Gropkorrosjon: årsaker. Metoder for å beskytte metaller mot korrosjon

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Korrosjon er ødeleggelsen av overflaten av materialer som et resultat av aktivt beståtte redoksprosesser. Ødeleggelsen av lagene av materialet fører til en reduksjon i styrke, elektrisk ledningsevne, økt sprøhet og hemming av andre egenskaper ved metallet.

Under driften av metallprodukter utsettes de for ulike typer destruktive effekter, blant annet skiller gropkorrosjon seg ut. Hun er den farligste og mest uforutsigbare.

Pitting

På overflaten av metallprodukter kan du ofte legge merke til små fordypninger, prikker med brun eller brun farge. Forskere kaller slike punkter pitting, og prosessen med deres utseende kalles pitting-korrosjon. Det forekommer på overflaten av materialer som kommer i kontakt med sjøvann, løsninger av ulike s alter, kjemisk aggressive miljøer og oppfatter andre negative faktorer.

Pitting-korrosjon påvirker kun passive metaller og legeringer, den utvikler seg hovedsakelig i anti-korrosjonslaget eller på steder med ulike defekter. "Punktsår" kan forstyrre arbeidet til ulikeprodukter: fra tynne membraner og mikrokretser til tykkveggede tilslag. I tillegg bidrar deres utseende til dannelsen av korrosjonssprekker, som reduserer materialets spesifiserte egenskaper betydelig.

Metalødeleggelsesordning

For å aktivere gropkorrosjon er tilstedeværelsen av to reagenser nødvendig - aktivatorer og passivatorer. Anioner av klor, brom, jod fungerer oftest som aktivatorer - de finnes i de fleste miljøer hvor metallprodukter drives. De adsorberes på metalloverflaten og danner løselige komplekser med komponentene.

Vann eller en hydroksylgruppe fungerer oftest som en passivator. Selve ødeleggelsesprosessen fortsetter i henhold til følgende skjema:

1. Aktivatorioner adsorberes på overflaten av den beskyttende (oksid)filmen.
2. Det er en prosess med å erstatte oksygenioner med prosessaktivatorioner.
3. Det dannes en stor mengde løselige ioner som får filmen til å brytes ned.

Som et resultat av dette oppstår det en potensiell forskjell på overflaten av materialet, som fører til at det oppstår lokale strømmer, og en voldsom anodeprosess aktiveres. Samtidig beveger aktiverende ioner seg til ødeleggelsessentrene, noe som gjør at gropkorrosjonen utvikler seg.

varianter av gropkorrosjon

Typen gropkorrosjon varierer avhengig av miljøforholdene, hovedsakelig temperatur, surhet, kjemisk sammensetning av stoffer. Under påvirkning av disse faktorene endres formen,størrelsen på gropene og deres plassering. Så, i henhold til størrelsen, skilles punktødeleggelse:

• mikroskopisk - prikkstørrelse mindre enn 0,1 mm;
• vanlig - diameteren på gropene varierer fra 0,1 til 1 mm;
• ulcerøs når formasjoner overstiger 1 mm i diameter.

Avhengig av plasseringen kan gropkorrosjon være åpen eller lukket. I det første tilfellet er det nesten umulig å oppdage spor av ødeleggelse - det er nødvendig å bruke spesielle enheter. Denne typen korrosjon fører veldig ofte til havari.

Utsatt rust synlig for det blotte øye. Ofte smelter groper til en enkelt formasjon. I dette tilfellet skjer ikke ødeleggelsen av materialet i dybden, men i bredden, noe som forårsaker defekter på stort område.

Shape of pits

Formen på gropen avhenger av hulrommene inne i krystallgitteret, som dannes i de første stadiene av korrosjonsprosessen. De vanligste formasjonene med uregelmessig form - de forekommer på overflaten av rustfritt, lavlegert og karbonstål, aluminium, krom, nikkellegeringer, jern.

Halvkuleformede sår dannes som et resultat av isotrop oppløsning. Denne prosessen ligner på elektropolering. Dette forklarer delvis den blanke bunnen av de halvsirkelformede utsparingene. De mest utsatte for slik ødeleggelse er titan-, aluminium-, nikkel- og koboltprodukter, samt tantalstrukturer. Omtrent samme utseendegropkorrosjon av rustfritt stål.

Dessuten kan groper være polyedriske og fasetterte. "Sårene" av sistnevnte type kombineres veldig ofte med hverandre, noe som fører til store halvkuleformede brudd.

Reasons for utseende

De viktigste årsakene til gropkorrosjon er brudd på produksjonsteknologi og mekanisk påvirkning på materialet. Som et resultat av brudd på støpeteknologien vises forskjellige mikroinneslutninger i metallet, som bryter med strukturen. Den vanligste inkluderingen kan kalles mølleskala.

På grunn av mekanisk påvirkning, begynner det svært ofte å utvikle gropkorrosjon på overflaten av produktene. Årsakene til dette ligger i ødeleggelsen av den øvre beskyttelsesfilmen, brudd på den indre strukturen og fremveksten av korngrenser på overflaten. Den vanligste faktoren som aktiverer prosessen kan kalles en dynamisk påvirkning, som fører til at det oppstår mikrosprekker.

Gropkorrosjon av metaller utvikles raskere på grove overflater, så vel som under påvirkning av aggressive miljøer - sjøvann, sure løsninger.

Metoder for å beskytte metall mot gropkorrosjon

For å beskytte metallprodukter mot gropkorrosjon, brukes tre hovedmetoder:

1. Løsning av lukkede systemer ved bruk av løsninger av alkaliske forbindelser, sulfater, kromater.
2. Introduksjonen av komponenter med høy motstand mot groprust i materialets sammensetning - molybden,krom, silisium.
3. Bruk av katode- og anodeteknologi for å lage et beskyttende lag.

Alle de presenterte metodene for å beskytte metaller mot korrosjon er kun anvendelige i produksjon, fordi de krever høyteknologisk utstyr og store investeringer. I hverdagen er det umulig å helt eliminere risikoen for groper. Det er kun mulig å svekke påvirkningen av negativt virkende faktorer gjennom:

• anti-korrosjonsbelegg;
• forbedre driftsforholdene til produktene;
• reduserer surhetsgraden i miljøet som materialet kommer i kontakt med.

Men den mest effektive og rimelige metoden er grundig polering: ved å redusere overflateruheten øker du samtidig dens anti-korrosjonsbestandighet. Men for best effekt er det bedre å bruke alle metoder for å beskytte metaller mot korrosjon samtidig.