С. А. Вологжанина, А. Ф. Иголкин материалтану оқУ ҚҰралы



Pdf көрінісі
бет103/239
Дата27.10.2023
өлшемі8,95 Mb.
#188857
1   ...   99   100   101   102   103   104   105   106   ...   239
Байланысты:
6 Вологжанина Материалтану. Оқулық

Электрохимиялық коррозия.
Металдардың ең көп таралған түрі –
электрохимиялық коррозия. Әртүрлі 
электродты (электрохимиялық) потенциалдарға ие, бірақ бірдей электролитте болатын екі 
металды немесе сол металдың екі фазалық компоненттерінің электр байланысынан 
гальваникалық элемент түзіледі. Металлдардың немесе жеке фазалардың мінез-құлқы олардың 
электродтық потенциалының құнына байланысты. Теріс электроды əлеуеті (анод) бар металл 
немесе фаза ерітіндіге оң зарядталған иондар береді жəне ериді (сур 
7.1). 
Ерекше 
электрондар жоғары электродтық потенциалы (катодты) бар металға немесе фазаға түседі. Бұл 
жағдайда катод төмендетілмейді, одан электрондар сыртқы ортаға шығарылады. Металлдың 
немесе фазаның электродтық əлеуеті нөлдік деңгейде қабылданған стандартты сутегі 
потенциалына қатысты неғұрлым төмен болған сайын, металл немесе фаза ерітіндіге иондары 
оңайырақ түседі жəне коррозияға төзімділігі азаяды. 
Кейбір металдардың электродтық потенциалы E0 төменде берілген: 
Сурет. 7.1. Электрохимия схемасы 
коррозия процесі:
А - анод;
K - катодты
1 Сутегі потенциалы 1 моль / л сутегі иондарының концентрациясымен тұз қышқылының 
ерітіндісіне батырылған жəне сутегі газымен реттелетін платина сымының сутектік 
электродтың көмегімен өлшенуі мүмкін.
Элемент ..
. Mg
Al
Mn
Zn
Cr
Fe
Co
Ni
Е
а
, В ............ 
. -2,36
-1,66
-1,18
-0,76
-0,74
-0,44
-0,28
-0,25
Элемент ..
. Sn
Pb
H
Cu
Hg
Ag
Au
Е
а
, В ............ 
. -0,14
-0,13
0
+0,34
+0,79
+0,8
+1,5
схема
сы 
Корр
озия 
проце
сі: А 

анод; 
K - 
катод
ты


Егер кернеу 1,1 В жоғары болса, анод жəне катодты алмастырады, бұл мыстың ерітіндісіне жəне 
металл мырыштың төмендеуіне əкеліп соқтырады. Жоғарыда келтірілген сызбада гальваникалық 
будың жұмысы металдар мен қорытпалардың электрохимиялық коррозиясы негізінде жатыр. 
Электролит құрамында қорытпалық құрылымда бар əртүрлі фазалық компоненттер əртүрлі 
шамалардың жəне белгінің электродтық потенциалдарын алады. 
Жеке фазалық құрамдардың электродтық потенциалдарындағы айырмашылық неғұрлым көп 
болса, коррозия процесі жəне қорытпаның коррозиялық бұзылуы неғұрлым белсенді болады. 
Металл бетінің электрохимиялық əртүрлілігі тоттанудың себебі болып табылады 
Біртекті қатты ерітінді құрылымды қорытпалар коррозияға төзімді болып табылады. Алайда 
жекелеген ноқаттардағы қалдық кернеулер мен басқа да факторлардағы айырмашылықтары біртекті 
құрылымдар жағдайында тіпті тотығу кеуектілігінің болуына байланысты анод аймақтарының пайда 
болуынан коррозия пайда болуы мүмкін. Әсіресе күшті электрохимиялық коррозия əртүрлі 
потенциалдары бар əртүрлі материалдарды құру кезіндегі байланыста дамиды (мысалы, мыс 
байланысы бар болат бөлшектердің коррозиясы немесе болатпен байланыста болған магний 
қорытпалары) 
Біреуі қалайы, екіншісі мырышпен жабылған екі болат пластина суреттеме болуы мүмкін.(сур.
7.2)
(сур)Бұл пленкаларды бұзу электродтық потенциалдардың айырмашылығына байланысты қалайы 
бар пластинадағы темір анодқа, ал пластинкадағы мырыш катодқа айналады. Мұнымен құрылыс 
қалайының, үй шелегінің, мырышталған корпус парақтарының жəне т.с.с. ұзақ мерзімділігі 
түсіндіріледі. Электрохимиялық коррозияның негізгі сорттарының схемасы сур. 7.3 көрсетілген. 
Бір фазалық материалға, мысалы таза металға немесе біртекті қатты ерітіндіге қатысты 
жағдайда, жалпы немесе біртекті тоттану деп аталатын коррозия бөліктің бүкіл бетіне біркелкі 
таралады. (сур. 7.3) Құрылымды гомогенизациялауға негізделген өңдеу электрохимиялық 
коррозияға қарсы қорытпаның неғұрлым төзімділігін қамтамасыз етеді. Хромдыникельдің 
коррозияға төзімді болаттың қатаюы немесе ерітіндіге байланысты біркелкі құрылымды 
құйғаннанға ие қалайы қола жырту осындай өңдеуге мысал бола алады. 
Сурет 7.2 Катодтық (а) жəне анодтық (б) қорғаныш жабындардың
коррозиялық сұлбасы 
242 


Сурет. 7.3 Электрохимиялық коррозияның негізгі түрлері (а) жəне олардың түрлері параллель 
дуралиннің беріктігіне салыстырмалы əсері (b): 
1 - біртектес коррозия; 2 - жергілікті коррозия; 3 – кристалды аралық коррозия; DG - дуралиннің 
массасын жоғалту. 
Керісінше, ерітіндінің қызып кетуіне əкеліп 
соқтыратын қатты ерітіндінің ерітіндісінің 
қызуы жəне екінші фазаның бөлшектерінің 
бөлінуі коррозияға төзімділікті азайтады. 
Микроқұрылымның 
жеке 
компоненттерінің 
əлеуетті 
айырмашылығы 
электрохимиялық 
коррозияға ықпал етеді. Олардың бетіндегі жеке 
анодтық аймақтарын электродтық əлеуеттің 
төменгі мəнімен қамту арқылы біркелкі емес 
металдарда тоттану жергілікті сипатқа болады. 
(сур. 7.3 б). Жергілікті коррозияға шұңқыр 
немесе бұрғылау коррозиясы, анық жəне 
жарқыраған оның түрлері жатады. Жергiлiктi 
коррозияның ошақтары ретінде кернеулер 
концентраторлары болып табылады. 
Анодтық учаскелер ретінде ноқат жəне фазалық 
шекаралар болуы мүмкін, ал ноқаттар өздері 
катодты болып табылады. Бұл жағдайда 
коррозияның ең қауіпті түрі дамиды - беткі 
қабаттың коррозиясы, ол жер бетінен дерлік 
сезілмейді.
243 
Сурет 7.4. Жоғары хромдық болаттан 
жасалған гранулярлық коррозияны 
қалыптастыру сұлбасы (көрсеткілер хром 
мен көміртектің диффузия аймақтарын 
көрсетеді) (сур. 7.4). 
1 - шекаралық аймақта хром үлестіру; 2 - 
ноқат шекарасы; A -анодтық аймақ; К - 
катодтық аймақ 


Рис. 7.5. Болаттың 
Е

электрохимиялық 
потенциал өзгерісіне құрамындағы хормның 
əсері 
Көміртек диффузия механизмінің бойымен (жүзеге асыру механизмі) атомдардың орын 
ауыстыру механизмімен салыстырғанда жоғары ұтқырлықпен қозғалады. Бұл шекаралас 
аймақтардағы хром құрамының 12-14% -дан төмен сыни концентрациядан төмендеуіне жəне 
электродтық əлеуетінің +0,2 -0,6 В-ға дейін күрт төмендеуіне əкеледі (7.5-сурет). 
Ноқат 
ішіндегі металға қатысты ноқаттың шекаралары анодқа айналады. 
Кристаларалық 
коррозияны басудың тиімді құралына хромға қарағанда титан немесе ниобий тəрізді көміртегі 
үшін жақындығы бар көміртегінің құрамын барынша азайтатын жəне осындай қатты карбид 
жасайтын элементтердің болатқа енуі жатады. 
Бір мезгілде коррозиялы орта мен 
жүктемелердің немесе қалдық кернеулердің əрекетінен коррозия күйзеліске ұшырайды 
немесе коррозия крекингі немесе сызаттар торы ретінде көрінеді. Кернеулер шоғырландыру 
орындары төмендетілген электродтық əлеуетке жəне анодтық аймақтар сипатына ие болады. 
Өмірлік жағдайлардағы автокөліктердің зақымдалған жерлерінде, сондай-ақ деформация 
жерлерінде коррозия өнімдері жиірек кездеседі (7.6 суретте сызықпен сызылып көрсетілген). 
Кристаларалық 
коррозия 
нəтижесінде 
ноқаттардың 
арасындағы 
байланыс бұзылады, металды ұрған кезде 
металға тəн дыбыс жоғалады жəне 
жүктемені қолданудан кейін метал оңай 
бұзылады. 
Cr23C6 
тəрізді 
карбидтік 
ноқаттардың 
шырышты 
коррозиясы. 
Мұндай 
карбидтер 
ноқаттың 
барлық 
көлеміндегі 
көміртегі 
диффузиясының 
нəтижесінде, ал хром тек шекаралас 
аймақтардан бөлінуінің нəтижесінде пайда 
болады (7.4-сурет). 


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   99   100   101   102   103   104   105   106   ...   239




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет