Все о коррозии

Коррозия

Именно таким словом называют процесс, при котором твердые тела подвергаются постепенному разрушению. Его могут вызвать различные воздействия, связанные с химическими реакциями или присоединенным к ним действием электрических сил. Подобное разрушение затрагивает поверхность твердого тела, когда оно взаимодействует с окружающей средой. Если проанализировать слово « коррозия», то он в переводе с латыни означает « разгрызать». Большие проблемы приносит повреждение металлов коррозией. Поражение поверхности металла ржавчиной — это все та же коррозия, так известная всем нам. Если вы думаете, что разъедаются только изделия из железа, то это не так. Коррозии могут быть подвержены и другие материалы — иные металлы, бетон, пластик другие материалы. Часто к коррозии присоединяется и эрозия — разрушение поверхности того или иного материала под действием дождя, ветра, пыли, песка. Эрозиям часто подвергаются и природные изваяния — скалы, каменные массивы. При этом создаются причудливые природные формы.

При создании архитектурных сооружений, пожалуй, самое главное — это защита строительных сооружений, как от коррозии, так и от эрозии. В результате физико — химического взаимодействия окружающей среды и металла металл начинает разрушаться. На его поверхности образуются такие соединения, в виде которых этот металл существует в природе. В результате исследований, проведенных Академией наук России, работа каждой шестой российской домны идет « вхолостую», так как коррозия уничтожает почти десять процентов металла, который производят в стране.
Что же это такое — коррозия?

Само это слово можно перевести как «разъесть» или «разгрызть». Как видим, трактовка достаточно серьезная. Не надо путать два понятия — коррозию и ржавчину металла. Первое обозначает процесс, второе же, это результат этого последствия. Ржавчина поражает только такой материал, как железо, которое входит в состав стали или чугуна. Как свидетельствует международный стандарт ISO 8044, коррозией следует считать два воздействия на металл или его сплав со стороны окружающей среды, а именно, химическое и сочетание физического и химического. При этом свойства металла значительно ухудшаются. Ржавчина представляет собой слой гидроокиси железа на поверхности изделия из металла. Коррозии могут подвергаться не только железо и его сплавы, но и бетон, камень, применяемый для строительства, изделия из древесины. Процесс, сопровождающий коррозию изделий из полимеров, часто называют деструкцией.
Основные виды коррозии

Из основных видов коррозии можно упомянуть такие, как химический , электрохимический и сочетание химического и механического.

При химической коррозии происходит непосредственное взаимодействие металла и окружающей его среды. Электрического тока при этом не возникает. Для двух других видов коррозии характерным является сочетание физических и химических процессов. При электрохимической коррозии возникает, так называемый, « коррозионный ток» электрической природы. Если коррозия механохимическая, то здесь химические и электрохимические процессы сопровождаются еще и механическим воздействием. К ним можно отнести: трение, напряжение, повторяющиеся в циклическом ритме воздействия на изгиб, вибрацию. Часто коррозию механохимического типа еще называют « коррозией динамики» или « изнашиванием «коррозионно-механического типа».
Разновидности коррозии

В зависимости от того, какая среда окружает материал и как именно протекает процесс, существует много разновидностей этого процесса. Нам известно где- то, около, сорока разновидностей его. Это атмосферная, газовая, почвенная, морская, электрическая, коррозия кавитации, кислотная, биологическая.

При эксплуатации изделий из металла и конструкций из него, материал подвержен воздействию сразу нескольких разновидностей коррозии. В этом случае говорят о коррозии смешанного действия.
Поражения, наносимые коррозией

В зависимости от вида поражений материала, различают сплошную и очаговую ( язвенную) коррозию. Бывают и иные, менее известные поражения этим процессом: под поверхностная, междукристаллическая, нитевидная и ножевая коррозии.
Что значит « специфическая коррозия?

Коррозия в состоянии напряжения — это процесс разрушения металла, когда статическая нагрузка и коррозия действуют « в одной упряжке». Основным механизмом является образование трещин и очагов коррозии и дальнейшее разрушение конструкции, которое вызвано нарастающим напряжением в местах трещин. Вообще, подробности механизма коррозии не всегда можно понять. Часто их связывают с таким понятием, как остаточное напряжение. Металлы в чистом виде и такой сплав, как латунь, не поражаются коррозией в состоянии напряжения. Если взять сплавы, то в них могут появиться трещины в пространстве между кристаллами. Это пространство выступает в роли анода по отношению внутренней части кристаллов. В результате коррозия поражает границы между кристаллами и начинается процесс появления микротрещин в этих местах.
Коррозионная усталость

Коррозионная усталость — это результат действия механического напряжения совместно с коррозией. Нагрузки циклического типа считаются намного опаснее, чем статические. Растрескивание материалов по причине усталости бывает и при отсутствии процесса коррозии, но трещины коррозионного типа с их местами концентрации напряжения, гораздо разрушительнее для материала. Коррозия часто запускается механизмом усталости, а коррозию поверхностного типа никогда нельзя полностью исключить.
Воздействие жидких металлов

Жидкие металлы применяются в системах охлаждения, например, в ядерных реакторах. В таких системах охлаждения используют жидкий калий, жидкий натрий, их комбинации. Часто применяется жидкий свинец, висмут и сплавы этих металлов. Коррозия пи воздействии таких металлов не сопровождается электрохимическими процессами.

Многие металлы, которые применяются в конструкциях и контактируют с жидкой средой, в разной степени подвержены поражению. В каждом отдельно взятом случае механизм коррозии различен. В системах передачи тепла материал труб или контейнеров может частично растворяться в жидком металле. Растворимость напрямую зависит от температуры, поэтому, металл из раствора может оседать в той части системы, которая имеет пониженную температуру. При этом забиваются каналы, а также, клапаны. Жидкий металл может также проникать и в пространство между кристаллами , если он вступает в реакцию с добавками материала для его легирования. В этом случае имеет место электрохимическая коррозия межкристаллического пространства. При этом вес и внешний вид конструкции вроде бы и не меняется, зато, механические свойства ухудшаются. К счастью, на практике такие случаи встречаются довольно редко.

Жидкий и твердый металлы могут взаимодействовать между собой. При этом образуется сплав на поверхности, который играет роль диффузионного барьера при дальнейшем воздействии. Если жидкий металл течет в режиме турбулентности, то может возникнуть ударная коррозия, при которой можно наблюдать механическое действие жидкого металла на материал конструкции. В конце концов — это приводит к кавитации и разрушению конструкции, из — за возникшей эрозии.
Примеры воздействия коррозии

Металлические изделия постоянно подвержены коррозии на всех этапах их « жизни». Ее воздействие начинается при изготовлении изделий из металла, в процессе их транспортирования, на этапе хранения и в режиме эксплуатации. Приведем примеры такого воздействия

1. Воздействие коррозии на конструкции автомобилей, другой специальной техники, сделанные из металла, соприкасающиеся с атмосферой.

2.Разрушение оборудования химической промышленности по причине разъедания его агрессивными веществами.

3.Разрушающее действие воды и пара, приводящее к выходу из строя паровых котлов и систем охлаждения.

4.Коррозия кабелей и трубопроводов, проложенных под землей.

5. Повреждение оборудования для нефтяной и газовой добычи вследствие коррозии.
Защита от коррозии имеет очень большое значение во всех областях промышленности.