Изобразите кривую зависимости коррозионной стойкости железа от скорости движения нейтральной среды.

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. В каких средах имеет место локальное нарушение пассивности?

В СИЛЬНО ОКИСЛИТЕЛЬНЫХ СРЕДАХ

2. В чем различие между электрохимической и химической коррозией?

В хим корр взаимодействие Ме с корр средой: окисление Ме и восст-е окисл-го комп-та среды протекают в одном акте. А в эл-хим корр нет и скорость процесса зависит от величины электродных потенциалов.

Виды коррозионного разрушения металлов.

Сплошная (равномерн, неравномерн, избират) и местная или локальная (пятнами, язвенная, точечная (питтинг), сквозная, межкристаллитная, подповерхностная, ножевая)

4. Вследствие каких причин термодинамически неустойчивые металлы в реальных условиях становятся стойкими против коррозии?

Повышение коррозийной стойкости путем добавления в стальные сплавы легирующих добавок

Введение в стальной сплав хрома, титана, марганца, никеля и меди позволяет получить легированную сталь с высокими антикоррозийными свойствами. Особенную стойкость стальному сплаву придает большая доля хрома, благодаря которому на поверхности конструкций образуется оксидная пленка большой плотности. Введение в состав низколегированных и углеродистых сталей меди (от 0,2% до 0,5%) позволяет повысить их коррозийную устойчивость в 1,5-2 раза.

Движущая сила процесса электрохимической коррозии.

Разность между равновесными потенциалами катодной и анодной реакции.

6. Для каких целей используется уравнение Нернста?

При достижении равновесия значение потенциала Ме становится постоянным, а его величина зависит от внешних условий - Т, Р - и активности ионов Ме в растворе и описывается уравнением Нернста: φ_М = φ⁰_м + (R*T/n*F)ln a_м_n₊

Изобразите кривую зависимости коррозионной стойкости железа от скорости движения нейтральной среды.

Величина рН растворов оказывает очень незначительное влияние на скорость коррозии, поэтому коррозия Ме в нейтр среде в основном зависит от ее состава.

8. Как влияет рН раствора на коррозию металлов?

Оказывает влияние на перенапряжение водорода - в кислых ср увел рН прив к росту перенапряж водорода, а в щелочн наоборот; влияет на образ и св-ва пленко продуктов корр.

9. Как влияет температура на скорость коррозии металлов при восстановлении кислорода?

Скорость коррозионных процессов, при значительном повышении температуры понижается вследствие уменьшения растворимости кислорода. Повышение температуры иногда приводит к пассивированию металла.

10. Как перевести металл в пассивное состояние?

При смещении потенциала пов-ти Ме в положит сторону на металлич пов-ти образуется оксидн пленка, кот переводит Ме в пассивное состояние.

11. Как повлияет увеличение перенапряжения водорода на скорость коррозии металла, находящегося в пассивном состоянии?

СКОРОСТЬ УМЕНЬШИТСЯ

12. Какие металлы подвержены водородной коррозии? Как ее предотвратить?

Если происходит восстановление ионов H3O+ или молекул воды H2O, говорят о водородной коррозии.Медь и медные сплавы подвержены водородной коррозии. Это явление связано с восстановлением закиси меди Cu2О, которая входит в виде включений в состав многих медных сплавов:

Cu2О + Н2 = Н2О + 2Cu

Образующиеся пары воды создают внутри металла высокое давление, что приводит к возникновению трещин и потере пластичности. Мерой борьбы против этого явления является снижение содержания закиси меди в сплавах. При концентрации Cu2О не более 0,01 % явления водородной коррозии не наблюдается.

13. Какие сопротивления оказывают существенное влияние на кинетику электрохимической коррозии?

· Сопротивление реакции перехода,

· Сопротивление процессов, связанных с конвекцией,

· Диффузионное сопротивление.

14. Какими приемами можно сместить потенциал металла в положительную сторону?

Большое влияние на величину потенц оказывают окислители, находящиеся в электролите, под действием которых на пов-ти Ме может образоваться защитная пленка, что приводит к смещению потенциала в положит сторону.

15. Какими уравнениями описывается кинетика высокотемпературного окисления металлов?

Скорость процесса описывается законом Эванса:

Где h – толщина образующейся пленки продуктов коррозии,

- коэф. Диффузии кислорода в пленке;

- константа скорости химической реакции;

- концентрация окислителя (кислорода) на внешней поверхности пленки;

- время образования пленки.

При << вторым членом уравнения можно пренебречь:

При >> первым членом уравнения можно пренебречь:

16. Какова роль окислителей при переходе металла в оксидное состояние?

При переходе металлов в оксидное состояние образуются продукты коррозии в виде пленок:

Наличие пленок на поверхности металла в зависимости от их защитных свойств может в той или иной степени тормозить процесс газовой коррозии.

17. Кинетика роста оксидных пленок при высокотемпературном окислении металлов?

· Поверхность металла является анодной и на ней происходит ионизация атомов металла (переход Ме в форме ионов и электронов из металлической фазы и пленку):

Ме → Ме^z⁺ + zе

· Перемещение ионов Ме^z⁺ и электронов в пленке Me_mO_mz_/2.

· Перенос кислорода к поверхности раздела пленка-газ(воздух).

· Адсорбция кислорода на поверхности пленки:

Me_mO_mz_/2(т)+O₂(г)=Me_mO_mz_/2(т)/2O(адс);

· Ионизация адсорбированного кислорода:

О(адс)+2е=О^2-

· Перемещение ионов О^2- в пленке;

· реакция образования оксида.

mMe^z⁺+(mz/2)O^2-=Me_mO_mz_/2

18. Металл корродирует при действии двух окислителей (кислорода и водорода). Как будет выглядеть в этом случае кривая катодной поляризации?

19. Уравнение Нернста. В каких случаях оно применимо?

φ_М = φ⁰_м + (R*T/n*F)ln a_м_n₊, а = f*C - активность ионов Ме, f-коэф-т активности, С-конц-я. Уравнение применимо для равновесных процессов.

Уравнение Тафеля.

η = a+b*lg i_k η-перенапряжение водорода, а-пост, зависящая от материала катода, состояния его пов-ти, состава раствора и температуры, b-постоянная, завис от темпер и природы затрудненной стадии катодной реакции, i_k - плотность тока на катоде.

21. Нарушение пассивного состояния: виды и факторы, которыми они вызываются?

Перепассивация - резк увел скор анодн растворения Ме вследсв наруш его пассивн сост при смещ потенц в положит стор; наблюд в сильно окисл средах. Локальн анодн активац - протек в средах, содерж ионы спец вида - ионы-активаторы (ионы галогенов). Питтинговая корр прот при усл: налич ионов-актив и ок-ля, потенц Ме положит потенц питтингообраз, сродство Ме к пассиватору на осн части пов-ти д. б. выше сродства Ме к иону-активатору.