Metall korroziyasi va unga qarshi kurash. Korroziya turlari va mexanizmi. Korroziyani oldini olish metodlari

4.Korroziyani oldini olish metodalari
f) Elektrokimyoviy usul. Bunda buyumlar yuziga yaqinroq joyga protektor deb ataluvchi plastinka o‘rnatiladi. Bu plastinka potensiali himoya etiluvchi metall potensialidan kichik bo‘lmog‘i lozim. Bunday sharoitda buyumlarni elektrolitda yoki suvda ishlash-da u bilan protektor orasida galvanik tok hosil bo‘ladi.Bunda protektor-anod, buyumkatod vazifasini bajaradi. Ma’lum vaqtdan so‘ng anod, ya’ni protektor korroziyaga berilaboradi. Bunda buyum korroziyaga berilmay saqlanadi. Masalan, kemalarning po‘lat vintlarini korroziyadan saqlashda protektor sifatida rux plastinkalaridan foydalaniladi.
g) Muhit aktivligini pasaytirish. Buning uchun muhitga ma’lum miqdorda ingibitor deb ataluvchi maxsus moddalar kiritiladi. Bu usuldan, masalan, bug‘ qozonlarida va boshqa suv bilan ta’minlanadigan tizimlarda keng foydalaniladi.
Masalan, ichki yonuv dvigatellarining sovitish tizimiga quyiladigan suvga ma’lum miqdorda xrompik (K2Cr2O7) qo‘shilsa, metall korroziyadan ancha saqlangan.
5.Kimyoviy va elektrokimyoviy korroziya
Elektrokimyoviy korroziya - bu elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan suyuq elektrolitlar bilan elektrokimyoviy o'zaro ta'sir natijasida metallarning o'z-o'zidan yo'q qilinishi. Bunday elektrolitlar suv, kislotalarning suvli eritmalari, ishqorlar, eritilgan tuzlar bo'lishi mumkin. Elektrokimyoviy korroziya keng tarqalgan va ko'p navlarga ega. Elektrokimyoviy korroziyaning sababi ko'pgina metallarning termodinamik barqarorligining pasayishi va ularning ionga aylanish tendentsiyasi.
Elektrokimyoviy korroziyada metalning atrof-muhit bilan o'zaro ta'siri metall yuzasining turli qismlarida sodir bo'ladigan anodik va katodik jarayonlar bilan tavsiflanadi. Korozyon mahsulotlari faqat anod maydonlarida hosil bo'ladi.
Elektrokimyoviy korroziya korroziv galvanik hujayralarning ishlashi natijasidir. U quyidagicha sodir bo'ladi: Oksidlanish reaktsiyasi Fe 2+ metal ionlari hosil bo'lishi bilan anod maydonlarida sodir bo'ladi va katod maydonlarida gidroksid kislorod ta'siri ostida hosil bo'ladi (kislorod depolarizatsiyasi reaktsiyasi natijasida). Fe 2+ va OH ionlari bir-biriga yo'naltirilgan va temir oksidi va suvda parchalanishi mumkin bo'lgan Fe (OH) 2 cho'kindi hosil qiladi. (Fe (OH) 2 -\u003e Fe 2 O 3 + H 2 O). Oksidlanish reaktsiyasi paytida elektronlar anod kesimidan mahsulotning metalli orqali katod qismiga oqib o'tadi va pasayish reaktsiyasida ishtirok etadi.
Korozif iz elementining modeli 4-rasmda keltirilgan.



Elektrokimyoviy mexanizm bilan quyidagi korroziya jarayonlar sodir bo'ladi:
Elektrolitlardagi korroziya - elektr tokini o'tkazadigan suyuq muhitdagi metallarning korroziyasi. Elektrolit turiga qarab korroziya kislotalar, ishqorlar va tuzlarning (kislota, gidroksidi, tuz) eritmalarida, dengiz, daryo suvlarida ajralib turadi.
Elektrolitning tarkibi korroziya jarayonining mexanizmini aniqlaydi, uning kinetikasi va tezligiga ta'sir qiladi. Masalan, elektrolitda anion yoki oksidlovchi moddalar bo'lsa, korroziya tezligi pasayadi, ular bilan o'zaro ta'sir qilish natijasida metall yuzasida kam eriydigan tuzlar plyonkasi hosil bo'ladi.
Elektrolitda erigan kislorod metallarning korroziyasiga tormozlovchi yoki tezlashtiruvchi ta'sir ko'rsatadi.
Korozyon jarayoniga elektrolitlar kontsentratsiyasi ham ta'sir qiladi. Elektrolitlardagi tuzlar kontsentratsiyasining ko'payishi bilan deyarli barcha tabiiy muhitda korroziya darajasi avval ma'lum maksimal darajaga ko'tariladi va keyin kislorodning eruvchanligi pasayishi va katod jarayoniga to'sqinlik qilish natijasida kamayadi.
Elektrolitlar harorati korroziya tezligiga ham ta'sir qiladi. Buning sababi haroratning oshishi bilan elektrolitlarning o'tkazuvchanligi oshadi. Elektrolitlar haroratining oshishi bilan korroziya darajasi ba'zan o'nlab yoki yuzlab marta oshishi mumkin.

Gaz muhitining tarkibi .  Yuqori haroratlarda metallar sxema bo'yicha kislorod, suv bug'lari, uglerod oksidi (lV), oltingugurt oksidi (lV) bilan o'zaro ta'sir qiladi.
2M + O 2 \u003d 2MO,
M + CO 2 \u003d MO + CO,
M + H 2 O \u003d MO + H 2,
3M + SO 2 \u003d 2MO + MS.
Ushbu kimyoviy reaktsiyalarning nisbati va hosil bo'lgan filmlarning himoya xususiyatlari har xil, shuning uchun bu muhitdagi metallarning korroziya darajasi ham har xil.
Eksperimental ma'lumotlardan ma'lumki, 900 0 S da seriyadagi Fe, Co, Ni oksidlanish darajasi ortadi
N 2 O (P) ® SO 2 ® O 2 ® SO 2
Ushbu metallardan farqli o'laroq, Cu deyarli SO 2 atmosferasida zang qilmaydi.
Yuqoridagi gazlarda metallarning gaz korroziyasi tezligi ketma-ket ortadi
Cr ® Ni ® Co ® Fe
900 0 S haroratda volfram O2 atmosferasida eng yuqori korroziya ko'rsatkichiga ega va SO 2 da eng past ─.
Havoning CO 2, SO 2 va H 2 O bug 'bilan ifloslanishi engil po'latning korroziya tezligining oshishiga olib keladi. Bu oksid plyonkasidagi kamchiliklarning ko'payishi bilan bog'liq.
Po'lat O 2, CO 2, H 2 O bo'lgan atmosferada qizdirilganda, oksidlanishdan tashqari, dekarburizatsiya yuz berishi mumkin (dekarbonizatsiya)
Fe 3 C + 1 / 2O 2 \u003d 3Fe + CO,
Fe 3 C + CO 2 \u003d 3Fe + 2CO,
Fe 3 C + H 2 O \u003d 3Fe + CO + H 2.
Po'latni gidrogenlash yuqori haroratlarda uning yuzasida adsorblangan vodorod atomlari bilan sodir bo'ladi. Xona haroratida H 2 molekulalari ajralmaydi, shuning uchun po'latning gidrogenatsiyasi sodir bo'lmaydi. Gidrogenatsiya egiluvchanlikning keskin pasayishiga olib keladi, metallarning uzoq muddatli kuchini pasaytiradi.




Qotishmaning tarkibi va tuzilishi .  Yuqori haroratlarda po'latlarning oksidlanish darajasi uglerod miqdorining oshishi bilan kamayadi. Cheliklarning dekarburizatsiyasi kamayadi. Bu uglerod oksidi (II) shakllanishining kuchayishi bilan bog'liq. Oltingugurt va fosfor po'latning oksidlanish tezligiga deyarli ta'sir qilmaydi.
Kislorodli muhitda po'latning korroziya tezligiga qotishma elementlari ta'sir qiladi. Chrome (Cr), alyuminiy (Al) va kremniy (Si) po'latning oksidlanishini sezilarli darajada sekinlashtiradi. Bu yuqori himoya xususiyatlariga ega filmlarning shakllanishi bilan bog'liq. Taxminan 30% Cr, 10% Al, 5% Si gacha bo'lgan po'latlar yuqori issiqlik qarshiligiga ega. Issiqlik qarshiligining pasayishi po'latni titanium (Ti), mis (Cu), kobalt (Co) va berilliy (Be) bilan qotishmalarini beradi.
Yonuvchan yoki uchuvchi oksidlarni hosil qiluvchi elementlar, masalan, vanadiy (V), molibden (Mo), volfram (V) po'latning oksidlanishini tezlashtiradi.
Nikrom (Ni) qotishmalari xrom (Cr) - nichromlar yuqori issiqlik qarshiligiga ega. Oddiy nichromlarda 80% Ni va 20% Cr yoki 65% Ni, 20% Cr va 15% Fe mavjud.
Misning (Cu) oksidlanish darajasi Al, Be, qalay (Sn) va rux (Zn) bilan aralashganda kamayadi.
Korozyon tezligi ham ta'sir qiladi qotishma tuzilishi. Eng issiqqa chidamli, ostenitik (bir fazali) tuzilishga ega po'lat ekanligi aniqlandi. Bifazik ostenitik-ferritik tuzilishga ega bo'lgan nikel-xrom po'latlari oksidlanishga kamroq bardoshlidir. Ferritik tarkibiy qismning ko'payishi bilan po'latning oksidlanish darajasi oshadi. Masalan, ostenitik xrom-nikel po'lat 12X18H9T (X18H9T) ikki fazali X12H5T po'latdan yuqori xrom tarkibiga ega. Buning sababi bir fazali filmlarga qaraganda ikki fazali po'latlarda kamroq mukammal plyonkalar hosil bo'lishi.
Quyma temirning issiqlik qarshiligi grafit chiqindilarining shakliga bog'liq. Grafitning sferik shakli bilan quyma temirning issiqlikka chidamliligi yuqori bo'ladi.