Избирательная коррозия

Избирательная коррозия бывает 2 видов : компонентно- избирательной или структурно-избирательной. Примером компонентно-избирательной коррозии может служить обесцинкование латуней.

Обесцинкование латуней заключается в том, что в электролит, обычно нейтрального или слабокислого значения рН, цинк переходит более интенсивно, чем медь. На поверхности латуни образуется рыхлый слой меди, что способствует усилению электрохимической коррозии.

Примером структурно-избирательной коррозии является коррозия серых чугунов. Структурно-избирательная коррозия серых чугунов заключается в преимущественном разрушении ферритной составляющей, вследствие чего образуется скелет из графита, заполненный продуктами коррозии (рис.1-3). При этом механическая прочность чугунов резко понижается.

Межкристаллитная коррозия.

Межкристаллитная коррозия характеризуется избирательным разрушением металла по границам зерен (рис. 1-7). Вследствие этого при малом изменении массы и внешнего вида может происходить весьма значительная потеря прочностных свойств металла (рис. 2). В крайних случаях при полном разрушении границ зерен в результате межкристаллитной коррозии сплав может рассыпаться в порошок.

 

 

	Рис. 2. Потеря прочностных свойств металла при различных видах корозионного разрушения. 1 – равномерная коррозия, 2 – межкристаллитная коррозия

 

 

Коррозионное растрескивание.

Коррозионное растрескивание представляет собой случай местной коррозии, при котором коррозионное разрушение происходит в направлении, перпендикулярном наибольшим растягивающим напряжением
(рис.1-8). Характерно, что при этом коррозионная трещина может распространяться по границам зерен, или перерезать тело кристалла. Разрушение от коррозионной усталости (при одновременном воздействии коррозионной среды и знакопеременных или циклических нагрузок) протекает по аналогичному типу, как и при коррозионном растрескивании.

Подповерхностная коррозия, начинаясь с поверхности, распространяется преимущественно под поверхностью, что часто приводит к расслаиванию и вспучиванию металла (рис.1-9), например, образованию пузырей на некачественном листовом прокате в процессе его травления или коррозии при эксплуатации сосудов и аппаратов.

Показатели коррозии

Для количественного выражения скорости коррозии служат показатели коррозии: массометрический, объемный, глубинный, механический, токовый.

Массометрический показатель коррозии представляет собой изменение массы металла в результате коррозии, отнесенное к единице поверхности (s) образца и к единице времени. Изменение массы образца определяется обычно как разность между массой образца до испытания (m_о) и его массой после испытания (m₁) в течение времени τ cо снятием продуктов коррозии (убыль массы металла).

, г/м²∙ч, (4)

где s – площадь поверхности образца.

Объемный показатель коррозии представляет собой объем (V_o) поглощенного или выделенного в процессе коррозии газа, отнесенный к единице поверхности металла и к единице времени

cм³/м²×ч. (5)

Глубинный показатель коррозии учитывает уменьшение толщины металла вследствие коррозии, выраженное в линейных единицах и отнесенное к единице времени. Этот показатель удобен при сравнении коррозии металлов с различными плотностями. Переход от массометрического показателя к глубинному может быть сделан, в случае равномерной коррозии, по формуле

мм/год, (6)

где – плотность металла.

Механический показатель коррозии определяется по изменению одного из основных показателей механических свойств металла за определенное время коррозионного процесса и выражается в относительных единицах или в процентах.

Если в качестве механического показателя используется предел прочности, то изменение прочностного показателя определяется по формуле

(7)

где σ_b – предел прочности до коррозии,

∆σ_b – изменение предела прочности металла после коррозии в течение времени τ.

Токовый показатель коррозии позволяет, пользуясь формулой Фарадея, подсчитать количество прокорродировавшего металла, исходя из величины тока коррозии

(8)

где K_m – скорость коррозии по изменению массы металла;

I – сила тока;

F – константа Фарадея;

n – валентность металла;

А – атомный вес металла;

При качественной и количественной оценке коррозионной стойкости металлов рекомендуется пользоваться десятибалльной шкалой ГОСТ 1381.

 

Таблица 1

Десятибалльная шкала коррозионной стойкости металлов и сплавов

Группа стойкости	Скорость коррозии, мм/год	Балл
Совершенно стойкие	менее 0,001
Весьма стойкие	свыше 0,001 до 0,005 свыше 0,005 до 0,01
Стойкие	свыше 0,01 до 0,05 свыше 0,05 до 0,1
Пониженностойкие	свыше 0,1 до 0,5 свыше 0,5 до 1,0
Малостойкие	свыше 1,0 до 5,0 свыше 5,0 до 10,0
Нестойкие	свыше 10,0

 

Следует отметить, что, хотя эта шкала оценки коррозионной стойкости металлов и получила большее распространение, особенно в химической промышленности, она не является универсальной, так как для оборудования различного назначения допустимые скорости коррозии могут отличаться на порядок и более.