Химическая коррозия

Воздействие агрессивной внешней среды без электрохимического процесса на металлическую поверхность приводит к её разрушению. Начинается химическая коррозия. В результате металл теряет свои эксплуатационные качества.

Что представляет собой процесс химической коррозии и её разновидности

Любое изделие приходит в негодность со временем, а также при определённых условиях. Металл не составляет исключения. Химическую коррозию относят к разновидности разрушающих коррозийных процессов. Электрический ток, как источник воздействия, здесь исключён. В данном случае речь идёт об окислительной реакции. Знать это важно, чтобы иметь понятие, почему металл требует защиты при использовании его в качестве основного материала для монтажа различных трубных разводок, в других сферах, где он применим.

Разрушение металла классифицируется по двум видам агрессивности внешнего влияния:

1. Возникновение химической коррозии в неэлектропроводных жидких средах (жидкостях-неэлектролитах).
2. Химическая газовая коррозию.

Газовая химическая коррозия

Эту разновидность причисляют к наиболее частым разрушающим процессам коррозии. Металл деформируется при взаимодействии с газами при влиянии повышенных температур. О чём сразу стоит подумать? Об арматуре, пошедшей на усиление печной кладки, арматурных стержнях присутствующих в двигателях, турбинах. Кроме этого, влияние сверхвысоких температур действует в момент обработки металлов, когда присутствует высокое давление. Во время нагревания перед прокаткой и штамповкой металлических изделий, при ковке, при термических и других схожих по типу изготовления процессах.

Скорость с которой развивается газовая химическая коррозия зависит от ряда показателей:

1. От атмосферной температуры;
2. От компонентов, содержащихся в металлическом сплаве или металле;
3. От параметров среды, в которой действуют газы;
4. От свойств, которыми обладают химические продукты, создающие коррозию.

Защитное средство при газовой коррозии - оксидная плёнка

Один из элементов в химии, защищающий металл от химической газовой коррозии - оксидная плёнка. Свойства и параметры, которые ей присущи позволяют ей считаться наиболее сильным защитным фактором, предупреждающим ржавление металлической поверхности. Окисление металла разделяют следующих друг за другом этапа:

1. Происходит процесс адсорбции. Молекулы кислорода концентрируются на поверхности металлического элемента на который воздействует внешняя среда.
2. Взаимодействие кислородных молекул с газом позволяет развиться разрушающей химической реакции, происходящей на поверхности металла. Оксидная плёнка затрудняет данный химический процесс проникновения металлических и кислородных реагентов друг к другу.

Оксидные плёнки классифицируются по трём разновидностям.

Они могут быть:

• тонкими (увидеть их можно только с помощью микроскопа);
• средними, образующими радужные цвета побежалости;
• толстыми, когда их видно невооруженными глазами.

У оксидной пленки есть защитные возможности тормозящие развитие химической коррозии. А иногда полностью останавливают возникновение ржавчины.

Оксидная плёнка способствует повышению жаростойкости металла.

Какими темпами развивается химическая коррозия

Быстрота, с которой металл подвергается разрушению, напрямую связана с величиной температуры. Высокий уровень температуры ускоряет процессы окисления. Снижающийся нагрев не оказывает на данный процесс никакого влияния.

Металлы, на которые влияет газовая среда по-разному переносят её воздействие при соответствующей разнице температурных колебаний. Речь идёт о разности восприятия металлами компонентов газовой среды. Например, на медной поверхности коррозия образуется быстро, при контакте металла с кислородом. Если вместо кислорода источником воздействия является оксид серы, то медь становится устойчивой к химической коррозии. Совершенно наоборот обстоит дело с никелем. Влияние серного оксида для него губительно, а в кислородной среде или при воздействии диоксида углерода возникает устойчивость к коррозии.

По скорости образования химической коррозии в результате окислительной реакции, имеется зависимость от компонентов металлического сплава. Удачными в этом смысле сплавами являются соединения железа с кобальтом, медью, бериллием и титаном. Более устойчивым оказывается химическое соединение, создающее аустенитную структуру. Иначе говоря, высокотемпературное железо.

Дополнительным фактором, влияющим на быстроту образования химической коррозии, представляется состояние обработанной металлической поверхности. Если поверхность гладкая, то окисление проявляется медленнее. На неровной поверхности ржавление наступает быстрее.

Процесс коррозии металла в жидкостях-неэлектролитах

Жидкости - неэлектролиты с металлами не вступают в реакцию и коррозия не развивается. Но при добавлении примесей может возникнуть химическая коррозия.

Различают:

• Неэлектропроводные жидкие среды органического происхождения, такие как бензол, нефть, спирты, керосин и другими соединениями.
• И органические - сера, жидкий бром. 

Добавление в нефть серосодержащих примесей (сероводород, меркаптан) ускоряет наступления коррозии. Также, усилению коррозийных процессов способствуют высокие температуры, наличие кислорода в жидкости.

Жидкий бром – элемент, способный значительно ускорить развитие коррозии. Разрушительный эффект возникает при нормальных температурных режимах, в которых находится высокоуглеродистая сталь: алюминий, титан. Меньше воздействию брома поддаются железо и никель. Повышенная устойчивость к коррозии из-за жидкого брома проявляется в свинце, серебре, тантале, платине.

Возникновение химической коррозии нельзя будет избежать, если не применить к металлу защитные методы.

В числе таких:

• окраска металлической поверхности стойкими защитными красками,
• нанесение гальванического покрытия,
• добавление в сплав элементов, повышающих его сопротивляемость наступлению коррозионного разрушения,
• снижение агрессивности внешней среды,
• использование электрохимической защиты.