Корозійна стійкість металічних конструкційних матеріаліву нітратних розчинах

Корозію слід відрізняти від ерозії – поверхневого механічного руйнування металу.

Типовим прикладом ерозії є зношування деталей машин, що труться. Іншим прикладом ерозії може служити процес звичайної шліфовки металу.

Якщо хочуть виразити відношення даного металу до корозії, говорять про велику чи малу корозійну стійкість; крім цього терміну існує ще термін хімічна стійкість, який використовується у тому ж розумінні.

Корозійна стійкість даного металу може виражатись не лише якісно з використанням сильна, слабка, середня або ж шляхом опису зовнішнього вигляду і властивостей кородованого за даний час зразка або вибору, але і кількісно. Кількісне вираження корозії або корозійної стійкості зводиться до прямого чи непрямого визначення кількості металу, зруйнованого за час корозії, тобто за час дії даних корозійних агентів.

Поняття корозія і корозійна стійкість не мають абсолютного значення. Метал, корозійностійкий в одних умовах, може бути нестійкий в інших. Так, наприклад, мідь – досить стійкий метал у звичайній воді, але зовсім нестійкий в розчинах аміаку, нержавіюча сталь 18-8 має високу хімічну стійкість на повітрі, в азотній кислоті і у багатьох інших реагентах, але швидко руйнується в розчинах соляної кислоти, особливо при підвищеній температурі.

Таким чином кількісна і якісна оцінка корозійної стійкості має відносне значення і дійсна по відношенню до певних умов корозії. Навіть такий благородний метал, як платина, що являється одним з найбільш стійких в корозійному відношенні, все ж нестійкий в деяких середовищах, наприклад в царській водці (суміш HCl+HNO3).

Отже, поняття активний і пасивний метал є відносним. Один і той же метал може бути активним, тобто підлягати корозійній дії середовища в одних умовах і стати пасивним, тобто корозійностійким – в інших. Так, хром являється активним і легко розчиняється в розведеній соляній і сірчаній кислоті і швидко стає пасивним в середовищі, що містить окисники, наприклад, в розчині азотної кислоти.

Таким чином корозію слід розглядати як результат взаємодії середовища і металу. Корозійні процеси відбуваються на границі розділу метал/середовище, і, отже, їх слід віднести до гетерогенних (або електрохімічних) реакцій, тобто реакції, що проходять на границі розділу фаз. Відомо, що подібні реакції мають цілий ряд особливостей порівняно зі звичайними гомогенними реакціями, коли хімічні перетворення розвиваються по всій масі вступаючих у взаємодію реагентів. Механізм гетерогенної реакції складний і часто може бути відкритий лише після детального вивчення процесу і врахуванням чисельних діючих факторів.

Руйнування металічних конструкцій апаратів, конструкцій трубопроводів і інших металічних виробів може бути викликано різними причинами. Однак основною причиною, що викликає корозне руйнування металів і сплавів, є протікання на їх поверхні електрохімічних або хімічних реакцій внаслідок дії зовнішнього середовища. В залежності від характеру цих реакцій корозійні процеси відбуваються по двох механізмах – електрохімічному і хімічному.

До хімічної корозії відносяться процеси, що протікають при безпосередній хімічній взаємодії між металом і агресивним середовищем і не супроводжуються виникненням електричного струму. Цей вид корозії являється хімічною гетерогенною реакцією рідкого і газоподібного середовища з поверхнею металу. По хімічному механізму на металічну поверхню діють:

а) сухі гази і пари при неможливості конденсації вологи на поверхні металу (газова корозія);

б) рідкі неелектроліти, тобто рідини, що не проводять електричний струм (спирти, мінеральні масла і різні органічні сполуки).Газова корозія зазвичай спостерігається при високих температурах (окислення металів киснем повітря при нагріванні). В більшості випадків при газовій корозії на поверхні металів утворюється шар оксидів. Механізм газової корозії зводиться до двосторонньої дифузії діючого середовища і атомів металу через цей шар оксидів.

До електрохімічної корозії, що являється гетерогенною електрохімічною реакцією, відносяться корозійні процеси, що протікають у водних розчинах електролітів, вологих газах, розплавлених солях і лугах. При електрохімічній корозії процес розчинення металу супроводжується появою електричного струму, тобто впорядкованим рухом електронів і іонів від однієї ділянки металу до другої. При цьому електричний струм виникає внаслідок протікання процесу корозії металу, а не за рахунок його підводу від зовнішнього джерела.