Коррозия металлов

1.

Лекция №8
Коррозия металлов

2.

Corrodere (лат.) – разъедать
Основные виды коррозии
по механизму протекания
коррозии:
Химическая (газовая,
неэлектролитная)
Электрохимическая
(электролитная, влажноатмосферная, почвенная)

3.

по характеру разрушения поверхности
металла:
Виды коррозии: а – сплошная равномерная; б - сплошная
неравномерная; в – структурно-избирательная;
г – пятнами; д – язвами; е – точками (питтинговая);
ж – подповерхностная; з - межкристаллитная.
3

4.

ХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ
газовая и неэлектролитная
(жидкостная неэлектролитная коррозия)
Fe3C (цементит) + 2H2 ⇄ 3Fe + CH4
Карбонильная – Me + nCO ⇄ Me(CO)n

5.

Алюминий
O2
H2O
Al2O3
Al
4Al + 3O2 2Al2O3

6.

Железо
Fe2O3
H2O
O2
FeO
Fe
O2
Fe + O2 FeO Fe2O3
Fe3O4 (FeO + Fe2O3)

7.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ
Гальванокоррозия
+
H
H2
+2
Fe
Fe
+2
Fe
Cu
Fe

8.

o
Fe 2 / Feo
0.44 В
o
Cu 2 / Cu o
0.34 В
(–) А, Fe | H2SO4| Cu, К (+)
А (–) Fe – 2ē Fe2+
Вторичный процесс: SO42-+ Fe2+ FeSO4
К (+) 2Н++ 2ē Н2
Fe + 2Н+ Fe2+ + Н2
Fe + H2SO4 FeSO4+ Н2

9.

Электролит
Вода (H2O)
Кислота (HCl)
Влажный воздух
(H2O, O2)
Катодный процесс
2H2O + 2ē → 2OH– + H2↑
2Н++ 2ē Н2
2H2O + O2↑ + 4ē → 4OH–

10.

МЕТОДЫ БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ
Анодное покрытие
Раствор электролита
Цинковое покрытие
Zn
H3O+
+2
Zn
Zn
Листовая сталь
Fe
H2
H2O
+2
Zn
Zn

11.

(–) А, Zn | H2SO4| Fe, К (+)
А (–) Zn – 2ē Zn2+
Вторичный процесс: SO42-+ Zn2+ ZnSO4
К (+) 2Н++ 2ē Н2
Zn + 2Н+ Zn2+ + Н2
Zn + H2SO4 ZnSO4+ Н2
o
Zn
0.76 В
2
/ Zn o
o
Fe 2 / Feo
0.44 В

12.

Катодное покрытие
Кислород
Раствор электролита
Оловянное покрытие
Sn
Fe(OH)
O2
2
H2 H3O
H2O
Листовая сталь
Fe
+
+
+2
Fe
H3O
H2O
H2
Fe(OH)2

13.

(–) А, Fe | H2O, O2| Sn, К (+)
А (–) Fe – 2ē Fe2+
Вторичный процесс: Fe2++ 2OH– Fe(OH)2
К (+) 2H2O + O2 + 4ē → 4OH–
2Fe + 2H2O + O2 2Fe2+ + 4OH–
2Fe + 2H2O + O2 Fe(OH)2
o
Sn 2 / Sno
o
Fe
2
/ Feo
0.14 В
0.44 В

14.

Катодная защита

15.

Протекторная зашита

16.

o
Fe
2 / Feo 0.44 В
o
Zn
2 / Zn o 0.76 В
(–) А, Zn | H2O, O2| Fe, К (+)
А (–) Zn – 2ē Zn2+
К (+) 2H2O + O2 + 4ē → 4OH–
2Zn + 2H2O + O2 2Zn2+ + 4OH–
2Zn + 2H2O + O2 2Zn(OH)2