1.7 Факторы, вызывающие электрохимическую коррозию#
Факторы, вызывающие электрохимическую коррозию металлов, можно разделить на внутренние и внешние.
Внутренние факторы электрохимической коррозии#
1. Химический состав и структура металлов
В большинстве случаев повышенную коррозионную стойкость имеют металлы высокой степени чистоты, имеющие минимум инородных включений, а также однофазные сплавы.
2. Состояние поверхности металла
Тонкая обработка поверхности (шлифовка и полировка), как правило, повышает коррозионную стойкость металлов, облегчая образование более совершенных защитных пленок. Это влияние сказывается, главным образом, на начальной стадии коррозии и имеет существенное значение в мягких условиях, например, при атмосферной коррозии.
3. Механические факторы
Постоянные растягивающие внешние и внутренние механические напряжения увеличивают скорость общей коррозии металлов и могут вызывать их коррозионное растрескивание.
При одновременном воздействии коррозионной среды и циклических нагрузок происходит явление, называемое коррозионной усталостью металла. В этом случае срок службы металлического изделия снижается по сравнению с его работой в обычных условиях - на воздухе. Циклические нагрузки не вызывают усиления общей коррозии. Ускоренное разрушение металла происходит в результате образования трещин коррозионной усталости, которые развиваются аналогично трещинам коррозионного растрескивания, но лишь в периоды действия растягивающих напряжений.
Механическое истирающее действие на металл другого тела при наличии коррозионной среды или непосредственное истирающее действие самой жидкой среды приводят к ускорению коррозии вследствие износа защитной оксидной пленки. Иногда имеет место кавитационная коррозия при одновременном воздействии коррозионной среды и кавитационных пульсирующих напряжений, разрушающих не только защитные пленки, но и структуру самого металла.
4. Кристаллографический фактор
Экспериментальные данные по коррозии ряда металлов и сплавов, в том числе и на основе железа, указывают на то, что величина зерна мало влияет на скорость коррозии. Исключение составляют лишь те случаи, когда на границах зерен условия таковы, что коррозия может приобрести межкристаллитный характер. Увеличение размеров зерна в этих случаях повышает вероятность проявления активной межкристаллитной коррозии, так как общая протяженность границ у крупнозернистого металла меньше, чем у мелкозернистого, и, следовательно, интенсивность коррозии на единицу длины границы будет больше.
Внешние факторы электрохимической коррозии#
1. Кислотность среды
Изменение pH среды ведет к изменению скорости коррозии различных металлов. На рисунке 11 приведены кривые изменения скорости коррозии разных металлов в зависимости от pH растворов.
- 1 – благородные металлы Au, Pt, Pd, Ag;
- 2 – группа железа Fe, Cu, Cr;
- 3 – растворимые в кислотах металлы Ni, Co, Cd, Mg, Mn;
- 4 – растворимые в щелочах металлы Mo, W, Та;
- 5 – амфотерные металлы Zn, Al, Sn, Pb, Bi, Be
2. Температура
С увеличением температуры скорость коррозии металлов, как правило, возрастает, причем эта зависимость во многих случаях носит экспоненциальный характер.
Однако иногда зависимость скорости коррозии от температуры имеет сложный характер, например, в случае, когда процесс коррозии протекает с кислородной деполяризацией. Такое явление наблюдается при коррозии стали в природных водах.
3. Давление
Давление среды ускоряет коррозию металлов из-за изменения растворимости газов, участвующих в коррозионном процессе, например, кислорода, а также из-за появления механических напряжений в металле.
4. Контакт с другими металлами
При контакте в коррозионной среде двух разнородных металлов разрушению подвергается металл, являющийся анодом по отношению к другому металлу.
В условиях возможного наступления пассивности контакт с катодным металлом может облегчить наступление пассивного состояния основного металла и тем самым снизить скорость его коррозии.