Химический состав металла. Химический состав металла играет очень большую роль в процессах коррозии его в тех или иных условиях. Как известно, в настоящее время имеется целый ряд сплавов железа (нержавеющие стали, медистые стали и т. д.), которые значительно лучше противостоят коррозии, чем чистое железо.
Структура металла в значительной степени определяет устойчивость металла против коррозии. Сплавы с однородной структурой устойчивее против коррозии, чем с неоднородной. Например, сплавы, содержащие две твёрдые фазы (кристаллиты двух различных составов), менее устойчивы против коррозии, чем сплавы, представляющие однородные твёрдые растворы. Устойчивость нержавеющих сталей против коррозии определяется их однородной структурой (аустенитной), в свою очередь обеспечивающей прочность и однородность поверхностной оксидной плёнки.
Механическая обработка металла. Механическая деформация металла вызывает в нем внутренние напряжения, так как меняет порядок расположения атомов в некоторых кристаллических зернах. Металл в состоянии механического напряжения корродирует интенсивнее, чем в нормальном состоянии. Коррозионный процесс резко деформированного металла (изгиб) протекает в месте изгиба (разрушение плёнки), играющего роль анода. В случае переменной по знаку нагрузки металл особенно быстро корродирует (коррозионная усталость), так как разрушается поверхностная оксидная плёнка.
|
|
Состояние поверхности металла. Защитные плёнки. Кажущаяся нам гладкой поверхность металла на самом деле покрыта бесчисленными микроскопическими выступами и впадинами, образованными неоднородностью структуры кристаллической решетки и дефектами в ней. На такой поверхности металла легче протекает адсорбция атомов кислорода из воздуха. Первой стадией этого процесса является образование адсорбированного слоя кислорода, покрывающего металл, а второй — окисление металла, превращающегося в оксид. Наличие на поверхности металла плотной, хорошо сцепляющейся пленки оксида уменьшает интенсивность коррозии.
Дифференциальная аэрация. Вследствие неодинакового доступа воздуха к различным участкам поверхности металла на ней возникает гальванический элемент, в котором участок, хуже снабжаемый кислородом (анод), корродирует, а поверхность катодного участка не изменяется. Это имеет место для относительно активных металлов при условии, что все части аэрируемого электрода хорошо снабжаются кислородом. Для меди установлено обратное явление: аэрируемый электрод оказывается анодом, а неаэрируемый — катодом. В данном случае связывание ионов меди производит больший эффект, чем аэрация. Помимо дифференциальной аэрации, на коррозию влияют неодинаковые физико-химические условия, в которых находятся отдельные участки металлического образца (разная интенсивность магнитного поля для железа; степень освещенности для меди, помещённой в растворы цианидов; неодинаковый механический наклёп и т. д.).
|
|
Химический состав и свойства среды. Свойства и химический состав соприкасающейся с металлом среды, естественно, определяют особенности и интенсивность коррозии металла. В общем можно сказать, что действие среды является специфическим по отношению к различным металлам и определяется ее взаимодействием с поверхностной пленкой. Искусственное увеличение толщины пленки с помощью окислителей уменьшает интенсивность коррозии. Неоднородность (много-фазность) среды усиливает коррозию за счет образования гальванических пар между участками поверхности металла, находящимися в контакте с разными фазами. Поэтому в металлоконструкциях следует избегать контакта разных металлов. Контакт в некоторых случаях обусловливает вторичные явления, интенсифицирующие коррозионный процесс (дифференциальная аэрация).
В некоторых случаях в месте контакта металла с другим твёрдым телом концентрация ионов водорода среды иная, чем во всей среде. Различие в концентрациях ионов водорода обусловливает образование «местного» гальванического элемента. Повышение температуры способствует интенсификации коррозии металла, так как при этом разрушается пассивирующая пленка.