfaat | FROM | FROM | FROM | FROM | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA | AGA |
Artikli hinnang:
