Коррозия

Коррозия - это разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой. Даже само слово коррозия произошло от позднелатинского corrosio - разъедание. Особенный ущерб приносит коррозия металлов. Распространенный и наиболее знакомый всем нам вид коррозии - ржавление железа. Термин «коррозия» применим к металлам, бетону, некоторым пластмассам и другим материалам. Кроме коррозии, металлические (в частности, строительные) конструкции подвергаются действию эрозии - разрушению поверхности материала под влиянием механического воздействия. Эрозию провоцируют дожди, ветры, песчаная пыль и прочие природные факторы. Поэтому арки мостов, строительные фермы и другие сооружения надо защищать комплексно. Таким образом, коррозия - это физико-химическое взаимодействие металла со средой, ведущее к разрушению металла. В результате коррозии металлы переходят в устойчивые соединения - оксиды или соли, в виде которых они находятся в природе. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает "впустую": коррозия съедает до 10 процентов производимого в стране металла.
Почему коррозия называется коррозией?

Слово коррозия происходит от латинского «corrodo» - «грызу». Некоторые источники ссылаются на позднелатинское «corrosio» - «разъедание». Не следует путать понятия «коррозия» и «ржавчина». Если коррозия - это процесс, то ржавчина один из его результатов. Это слово применимо только к железу, входящему в состав стали и чугуна. В дальнейшем под термином «коррозия» мы будем подразумевать коррозию металлов. Согласно международному стандарту ISO 8044 под коррозией понимают физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы. РЖАВЧИНА - это слой частично гидратированных оксидов железа, образующийся на поверхности железа и некоторых его сплавов в результате коррозии. Коррозионному разрушению подвержены также бетон, строительный камень, дерево, другие материалы; коррозия полимеров называется деструкцией. Скорость коррозии и классификация агрессивных сред>>

Какие бывают виды коррозии?

Коррозию подразделяют на:

     1. химическую;
     2. электрохимическую ;
     3. механохимическую.

Химическая коррозия протекает при непосредственном взаимодействии металла и среды без возникновения электрического тока. Для электрохимической и механохимической коррозии характерно физико-химическое взаимодействие. Электрохимическая коррозия сопровождается возникновением электрического тока («тока коррозии»). При механохимической коррозии к химическим и электрохимическим процессам добавляются механические воздействия: трение, напряжение, циклические изгибающие воздействия, вибрация и т.д. Механохимическую коррозию еще называют «динамической коррозией» или «коррозионно-механическим изнашиванием».

В зависимости от вида и характеристик среды и условий протекания процесса различают около 40 видов коррозии: атмосферную,  газовую, почвенную, морскую, электрокоррозию, кавитационную, кислотную, биокоррозию и др. Как правило, металлические изделия и конструкции подвергаются действию многих видов коррозии - в этих случаях говорят о действии так называемой смешанной коррозии.

По виду наносимых поражений коррозия бывает сплошной и локальной (питтинг, язвенная), подповерхностной, межкристаллитной, нитевидной, ножевой. Результатом коррозионного процесса может быть коррозионное растрескивание и усталостное разрушение. Классификация коррозионных процессов>>

Что такое специфическая коррозия?

Коррозия в напряженном состоянии представляет собой разрушение металла под влиянием комбинированного действия статической нагрузки и коррозии. Основной механизм – первоначальное образование коррозионных питтингов и трещин с последующим разрушением конструкции, вызванным концентрациями напряжения в этих трещинах. Детали механизма коррозии сложны и не всегда понятны, они могут быть связаны с остаточными напряжениями. Чистые металлы, а также латунь не склонны к коррозии в напряженном состоянии. В случае сплавов появляются трещины в межкристаллитном пространстве, которое является анодом по отношению к внутренним участкам зерен; это увеличивает вероятность коррозионного воздействия вдоль межкристаллитных границ и облегчает последующий процесс растрескивания по ним. Коррозионная усталость также является следствием совместного действия механического напряжения и коррозии. Однако циклические нагрузки опаснее статических. Усталостное растрескивание часто наступает и в отсутствие коррозии, но разрушительный эффект коррозионных трещин, которые создают места концентрации напряжения, очевиден. Вероятно, все так называемые усталостные механизмы включают коррозию, так как невозможно полностью исключить поверхностную коррозию. Коррозия под действием жидких металлов – особая форма коррозии, которая не включает электрохимический механизм. Жидкие металлы имеют большое значение в системах охлаждения, в частности, ядерных реакторов. В качестве охладителей используются жидкие калий и натрий и их сплавы, а также жидкие свинец, висмут и свинцово-висмутовые сплавы. Электрохимическая коррозия>>

Большинство конструкционных металлов и сплавов при контакте с подобной жидкой средой в той или иной степени подвергаются деструкции, при этом механизм коррозии в каждом случае может быть различным. Во-первых, материал контейнера или труб в системе теплопередачи может в небольшой степени растворяться в жидком металле, а так как растворимость обычно изменяется с температурой, растворенный металл может осаждаться из раствора в охлажденной части системы, забивая при этом каналы и клапаны. Во-вторых, возможно межкристаллитное проникновение жидкого металла, если существует его селективная реакция с легирующими добавками конструкционного материала. Здесь, как и в случае электрохимической межкристаллитной коррозии, механические свойства ухудшаются без видимых проявлений и без изменения массы конструкции; правда, такие случаи разрушительного воздействия встречаются редко. В-третьих, жидкий и твердый металлы могут взаимодействовать с образованием поверхностного сплава, который в некоторых случаях служит диффузионным барьером по отношению к дальнейшему воздействию. Эрозионная коррозия (ударная, кавитационная коррозия) относится к механическому воздействию жидкого металла, текущего в турбулентном режиме. В экстремальных случаях это приводит к кавитации и эрозионному разрушению конструкции. Виды морской коррозии>>

Изделия из металла подвергаются коррозии непрерывно; во время их изготовления, транспортирования, хранения и, конечно, эксплуатации. В подтверждение сказанному приведем следующие примеры коррозионного воздействия:
     1. коррозия металлических конструкций автомобилей, сельскохозяйственной, строительной и другой техники в атмосфере;
     2. разъедание химического оборудования различными химическими веществами;
     3. разрушение паровых котлов и охладительных систем водой и паром;
     4. разрушение подземных кабелей и трубопроводов;
     5. выход из строя оборудования нефтяных и газовых скважин и т.д.

Кроме того, коррозионному разрушению подвергаются машины, изделия, запасные части, приборы, хранящиеся на складах или транспортируемые по морю или железной дороге. Таким образом, ущерб, наносимый коррозией, состоит не только в потере массы металла, но и в ухудшении функциональных свойств изделий, снижении их потребительской стоимости и долговечности. И это, пожалуй, самое главное. Поэтому защита от коррозии имеет огромное значение.