Заняття №5. Тема: Корозія металів та способи боротьби з нею.

Тема: Корозія металів та способи боротьби з нею.

Мета:Ознайомити з поняттям корозія металів та способами боротьби з нею.

Пояснити:яка шкода завдається корозією та методи захисту від неї.

Тип заняття:лекція.

Література:Нікіфоров В.М. «Технология металлов и конструкционные материалы.» Л., Машинобудування, 1987р. Глава 10 §34,§35

Кнорозов Б.У., Усова Л.Ф. «Технология металлов и материаловедение» М., Металлургия, 1987. 800с. Глава 11.

План лекції

1. Суть корозії металів.

2. Шкода, що завдається корозією.

3. Види корозії: хімічна та електрохімічна.

4. Способи захисту металів від корозії. Вибір методу захисту в залежності від умов роботи деталей і конструкцій в цілому.

1. Руйнування металів в результаті хімічної або електрохімічної дії на їх поверхню зовнішнього корозійного середовища називається корозією.

Розрізняють прямі і непрямі втрати від корозії. Прямі втрати – вартість втраченого металу, виготовлення виробів, машин, обладнання, будівельних споруд, зменшення терміну служби механізмів. До прямих втрат відноситься також вартість протикорозійних міроприємств. Непрямі втрати зв’язані з виходом обладнання і споруд із роботи і його простоями, витратами на ремонт, отриманням неякісної продукції, збільшенням витрати метала, нанесенням шкоди навколишньому середовищу.

2. Прикладом може слугувати ржавіння заліза на повітрі, роз’їдання підводних частин судів, пошкодження хімічної апаратури від дії різних розчинів, а також концентрованих кислот і лугів.

3. Корозія може протікати в наслідок чисто хімічних реакцій металу з навколишнім середовищем, а також завдяки електрохімічним процесам, які проходять на межі розділу металу з зовнішнім середовищем, тобто по механізму (природі) розрізняють два типи корозії: хімічну і електрохімічну. Корозія супроводжується утворенням на поверхні металу продуктів корозійного руйнування. В результаті корозії зовнішній вигляд поверхні металу змінюється: утворюється суцільний або несуцільний шар продуктів корозії, з’являються місцеві корозійні руйнування у вигляді язв, плям, крапок і т.д. Так, на поверхні сплавів заліза в результаті корозії утворюється іржа бурого кольору.

Корозійне руйнування є результатом взаємодії металу з навколишнім середовищем, і інтенсивність його залежить від властивостей самого металу, а також від природи навколишнього середовища.

Хімічна корозія – взаємодія металу з корозійним середовищем, при якому окислення металу і відновлення окислювального компоненту корозійного середовища протікають в одному акті.

Хімічний процес корозії характерний для руйнування металів при зіткненні їх з сухими газами при високих температурах або з неелектролітами.

Найрозповсюдженим газовим середовищем є повітря, природній окислювальний компонент якого – кисень, тому продуктами газової корозії звичайно бувають оксиди.

Електрохімічною корозією називають руйнування металів і сплавів при дії на них електролітів.

Електрохімічна корозія – найбільш розповсюджений тип корозії. Вона виникає частіше всього від взаємодії розчинів електролітів в воді – солей, кислот, лугів. Вода в природі, техніці, побуті – річкова, водопровідна, ґрунтова, атмосферні опади – завжди є розчином електроліту і викликає електрохімічну корозію.

4. Способи захисту металів від корозії:

1) металічні покриття;

2) хімічні покриття;

3) електрохімічний захист;

4) неметалічні покриття.

Найбільш широкого розповсюдження отримали металічні покриття цинком, кадмієм, хромом, нікелем, алюмінієм, міддю, оловом, латунню і інші. Металічні покриття не тільки захищають від корозії, але надають їх поверхні ряд цінних фізико-механічних властивостей: твердість, зносостійкість, електропровідність, забезпечують виробам декоративну обробку.

По способу захисної дії металічні покриття поділяються на катодні і анодні.

Цинкові покриття надійно захищають стальні вироби в умовах атмосферної корозії, а також вироби, які стикаються із прісною водою.

Кадмієві використовують для захисту чорних і кольорових металів в умовах морського клімату або при дії рідкого середовища, яке містить хлориди.

Нікелеві застосовують для захисту виробів від корозії і для декоративного обробітку. Вони стійкі в атмосфері, розчинах лугів і деяких органічних кислот.

Хімічний захист заключається в тому, що на поверхні виробів штучно створюється захисні неметалічні плівки, частіше всього оксидні за рахунок окислення поверхневого шару металу.

Електрохімічний захист поділяють на протекторний і катодний.

Протекторний захист застосовується для виробів, які працюють з електролітами. Суть полягає в тому, що до поверхні, яка підлягає захисту, або поблизу неї прикріплюють протектори, які зроблені із металів, які мають потенціал менший ніж потенціал виробу, що захищаємо. При цьому утворюється гальванічна пара виріб-протектор, в якому анодом буде протектор, катодом-виріб, а електролітом-середовище.

Катодний захист застосовується для підземних металічних споруд (трубопроводи, кабелі), які приєднуються до негативного полюсу джерела постійного струму: позитивний полюс заземлений.

Контрольні запитання:

1. Що називається корозією металів?

2. Яка шкода завдається корозією?

3. Назвіть види корозії.

4. Охарактеризуйте способи боротьби з корозією.