Равномерная (общая) коррозия

1. Табл. Соотношение причин разрушений металлического оборудования за двухлетний период (56, 9% от коррозии, 43,1 % от механических повреждений)

2. Равномерная (общая) коррозия Равномерная (общая) коррозия – коррозия, протекание которой не сопровождается формированием различимых на глаз анодных и катодных участков (рис.).

3. Причины общей коррозии • На коррозию этого типа указывает общее разъедание поверхности. Она обычно встречается при контакте металла с кислотой или ее раствором. Однако присутствие кислоты не обязательно (например, высокотемпературное окисление является видом равномерного разъедания, которое развивается в относительно сухой атмосфере). Продукты коррозии могут либо образовывать защитный слой на металле и тормозить дальнейшее развитие коррозии, либо, как это имеет место в процессе непосредственного химического разъедания, растворяться в коррозионной среде. • Мероприятия по защите от общей коррозии • Выбирать подходящие стойкие материалы. • Изменять среду или обеспечивать ее ингибирование. • Предусматривать нанесение стойких защитных покрытий. • Применять анодную защиту.

4. Коррозионное растрескивание Коррозионное растрескивание – преждевременное разрушение металлов, происходящее при непрерывном воздействии коррозии и растягивающих остаточных или приложенных напряжений (рис. ).

5. Коррозионное растрескивание происходит при одновременном воздействии значительных растягивающих напряжений и коррозионной среды, например, морской воды, конденсата, сварочных флюсов, обезжиривающих смесей, смазок, органических растворителей и различных химических веществ (табл. ). Растягивающие напряжения возникают на поверхности металла при статической нагрузке. Коррозионное воздействие приводит к концентрированию напряжений и превышению ими предела текучести металла. При достаточно длительной выдержке сочетание коррозии металла с высокими локальными концентрациями напряжений приводит к потере прочности. Неметаллы также проявляют сходные особенности поведения.

6. Таблица. Среды, вызывающие коррозионное растрескивание различных металлов в сплавов

8. Мероприятия по защите от коррозионного растрескивания • Сводить к минимуму растягивающие напряжения. • Обеспечивать достаточную эластичность. • Увеличивать размеры опасного сечения. • Снижать концентрацию напряжений или перераспределять их. • Компенсировать потерю жесткости, вызываемую проникновением трещин в металл. • Избегать перекоса конструктивных элементов, соединенных заклепками, болтами или сваркой. • Создавать простые соединения, работающих в условиях напряжения. • Избегать операций механической обработки, сборки и сварки, создающих остаточные растягивающие напряжения. • Избегать сварных, заклепочных, болтовых соединений внахлест. Предпочтительна сварка встык или угловым швом.

9. Подбирать соответствующие материалы (легирование), использовать гальванические покрытия или металлизацию. • Предусматривать пассивирование, нанесение лакокрасочных пленок, покрытий па основе синтетических смол. • Использовать катодную защиту с контролем режимов поляризации. • Использовать в конструкции материалы с близкими коэффициентами термического расширения. • Анализировать и регулировать состав окружающей среды. • Устранять возможные коррозионные агенты из сред, в которых производится эксплуатация, или вводить соответствующие ингибиторы. • Обеспечивать поддержание низких рабочих температур. • Не допускать периодического смачивания/осушения поверхностей.

10. Коррозионная усталость Коррозионная усталость – разрушение, вызываемое приложением переменных нагрузок в присутствии коррозионной среды и протекающее в форме рaстрескивания (рис.).

11. Причины коррозионной усталости • Подобно тому, как при сочетании статических напряжений с коррозией возникает коррозионное раcтрескивание, при сочетании циклических нагрузок с коррозией возникает коррозионная усталость. Она выражается в разрушении металла, происходящем при существенно более низком пределе усталости, чем в некоррозионных условиях. • Эффект разрушения при комбинированном воздействии коррозии и циклической нагрузки больше, чем сумма соответствующих эффектов при отдельном воздействии коррозии и циклической нагрузки. • Мероприятия по защите от коррозионной усталости • Максимально уменьшать или устранять циклические нагрузки. • Увеличивать размеры, массу или локальную прочность в критических сечениях. • Уменьшать концентрацию напряжений или перераспределять их. • Придавать обтекаемую форму галтелям для уменьшения концентрации напряжений и для рассредоточивания последних.

12. Распределять напряжения и деформации по всему конструктивному элементу. • Выбирать правильную форму критических сечений. • Учитывать возможность быстрых изменений нагрузки, температуры или давления. • Избегать в конструкциях биений, вибраций. • Увеличивать частоту собственных колебаний проектируемого объекта с целью уменьшения резонансной коррозионной усталости. • Применять материалы с повышенной пластичностью и ударной вязкостью. • Снимать напряжения путем термической обработки, дробеструйного наклепа, обкатки, обжатия и т.д. • Предусматривать при проектировании устранение концентраторов напряжений, фреттинга, задирания и коррозии. • Предусматривать электроосаждение цинковых, хромовых и др. покрытий и азотирования по технологии, исключающей возникновение растягивающих напряжений. Выбирать подходящие покрытия поверхности.

13. Питтинг (точечная коррозия) Питтинг – автокатализируемая локализованная коррозия, прогрессирующе проникающая в глубь металла с образованием изъязвлений (рис. ).

14. К питтинговой коррозии склонно большинство металлов (Fe, Ni, Co, Mn, Cr, Ti, Al, Mg, Zr, Nb, Та, Сu, Zn и др.) и материалов на их основе. Питтинговая коррозия возникает в морской воде, растворах солей, в охлаждающих системах холодильных машин, в системах оборотного водоснабжения химических предприятий. Термин «питтинг» применяют для описания как точечной коррозии, так и специфических коррозионных поражений. Название питтинг обычно используют применительно к глубоким точечным поражениям. Для протекания питтинговой коррозии необходимы условия: • питтинг образуется на поверхности металлов, находящихся в пассивном состоянии; • развитию питтинга способствуют дефекты пассивирующей пленки (структурные неоднородности, посторонние включения, поры). Особенно уязвимы для питтинга ребра, риски, границы лакокрасочных покрытий; • в растворе должны одновременно присутствовать активаторы питтинговой коррозии и пассиваторы металла.

15. Причины питтинга • Локализованная коррозия в форме питтинга возникает при разрушении защитной пленки или слоев продуктов коррозии. По месту разрушения пленки образуется анод, а неразрушенная пленка (или продукты коррозии) становится катодом. Точечные разрушения образуют начальные точки концентрации напряжений, вследствие чего возникают или ускоряются разрушения из-за коррозионного растрескивания или коррозионной усталости. • Мероприятия по защите отпиттинга • Подбирать соответствующие стойкие материалы. • Выбирать геометрические формы для предотвращения условий, способствующих питтингу (увеличивать скорость потока). • Устанавливать толщину изделия с учетом глубины язвины. • Обеспечивать контроль химического состава среды (не полагаться на одни ингибиторы, если с их помощью разъедание не может быть полностью остановлено). • Использовать защитные покрытия или пленки (улучшать текстуру поверхности).