Ang corrosion ay ang kusang pagsira ng mga ibabaw ng metal sa ilalim ng impluwensya ng pakikipag-ugnayan ng metal sa kapaligiran. Lalo na ang pagpapakita mismo sa nakataas na mekanikal at thermal stress, ang mga proseso ng kaagnasan ay nagdudulot ng malaking pinsala sa mga istruktura ng bakal. Ang wastong pagtatasa ng rate ng kaagnasan ay nangangahulugang pagtaas ng tibay ng produkto.
- Pag-uuri ng mga uri ng kalawang
- Mga mekanismo ng paglitaw at pag-unlad ng mga phenomena ng kaagnasan
- Electrolytic
- Sa pagkakaroon ng mga acid
- Sa pagkakaroon ng mga naglo-load
- Mga pamamaraan para sa pagtatasa ng mga proseso ng kaagnasan
- Ang pagpapasiya ng bilis ng mga proseso ng kaagnasan
- Ang pagsasagawa ng pagsubok ng kaagnasan ng mga metal
- Mga paraan upang mabawasan ang kaagnasan: mekanismo at pagiging epektibo
- Patong ng metal
- Paglamig
Pag-uuri ng mga uri ng kalawang
Ang kaagnasan ay inuri ayon sa mga sumusunod na pamantayan:
- Sa pamamagitan ng pagkakapareho ng daloy. Mayroong higit pang uniporme, kaagnasan sa ibabaw (kung saan ang kapal ng pader ng produkto ay bumababa ng parehong degree) at hindi pantay, focal corrosion, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng hitsura ng mga nasirang puntos o ulser sa ibabaw ng bakal.
- Sa direksyon ng pagkilos. Ang pumipili na kaagnasan ay nangyayari kung saan ang ilang mga bahagi lamang ng istraktura ng metal ang apektado, at makipag-ugnay, na sumisira sa isang tiyak na metal (para sa mga compound na bimetallic).
- Sa pamamagitan ng laki ng pagkilos nito, ang mga uri ng kaagnasan ay kilala bilang intergranular, mapanirang kumikilos kasama ang mga hangganan ng butil ng bakal (na may isang unti-unting pagkalat papasok), at bulk, na nakakaapekto sa buong ibabaw nang sabay.
Ang intensity ng kaagnasan ay nagdaragdag nang malaki kung, bilang karagdagan sa masamang pagbabago / pagbabagu-bago sa temperatura at kahalumigmigan, nakakapagod na mga stress, pati na rin isang agresibong kemikal na agresibo, Bukod dito ay nakakaapekto sa contact ibabaw ng metal.
Ang intensity ng kaagnasan ay nagdaragdag ng maraming beses dahil sa pag-crack sa pagitan ng mga katabing mga crystallite at kanilang mga bloke. Ang panlabas na makunat-compressive stress ay mas agresibo sa bakal.
Mga mekanismo ng paglitaw at pag-unlad ng mga phenomena ng kaagnasan
Yamang ang karamihan sa mga ibabaw ng bakal ay gumagana sa isang kapaligiran ng isang tiyak na kahalumigmigan, pati na rin sa tubig, may tubig na solusyon ng mga asing-gamot, acid at alkalis, ang pangunahing katangian ng mekanismo para sa hitsura ng kalawang ay electrolytic. Ang tanging pagbubukod ay ang kaagnasan ng hurno, na nangyayari sa mga istruktura ng metal ng mga aparato ng pag-init: may pagkasira sa ibabaw ay nangyayari dahil sa pagbuo ng high-temperatura na kalawang.
sa mga nilalaman ↑Electrolytic
Sa panahon ng electrolytic corrosion sa pagkakaroon ng oxygen, ang reaksyon ng hydration ng iron ay nangyayari sa bakal, ang pangwakas na produkto kung saan ang iron oxide hydrate Fe (OH) 2. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na kaagnasan ng uri ng anode. Ngunit ang proseso ay hindi nagtatapos doon. Ang iron oxide hydrate ay isang hindi matatag na sangkap at, sa pagkakaroon ng tubig (o singaw ng tubig), mabulok nang mabilis sa iba't ibang mga iron oxides:
- sa nakataas na temperatura, ang nakararami na iron oxide FeO ay nabuo;
- sa silid o bahagyang mas mataas - iron oxide Fe2O3;
- sa intermediate (sa saklaw ng temperatura + 250 ... + 450 ° C) - magnetic iron oxide-Fe3O4.
Sa anumang kaso, ang ibabaw ng mga bakal na bakal, ang mga tagapagpahiwatig lamang ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maaaring maging mapula-pula o kayumanggi-dilaw.
sa mga nilalaman ↑
Sa pagkakaroon ng mga acid
Ang isang bahagyang magkakaibang mekanismo ng pagbuo ng kalawang ay nangyayari sa pagkakaroon ng mga acid, acidic solution o liquid media na hindi naglalaman ng oxygen. Narito ang anodic na paglusaw ng bakal ay nangyayari sa pagbuo ng mga hydrides - mga compound ng iron at hydrogen. Ngunit ang huli ay hindi matatag na sangkap na kemikal, mabilis na nag-oxidize sa hangin at sa isang mahalumigmig na kapaligiran at bumubuo rin ng kalawang, mas maluwag. Ang mga hydrides ng bakal ay mabulok lalo na nang mabilis kapag ang mga compound ng asupre ay naroroon sa kapaligiran o kapaligiran.
sa mga nilalaman ↑Sa pagkakaroon ng mga naglo-load
Ayon sa pangatlong pamamaraan, ang kaagnasan ay nangyayari kapag ang mga panlabas na naglo-load ay inilalapat sa mga ibabaw ng contact. Dito, bilang karagdagan sa dalawang tradisyonal na sangkap, ang isang ikatlong sangkap ay kinakailangang naroroon - pampadulas. Dahil ang lahat ng mga organikong compound ay laging naglalaman ng oxygen at hydrogen, ang mga mekanismo ng reaksiyon ng oksihenasyon ng oksiheno ay nagsisimula na mangyari na may pagtaas ng temperatura sa contact. Nagtatapos sila sa katotohanan na sa halip na mabawasan ang pagkiskis, ang ginamit at bahagyang nasira na pampadulas ay nagsisimula na aktibong mag-oxidize sa ibabaw, na bumubuo ng kalawang.
Mga pamamaraan para sa pagtatasa ng mga proseso ng kaagnasan
Ang intensity ng kaagnasan na nauugnay sa bakal ay tinutukoy depende sa likas na katangian ng mga phenomena na kaagnasan. Karaniwan ay nagsisimula sa isang visual na pagtuklas ng kalawang sa ibabaw.
Gamit ang isang maginoo na mikroskopyo o kahit isang magnifier, ang isang tao ay maaaring tumpak na masuri ang intensity ng mga proseso ng kaagnasan at ang antas ng pinsala sa isang ibabaw ng metal.
Ang tinatawag na mga tagapagpahiwatig ng kaagnasan ay mas tumpak na tinutukoy ng antas ng pinsala. Sa kanilang tulong, maaari mong malaman:
- pagbaba ng timbang dahil sa kaagnasan;
- pagbawas sa linear na laki ng bahagi o istraktura;
- pinsala sa lakas depende sa oras ng paninirahan sa bahagi sa isang kinakaing unti-unting kapaligiran.
Bilang karagdagan sa pag-quantifying ang pagkakaroon ng kalawang, posible rin ang isang husay. Ang mga tagapagpahiwatig nito ay nakilala ang mga pagbabago sa microstructure ng bakal. Kaya, napansin ang intergranular o selective corrosion. Mas madalas, ang intensity at rate ng kaagnasan ay natutukoy ng isang pagbabago sa kemikal na komposisyon ng kapaligiran na nakapaligid sa metal o sa pamamagitan ng dami ng pinakawalan ng hydrogen.
Ang mga tukoy na indikasyon ng kaagnasan na nakakaapekto sa rate ng kaagnasan ay kinabibilangan ng:
- Katangian ng integral na kaagnasan. Ito ay kinakalkula bilang pagkawala ng masa ng produkto ng bakal sa loob ng taon na hinati sa ibabaw ng lugar kung saan lumitaw ang kalawang. Sa kasong ito, ang ibabaw ng corroded na bakal ay itinuturing na isa kung saan mayroong kahit na mga nasirang puntos.
- Linya ng kaagnasan. Ito ay kinakalkula depende sa density ng bahagi at ang kapal ng layer ng produkto na corroded sa paglipas ng taon.
Ano ang pinakamahusay na halaga upang magamit? Kung posible na tumpak na timbangin ang isang bahagi bago at pagkatapos ng operasyon nito, o upang masuri ang mga pagbabago sa komposisyon ng kemikal ng solusyon kung saan gumana ang bahaging ito, kung gayon ang isang mahalagang pagtatasa ng mga proseso ng kaagnasan ay mas mabuti. Sa partikular, ang pagganap ng contact grasa ay nasuri. Kung ang bahagi ay nasuri nang ilang beses sa isang taon o ang pagtatasa ng intensity ng mga phenomena ng kaagnasan ay dapat isagawa kaagad, mas mahusay na gamitin ang pangalawang parameter.
sa mga nilalaman ↑
Ang pagpapasiya ng bilis ng mga proseso ng kaagnasan
Ang mga tagapagpahiwatig ng kaagnasan ay makakatulong din na matukoy ang intensity ng mga masasamang pagbabago. Upang gawin ito, gamitin ang konsepto ng "metal corrosion rate." Maaari itong matantya ng dalawang magkakaibang katangian na nag-iiba sa paglipas ng panahon.
Ang mga tagapagpahiwatig ng kaagnasan ay maaaring itakda ng mga sumusunod na katangian ng dami:
- sa pamamagitan ng lugar ng corroded na ibabaw;
- kabuuang pagbaba ng timbang;
- sa pamamagitan ng mga pagbabago sa density;
- sa pamamagitan ng oras ng paninirahan ng bahagi o istraktura sa isang kinakaing unti-unting kapaligiran (araw);
- upang mabawasan ang kapal.
Sa kasong ito, ang mga pamantayan sa dami para sa pagtatasa ng likas na kaagnasan ng bakal sa isang tiyak na tagal ng panahon ay maaaring:
- ganap na pagkawala ng kaagnasan sa lugar;
- pagbabago ng mga linear na sukat ng produkto;
- linear corrosion resistance;
- rate ng kaagnasan;
- linear corrosion rate (milimetro bawat taon);
- kabuuang kaagnasan ng resistensya o tibay.
Sa pagsasagawa, ang aplikasyon ng isang criterion o iba pa ay nakasalalay sa paraan ng pagprotekta sa ibabaw ng metal. Maaari itong lagyan ng kulay hindi tinatablan ng mga pintura, at maaari mong gamitin ang metal na may proteksiyon na coatings. Kung ang kaagnasan ay magpapatuloy nang pantay-pantay, kung gayon ang pagiging epektibo ng proteksyon ay maaaring masuri nang mas tumpak.
Kung ang tindi ng pagbuo ng kalawang sa iba't ibang mga lugar ng produkto ay magkakaiba, kung gayon ang pinaka naaangkop na paraan ng proteksyon ay mapipili lamang kapag ang bahagi ay puno ng panlabas na makunat na stress. Pagkatapos, sa paglipas ng panahon, hindi lamang ang hitsura ng ibabaw ay nagbabago, kundi pati na rin ang ilan sa mga pisikal na katangian nito, partikular, ang thermal conductivity at electrical resistensya.
sa mga nilalaman ↑Ang pagsasagawa ng pagsubok ng kaagnasan ng mga metal
Ang mga indikasyon ng kaagnasan ay klimatiko kadahilanan - temperatura, komposisyon at kamag-anak na kahalumigmigan ng kapaligiran, ang likas na katangian ng pamamahagi ng mga panlabas na naglo-load. Kinakailangan din na isaalang-alang ang pagbabago sa pag-iilaw sa oras ng araw, ang dami ng pag-ulan, posibleng polusyon sa hangin. Halimbawa, sa mga lugar ng mga paglabas ng basura ng flue malapit sa mga halaman ng kemikal at metalurhiko na halaman, na sinamahan ng isang matalim na pagtaas sa porsyento ng SO2, ang mga proseso ng kaagnasan ay mahigpit na naaktibo.
Bilang mga tagapagpahiwatig ng aktibidad ng kaagnasan, maaari mong gamitin ang dami ng pag-asa sa kaagnasan sa oras:
- Linya - madalas na ito ay pangkaraniwan para sa mga ibabaw ng metal na walang proteksiyon na patong.
- Lalo na bumababa - matatagpuan sa kaagnasan ng acid ng maginoo na mga metal at haluang metal.
- Lalo na tumataas - kapag mayroong isang proteksiyon na patong sa ibabaw ng bahagi.
Ang intensity ng pagbuo ng kalawang sa ilalim ng naturang mga kondisyon ay nagbabawas:
- mababang bilis ng hangin;
- nabawasan ang paikot sa paglipas ng panahon sa mga pagbabago sa kamag-anak na mga tagapagpahiwatig ng kahalumigmigan;
- ang likas na katangian ng epekto ng isang corrosive medium sa ibabaw.
Sa isang mahina na hangin o kawalan nito, walang mga kondisyon para sa paghahalo ng stream na naghuhugas ng contact contact ng bakal. Sa matagal na mga phase ng mababa at mataas na kahalumigmigan sa taon, ang isang pelikula ng ibabaw na kalawang ay may oras upang mabuo, magalit at hiwalay mula sa base metal. Ang kapal ng ibabaw ay bababa, ngunit ang mga proseso ng kaagnasan ay pinilit na "magsimula" muna, at ito ay nangangailangan ng hindi lamang oras, ngunit angkop din na mga kondisyon - hangin o pagbabago sa komposisyon ng kemikal ng hangin, na hindi palaging nangyayari.
Ang kahalumigmigan, acid o alkali ay maaaring maabot ang ibabaw ng bakal sa anyo ng mga patak o sa pamamagitan ng spray. Ang unang pamamaraan ay tipikal para sa mga lugar na may pagtaas ng pag-ulan, at ang pangalawa para sa hindi kanais-nais na mga kapaligiran kung saan nagpapatakbo ang bahagi o istraktura ng metal.
Mga paraan upang mabawasan ang kaagnasan: mekanismo at pagiging epektibo
Ang kakayahan ng isang ipininta na ibabaw upang makatiis ng mga proseso ng kaagnasan ay nakasalalay sa kung aling mekanismo ng kaagnasan ang nanaig. Halimbawa, na may isang palaging pagkakalantad sa isang aktibong kemikal na daluyan, ang potensyal na pagkakaiba ng panlabas na ibabaw ng produktong metal at ang mga panloob na volume ay nagbago nang malaki. Sa kasong ito, nangyayari ang mga kinakaing unti-unting mga alon na nagpapabuti sa proseso ng kaagnasan (isang kababalaghan na madalas na nagdudulot ng pagkasira ng mga tubo ng bakal sa ilalim ng mga pipeline ng lupa). Narito ang paglamlam ay hindi nagbibigay ng anumang epekto, dahil ang kemikal na komposisyon ng ibabaw na sakop na may isang layer ng pintura ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon.
sa mga nilalaman ↑Patong ng metal
Ito ay isa pang bagay kapag ang ibabaw ay pinahiran ng isang metal na may negatibong potensyal na electrolytic na may paggalang sa mga proseso ng redox. Sa kalakhan ng mga reaksyon ng oxidative, mas epektibo na protektahan ang bakal sa pamamagitan ng pag-apply ng isang coating sa ibabaw na naglalaman ng aluminyo at sink - mga metal na "kaliwa" na bakal sa kanilang aktibidad sa oxygen.
Ang ganitong mga proseso - galvanizing at aluminizing - ay malawakang ginagamit sa pagsasagawa ng proteksyon ng anticorrosion ng mga yunit ng bakal at mga indibidwal na bahagi na matatagpuan sa isang nakapaligid na kapaligiran. Ang paglamlam sa mga sitwasyong ito ay pantulong sa kalikasan, upang madagdagan ang pandekorasyon na mga katangian ng ibabaw.
Sa isang pagbabawas ng kapaligiran, ang proseso ng pagbuo ng mga iron hydrides ay maaaring epektibong mai-block sa pamamagitan ng paglikha ng mga coatings ng ibabaw ng mga metal na matatagpuan "sa kanan" ng hydrogen: ito ay tanso at lahat ng mahalagang mga metal. Ang kalupkop ng tanso, bagaman ginagamit sa pagsasanay, ay karaniwang ginanap para sa medyo maliit na mga lugar sa ibabaw, dahil ito ay isang napaka-magastos na proseso sa mga tuntunin ng pananalapi. Ito ay para sa mga ganitong sitwasyon na ang pangkulay ay maaaring at dapat mailapat.
sa mga nilalaman ↑Paglamig
Ang proteksiyon na papel ng mga pintura ay binubuo sa katotohanan na ang mga inhibitor ng kaagnasan ay palaging naroroon sa kanilang komposisyon - mga sangkap na nagpapabagal sa rate ng mga proseso ng pagbuo ng scale sa paglipas ng panahon. Ang mga kemikal na formula ng mga sangkap ng inhibitor ay idinisenyo sa paraang, bilang isang resulta, ang hitsura ng kalawang ay tumigil. Ang pagkalastiko ng mga modernong compound ng pangkulay ay nagpapahintulot sa mga coatings na matagumpay na makatiis sa mga stress sa ibabaw na nagpukaw sa simula ng mga proseso ng kaagnasan.
Ang mga anticorrosive na katangian ng mga pintura ay nagdaragdag kung naglalaman ang mga polimer ng organosilicon na pinatataas ang kakayahan ng pinturang ibabaw upang makatiis ng mga pagbabago sa kahalumigmigan at temperatura, anuman ang oras ng taon. Gayunpaman, ang gayong mga pintura ay may dalawang makabuluhang disbentaha:
- nakakalason;
- hindi epektibo sa mga kondisyon ng mekanismo ng kaagnasan ng electrolytic.
Kaya, ang tama na napiling mga compound ng pangkulay ay maaaring epektibong mai-block ang mga proseso ng kaagnasan. Upang gawin ito, dapat silang maglaman ng mga inhibitor ng kaagnasan, magkaroon ng sapat na pagkalastiko at lakas ng makina, bahagyang nagbabago sa paglipas ng panahon.
