Coroziunea numita degradare spontană a suprafețelor metalice sub influența interacțiunii metalului cu mediul său. Manifestându-se puternic în special la solicitări mecanice și termice ridicate, procesele de coroziune care provoacă daune mari structuri metalice. Evalua corect rata de coroziune este de a crește durabilitatea produsului.
- Clasificarea tipurilor de rugină
- Mecanismele de apariție și dezvoltare a fenomenelor de coroziune
- electrolitic
- În prezența acizilor
- În prezența încărcăturilor
- Metode de evaluare a proceselor de coroziune
- Determinarea vitezei proceselor de coroziune
- Practica de testare a metalelor corozive
- Metode pentru reducerea coroziunii: mecanismul și eficacitatea
- placare
- colorit
Clasificarea tipurilor de rugină
Coroziunea este clasificată de următoarele caracteristici:
Intensitatea coroziunii este mult crescută în cazul în care, în plus față schimbări nefavorabile / fluctuațiile de temperatură și umiditate pe suprafața de contact metalică afectează, de asemenea, solicitarea la tracțiune, precum și mediul chimic agresiv.
Intensitatea coroziunii crește colectorului datorită fisurării dintre cristalite adiacente și blocurile lor. Mai agresiv pe otel afecta stretch exterior tensiuni de compresiune.
Mecanismele de apariție și dezvoltare a fenomenelor de coroziune
Deoarece cele mai multe suprafețe din oțel care rulează într-un anumit mediu de umiditate, precum și în apă, soluții apoase de săruri, acizi și baze, mecanismul predominant de rugină este electrolitic. Singura excepție este coroziunea a cuptorului care are loc în aparate de structuri metalice de încălzire: aceasta suprafață distrugerea se produce din cauza formării de coroziune la temperaturi ridicate - scala.
electrolitic
Când coroziunea electrolitică are loc în prezența oxigenului, oțelul reacției de hidratare de fier, care este produsul final de hidroxid feric Fe (OH) 2. Acest fenomen se numește anodic tip de coroziune. Dar procesul nu se termina aici. oxid feric - o substanță instabilă în prezența apei (sau vapori de apă), se descompune destul de repede în diverși oxizi de fier:
- la temperaturi ridicate, de preferință formate din oxid de fier FeO;
- la temperatura ambiantă sau ușor mai mare - Fe2O3 oxid de fier;
- la un nivel intermediar (în intervalul de temperatură de 250 + ... + 450 ° C), oxid --magnetic de Fe3O4 oxid de fier.
În orice caz, suprafața de oțel rugineste, numai indicatori ai acestui fenomen poate fi fie o culoare maro-roșcat sau galben gri.
În prezența acizilor
Mai multe alte mecanism de formare a ruginii are loc în prezența acizilor, soluții acide sau lichide care nu conțin oxigen. Acolo are loc dizolvarea anodică de oțel pentru a forma hidruri - compuși de fier cu hidrogen. Dar acestea din urmă sunt chimic instabile substanțe oxidate rapid în medii de aer si umede si formeaza rugina, doar mai friabil. hidruri de fier în particular se dezintegrează rapid în cazul în care mediul sau sulf atmosferic compuși sunt prezenți.
În prezența încărcăturilor
Conform unui al treilea sistem, apare coroziunea la aplicarea încărcările exterioare pe suprafața de contact. Aici, în afară de cele două componente tradiționale, al treilea component este în mod necesar prezent - lubrifiant. Ca toți compușii organici conțin întotdeauna oxigen și hidrogen, temperatura crește la contactul incepe scurgerea de reacții de oxidare mecano lubrifiant. Ei termina prin aceea că în loc de a reduce frecarea deja uzat și lubrifiant parțial distruse începe să se oxideze în mod activ la suprafață, pentru a forma o rugina.
Metode de evaluare a proceselor de coroziune
Intensitatea coroziunii față de oțel este determinată în funcție de natura fenomenelor corozive. În general, începe cu detectarea vizuală a prezenței ruginii de pe suprafață.
Cu un microscop sau loupes convențional poate fi destul calcula cu exactitate intensitatea și amploarea proceselor de coroziune deteriorează suprafața metalică.
Mai precis determina gradul de deteriorare a așa-numiții indicatori de coroziune. Cu ajutorul lor, puteți afla:
- produse pierdere în greutate datorate coroziunii;
- reducerea dimensiunii liniare a piesei sau a structurii;
- intensitatea prejudiciului depinde de detaliile de timp de ședere într-un mediu coroziv.
cuantificând Mai mult, prezența ruginii și de înaltă calitate este posibilă. Indicatorii săi sunt identificate prin modificări în microstructura oțelului. Deci, identifica sau coroziune selectivă intergranulară. Mult mai puțin intensitatea și viteza de coroziune determinată de modificarea în compoziția chimică a mediului înconjurător metalic sau numărul de hidrogen selectat.
Indicatorii de coroziune specifici care afectează rata de coroziune, includ:
- Caracteristica coroziune Integral. Este calculat ca pierderea in greutate a produsului de oțel pe an, împărțită la aria suprafeței pe care era rugină. Astfel, suprafața de oțel corodate este considerat a fi un astfel care sunt deteriorate chiar și un singur punct.
- coroziune liniară. Calculat pe baza detaliilor de densitatea și grosimea stratului de produse corodate pentru anul.
Ce valoare ar trebui să folosesc? Dacă aveți posibilitatea de a se cântărește cu precizie piesa înainte și după operație, sau pentru a evalua modificările în compoziția chimică a soluției în care a funcționat această piesă, este preferabil să se evaluarea integrată a proceselor de coroziune. În special, să evalueze performanța unsoarea de contact. Dacă elementul este verificat doar de câteva ori pe an sau estima intensitatea fenomenelor de coroziune trebuie să se facă rapid, apoi utilizați a doua opțiune este mai bună.
Determinarea vitezei proceselor de coroziune
Indicatorii de coroziune a ajuta la identificarea și intensitatea modificărilor nefavorabile. În acest sens, termenul „rata de coroziune a metalului.“ Acesta poate fi estimat în două caracteristici diferite variază în timp.
Indicatorii de coroziune pot fi instalate în următoarele caracteristici cantitative:
- suprafață korrodiruemoy;
- din pierderea totală în greutate;
- prin modificări ale densității;
- elemente sau structuri timpul de staționare într-un mediu coroziv (ore);
- pentru a reduce grosimea.
In acest criteriu cantitativ pentru evaluarea naturii coroziunii oțelului pentru o anumită perioadă de timp poate fi:
- Pierderea de coroziune absolută în domeniu;
- schimba în dimensiunile liniare ale produsului;
- rezistență la coroziune liniară;
- Rata de coroziune;
- Rata de coroziune liniară (mm pe an);
- rezistența la coroziune totală sau durabilitate.
În practică, utilizarea unui criteriu dependent de metoda de protejare a unei suprafețe metalice. Acesta poate fi vopsit vopsea rezistentă la intemperii. și este posibil să se utilizeze un metal cu un strat protector. Dacă apare coroziunea uniform, atunci eficacitatea protecției poate fi evaluată cu mai multă precizie.
În cazul în care intensitatea de rugină în locuri diferite de produse diferite, apoi alege modul cel mai adecvat pentru a proteja este posibilă numai atunci când partea este încărcat cu solicitări de tracțiune externe. Apoi a lungul timpului, nu numai că schimbă aspectul suprafeței, dar unele dintre proprietățile sale fizice, în special, o conductivitate termică și rezistivitate electrică.
Practica de testare a metalelor corozive
Indicatorii de coroziune sunt factori climatici - temperatură, compoziția și umiditatea relativă a mediului, natura distribuției sarcini externe. Ar trebui să fie luate ca o modificare a timpului de condițiile de lumină zi, precipitații, posibila poluare a aerului. De exemplu, în zonele din apropierea combustia metalurgică chimice a deșeurilor și instalațiile de emisie însoțită de o creștere semnificativă a conținutului de SO2 procente, procesele de coroziune activate in mod dramatic.
În coroziunea cantitativă, în funcție de timpul poate fi utilizat ca indicatori corozivitatii:
- Linear - cea mai mare parte este tipic pentru suprafețe metalice, care nu au un înveliș protector.
- Exponențiala descompunere - apar dacă coroziunea acidă convențională a metalelor și aliajelor.
- Exponențiala în creștere - când suprafața piesei de prelucrat are un înveliș protector.
Intensitatea ruginii este redusă în aceste condiții:
- viteză scăzută a vântului;
- a redus modificările ciclice asupra indicatorilor de umiditate relativă de timp;
- natura impactului mediului coroziv pe suprafață.
La vânt scăzut sau fara nici o condiție pentru amestecarea fluxului spălarea suprafeței de contact a oțelului. La fazele joase lungi și umiditate ridicată, suprafața de timp rugină pentru a forma filmul, să se umfle și separat de metalul de bază. Grosimea suprafeței va scădea, dar procesele de coroziune trebuie să „rula“ la început, iar acest lucru necesită nu numai timp, dar, de asemenea, condițiile potrivite - vânt sau schimbări în compoziția chimică a aerului, care nu este întotdeauna.
Umezeala, acid sau alcaline pot cădea pe suprafața oțelului sub formă de picături sau prin pulverizare. Prima metodă este caracterizată prin zone cu o cantitate mai mare de precipitații, iar celălalt - la mediul nefavorabil în care o construcție sau element de metal.
Metode pentru reducerea coroziunii: mecanismul și eficacitatea
Capacitatea suprafeței vopsite pentru a rezista la procesele de coroziune depinde dacă mecanismul de coroziune predomină. De exemplu, la o expunere constantă de timp la mediul chimic activ variază semnificativ exterior diferența de potențial suprafață a produsului metalic și volumul intern al acesteia. Acest lucru dă naștere la curenți de coroziune îmbunătățind procesul de coroziune (fenomen care cauzează adesea distrugerea conductelor de oțel din conducte subterane). Aici colorare nu are nici un efect, deoarece compoziția chimică a suprafeței acoperite cu un strat de vopsea, cu timpul nu se schimba.
placare
Un alt caz în care suprafața este acoperită cu un metal care are un potențial negativ electrolitic în ceea ce privește procesele de oxidoreducere. Cu prevalența reacțiilor de oxidare din oțel protejat în mod eficient prin aplicarea unei acoperiri de suprafață care cuprinde un zinc și aluminiu - metal, care, activitatea de oxigen sunt „stânga“ fier.
Astfel de procese - galvanizare si aluminizare - utilizate pe scară largă în practica de protecție la coroziune a componentelor din oțel și componentele individuale sunt în mediul oxidant. Colorarea în aceste situații este auxiliară pentru a îmbunătăți caracteristicile decorative de suprafață.
Într-un proces de reducere mediu formarea de hidrură de fier poate fi blocat în mod eficient prin crearea de acoperiri de suprafață a metalelor în hidrogen „drept“: cuprul și toate metalele nobile. Placajul din cupru, deși este utilizată în practică, se realizează de obicei la suprafețe relativ mici, deoarece acesta este un proces foarte costisitor din punct de vedere financiar. Este pentru aceste situații pot și trebuie să fie aplicate colorare.
colorit
Rolul protector al coloranților este că structura lor este întotdeauna prezent inhibitori de coroziune - componente, încetini viteza de timp de apariție a proceselor de scalare. Formulele chimice ale inhibitorilor materialelor sunt proiectate astfel încât rezultă rugina suspendat. Flexibilitate compoziții de colorare moderne permite acoperiri rezista cu succes, de asemenea, tensiunea de suprafață, ceea ce provoacă declanșarea proceselor de coroziune.
proprietăți vopsea anticoroziva cresc dacă compoziția lor sunt polimeri de silicon, care îmbunătățește capacitatea suprafeței vopsite pentru a rezista la extreme de umiditate și temperatură, indiferent de anotimp. Cu toate acestea, astfel de coloranți au două dezavantaje semnificative:
- otrăvitoare;
- ineficiente în ceea ce privește mecanismul de coroziune electrolitic.
Astfel, compozițiile de colorare alese corect poate bloca în mod eficient procesele de coroziune. În acest scop, ele trebuie să conțină inhibitori de coroziune au o elasticitate suficientă și o rezistență mecanică, variind ușor cu timpul.