Pistekorroosio: syyt. Menetelmät metallien suojaamiseksi korroosiolta

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Korroosio on materiaalien pinnan tuhoutumista aktiivisesti kulkevien redox-prosessien seurauksena. Materiaalin kerrosten tuhoutuminen johtaa lujuuden, sähkönjohtavuuden heikkenemiseen, haurauden lisääntymiseen ja metallin muiden ominaisuuksien estymiseen.

Metallituotteiden käytön aikana ne altistuvat erilaisille tuhoisille vaikutuksille, joista pistekorroosio erottuu. Hän on vaarallisin ja arvaamattomin.

Pitting

Metallituotteiden pinnalla voi usein havaita pieniä painaumia, ruskeita tai ruskeita pisteitä. Tiedemiehet kutsuvat tällaisia pisteitä pistekorroosioksi, ja niiden ilmestymisprosessia kutsutaan pistekorroosioksi. Sitä esiintyy meriveden, erilaisten suolojen liuosten, kemiallisesti aggressiivisten ympäristöjen ja muiden negatiivisten tekijöiden kanssa kosketuksiin joutuvien materiaalien pinnalla.

Pistekorroosio vaikuttaa vain passiivisiin metalleihin ja metalliseoksiin, se kehittyy pääasiassa korroosionestokerrokseen tai erilaisten vikojen paikkoihin. "Pistehaavat" voivat häiritä erilaisten työtätuotteet: ohuista kalvoista ja mikropiireistä paksuseinäisiin aggregaatteihin. Lisäksi niiden ulkonäkö myötävaikuttaa korroosiohalkeamien muodostumiseen, mikä heikentää merkittävästi materiaalin määritettyjä ominaisuuksia.

Metallintuhosuunnitelma

Pistekorroosion aktivoimiseksi tarvitaan kaksi reagenssia - aktivaattorit ja passivoittimet. Kloorin, bromin ja jodin anionit toimivat useimmiten aktivaattoreina - niitä löytyy useimmista ympäristöistä, joissa metallituotteita käytetään. Ne adsorboituvat metallin pintaan ja muodostavat liukoisia komplekseja sen komponenttien kanssa.

Vesi tai hydroksyyliryhmä toimii useimmiten passivoijana. Itse tuhoamisprosessi etenee seuraavan kaavan mukaan:

1. Aktivaattori-ionit adsorboituvat suojaavan (oksidi)kalvon pinnalle.
2. Happi-ioneja korvataan prosessin aktivaattori-ioneilla.
3. Suuri määrä liukoisia ioneja muodostuu, mikä saa kalvon hajoamaan.

Tämän seurauksena materiaalin pintaan syntyy potentiaaliero, joka johtaa paikallisten virtojen ilmaantumiseen ja raju anodiprosessi aktivoituu. Samalla aktivoivat ionit siirtyvät tuhokeskuksiin, minkä seurauksena pistekorroosio etenee.

Pistekorroosion lajikkeet

Pistekorroosion tyyppi vaihtelee ympäristöolosuhteiden, pääasiassa lämpötilan, happamuuden ja aineiden kemiallisen koostumuksen mukaan. Näiden tekijöiden vaikutuksesta muoto muuttuu,kuoppien koko ja sijainti. Joten koon mukaan erotetaan pisteen tuhoutuminen:

• mikroskooppinen - pisteen koko alle 0,1 mm;
• säännöllinen - kuoppien halkaisija vaihtelee 0,1-1 mm;
• haavainen, kun muodostumien halkaisija ylittää 1 mm.

Sijainnista riippuen pistekorroosio voi olla avointa tai suljettua. Ensimmäisessä tapauksessa on melkein mahdotonta havaita tuhoamisen jälkiä - on käytettävä erityisiä laitteita. Tämäntyyppinen korroosio johtaa hyvin usein vaurioihin.

Paljaalla silmällä näkyvä ruoste. Usein pisteet sulautuvat yhdeksi muodostelmaksi. Tässä tapauksessa materiaalin tuhoutuminen ei tapahdu syvyydessä, vaan leveydellä, mikä aiheuttaa laajan alueen vikoja.

Kuoppien muoto

Pistepisteen muoto riippuu kidehilan sisällä olevista onteloista, jotka muodostuvat korroosioprosessin ensimmäisissä vaiheissa. Yleisimmät epäsäännöllisen muotoiset muodostelmat - niitä esiintyy ruostumattomien, niukkaseosteisten ja hiiliterästen, alumiinin, kromin, nikkeliseosten, raudan pinnalla.

Puolipallon muotoisia haavaumia muodostuu isotrooppisen liukenemisen seurauksena. Tämä prosessi on samanlainen kuin sähkökiillotus. Tämä selittää osittain puoliympyrän muotoisten syvennysten kiiltävän pohjan. Tälle tuholle alttiimpia ovat titaani-, alumiini-, nikkeli- ja kobolttituotteet sekä tantaalirakenteet. Suunnilleen sama ulkonäköruostumattomien terästen pistekorroosio.

Lisäksi pisteet voivat olla monitahoisia ja fasetoituja. Jälkimmäisen tyypin "haavat" yhdistyvät hyvin usein keskenään, mikä johtaa suuriin puolipallon murtumiin.

Syyt esiintymiselle

Päiskorroosion pääasialliset syyt ovat tuotantotekniikan rikkominen ja materiaaliin kohdistuva mekaaninen vaikutus. Valutekniikan rikkomisen seurauksena metalliin ilmestyy erilaisia mikrosulkeuksia, jotka rikkovat sen rakennetta. Yleisintä inkluusiota voidaan kutsua myllyvaakaksi.

Mekaanisen iskun vuoksi tuotteiden pinnalle alkaa hyvin usein kehittyä pistekorroosiota. Syyt tähän ovat ylemmän suojakalvon tuhoutuminen, sisäisen rakenteen rikkoutuminen ja raerajojen syntyminen pinnalle. Yleisintä prosessia aktivoivaa tekijää voidaan kutsua dynaamiseksi vaikutukseksi, joka johtaa mikrohalkeamien ilmaantumiseen.

Metallien pistekorroosio kehittyy nopeammin karkeilla pinnoilla sekä aggressiivisten ympäristöjen - meriveden, happoliuosten - vaikutuksesta.

Menetelmiä metallin suojaamiseksi pistekorroosiolta

Metallituotteiden suojaamiseksi pistekorroosiolta käytetään kolmea päämenetelmää:

1. Suljettujen järjestelmien likvidointi alkalisten yhdisteiden, sulfaattien, kromaattien liuoksilla.
2. Osien, jotka kestävät hyvin pisteruostetta, lisääminen materiaalin koostumukseen - molybdeeni,kromi, pii.
3. Katodi- ja anoditeknologian käyttäminen suojakerroksen luomiseen.

Kaikki esitetyt menetelmät metallien suojaamiseksi korroosiolta ovat sovellettavissa vain tuotannossa, koska ne vaativat korkean teknologian laitteita ja suuria investointeja. Arkielämässä on mahdotonta eliminoida pistesyöpymisen riskiä kokonaan. On mahdollista heikentää negatiivisesti vaikuttavien tekijöiden vaikutusta vain seuraavilla tavoilla:

• korroosionestopinnoitteet;
• tuotteiden käyttöolosuhteiden parantaminen;
• vähentää sen ympäristön happamuutta, jonka kanssa materiaali joutuu kosketuksiin.

Mutta tehokkain ja edullisin menetelmä on perusteellinen kiillotus: vähentämällä pinnan karheutta lisäät samalla sen korroosionkestävyyttä. Mutta parhaan tuloksen saavuttamiseksi on parempi käyttää kaikkia menetelmiä metallien suojaamiseen korroosiolta samanaikaisesti.