Punktkorrosioon: põhjused. Meetodid metallide kaitsmiseks korrosiooni eest

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Korrosioon on materjalide pinna hävimine aktiivselt kulgevate redoksprotsesside tagajärjel. Materjali kihtide hävimine toob kaasa metalli tugevuse, elektrijuhtivuse vähenemise, rabeduse suurenemise ja muude metalli omaduste pärssimise.

Metalltoodete töötamise ajal puutuvad need kokku erinevat tüüpi hävitava mõjuga, mille hulgast paistab silma punktkorrosioon. Ta on kõige ohtlikum ja ettearvamatum.

Pitting

Metalltoodete pinnal võib sageli märgata väikseid süvendeid, pruuni või pruuni värvi täppe. Teadlased nimetavad selliseid punkte punktkorrosiooniks ja nende ilmumise protsessi nimetatakse punktkorrosiooniks. See esineb materjalide pinnal, mis puutuvad kokku mereveega, erinevate soolade lahustega, keemiliselt agressiivses keskkonnas ja tajuvad muid negatiivseid tegureid.

Punktkorrosioon mõjutab ainult passiivseid metalle ja sulameid, see tekib peamiselt korrosioonivastases kihis või erinevate defektide kohtades. "Punkthaavandid" võivad segada erinevate töödtooted: õhukestest membraanidest ja mikroskeemidest kuni paksuseinaliste agregaatideni. Lisaks aitab nende välimus kaasa korrosioonipragude tekkele, mis oluliselt vähendavad materjali täpsustatud omadusi.

Metalli hävitamise skeem

Punktkorrosiooni aktiveerimiseks on vajalik kahe reaktiivi olemasolu – aktivaatorid ja passivaatorid. Kloori, broomi ja joodi anioonid toimivad kõige sagedamini aktivaatoritena - neid leidub enamikus keskkondades, kus metalltooteid kasutatakse. Need adsorbeeritakse metalli pinnale ja moodustavad selle komponentidega lahustuvaid komplekse.

Vesi või hüdroksüülrühm toimib kõige sagedamini passivaatorina. Hävitusprotsess ise toimub vastav alt järgmisele skeemile:

1. Aktivaatoriioonid adsorbeeritakse kaitsva (oksiid)kile pinnale.
2. Toimub protsess, kus hapnikuioonid asendatakse protsessi aktivaatoriioonidega.
3. Moodustub suur kogus lahustuvaid ioone, mistõttu kile laguneb.

Selle tulemusena tekib materjali pinnal potentsiaalide erinevus, mis toob kaasa lokaalsete voolude ilmnemise ja aktiveerub äge anoodiprotsess. Samal ajal liiguvad aktiveerivad ioonid hävimiskeskustesse, mille tõttu edeneb punktkorrosioon.

Punktkorrosiooni liigid

Punktkorrosiooni tüüp varieerub sõltuv alt keskkonnatingimustest, peamiselt temperatuurist, happesusest ja ainete keemilisest koostisest. Nende tegurite mõjul muutub kuju,süvendite suurus ja asukoht. Nii et suuruse järgi eristatakse punktide hävitamist:

• mikroskoopiline – punkti suurus alla 0,1 mm;
• regulaarne - süvendite läbimõõt varieerub vahemikus 0,1 kuni 1 mm;
• haavandiline, kui moodustiste läbimõõt ületab 1 mm.

Sõltuv alt asukohast võib punktkorrosioon olla avatud või suletud. Esimesel juhul on hävitamise jälgede tuvastamine peaaegu võimatu - selleks on vaja kasutada spetsiaalseid seadmeid. Seda tüüpi korrosioon põhjustab sageli rikkeid.

Palja silmaga nähtav rooste. Sageli sulanduvad süvendid üheks moodustiseks. Sellisel juhul ei toimu materjali hävimine mitte sügavuses, vaid laiuses, mis põhjustab suure ala defekte.

Süvendite kuju

Punktide kuju sõltub kristallvõre sees olevatest tühikutest, mis tekivad korrosiooniprotsessi esimestel etappidel. Levinumad ebakorrapärase kujuga moodustised – need esinevad roostevaba, vähelegeeritud ja süsinikterase, alumiiniumi, kroomi, niklisulamite, raua pinnal.

Poolkerakujulised haavandid tekivad isotroopse lahustumise tulemusena. See protsess sarnaneb elektropoleerimisega. See seletab osaliselt poolringikujuliste süvendite läikivat põhja. Kõige vastuvõtlikumad sellisele hävitamisele on titaanist, alumiiniumist, niklist ja koob altist valmistatud tooted, samuti tantaalstruktuurid. Umbes sama välimusroostevaba terase punktkorrosioon.

Lisaks võivad augud olla mitmetahulised ja lihvitud. Viimast tüüpi "haavandid" ühinevad väga sageli üksteisega, mis põhjustab suuri poolkerakujulisi murde.

Väljumise põhjused

Peamised punktkorrosiooni põhjused on tootmistehnoloogia rikkumine ja mehaaniline mõju materjalile. Valamistehnoloogia rikkumise tulemusena tekivad metallis mitmesugused mikrosulgud, mis rikuvad selle struktuuri. Kõige tavalisemat lisamist võib nimetada veskiks.

Mehaanilise mõju tõttu hakkab väga sageli toodete pinnal tekkima punktkorrosioon. Selle põhjused peituvad ülemise kaitsekile hävimises, sisemise struktuuri rikkumises ja terade piiride tekkimises pinnal. Kõige tavalisemaks protsessi aktiveerivaks teguriks võib nimetada dünaamilist mõju, mis põhjustab mikropragude ilmnemist.

Metallide punktkorrosioon areneb kiiremini karedatel pindadel, samuti agressiivse keskkonna mõjul – merevesi, happelahused.

Meetodid metalli kaitsmiseks punktkorrosiooni eest

Metalltoodete punktkorrosiooni eest kaitsmiseks kasutatakse kolme peamist meetodit:

1. Suletud süsteemide likvideerimine, kasutades leeliseliste ühendite, sulfaatide, kromaatide lahuseid.
2. Kõrge roostekindlusega komponentide lisamine materjali koostisse – molübdeen,kroom, räni.
3. Katoodi- ja anooditehnoloogia kasutamine kaitsekihi loomiseks.

Kõik esitatud meetodid metallide kaitsmiseks korrosiooni eest on rakendatavad ainult tootmises, kuna need nõuavad kõrgtehnoloogilisi seadmeid ja suuri investeeringuid. Igapäevaelus on aukude tekke ohtu võimatu täielikult välistada. Negatiivselt mõjuvate tegurite mõju on võimalik nõrgendada ainult järgmiselt:

• korrosioonivastased katted;
• toodete töötingimuste parandamine;
• keskkonna happesuse taseme vähendamine, millega materjal kokku puutub.

Aga kõige tõhusam ja taskukohasem meetod on põhjalik poleerimine: vähendades pinna karedust, suurendate samal ajal selle korrosioonikindlust. Kuid parima efekti saavutamiseks on parem kasutada korraga kõiki meetodeid metallide kaitsmiseks korrosiooni eest.