Ямкова корозия: причини. Методи за защита на метали от корозия

2025 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2025-01-24 13:12

Корозията е разрушаване на повърхността на материалите в резултат на активно преминаване на редокс процеси. Разрушаването на слоевете на материала води до намаляване на якостта, електропроводимостта, повишена крехкост и инхибиране на други свойства на метала.

По време на експлоатацията на металните изделия те са изложени на различни видове разрушителни въздействия, сред които се откроява точковата корозия. Тя е най-опасната и непредвидима.

Pitting

На повърхността на метални изделия често можете да забележите малки вдлъбнатини, точки с кафяв или кафяв цвят. Учените наричат такива точки питинг, а процесът на появата им се нарича питинг корозия. Появява се на повърхността на материали, които влизат в контакт с морска вода, разтвори на различни соли, химически агресивни среди и възприемат други негативни фактори.

Точковата корозия засяга само пасивните метали и сплави, развива се предимно в антикорозионния слой или на места с различни дефекти. "Точковите язви" могат да пречат на работата на различнипродукти: от тънки мембрани и микросхеми до дебелостенни агрегати. Освен това външният им вид допринася за образуването на корозионни пукнатини, които значително намаляват посочените характеристики на материала.

Схема за унищожаване на метали

За активиране на точкова корозия е необходимо наличието на два реагента - активатори и пасиватори. Като активатори най-често действат аниони на хлор, бром, йод - те се намират в повечето среди, в които се експлоатират метални изделия. Те се адсорбират върху металната повърхност и образуват разтворими комплекси с неговите компоненти.

Водата или хидроксилна група най-често действа като пасиватор. Самият процес на унищожаване протича по следната схема:

1. Активаторните йони се адсорбират върху повърхността на защитния (оксиден) филм.
2. Има процес на заместване на кислородните йони с йони активатори на процеса.
3. Образуват се голямо количество разтворими йони, което води до разпадане на филма.

В резултат на това на повърхността на материала възниква потенциална разлика, което води до появата на локални токове и се активира бурен аноден процес. В същото време активиращите йони се придвижват към центровете на разрушаване, поради което точковата корозия прогресира.

Разновидности на точкова корозия

Видът на точкова корозия варира в зависимост от условията на околната среда, главно температура, киселинност, химичен състав на веществата. Под влияние на тези фактори формата се променя,размера на ямите и тяхното местоположение. Така че според размера се разграничава точковото унищожаване:

• микроскопичен - размер на точката по-малък от 0,1 mm;
• обикновен - диаметърът на ямите варира от 0,1 до 1 мм;
• язва, когато образуванията надвишават 1 mm в диаметър.

В зависимост от местоположението, точковата корозия може да бъде отворена или затворена. В първия случай е почти невъзможно да се открият следи от унищожаване - необходимо е да се използват специални устройства. Този вид корозия много често води до повреди.

Открита ръжда, видима с просто око. Често дупките се сливат в една формация. В този случай разрушаването на материала не става в дълбочина, а в ширина, което причинява дефекти с голяма площ.

Форма на ями

Формата на питтинга зависи от кухините вътре в кристалната решетка, които се образуват в първите етапи на процеса на корозия. Най-често срещаните образувания с неправилна форма - възникват на повърхността на неръждаеми, нисколегирани и въглеродни стомани, алуминий, хром, никелови сплави, желязо.

Полусферичните язви се образуват в резултат на изотропно разтваряне. Този процес е подобен на електрополирането. Това отчасти обяснява лъскавото дъно на полукръглите вдлъбнатини. Най-податливи на такова разрушаване са продуктите от титан, алуминий, никел и кобалт, както и танталови конструкции. Приблизително същия външен видточкова корозия на неръждаеми стомани.

Освен това, ямките могат да бъдат многогранни и фасетирани. "Язвите" от последния тип много често се комбинират помежду си, което води до големи полусферични фрактури.

Причини за появата

Основните причини за питтингова корозия са нарушаване на производствената технология и механично въздействие върху материала. В резултат на нарушаване на технологията на леене в метала се появяват различни микровключвания, които нарушават неговата структура. Най-често срещаното включване може да се нарече мелничен мащаб.

Поради механично въздействие, много често по повърхността на продуктите започва да се развива корозия. Причините за това се крият в разрушаването на горния защитен филм, нарушаването на вътрешната структура и появата на граници на зърното на повърхността. Най-честият фактор, активиращ процеса, може да се нарече динамично въздействие, което води до появата на микропукнатини.

Рязкото корозия на металите се развива по-бързо върху груби повърхности, както и под въздействието на агресивни среди - морска вода, киселинни разтвори.

Методи за защита на метала от точкова корозия

За защита на металните изделия от корозия се използват три основни метода:

1. Ликвидация на затворени системи с помощта на разтвори на алкални съединения, сулфати, хромати.
2. Въвеждането на компоненти с висока устойчивост на ръжда в състава на материала - молибден,хром, силиций.
3. Използване на катодна и анодна технология за създаване на защитен слой.

Всички представени методи за защита на металите от корозия са приложими само в производството, тъй като изискват високотехнологично оборудване и големи инвестиции. В ежедневието е невъзможно напълно да се елиминира рискът от образуване на ямки. Възможно е само да се отслаби влиянието на негативно действащите фактори чрез:

• антикорозионни покрития;
• подобряване на работните условия на продуктите;
• намаляване нивото на киселинност на средата, с която материалът влиза в контакт.

Но най-ефективният и достъпен метод е цялостното полиране: като намалявате грапавостта на повърхността, вие едновременно увеличавате нейната антикорозионна устойчивост. Но за най-добър ефект е по-добре да използвате всички методи за защита на металите от корозия по едно и също време.