Лекции по "Коррозии и защите металлов"

Карагандинский технический университет имени Абылкаса Сагинова

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине Коррозия и защита металлов

(код и наименование дисциплины

        для студентов ОП        

6В07103 – «Материаловедение и технология новых материалов

Кафедра: НТМ

2023 г.

Тема 1 Основные причины возникновения коррозии

План лекции:

1. Основные понятия коррозии металлов и сплавов.

2. Классификация коррозионных процессов.

Среда, вызывающая коррозию, называется коррозионной или агрессивной.

Способность металлов противостоять коррозионному воздействию внешней среды называют коррозионной стойкостью. В результате взаимодействия металла и коррозионной среды образуются химические соединения, называемые продуктами коррозии.

Разрушение металлов и сплавов может происходить в результате взаимодействия:

– химического;

– электрохимического;

– биологического;

– радиационного;

– и механического воздействия внешней среды.

Эрозией называют механическое разрушение конструкционных материалов. Процесс коррозии и эрозии при эксплуатации машин могут протекать совместно (например, при работе насосов, мешалок и т.п.).

Способность металлов противостоять коррозионному воздействию внешней среды называется коррозионной стойкостью.

Основная причина коррозии металлов — это их термодинамическая неустойчивость.

Термодинамика дает информацию о возможности самопроизвольного протекания процесса, в том числе и коррозионного, при данных внешних условиях. Термодинамическая стабильность химического соединения определяется знаком и величиной изменения изобарного потенциала G, т.е. зная значения Δ G можно определить вероятность протекания процесса.

Скорость коррозионных процессов зависит от множества одновременно действующих факторов: внешних и внутренних. Первые характеризуют состав агрессивной среды и условий протекания процесса: температуру, давление, гидродинамические условия. Вторые характеризуют природу металла, технологию его изготовления, состав сплава, тип структуры, внутреннее напряжение, состояние поверхности.

Информацию о скорости возможного (по термодинамической оценке) коррозионного процесса и о характере влияния различных факторов на итог процесса дают кинетические исследования.

Коррозионные процессы протекают на границе раздела фаз при взаимодействии твердого вещества с газом или жидкостью. Такой механизм взаимодействия называют гетерогенным.

Простейшую схему гетерогенного процесса можно представить в виде следующих основных этапов:

1) транспортировки реагирующих веществ к поверхности раздела фаз;

2) химического взаимодействия;

3) отвода продуктов реакции из реакционной зоны.

Любой из этапов схемы может состоять их элементарных стадий, протекающих последовательно, параллельно, сопряженно.

Различные виды коррозии классифицируют по нескольким признакам:

1) механизму реакций взаимодействия металла со средой;

2) виду коррозионной среды;

3) виду (геометрическому характеру) коррозионных разрушений на поверхности или в объеме металла;

4) характеру дополнительных воздействий, которым подвергается металл одновременно с действием коррозионной среды.

По механизму реакции взаимодействия различают два основных типа коррозии металлов: химическую и электрохимическую. Особо выделяют микробиологическую и радиационную коррозию.