Coroziunea prin pitting: cauze. Metode de protejare a metalelor împotriva coroziunii

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Coroziunea este distrugerea suprafeței materialelor ca urmare a trecerii active a proceselor redox. Distrugerea straturilor materialului duce la scăderea rezistenței, a conductivității electrice, la creșterea fragilității și la inhibarea altor proprietăți ale metalului.

În timpul funcționării produselor metalice, acestea sunt expuse la diferite tipuri de efecte distructive, printre care se remarcă coroziunea prin pitting. Ea este cea mai periculoasă și mai imprevizibilă.

Pitting

Pe suprafața produselor din metal, puteți observa adesea mici depresiuni, puncte de culoare maro sau maro. Oamenii de știință numesc astfel de puncte pitting, iar procesul de apariție a acestora se numește pitting coroziune. Apare la suprafața materialelor care vin în contact cu apa de mare, soluții de diverse săruri, medii chimic agresive și percep alți factori negativi.

Coroziunea prin pitting afectează doar metalele pasive și aliajele, se dezvoltă în principal în stratul anticoroziv sau în locuri cu diverse defecte. „Ulcerele punctiforme” pot interfera cu munca diferitelorproduse: de la membrane subțiri și microcircuite până la agregate cu pereți groși. În plus, aspectul lor contribuie la formarea fisurilor de coroziune, care reduc semnificativ caracteristicile specificate ale materialului.

Schema de distrugere a metalelor

Pentru a activa coroziunea prin pitting, este necesară prezența a doi reactivi - activatori și pasivatori. Anionii de clor, brom, iod acționează cel mai adesea ca activatori - se găsesc în majoritatea mediilor în care sunt operate produse metalice. Ele sunt adsorbite pe suprafața metalului și formează complexe solubile cu componentele sale.

Apa sau o grupare hidroxil acționează cel mai adesea ca un pasivator. Procesul de distrugere în sine decurge conform următoarei scheme:

1. Ionii activatori sunt adsorbiți pe suprafața peliculei de protecție (oxid).
2. Există un proces de înlocuire a ionilor de oxigen cu ioni de activare a procesului.
3. Se formează o cantitate mare de ioni solubili, determinând descompunerea filmului.

Ca urmare a acestui fapt, pe suprafața materialului apare o diferență de potențial care duce la apariția curenților locali și se activează un proces anodic violent. În același timp, ionii de activare se deplasează în centrele de distrugere, datorită cărora coroziunea prin pitting progresează.

Soiuri de coroziune prin pitting

Tipul de coroziune prin pitting variază în funcție de condițiile de mediu, în principal de temperatură, aciditate, compoziția chimică a substanțelor. Sub influența acestor factori, forma se schimbă,dimensiunea gropilor și amplasarea acestora. Deci, în funcție de dimensiune, se distinge distrugerea punctului:

• microscopic - dimensiunea punctului mai mică de 0,1 mm;
• regular - diametrul gropilor variază de la 0,1 la 1 mm;
• ulcerativ atunci când formațiunile depășesc 1 mm în diametru.

În funcție de locație, coroziunea prin găuri poate fi deschisă sau închisă. În primul caz, este aproape imposibil să se detecteze urme de distrugere - este necesar să se utilizeze dispozitive speciale. Acest tip de coroziune duce foarte des la defecțiuni.

Rugina expusă vizibilă cu ochiul liber. Adesea, pittingurile se contopesc într-o singură formațiune. În acest caz, distrugerea materialului nu are loc în profunzime, ci în lățime, ceea ce provoacă defecte de suprafață mare.

Forma gropilor

Forma pieselor depinde de golurile din interiorul rețelei cristaline, care se formează în primele etape ale procesului de coroziune. Cele mai frecvente formațiuni de formă neregulată - apar pe suprafața oțelurilor inoxidabile, slab aliate și carbon, aluminiu, crom, aliaje de nichel, fier.

Ulcerele emisferice se formează ca urmare a dizolvării izotrope. Acest proces este similar cu electro-lustruirea. Acest lucru explică parțial fundul strălucitor al adânciturii semicirculare. Cele mai susceptibile la o astfel de distrugere sunt produsele din titan, aluminiu, nichel și cob alt, precum și structurile de tantal. Aproximativ același aspectcoroziunea prin pitting a oțelurilor inoxidabile.

În plus, pittingurile pot fi poliedrice și fațetate. „Ulcerele” de acest din urmă tip se combină foarte des între ele, ceea ce duce la mari fracturi emisferice.

Motive pentru apariție

Principalele cauze ale coroziunii prin pitting sunt încălcarea tehnologiei de producție și impactul mecanic asupra materialului. Ca urmare a încălcării tehnologiei de turnare, în metal apar diverse microincluzii, care încalcă structura acestuia. Cea mai obișnuită includere poate fi numită scară de moară.

Datorită impactului mecanic, de foarte multe ori începe să se dezvolte coroziunea prin stropire pe suprafața produselor. Motivele pentru aceasta constă în distrugerea peliculei de protecție superioare, încălcarea structurii interne și apariția granițelor de cereale la suprafață. Cel mai comun factor care activează procesul poate fi numit un impact dinamic, care duce la apariția microfisurilor.

Coroziunea prin sâmburi a metalelor se dezvoltă mai rapid pe suprafețele aspre, precum și sub influența unor medii agresive - apă de mare, soluții acide.

Metode pentru protejarea metalului împotriva coroziunii prin sâmburi

Pentru a proteja produsele metalice împotriva coroziunii prin sâmburi, se folosesc trei metode principale:

1. Lichidarea sistemelor închise folosind soluții de compuși alcalini, sulfați, cromați.
2. Introducerea de componente cu rezistență ridicată la rugină în compoziția materialului - molibden,crom, silicon.
3. Utilizarea tehnologiei catodului și anodic pentru a crea un strat protector.

Toate metodele prezentate de protejare a metalelor împotriva coroziunii sunt aplicabile doar în producție, deoarece necesită echipamente de în altă tehnologie și investiții mari. În viața de zi cu zi, este imposibil să eliminați complet riscul de pitting. Este posibil să slăbiți influența factorilor care acționează negativ doar prin:

• acoperiri anticorozive;
• îmbunătățirea condițiilor de funcționare a produselor;
• reducerea nivelului de aciditate al mediului cu care materialul intră în contact.

Dar cea mai eficientă și mai accesibilă metodă este lustruirea temeinică: prin reducerea rugozității suprafeței, îi creșteți simultan rezistența anticorozivă. Dar pentru cel mai bun efect, este mai bine să folosiți toate metodele de protecție a metalelor împotriva coroziunii în același timp.