Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Серьезные проблемы коррозии точечной коррозии , вызванные хлоридных ионов на стропильной балке Nandu реки Железный мост ( Хайнань провинции, Китай) , ведущий к полному разрыву металлического элемента.

Точечная коррозия или точечная коррозия - это форма чрезвычайно локальной коррозии, которая приводит к образованию небольших отверстий в металле. Движущей силой точечной коррозии является депассивация небольшой области, которая становится анодной (реакция окисления), в то время как неизвестная, но потенциально обширная область становится катодной (реакция восстановления), что приводит к очень локальной гальванической коррозии . Коррозия проникает в массу металла с ограниченной диффузией ионов.

Механизм [ править ]

Схема, показывающая механизм локализованной коррозии, развивающейся на металле в растворе, содержащем кислород

Более обычное объяснение точечной коррозии состоит в том, что это автокаталитический процесс. Окисление металла приводит к локализованной кислотности, которая поддерживается пространственным разделением катодной и анодной полуреакций, что создает градиент потенциала и электромиграцию агрессивных анионов в яму. [1] Например, когда металл присутствует в оксигенированном электролите из хлорида натрия., яма действует как анод, а металлическая поверхность действует как катод. Локальное образование положительных ионов металла в яме дает локальный избыток положительного заряда, который притягивает отрицательные ионы хлора из электролита для создания нейтрального заряда. Яма содержит высокую концентрацию хлорида металла (Me) (MeCl n ), который гидролизуется с водой с образованием соответствующего гидроксида металла (Me (OH) n ), а также ионов n H + и n Cl - , ускоряющих процесс коррозии. [2] В яме концентрация кислорода практически равна нулю, и все катодные кислородные реакции происходят на поверхности металла за пределами ямы. Яма анодная и является местом быстрого растворения металла.[3] Инициирование коррозии металла является автокаталитическим по своей природе, однако его распространение - нет.

Этот вид коррозии часто трудно обнаружить, и поэтому он чрезвычайно коварен, поскольку вызывает небольшие потери материала с небольшим воздействием на его поверхность, в то же время повреждая глубокие структуры металла. Ямки на поверхности часто закрываются продуктами коррозии. Точечная коррозия может быть вызвана небольшим поверхностным дефектом, являющимся царапиной или локальным изменением состава сплава (или локальными примесями, например, включениями сульфидов металлов, такими как MnS или NiS ), или повреждением защитного покрытия. Полированные поверхности обладают более высокой устойчивостью к питтингу. [ необходима цитата ]

Восприимчивые сплавы и комбинации окружающей среды [ править ]

Точечная коррозия определяется локализованным воздействием от микрон до миллиметров в диаметре на пассивной в остальном поверхности и возникает только для определенных сочетаний сплава и окружающей среды. Таким образом, этот тип коррозии обычно возникает в сплавах, которые защищены прочной (пассивирующей) оксидной пленкой, таких как нержавеющая сталь, никелевые сплавы, алюминиевые сплавы, в средах, содержащих агрессивные частицы, такие как хлориды (Cl - ) или тиосульфаты (S 2). О 3 2– ). Напротив, комбинации сплав / окружающая среда, в которых пассивная пленка не очень защищает, обычно не вызывают точечной коррозии. Хорошим примером важности сочетания сплава и окружающей среды является углеродистая сталь . В средах, где pHзначение ниже 10, углеродистая сталь не образует пассивирующей оксидной пленки, а добавление хлорида приводит к равномерному разрушению по всей поверхности. Однако при pH более 10 (щелочной) оксид является защитным, а добавление хлорида приводит к точечной коррозии. [ необходима цитата ]

Помимо хлоридов, другие анионы, участвующие в питтинге, включают тиосульфаты (S 2 O 3 2- ), фториды и йодиды . Застойная вода способствует питтингу. Тиосульфаты являются особенно агрессивными веществами и образуются в результате частичного окисления пирита или частичного восстановления сульфата . Тиосульфаты вызывают коррозию во многих отраслях промышленности, связанных с производными серы: переработка сульфидных руд, нефтяные скважины и трубопроводы, транспортирующие закисленные масла, заводы по производству крафт-бумаги , фотографическая промышленность, метионин и лизин. фабрики.

Ингибиторы коррозии , когда присутствуют в достаточном количестве, обеспечивают защиту от точечной коррозии. Однако их слишком низкий уровень может усугубить точечную коррозию из-за образования локальных анодов.

Технические сбои из-за точечной коррозии [ править ]

Коррозионная яма на наружной стенке трубопровода на дефекте покрытия до и после абразивно-струйной обработки .
Серебряный мост рухнул в реку Огайо в результате коррозионного растрескивания .

Одиночная яма в критической точке может нанести большой ущерб. Одним из примеров является взрыв в Гвадалахаре , Мексика, 22 апреля 1992 года, когда пары бензина, скопившиеся в канализации, разрушили километры улиц. Пары образовались в результате утечки бензина через единственное отверстие, образовавшееся в результате коррозии, между стальной трубой для бензина и оцинкованной водопроводной трубой. [4]

Огнестрельное оружие также может страдать от точечной коррозии, особенно в канале ствола, когда используются коррозионные боеприпасы и ствол не очищается вскоре после этого. Деформация канала ствола из-за точечной коррозии может значительно снизить точность стрельбы. Чтобы предотвратить точечную коррозию в стволах огнестрельного оружия, у большинства современного огнестрельного оружия ствол покрыт хромом . [ необходима цитата ]

Питтинговая коррозия также может способствовать возникновению коррозионного растрескивания под напряжением , как это произошло, когда в декабре 1967 года на мосту Серебряный мост в Западной Вирджинии , США, вышла из строя одна проушина, в результате которой на мосту погибло 46 человек [5]

См. Также [ править ]

  • Коррозия
  • Щелевая коррозия
  • Микропиттинг
  • Окрашивание краев панелей
  • Коррозионное растрескивание под напряжением

Ссылки [ править ]

  1. ^ Справочник ASM, Том 13, «Коррозия», ISBN  0-87170-007-7 , ASM International, 1987
  2. ^ "Питтинговая коррозия" . substech.com . 21 июля 2015 . Дата обращения 4 декабря 2020 .
  3. ^ Princeton.edu , питкоррозия.
  4. ^ «Взрыв канализации из-за коррозии» . Доктора Коррозии.
  5. ^ Обрушение Серебряного моста , Доктора Коррозии, читать 13 мая 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • «Различные виды коррозии: общая коррозия, точечная коррозия, гальваническая коррозия, коррозия MIC» . Corrocclinic.com . Дата обращения 4 декабря 2020 .