химический каталог




ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ, коррозия металлов, ведущая к образованию питтингов [англ. pitting, от pit-покры-вать(ся) ямками], т.е. язв, полостей в металле, начинающихся с его поверхности. Питтинги возникают главным образом в защитном слое (нанесенном или образовавшемся естеств. образом) по местам различные дефектов (трещин от внутр. напряжений, пор, микровключений, выхода на поверхность границ зерен, дислокаций и т. п.). В зависимости от продолжительности ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. и др. факторов глубина и поперечник пит-тинга могут изменяться от мкм до см. Питтинги могут нарушать функционирование самых различные изделий-от тонких мембран и проводников микросхем до толстостенных аппаратов, емкостей и труб. Среди причин коррозионных повреждений химический и энергетич. оборудования доля ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. составляет от 15 до 50%. От питтингов часто развиваются коррозионные трещины (см. Коррозия под напряжением), что значительно повышает опасность ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к.

ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. протекает по электрохимический механизму (см. Коррозия металлов). Линейная скорость углубления питтинга при стабилизировавшейся ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. металла M может достигать 10-104 мм/год. Это обусловлено тем, что в питтинге локализуется анодная реакция M = Mz+ + zе (z-зарядовое число иона), а катодная реакция чаще всего протекает в намного большей по размерам зоне поверхности вокруг питтинга, если защитный слой достаточно электропроводен. Таким свойством обладают MH. пассивирующие слои (см. Пассивность металлов), окалина, возникающая при высокотемпературной газовой коррозии, катодные металлич. покрытия и др. Наиб. специфична по своему механизму ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. пассивных металлов, обычно связанная с воздействием того или иного активирующего аниона A (Cl-, Br -, CNS-, , и др.) на активные центры пассивирующего слоя (дефекты). Такие центры периодически выходят на пассивную поверхность по мере се растворения, образуя участки с кратковременно повыш. локальной скоростью растворения, которые могут стать зародышами питтингов. В водных и многие водно-органическое средах превращение зародыша в устойчиво развивающийся питтинг обычно происходит при условии, что потенциал коррозии металла превышает некоторое значение, называют критической потенциалом питтингообразования Епк (миним. потенциал ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к.). Для металла, потенциал коррозии которого находится в пассивной или активной области (Екор или Е»корсоответственно, рис. 1) (см. Анодное растворение), при достижении Епк происходит резкий рост анодного тока растворения. Вероятность развития зародыша питтинга превышает вероятность его гибели (репассивации) вследствие того, что вблизи активных центров из-за ускоренного миграц. подвода анионов-активаторов А повышена их локальная концентрация в растворе, а на самих центрах соответственно адсорбция. В результате при EЕпк пассивирующий слой MOx теряет энергетич. устойчивость в системе M (MOx) - А - H2O. Полагают, что при EЕпк достигается настолько высокая локальная скорость анодного растворения в активных центрах (iпит), что она превышает скорость процесса репассивации, поскольку ему препятствует образование при растворении металла агрессивного кон-центрир. кислого раствора соли M и А или солевого (оксисолево-го) слоя, обладающего высокой катионной проводимостью. Пока при росте питтинга значения iпит, связанные со скоростью uпит в соответствии с законом Фарадея, остаются достаточно высокими, процесс самоподдерживается. Важнейшую роль играет каталитических участие в реакции анионов А. По-видимому, к.-л. из электрохимический стадий процесса вблизи Епк замедлена, что приводит к увеличению iпит с ростом электродного потенциала (участок AB на кривой, рис. 1); при этом обычно образуются питтинги типов а и б (рис. 2). В области более высоких значений E (участок CD)процесс лимитируется транспортной стадией (подвод H2O или отвод Mz+) или омич. падением потенциала и имеет сходство с электролитич. полированием металла (образуются питтинги типа в, рис. 2).




Величина Епк зависит от природы металла, температуры, состава растворителя, концентрации сА и природы анионов-активаторов (см. табл.). При обычных температурах в водных растворах галогенид-ионов Епк снижается примерно на 0,1 В с ростом сА на порядок и в ряду Сl-, Br-, I- для одних металлов возрастает (Fe, Zr, Al и др.), а для других убывает (Ti, Nb, Та). Увеличивать Eпк и тем самым подавлять ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. могут многие неорганическое анионы (в условиях, когда они сами ее не вызывают) и некоторые органическое вещества (ингибиторы ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к.).

При отсутствии анодной поляризации ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. пассивного металла развивается в условиях, когда катодный процесс смещает его потенциал в область EЕпк (кривая 2:, потенциал на рис. 1). В связи с этим в качестве практическое электрохимический характеристики стойкости металла против ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. можно использовать разность = Епк — Екор, с повышением которой вероятность ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к. резко убывает. Рост может быть достигнут применением металлов с высокими Епк (например, титана в хлоридных растворах) или использованием этих металлов в качестве легирующих элементов (например, хрома в сплавах Fe-Cr и Fe-Cr-Ni); полезны гомогенизация структуры путем рафинирования, термодинамически, термомеханические обработки, аморфизации; уменьшение cА, введение в раствор ингибиторов ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ к., воды и др. Можно также увеличить снижением Екор, напр, понижать концентрацию окислителя в растворе. Эффективна электрохимическая защита со смещением потенциала металла от в область E < Епк.

ЗНАЧЕНИЯ КРИТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ПИТТИНГООБРАЗОВА НИЯ НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ (0,5-1,0 M водный раствор NaCl при 20-25 0C)

Металл

Епк. В*

Mg

-1,42

Al

~-0,5

Fe

- (0,050 - 0,1)

Ni

0,1 - 0,15

Нержавеющая сталь

0,1 - 0,25

Zr

~0,4

Ti

8-10

* Относительно нормального водородного электрода.



Литература: Колотыркин Я.М., Попов Ю. А., Алексеев Ю. В., в сб.: Итоги науки и техники. Коррозия и зашита от коррозии, т. 9, M., 1982; Кеше Г., Коррозия металлов, пер. с нем., M., 1984; Кузнецов Ю. И., "Защита металлов", 1984, т. 20, № 3, с. 359; Фрейман Л. И., в сб.: Итоги науки и техники. Коррозия и защита от коррозии, т. 11, M., 1985; Томашов Н.Д., Чернова T. ПИТТИНГОВАЯ КОРРОЗИЯ, Теория коррозии и коррозионностойкие конструкционные сплавы, M., 1986. Л. И. Фрейман.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
купить участок в немчиновке недорого
кухонные столы на маленькую кухню
CC310W
смесительный узел приточной установки веза

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.03.2017)