Gropkorrosion: orsaker. Metoder för att skydda metaller från korrosion

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Korrosion är förstörelsen av materialytan som ett resultat av aktivt passerande redoxprocesser. Förstörelsen av materialets lager leder till en minskning av styrkan, elektrisk ledningsförmåga, ökad sprödhet och hämning av andra egenskaper hos metallen.

Under driften av metallprodukter utsätts de för olika typer av destruktiva effekter, bland vilka gropkorrosion sticker ut. Hon är den farligaste och mest oförutsägbara.

Pitting

På ytan av metallprodukter kan du ofta märka små fördjupningar, prickar av brun eller brun färg. Forskare kallar sådana punkter för gropfrätning, och processen för deras utseende kallas gropkorrosion. Det förekommer på ytan av material som kommer i kontakt med havsvatten, lösningar av olika s alter, kemiskt aggressiva miljöer och uppfattar andra negativa faktorer.

Gropkorrosion påverkar endast passiva metaller och legeringar, den utvecklas främst i det korrosionsskyddande lagret eller på platser med olika defekter. "Pitssår" kan störa arbetet hos olikaprodukter: från tunna membran och mikrokretsar till tjockväggiga aggregat. Dessutom bidrar deras utseende till bildandet av korrosionssprickor, vilket avsevärt minskar materialets specificerade egenskaper.

Metalförstöringsschema

För att aktivera gropfrätning krävs närvaro av två reagens - aktivatorer och passivatorer. Anjoner av klor, brom, jod fungerar oftast som aktivatorer - de finns i de flesta miljöer där metallprodukter används. De adsorberas på metallytan och bildar lösliga komplex med dess komponenter.

Vatten eller en hydroxylgrupp fungerar oftast som en passivator. Själva förstörelseprocessen fortskrider enligt följande schema:

1. Aktivatorjoner adsorberas på ytan av den skyddande (oxid)filmen.
2. Det finns en process för att ersätta syrejoner med processaktivatorjoner.
3. En stor mängd lösliga joner bildas, vilket gör att filmen bryts ner.

Som ett resultat av detta uppstår en potentialskillnad på materialets yta, vilket leder till uppkomsten av lokala strömmar, och en våldsam anodprocess aktiveras. Samtidigt flyttar aktiverande joner till förstörelsens centra, vilket gör att gropkorrosion fortskrider.

Sorter av gropfrätning

Typen av gropkorrosion varierar beroende på miljöförhållandena, främst temperatur, surhet, kemisk sammansättning av ämnen. Under påverkan av dessa faktorer förändras formen,groparnas storlek och deras placering. Så, beroende på storleken, särskiljs punktförstöring:

• mikroskopisk - punktstorlek mindre än 0,1 mm;
• regular - diametern på groparna varierar från 0,1 till 1 mm;
• ulcerös när formationer överstiger 1 mm i diameter.

Beroende på plats kan gropkorrosion vara öppen eller stängd. I det första fallet är det nästan omöjligt att upptäcka spår av förstörelse - det är nödvändigt att använda speciella enheter. Denna typ av korrosion leder mycket ofta till haverier.

Exponerad rost synlig för blotta ögat. Ofta smälter gropar samman till en enda formation. I det här fallet sker förstörelsen av materialet inte på djupet, utan i bredden, vilket orsakar defekter av stor yta.

Shape of pits

Gropens form beror på hålrummen inuti kristallgittret, som bildas i de första stadierna av korrosionsprocessen. De vanligaste formationerna med oregelbunden form - de förekommer på ytan av rostfritt, låglegerat och kolstål, aluminium, krom, nickellegeringar, järn.

Hemisfäriska sår bildas som ett resultat av isotrop upplösning. Denna process liknar elektropolering. Detta förklarar delvis den blanka botten av de halvcirkelformade urtagen. De mest mottagliga för sådan förstörelse är titan-, aluminium-, nickel- och koboltprodukter samt tantalstrukturer. Ungefär samma utseendegropfrätning av rostfritt stål.

Dessutom kan gropar vara polyedriska och fasetterade. "Såren" av den senare typen kombineras mycket ofta med varandra, vilket leder till stora hemisfäriska frakturer.

Skäl till utseende

De främsta orsakerna till gropkorrosion är brott mot produktionsteknik och mekanisk påverkan på materialet. Som ett resultat av brott mot gjutningstekniken uppträder olika mikroinneslutningar i metallen, vilket bryter mot dess struktur. Den vanligaste inneslutningen kan kallas kvarnvåg.

På grund av mekanisk påverkan börjar gropkorrosion mycket ofta utvecklas på produkters yta. Skälen till detta ligger i förstörelsen av den övre skyddsfilmen, kränkningen av den inre strukturen och uppkomsten av korngränser på ytan. Den vanligaste faktorn som aktiverar processen kan kallas en dynamisk påverkan, som leder till uppkomsten av mikrosprickor.

Gropkorrosion av metaller utvecklas snabbare på grova ytor, såväl som under påverkan av aggressiva miljöer - havsvatten, sura lösningar.

Metoder för att skydda metall från gropkorrosion

För att skydda metallprodukter från gropkorrosion används tre huvudsakliga metoder:

1. Upplösning av slutna system med lösningar av alkaliska föreningar, sulfater, kromater.
2. Införandet av komponenter med hög motståndskraft mot rost i materialets sammansättning - molybden,krom, kisel.
3. Användning av katod- och anodteknik för att skapa ett skyddande lager.

Alla presenterade metoder för att skydda metaller från korrosion är endast tillämpliga i produktionen, eftersom de kräver högteknologisk utrustning och stora investeringar. I vardagen är det omöjligt att helt eliminera risken för gropbildning. Det är endast möjligt att försvaga påverkan av negativt verkande faktorer genom:

• korrosionsskyddsbeläggningar;
• förbättra driftförhållandena för produkter;
• minska surhetsgraden i miljön som materialet kommer i kontakt med.

Men den mest effektiva och prisvärda metoden är grundlig polering: genom att minska ytråheten ökar du samtidigt dess korrosionsbeständighet. Men för bästa effekt är det bättre att använda alla metoder för att skydda metaller från korrosion samtidigt.