Основні відомості про види корозії - раздел Высокие технологии, ПРАКТИКУМ Технологія машинобудування Корозією Називається Руйнування Металів І Сплавів У Резу...
Корозією називається руйнування металів і сплавів у результаті хімічної та електрохімічної дії навколишнього середовища.
Хімічна корозія відбувається при дії на метал сухих газів і рідких неелектролітів (бензин, масло тощо). Прикладом хімічної корозії може бути утворення окалини при нагріванні сталі.
Електрохімічна корозія виникає при дії на метал рідких електролітів — водних розчинів солей, кислот, лугів, а також вологого ґрунту та повітря, коли в присутності іонів виникає тонкий шар електроліту. Процес електрохімічної корозії умовно показано на рис. 14.1.
Якщо два метали з різними електродними потенціалами з'єднати провідником і занурити в електроліт, то утворюється гальванічний елемент і атоми металу з більш від'ємним потенціалом (анод) будуть переходити в розчин у вигляді іонів Ме+. Електрони е- з анода по зовнішньому колу будуть перетікати на катод.
Рисунок 14.1 - Схема електрохімічної корозії
Якщо електрони не відводяться з катода і накопичуватимуться на ньому, то подальше розчинення металу на аноді стане неможливим. Виникає поляризація катода, яка істотно загальмовує корозію. Але в електроліті поряд із катодом завжди є іони водню Н+ або молекули кисню О2. Іони водню приєднують електрони з катода і переходять спочатку в атомарний, а потім у молекулярний стан, виділяючись на катоді у вигляді бульбашок газу:
Виникає воднева деполяризація. Коли в електроді утворюється кисень (атмосферна корозія), він у присутності води також приєднує електрони з катода та утворює іони гідроксиду
Це киснева деполяризація.
Оскільки технічні метали й особливо сплави мають гетерогенну структуру, їх поверхня в електроліті складається з безлічі маленьких, коротко замкнених через метал гальванічних пар (мікроелементів). Різні ділянки поверхні сплаву мають різні потенціали. При цьому анодні ділянки з більш від'ємними потенціалами руйнуються.
Для оцінки корозійної активності далі наведені стандартні електродні потенціали деяких металів:
Метал
Ag
Cu
H
Pb
Fe
Zn
Al
Mg
Потенціал, В
+0,80
+0,34
0,00
-0,12
-0,43
-0,76
-1,67
-2,34
Електрохімічна корозія — найрозповсюдженіший вид руйнування металів і сплавів. За однофазної структури корозія рівномірна, а в неоднорідних сплавах вона має місцевий характер (точкова, плямова, виразкова та ін.). Осередок місцевої корозії — концентратори напружень. Особливо небезпечна міжкристалічна корозія, що розповсюджується в глибину металу по межах зерен і порушує зв'язок між зернами. До несподіваних руйнувань або до утворення тріщин призводить також корозія під напруженням.
Захист від корозії заснований на гальмівних анодних і катодних процесах. У першому випадку використовують явище пасивації, що виникає при утворенні тонких міцних оксидних плівок на металі. Наприклад, сталь пасивується введенням у неї не менше як 13% хрому. Катодні процеси можуть загальмовуватись уведенням у замкнуте корозійне середовище інгібіторів корозії.
Для захисту від корозії широко використовують металічні й неметалічні покриття. Перші можуть бути катодними чи анодними. Катодні покриття, наприклад олов'яні на сталі, у випадку порушення їх суцільності можуть прискорювати процес корозії металу, що захищається. Анодні покриття (цинкові на сталі), навпаки, виконують електрохімічний захист виробу навіть за їх відсутності на окремих ділянках поверхні.
Катодний захист полягає в приєднанні до конструкції, що захищається, анода — протектора з більш від'ємним потенціалом. Цей вид захисту використовується для металоконструкцій, які працюють у морській воді або під землею. Як анод при захисті металевих виробів застосовують сплави магнію, цинку або алюмінію.
Знижують швидкість корозії всі фактори, що зменшують хімічну і структурну неоднорідність сплаву й підвищують його термодинамічну стійкість. Тому сплави в однорідному стані стійкіші, ніж багатофазні.
Для оцінки протікання корозії металів і сплавів використовують різні методи досліджень. Швидкість корозії, яка вимірюється в грамах на метр квадратний за годину, визначають ваговим або об'ємним методами. У першому випадку зразки зважують до й після досліджень на корозію, а в другому — визначають об'єм водню, що виділився за обумовлений час корозії зразка. Оскільки цей об'єм пропорційний масі розчиненого металу, то за реакцією можна розрахувати швидкість корозії. Наприклад, при корозії з водневою деполяризацією виділенням 1 мл водню відповідає розчиненню 0,79 мг алюмінію або 1,08 мг магнію.
Схильність сплавів до міжкристалічної корозії визначають випробуванням зразків у відповідних електролітах до наступного аналізу мікрошліфів із цих зразків. Корозійне розтріскування оцінюють за часом до руйнування зразків під дією електролітів і розтягуючих напружень. Аналогічно за кількістю циклів до руйнування визначають корозійну втомленість.
Швидкість корозії за об'ємом виділеного водню визначають за допомогою простого приладу (рис. 14.2), який складається з перевернутої градуйованої бюретки 1, встановленої на штативі 2. Нижня частина бюретки закінчується воронкою 3 з гачком 4 для закріплення зразка 5. Під воронку ставлять склянку 6 з корозійним середовищем. Після відкриття крана 7 у бюретку подається корозійна рідина до нульової поділки. Об'єм водню, що виділився за певний час, вимірюється за поділками бюретки.
Полтавський національний технічний університет... імені Юрія Кондратюка...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Основні відомості про види корозії
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
ПРАКТИКУМ
із дисципліни «Технологія конструкційних матеріалів та матеріалознавство»
для студентів механічних спеціальностей
7.09.02.02 «Технологія машинобудування»,
7.09.02.14 «Пiд
Основні відомості про макробудову
Металографія — це вчення про макро- і мікроструктуру. Основним завданням металографічного аналізу є дослідження структури та вад металу.
Метод дослідження структури ме
Злам чавунних зразків
1. Сірий чавун. Більша частина вуглецю в сірому чавуні знаходиться у вигляді включень у графіт (пластинчатий графіт), тому такий чавун у розломі має темно-сірий колір. Дефектів у зломі нема.
V. Злом стальних зразків
Стальні зразки 10×10 мм після випробування на ударну в’язкість (KCU).
1. Крихкий металічний злом, світлий, майже блискучий, видно величину зерна.
2. Вязко-крихкий розлом. Св
Запитання для самоперевірки
1. У чому сутність макроаналізу і його призначення?
2. Які види аналізу використовуються в техніці?
3. Що визначається в процесі аналізу зломів?
4. Види зломів та їх особ
Основні відомості про мікробудову
Мікроаналіз — це дослідження структури і вад металів на мікрошліфах за допомогою мікроскопа за великих збільшень. Методом мікроаналізу визначається якість металу (забрудненість
Порядок виконання робота
1. Вивчити технологію виготовлення мікрошліфів.
2. Виконати шліфування й полірування зразків.
3. Вибрати потрібний реактив і протравити шліф.
4. Визначити якість мікрошлі
Запитання для самоперевірки
1. Які завдання розв'язують за допомогою мікроаналізу?
2. Яка послідовність виконання мікроаналізу?
3. Опишіть порядок шліфування та полірування зразків.
4. Чому не дозво
Основні відомості про структуру сталей у зрівноваженому стані
Структура у зрівноваженому (відпаленому) стані визначається вмістом вуглецю і показана на діаграмі стану «залізо-вуглець» (рис. 3.1), на якій суцільними лініями зображено діаграму «залізо-цементит»
Порядок виконання роботи
1. Вивчити під мікроскопом при збільшенні в 110–140 разів мікроструктуру заліза та вуглецевих сталей із різною кількістю вуглецю (від 0 до 1,3%).
2. Замалювати структури, що вивчаються, в
Запитання для самоперевірки
1. Назвіть одно- і двофазні структурні складові в залізовуглецевих сплавах.
2. Схарактеризуйте ферит, аустеніт, цементит, графіт, перліт та ледебурит.
3. Подайте класифікацію залі
Основні відомості про структуру чавунів
Чавуни — це залізовуглецеві сплави із вмістом вуглецю більше 2,14%. Вуглець у чавунах залежно від хімічного складу, швидкості охолодження у процесі кристалізації є в складі цем
Запитання для самоперевірки
1. Дайте визначення чавуну.
2. Назвіть види чавунів.
3. Білі чавуни, їх різновиди, структура та властивості.
4. Назвіть умови одержання білого чавуну.
5. Схаракт
Основні положення щодо визначення критичних точок сталі
Знання про критичні точки сталі потрібні для розуміння перетворень, що виникають у сталі під час нагрівання й охолодження; для визначення температур термічної обробки в сталі та гарячій обробці тис
Сутність методу пробних гартувань
Складається із загартування зразків досліджуваної сталі в широкому діапазоні температур, починаючи нижче від критичної точки Ас1, (наприклад, з 680°С) і вище від критичних точок (наприкл
Порядок виконання роботи
1. Одержати комплект зразків вуглецевих сталей, які потім загартувати у воді за різних температур (за таблицею 5.1). Час нагрівання під загартування визначити за вказівками лабораторної роботи № 6.
Порядок виконання роботи
1. Бригада студентів одержує комплект зразків заданої марки сталі для визначення режиму термічної обробки. Температура нагрівання під гартування доевтектоїдної сталі tг. = Ас3
Запитання для самоперевірки
1. Сутність та призначення термообробки.
2. Види термічної обробки сталі.
3. Відпалювання, його призначення, види та режими.
4. Нормалізація сталі, її призначення та режи
Порядок виконання роботи
1. Вивчити за плакатами й літературою мікроструктуру сталей із різним умістом вуглецю після повного та неповного відпалювання, після відпалювання з перегріванням, сфероїдоутворюючого відпалювання,
Запитання для самоперевірки
1. Опишіть умови для одержання зрівноваженої структури сталі.
2. Схарактеризуйте режими відпалювання вуглецевих сталей.
3. Які структури утворюються у відпаленій сталі?
4
Основні відомості про прогартовуваність сталі
Прогартовуваність — здатність сталі одержувати в результаті гартування структуру мартенситу (або мартенситу і троститу) й відповідну їй високу твердість на потрібну глибину за
Порядок виконання роботи
1. Визначити прогартовування циліндричного зразка заданої марки сталі об'ємним способом. Для цього:
а) навести на торцевій поверхні підготовленого зразка лінію діаметра тонко загостреним о
Запитання для самоперевірки
1. У чому сутність прогартовування сталі?
2. Яке практичне значення прогартовуваності сталі в техніці?
3. Від чого залежить прогартовуваність сталі?
4. Наведіть приклади
Основні відомості про відпускання сталі
Загартування сталі — це не кінцева операція термічної обробки. Після гартування у виробах виникають великі внутрішні напруження, зумовлені нерівномірністю охолодження за терміч
Порядок виконання роботи
1. Одержати комплект свіжозагартованих зразків із вуглецевої або легованої сталі заданої марки.
2. Виконати відпускання зразків 1-5 протягом 30 хв за температури відповідно 100, 200, 400,
Запитання для самоперевірки
1. Чим характеризується стан свіжозагартованої сталі?
2. Сутність та призначення відпускання сталі.
3. Схарактеризуйте види і режими відпускання.
4. Особливості та призна
Основні відомості про гартування сталі
Загартування — здатність сталі одержувати потрібну твердість після термообробки. Основним елементом більшості вуглецевих та низьколегованих сталей, що визначають її структуру і
Порядок виконання роботи
1. Одержати комплект зразків вуглецевих сталей із різним умістом вуглецю. Визначити температуру нагрівання сталей під гартування і час витримки за заданої температури.
2. Нагріти зразки пі
Основні відомості про цементацію сталі
Хіміко-термічна обробка (ХТО) — один із найефективніших методів підвищення надійності та довговічності машин і механізмів, істотно збільшує твердість поверхневого шару д
Порядок виконання роботи
Для визначення якості цементації запропонованих деталей потрібно:
1) макро- і мікроаналізом установити ступінь насичення поверхні деталі вуглецем та глибину цементованого шару;
2)
Запитання для самоперевірки
1. Сутність ХТО і її види.
2. З якою метою виконується ХТО?
3. Схарактеризуйте елементарні процеси ХТО.
4. У чому сутність цементації, для чого вона виконується?
Основні відомості з термообробки алюмінієвих сплавів
Деформовані алюмінієві сплави поділяють на дві групи: термічно незміцнені та зміцнені.
До першої групи відносять чистий алюміній, а також сплави системи Al-Mn і Al-Mg.
Порядок виконання роботи
1. Виміряти твердість на комплектах зразків із різних термічно зміцнених алюмінієвих сплавів, підданих повному циклу зміцнювальної термообробки (загартуванню та старінню) і загартованих із різних т
Запитання для самоперевірки
1. Класифікація алюмінієвих сплавів за способом їх зміцнення.
2. На якому явищі засноване гартування алюмінієвих сплавів?
3. Як змінюються структура і властивості сплавів за гарту
Порядок виконання роботи
1. Вивчити за діаграмою стану можливий фазовий склад алюмінієвих і мідних сплавів.
2. Розглянути класифікацію, хімічний склад, структуру, властивості, маркування й використання сплавів на
Запитання для самоперевірки
1. Наведіть класифікацію алюмінієвих сплавів.
2. Як розрізняють за кількістю фаз термічно зміцнені алюмінієві сплави?
3. Як визначається присутність перепалу в сплавах?
4
Порядок виконання роботи
Студенти діляться на ланки, кожна з яких одержує прилад, корозійне середовище і зразок.
Отримавши завдання, студенті повинні:
1) підготувати зразки для дослідження: зачистити їх п
Запитання для самоперевірки
1. Сутність корозії металів.
2. Чим відрізняється електрохімічна корозія від хімічної?
3. Схарактеризуйте механізм електрохімічної корозії.
4. Види корозії за характером
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов