Тема: «Виды коррозионных разрушений»

1. Классификация коррозионных разрушений и их особенности.

2. Условия возникновения коррозионных разрушений.

Виды разрушений на поверхности металлов:

1. общая, сплошная, равномерная, неравномерная;

2. местная (частный случай – щелевая коррозия), пятная, язвенная, точечная;

3. подповерхностная (вызывает вспучивание и расслоение металла);

4. избирательная коррозия:

- компонентно-избирательная,

- структурно-избирательная,

- межкристаллитная (ее разновидность ножевая коррозия – разрушение околошовной зоны),

- транскристаллитная.

Условия возникновения коррозионного разрушения зависят от многих факторов.

Равномерная коррозия наблюдается, когда агрессивная среда не образует защитных пленок или когда сплав состоит из равномерно распределенных мелкозернистых анодных и катодных участков (они неопасны). Равномерная коррозия приводит обычно к потускнению металла, загрязнению среды. Продукты коррозии обычно не отлагаются на поверхности металла. Равномерная коррозия опасна при работе на изгиб, кручение.

Местная коррозия возникает вследствие крупнозернистого строения сплавов, неодинаковой толщины, пористости пленок, неравномерной обработки металла и др. Местная коррозия опаснее, она сказывается на механической прочности детали (особенно точечная). Наиболее опасными видами местного коррозионного разрушения металла являются точечная и межкристаллитная коррозия.

Точечная коррозия характерна для пассивирующихся металлов и возникает в результате повреждения в отдельных участках пассивной пленки. Чаще всего происходит, когда в растворе содержится активаторы (ионы хлора, брома). Защита от точечной коррозии ведут различными путями: применение металлов высокой чистоты; легирование (хром, никель).

Межкристаллитная коррозия особенно опасна для аппаратов и механизмов, работающих в условиях приложения механических нагрузок – аппараты высокого давления, автоклавы и др.

Склонность к межкристаллитной коррозии возникает при распаде некоторых твердых растворов в определенных условиях. Так, например, высокохромистые стали приобретают склонность к межкристаллитной коррозии после их быстрого охлаждения от температур, превышающих 900˚С, зависит от природы и структуры сплава, характера агрессивной среды и др.

Склонность к межкристаллитной коррозии хромоникелевых сталей возникает в результате определенной термической обработки при неблагоприятных химическом и фазовом составе сплава.

Существует теория, объясняющая механизм межкристаллитной коррозии. Наиболее общепринятой является теория обеднения твердого раствора по границам зерен хромом из-за выделения в этой зоне карбида хрома. Хром – элемент, более склонный к карбидообразованию, чем железо, а никель не обладает способностью образовывать карбиды. Причиной обеднения границ зерен хромом является высокая скорость диффузии углерода и низкая скорость диффузии хрома, вследствие чего в образовании карбидов участвует весь углерод сплава, а хром – только пограничной зоны, где и идет образование карбидов.

Таким образом, сущность теории обеднения границ зерен хромом заключается в следующем. При комнатной температуре углерод лишь незначительно растворяется в зернах твердого раствора. При повышенных температурах растворимость углерода в твердом растворе увеличивается. Чем больше содержание углерода, тем больше склонность к межкристаллитной коррозии. Скорость коррозии увеличивается вследствие возникновения коррозионной пары: пассивное зерно (катод) и обедненная хромом активная граница зерна (анод).

Меньшую устойчивость границ связывают также с напряжениями, возникающими на пограничных участках зерен вследствие превращения γ-фазы в α-фазу при отпуске, т.к. образование α-фазы из γ-фазы сопровождается уменьшением объема. Максимальное содержание углерода, не вызывающие появления у хромоникелевой стали склонности к межкристаллитной коррозии, равно 0,007%.

Ножевая коррозия – разновидность межкристаллитной коррозии, появляется на сварочных швах при 1200-1300˚С. Защита – легирование их титаном и ниобием. Для уменьшения опасности возникновения ножевой коррозии, наряду со снижением содержания углерода в стали и ее закалкой с 1050-1100˚С, производить стабилизирующий обжиг при температурах 870-900 ˚С.

Щелевая коррозия встречается в любых конструкциях или любых аппаратах при условии наличия в них зазоров, застойных зон.