Химическая коррозия


Химическая коррозия - это разрушение металла в результате химического взаимодействия с окружающей средой. Окислительный и восстановительный процессы при химической коррозии протекают в одном акте. По условиям протекания химическую коррозию делят на газовую и коррозию в жидкостях-неэлектролитах.
Газовая коррозия - химическая коррозия в газовой среде при повышенных температурах в отсутствие влаги. Газовой коррозии подвергается арматура печей, детали двигателей внутреннего сгорания, газовых турбин. Термообработка и горячая механическая обработка металлов также вызывают газовую коррозию.
Кислородная коррозия.Это самый распространенный вид газовой коррозии. т.к. самой распространенной газовой средой является воздух. В процессе окисления на поверхности металла образуется оксидная пленка. Эта пленка будет обладать защитными свойствами при соблюдении следующих условий: пленка должна быть сплошной, беспористой. прочной, не разрушаться в агрессивной среде, иметь хорошую адгезию (сцепление) к поверхности металла, а также близкий к металлу коэффициент термического расширения, чтобы не отслаиваться при нагревании. Хорошими защитными свойствами обладают оксидные пленки Cr, Al, Si. При нагреве стали и чугуна на воздухе происходит не только окисление железа кислородом, но и процесс обезуглероживания:
Fe3C + O2 = 3Fe + СO2
Fe3C + СO2 = 3Fe + 2СО
Fe3C + Н2O = 3Fe + СО + Н2
Fe3C + 2Н2 = 3Fe + СН4
В результате происходит разрушение цементита, и снижение поверхностной прочности, твердости и износостойкости.
Водородная коррозия включает следующие процессы.

  • Проникновение водорода в сталь приводит к образованию хрупкого твердого раствора водорода в феррите.
  • Выделение по границам зерен молекулярного водорода из про-диффундировавшего атомарного, а также метана и паров воды по реакциям
    FeO + Н2 = Fe + Н2O
    Fe3C + 2Н2 = 3Fe + СН4 и разрушает связи между зернами и приводит к образованию микротрещин.
  • Процесс обезуглероживания Fe3C + 2Н2 = 3Fe + СН4 приводит к снижению поверхностной прочности, твердости и износостойкости стали.
  • В местах трения продукты водородной коррозии ведут себя подобно песку - водородный износ

Коррозия под действием сернистых соединений2S, SO2) характерна для химической и нефтехимической промышленности. Приводит к потускнению меди: В промышленной атмосфере на меди образуется защитная пленка зеленого цвета состава СuSO4*ЗСu(OН)2. Особенно чувствительны к сернистой коррозии Ni и его сплавы. Ni и сернистый никель Ni3S2 образуют по краям зерен легкоплавкую эвтектику, что приводит к разрушению металла (межкристаллитная коррозия).
Защита от газовой коррозии. Для защиты сталей от газовой коррозии их легируют Сr, Аl. Si. образующими защитные пленки Сr2О3, Аl2О3. SiO2 (жаростойкие стали). Кроме того, на металлы наносят защитные металлические и неметаллические покрытия. Применяют также защитные атмосферы благородных и инертных газов - Аr, N2.

На нашем сайте Вы можете заказать решениe заданий по всем разделам материаловедения.

гарантии решения задач по материаловедению заказать решение задач по материаловедению