Пітынгавай карозія: прычыны. Метады абароны металаў ад карозіі

Карозіяй завуць разбурэнне паверхні матэрыялаў у выніку актыўна праходзяць акісляльна-аднаўленчых працэсаў. Разбурэнне пластоў матэрыялу прыводзіць да зніжэння трываласці, электрычнай праводнасці, павышэнню далікатнасці і прыгнёту іншых уласцівасцяў металу.

У працэсе эксплуатацыі металічных вырабаў яны падвяргаюцца разбураюць уздзеянням розных відаў і тыпаў, сярод якіх вылучаецца пітынгавай карозія. Яна найбольш небяспечная і непрадказальная.

пітынгавай карозія

На паверхні металічных вырабаў даволі часта можна заўважыць невялікія паглыбленні, кропкі бурага або карычневага колеру. Такія кропкі навукоўцы называюць питтингами, а працэс іх з'яўлення - пітынгавай карозіяй. Яна ўзнікае на паверхні матэрыялаў, якія кантактуюць з марской вадой, растворамі розных соляў, хімічна агрэсіўнымі асяроддзямі і ўспрымаюць іншыя негатыўныя фактары.

Пітынгавай карозія дзівіць толькі пасіўныя металы і сплавы, развіваецца пераважна ў антыкаразійных пласце або па месцах разнастайных дэфектаў. «Кропкавыя язвы» могуць парушаць працу розных вырабаў: ад тонкіх мембран і мікрасхем, да таўстасценных агрэгатаў. Акрамя таго, іх з'яўленне спрыяе адукацыі каразійных расколін, істотна якія зніжаюць зададзеныя характарыстыкі матэрыялу.

Схема разбурэння металу

Для актывацыі пітынгавай карозіі неабходна прысутнасць двух рэагентаў - актыватараў і пассиваторов. У якасці актыватараў часцей за ўсё выступаюць аніёны хлору, брому, ёду - яны ўтрымліваюцца ў большасці асяроддзяў, у якіх эксплуатуюцца металічныя вырабы. Яны адсарбуюцца на паверхні металу і ўтвараюць з яго кампанентамі растваральныя комплексы.

У якасці пассиваторов часцей за ўсё выступае вада ці гидроксильная група. Непасрэдна працэс разбурэння працякае па наступнай схеме:

1. Іёны-актыватары адсарбуюцца на паверхні ахоўнай (аксіднай) плёнкі.
2. Адбываецца працэс замяшчэння іёнаў кіслароду на іёны актыватара працэсу.
3. Утвараецца вялікая колькасць растваральных іёнаў, у выніку чаго плёнка руйнуецца.

У выніку гэтага ўзнікае рознасць патэнцыялаў на паверхні матэрыялу, што вядзе да з'яўлення лакальных токаў, актывізуецца бурны анодны працэс. Іёны-актыватара пры гэтым перамяшчаюцца да ачагоў разбурэння, з-за чаго пітынгавай карозія прагрэсуе.

Разнавіднасці пітынгавай карозіі

Выгляд пітынгавай карозіі вар'іруецца ў залежнасці ад навакольных умоў, галоўным чынам ад тэмпературы, кіслотнасці, хімічнага складу рэчываў. Пад дзеяннем гэтых фактараў змяняецца форма, памер питтингов і іх размяшчэнне. Так, паводле памеру вылучаюць кропкавае разбурэнне:

• мікраскапічнае - памер кропак меней 0,1 мм;
• звычайнае - дыяметр питтингов вар'іруецца ад 0,1 да 1 мм;
• язвавы, калі адукацыі перавышаюць 1 мм у дыяметры.

У залежнасці ад размяшчэння пітынгавай карозія можа быць адкрытага ці закрытага тыпу. У першым выпадку выявіць сляды разбурэння практычна немагчыма - неабходна прымяненне спецыяльных прыбораў. Гэты выгляд карозіі вельмі часта вядзе да з'яўлення прабояў.

Адкрытае іржаўлення прыкметна няўзброеным поглядам. Нярэдка питтинги зліваюцца ў адзінае адукацыю. Пры гэтым разбурэнне матэрыялу адбываецца не ўглыб, а ў шырыню, з-за чаго ўзнікаюць вялікія па плошчы дэфекты.

форма питтингов

Форма питтингов залежыць ад пустэч ўнутры крышталічнай рашоткі, якія ўтвараюцца на першых этапах каразійнага працэсу. Часцей за ўсё сустракаюцца адукацыі няправільнай формы - яны ўзнікаюць на паверхні нержавеючай, низколегированной і вугляродзістай сталі, алюмініевых, хромавых, нікелевых сплаваў, жалеза.

Паўсферычныя язвы ўтвараюцца ў выніку ізатропнай растварэння. Гэты працэс падобны з электрополировкой. Збольшага гэтым і тлумачыцца бліскучае дно паўкруглых паглыбленняў. Найбольш схільныя падобнаму разбурэння тытанавыя, алюмініевыя, нікелевыя і кобальтовые вырабы, а таксама канструкцыі з тантала. Прыблізна такі ж выгляд мае пітынгавай карозія нержавеючых сталяў.

Акрамя таго, питтинги могуць быць полиэдрическими і аграненыя. «Язвы» апошняга тыпу вельмі часта аб'ядноўваюцца адзін з адным, што прыводзіць да ўзнікнення буйных паўсферычным разбурэнняў.

прычыны з'яўлення

Асноўнымі прычынамі з'яўлення пітынгавай карозіі з'яўляюцца парушэнне тэхналогіі вытворчасці і механічнае ўздзеянне на матэрыял. У выніку парушэння тэхналогіі адліўкі ў метале з'яўляюцца разнастайныя микровключения, якія парушаюць яго структуру. Найбольш распаўсюджаным уключэннем можна назваць пракатную акаліна.

З-за механічнага ўздзеяння вельмі часта на паверхні вырабаў пачынае развівацца пітынгавай карозія. Прычыны гэтага крыюцца ў разбурэнні верхняй ахоўнай плёнкі, парушэнні ўнутранай структуры, выхадзе на паверхню межаў зерня. Найбольш распаўсюджаным актывізуе працэс фактарам можна назваць дынамічнае ўздзеянне, што вядзе да з'яўлення мікротрэшчыны.

Пітынгавай карозія металаў развіваецца хутчэй на шурпатых паверхнях, а таксама пад уздзеяннем агрэсіўных асяроддзяў - марской вады, кіслотных раствораў.

Метады абароны металу ад пітынгавай карозіі

Для абароны металічных вырабаў ад пітынгавай карозіі выкарыстоўваюць тры асноўных спосабу:

1. Ліквідацыя замкнёных сістэм пры дапамозе раствораў шчолачных злучэнняў, сульфатаў, храмата.
2. Ўвядзенне ў склад матэрыялу кампанентаў з высокай супраціўляльнасцю кропкаваму іржаўлення - малібдэна, хрому, крэмнію.
3. Выкарыстанне катоднай і аноднай тэхналогіі стварэння ахоўнага пласта.

Усе прадстаўленыя метады абароны металаў ад карозіі дастасавальныя толькі на вытворчасці, бо патрабуюць высокатэхналагічнага абсталявання і вялікіх капіталаўкладанняў. У побыце ж цалкам выключыць рызыку з'яўлення питтингов немагчыма. Атрымоўваецца толькі аслабіць уплыў негатыўна дзейсных фактараў праз:

• нанясення антыкаразійных пакрыццяў;
• паляпшэння ўмоў эксплуатацыі вырабаў;
• зніжэння ўзроўню кіслотнасці асяроддзя, з якой датыкаецца матэрыял.

Але самым дзейсным і даступным метадам з'яўляецца старанная паліроўка: памяншаючы шурпатасць паверхні, вы адначасова падвышаеце яе антыкаразійную ўстойлівасць. Але для лепшага эфекту лепш выкарыстаць усе метады абароны металаў ад карозіі адначасова.