Коррозионное изнашивание

Виды коррозии. Коррозия — это постепенное физико-химическое разрушение металла под воздействием окружающей среды. Ей подвержены все конструкционные металлические материалы. В зависимости от вида различают общую (сплошную) и местную коррозию. Общая коррозия имеет место, когда разрушению подвергается вся поверхность детали. Местная коррозия имеет место, если разрушению подвергаются отдельные участки поверхности. Местные виды коррозии более опасны, чем общая коррозия.

По механизму протекания различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия. Химическая коррозия — это процесс разрушения металла вследствие химического взаимодействия его с сухими газами и жидкостями, которые не являются электролитами (бензин, масла, смолы).

В результате разрушения поверхность металла покрывается окисной пленкой. Рост пленки по толщине зависит от возможности проникновения через нее коррозионных агентов. У ряда металлов и сплавов окисная пленка обладает способностью тормозить дальнейшее окисление материала. У других пленка разрушается в процессе роста, что проявляется в ее вспучивании, шелушении, растрескивании и отслаивании.

Газовая коррозия — это коррозия металлов при полном отсутствии конденсации влаги на поверхности детали. Интенсивность газовой коррозии зависит от внутренних и внешних факторов. К внутренним факторам относятся состав и структура сплава. Для повышения коррозионной стойкости сплавы легируют хромом, алюминием, кремнием, которые создают прочную и стойкую окисную пленку.

Защита от химической коррозии. Наибольшее применение получили следующие способы борьбы с химической коррозией:

— Окрашивание металлических конструкций и машин, подвергающихся атмосферному воздействию. Это основной метод защиты от коррозии наружных поверхностей корпусных деталей и металлоконструкций.

— Применение коррозионно-стойких сплавов, например, легированных сталей, способных образовывать стойкие защитные пленки из продуктов коррозии.

— Создание защитной пленки травлением детали (оксидирование) или анодной обработкой (анодирование). Эти способы широко применяют для защиты деталей из стали, алюминиевых и магниевых сплавов.

— Нанесение защитных покрытий.

Электрохимическая коррозия. Электрохимическая коррозия — это процесс разрушения металлического материала в электролите при прохождении электрического тока. Механизм разрушения состоит в переходе металла в раствор. Скорость этого перехода зависит от положения металла в ряду напряжений металлов относительно среднего положения, которое занимает водород. Металлы, стоящие ниже среднего положения, являются электроотрицательными, а выше — электроположительными. Чем ниже потенциал металла, тем интенсивнее он разрушается.

На процесс электрохимической коррозии влияют внутренние и внешние факторы. Внутренними факторами являются:

— состав и структура металла — чем неоднороднее металл, тем интенсивнее коррозия;

— напряжения в металле — чем выше внутренние напряжения в металле, тем интенсивнее он разрушается, так как механические напряжения повышают потенциал металла.

К внешним факторам относятся концентрация, температура и скорость движения электролита, при повышении которых интенсивность коррозии возрастает.

Защита от электрохимической коррозии. Для противостояния электрохимической коррозии применяются методы пассивной и активной защиты.

Активная защита от электрохимической коррозии осуществляется двумя методами:

Защита с помощью протекторов — анодов, изготовленных из материалов с более низким потенциалом, чем защищаемое изделие (цинка, магния, алюминия и их сплавов), которые поэтому разрушаются. Протекторы устанавливаются или непосредственно на изделии или соединяются с ним через электрическое сопротивление с целью ограничения силы тока в гальванической паре и, следовательно, регулирования интенсивности разрушения протектора.

Катодная защита — наложением извне электрического тока. Для защиты используется источник постоянного тока, отрицательный полюс которого соединяется с защищаемым изделием, а положительный — с дополнительной деталью (анодом), которая, разрушаясь, защищает тем самым основное изделие.