Виды коррозии

Коррозия является естественным разложением материала. Для металлов чаще всего применяют термин «ржавление», т.е. износ сплава с образованием смеси гидроксида железа. В основном виды коррозии подразделяют в зависимости от типа реакции изделия с внешней средой (химическая и электрохимическая).

Виды коррозионного проявления

Коррозия является актуальной проблемой практически во всех сферах, где применяются металлические изделия.

Коррозия металла является многостадийным и возникает из-за нежелательного взаимодействия металла с агрессивной средой.

Разрушения изделия по физическим причинам не относятся к коррозионным поражениям.

Главной причиной начала ржавления считается термодинамическая неустойчивость изделия.

Как правило, металлы без примесей (чистые) в меньшей степени подвержены коррозионному разрушению, в отличие от их сплавов.

Основная классификация коррозии подразделяется по типу протекания процесса.

• В случае, если разложение изделия происходит в результате реакции агрессивной среды с материалом без образования электрического тока, то такое разрушение считается химическим. Наиболее часто такой тип коррозии встречается в жаровых трубах, в выхлопных клапанах и т.д.
• Электрохимическому типу характерен процесс с образованием тока под воздействием электролитов. К такой коррозии можно отнести поражение материла в растворах щелочей, кислот и солей. Процесс протекает по двум вариантам: гомогенный и гетерогенный.

По характеру изменения подразделяют на: сплошную и местную коррозию.

При сплошной - поражение металла происходит по всей поверхности в пределах области повреждения. Такой вид называют «общей» и имеет: избирательный, равномерный и неравномерный характер. При избирательном, поражении происходит только одной составляющей материала. Равномерная коррозия, выражается одинаковой скоростью поражения металла. А неравномерная – когда изделие поражается с разной скоростью и на разных участках поверхности.

В случае местного поражения, коррозия возникает на определенных участках изделия. Результатом такого вида коррозии является растрескивание участков и повышенная хрупкость в местах поражения. Проявляется в виде небольших отдельных пятен, язв и точек с вероятностью распространения по краям изделия.

По условию изменения материала подразделяют на следующие виды:

1. Газовая – поражение, при котором порча металла возникает в газовой среде при больших температурных режимах.
2. Атмосферная – ржавление, которое осуществляется в результате взаимодействия с естественной средой. Подразделяют на морскую и континентальную среду. Агрессивность условий определяют по показателям влажности, наличие окислителей и плотности пыли. Особенностью разрушения металла является проход кислорода к корродирующей поверхности.
3. Подземная – разрушение металлической конструкции, находящейся в грунте или почве. Поражение происходит из-за агрессивной коррозионной среды совместно с деятельностью микроорганизмов. Такой тип коррозии распространён на болотистых и торфяных грунтах. Также коррозия может возникнуть в результате действия блуждающего электротока, источником которого преимущественно электрифицированные железные дороги, линии электропередач.
4. Структурная – коррозия, которая происходит из-за неоднородности структуры сопрягаемых металлов из-за чего ускоряется процесс разрушения.
5. Разложение под напряжением – процесс одновременного действия коррозионной среды и механического напряжения. При статическом напряжении происходит растрескивание материала, в результате которого понижается предел текучести. Во время циклических нагрузок происходит преждевременная коррозия из-за снижения предела выносливости, при котором наступает усталость материала.
6. Фреттинг-коррозия – разрушение из-за перемещения двух элементов по отношению друг к другу. В результате, в местах постоянного соприкосновения происходит повреждение защитного слоя. Такой вид разрушения наблюдается у посадочных поверхностей подшипников, муфт, шестерней и других механизмов.
7. Микробиологическая – коррозия, при которой разложение материала вызвано деятельностью микроорганизмов, способствующих и ускоряющих процесс разрушения. Биологические разрушения характерны для животноводческого оборудования из-за отсутствия ультрафиолетовых лучей. Наличие пыли органического характера, и высокая влажность создают благоприятные условия для развития микроорганизмов. Существует железобактерии, которые окисляют двухвалентное железо до трех-, и воспринимают его в качестве энергии для жизнедеятельности. Благоприятной средой для развития является речная, сточная и грунтовая вода, а также почва.
8. Контактная – ржавление материала, которое происходит из-за соединения разнородных электрохимических изделий в электропроводящей среде. В основном выявляется при использовании алюминиевых сплавов, также может проявляться при соединении пайкой или сваркой. Это связанно с тем, что сварной шов отличается от основного материала.
9. Разрушение внешним током – один из видов разложения материала под действием электрического тока, поступающий от внешнего источника.
10. Жидкостная – процесс разложения металла за счет окисления металла в растворе электролитов и неэлектролитов. Выделяют несколько условий взаимодействия с жидкостной средой: полное, подводное, неполное и переменное погружение. Наиболее часто встречается на стальных деталях бензинового двигателя.
11. Щелевая – ускоренное ржавление металла из-за наличия просвета между деталями и наличие трещин. В основном проявляется в местах соединения, где выполняется неплотное прилегание поверхностей. Разрушение такого вида свойственно пассированным металлам (алюминий, хромистые сплавы).
12. Разрушение при трении – вид повреждения по причине одновременного действия на изделие агрессивной среды и трения. Износ поверхности протекает в три стадии. Сначала образовывается мелкая крошка, состоящая из частиц трущегося изделия. Затем происходит окисление частиц и образуется абразивный материал, который способствует разрушению изделия под силой трения.

Показатель разрушения металла

Скорость ржавления в основном определяется посредством наблюдения за преобразованием свойств материала. Применяют следующие методы:

1. Определяется показатель сопротивления металла электрическому току за определенный промежуток времени. Используется для проволочных, а также для листовых изделий, толщина которых не должны превышать 3 мм.
2. Весовое изменение материала за определённый промежуток времени. Различают отрицательные и положительные изменения массы, применяется при электрохимической коррозии.
3. Прослеживается изменение каких-либо характеристик металла (механический показатель). Чаще всего за показатель берется изменение предела прочности материала.
4. Глубинное измерение, применяется для неравномерной коррозии. В основном используется для сравнения коррозии изделий с разными плотностями.

Результатом любого вида коррозии является испорченные металлические изделия.