Коррозия (обзорная статья, А.Голдобин)

Коррозия (обзорная статья, А.Голдобин)

Об авторе см. Голдобин Александр

Аннотация

Коррозия металлов - разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой (ГОСТ 9.106-2021 Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозия металлов. Термины и определения).

Коррозия металлов является одной из самых распространенных проблем в промышленности и строительстве, поскольку может привести к серьезным последствиям, таким как снижение надежности и долговечности конструкций.

Основным причиной коррозии металлов является взаимодействие металла с кислотами, щелочами, солями и другими агрессивными средами. В результате этого происходит окисление металла и появление на его поверхности ржавчины.

Коррозия металлов может появиться на любой поверхности, но наиболее часто она встречается на поверхностях стали и железа. При этом, скорость коррозии зависит от многих факторов, таких как температура окружающей среды, влажность, концентрация агрессивных веществ и т.д.

Для предотвращения коррозии металлов применяются различные методы защиты. Один из наиболее распространенных методов – это использование антикоррозионных покрытий. Они создают защитный слой на поверхности металла, который предотвращает взаимодействие металла с окружающей средой. Еще один метод защиты – это использование антикоррозионных добавок. Они добавляются в состав металла и предотвращают его коррозию даже при взаимодействии с агрессивными средами.

Также для предотвращения коррозии металлов используются системы мониторинга. Они позволяют контролировать состояние металла и своевременно выявлять возможные проблемы.

Важно знать, как правильно защищать металлы от коррозии, чтобы обеспечить безопасность и долговечность конструкций. При этом необходимо учитывать особенности каждого конкретного случая и выбирать наиболее эффективные методы защиты.

Типы коррозии

• электрохимическая коррозия: Взаимодействие металла с коррозионной средой (раствором электролита), при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды являются реакциями сопряженных анодного и катодного процессов и их скорости зависят от электродного потенциала.

• химическая коррозия: Взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекают одновременно.

Виды коррозии

• газовая коррозия: Химическая коррозия металла в газах, протекающая при температурах, когда конденсация влаги на поверхности металла невозможна.

• атмосферная коррозия: Коррозия металла, протекающая в воздушной атмосфере.

• коррозия при неполном погружении: Коррозия металла, частично погруженного в жидкую коррозионную среду.

• коррозия по ватерлинии: Коррозия металла по линии переменного смачивания при неполном погружении его в жидкую коррозионную среду, в т.ч. при циклическом погружении.

• коррозия при полном погружении: Коррозия металла, полностью погруженного в жидкую коррозионную среду.

• подземная коррозия: Коррозия металла в почвах и грунтах.

• биокоррозия: Коррозия металла под влиянием продуктов жизнедеятельности микроорганизмов.

• коррозия блуждающим током: Электрохимическая коррозия металла под воздействием блуждающего тока.

• контактная коррозия: Электрохимическая коррозия, вызванная контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данной коррозионной среде.

• коррозия при трении [фреттинг-коррозия]: Разрушение металла, вызываемое механическим воздействием на продукты коррозии, облегчающее доступ коррозионной среды к поверхности металла.

• сплошная коррозия: Коррозия, охватывающая всю поверхность металла.

• равномерная коррозия: Сплошная коррозия, протекающая с одинаковой скоростью по всей поверхности металла.

• локальная коррозия: Коррозия, протекающая с неодинаковой скоростью на отдельных участках поверхности металла.
• подповерхностная коррозия: Локальная коррозия, начинающаяся с поверхности, но преимущественно распространяющаяся под поверхностью металла таким образом, что разрушение и продукты коррозии оказываются сосредоточенными в некоторых областях внутри металла.

• питтинговая коррозия: Локальная коррозия, развивающаяся преимущественно в глубину металла, при котором глубина повреждения больше ширины (диаметра) на поверхности металла.

• сквозная коррозия: Локальная коррозия, вызвавшая разрушение металла насквозь.

• послойная коррозия: Коррозия, распространяющаяся преимущественно в направлении пластической деформации металла.

• нитевидная коррозия: Коррозия, распространяющаяся в виде нитей, преимущественно под неметаллическими защитными покрытиями.

• межкристаллитная коррозия: Коррозия, распространяющаяся по границам кристаллов (зерен) металла.

• избирательная коррозия: Коррозия, преимущественно разрушающая одну структурную составляющую или один компонент сплава.

• графитизация чугуна: Избирательная коррозия серого литейного чугуна, протекающая вследствие растворения ферритных и перлитных составляющих с образованием относительно мягкой массы графитного скелета без изменения формы

• обесцинкование: Избирательное растворение латуней, приводящее к обеднению сплава цинком и образованию на поверхности губчатого медного осадка.

• щелевая коррозия: Усиление коррозии в щелях и зазорах между двумя металлами, а также в местах неплотного контакта металла с неметаллическим материалом.

• ножевая коррозия: Локальная коррозия в зоне сплавления сварных соединений в сильно агрессивных средах.

• язвенная коррозия: Локальная коррозия, имеющая вид отдельной раковины, ширина (диаметр) которой больше ее глубины.

• коррозионное растрескивание: Коррозия металла при одновременном воздействии коррозионной среды и внешних или внутренних механических напряжений растяжения с образованием транскристаллитных или межкристаллитных трещин.

• коррозия под напряжением: Коррозия металла при одновременном воздействии коррозионной среды и постоянных или переменных механических напряжений.

Учебники и справочники

Для начального ознакомления с предметом я бы рекомендовал следующие книги:

Коррозия и защита материалов, Учебное пособие, Неверов А.С., Родченко Д.А., Цырлин М.И., 2007

Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии, Пахомов В.С., Шевченко А.А., 2009

Методы защиты от коррозии. Курс лекций. Попова А.А., 2014

Некоторые ГОСТы

• ГОСТ 9.106-2021 Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозия металлов. Термины и определения
• ГОСТ 9.005-72 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы, сплавы, металлические и неметаллические неорганические покрытия. Допустимые и недопустимые контакты с металлами и неметаллами
• ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
• ГОСТ 9.032-74 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения
• ГОСТ 9.039-74 Единая система защиты от коррозии и старения. Коррозионная агрессивность атмосферы
• ГОСТ 9.040-2021 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Расчетно-экспериментальный метод ускоренного определения коррозионных потерь в атмосферных условиях

Статьи

Алгоритм обработки цветного изображения поверхности металла и расчет глубины проникновения коррозии в металл по RGB-компонентам. Умбетов С.В., Пронин С.П. https://elibrary.ru/item.asp?id=50103672

Коррозия конструкционных материалов в расплавленных фторидах щелочных металлов https://elibrary.ru/item.asp?id=50748569

Ануфриев Н.Г. Коррозия и защита от нее. Обзорная статья. Опубликована в журнале «Промышленная окраска» 2005. — №5 — С.16-20.

В обзоре рассмотрены причины коррозии, методы борьбы с ней, механизмы коррозии в зависимости от вида материала, параметров сред и др. факторов, подготовка поверхности перед окраской и технологии нанесения покрытий, эффективность преобразователей ржавчины , требования к антикоррозионным лакокрасочным материалам,методы контроля эффективности защиты от коррозии , выбор материалов и технологий для защиты от коррозии конкретных поверхностей.

Журналы

Коррозия: материалы, защита (издательство "Металлургия")

Электрохимическая энергетика (издательство "Электрохимическое общество им. Д. И. Менделеева РАН")

Corrosion Science

Materials and Corrosion

Journal of Electrochemical Society

Металловедческие лаборатории

Лаборатория защиты от коррозии ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова"