Коррозия металлов в контакте

1.

Основы коррозии и защиты
металлов
Лихачев Владислав Александрович, к.х.н., доцент

2. Коррозия металлов в контакте (Контактная коррозия)

В реальной практике конструкции часто
выполняются из двух или нескольких
металлов. В этом случае возникает так
называемая контактная коррозия. Рассмотрим
ее основные особенности с помощью
коррозионной диаграммы. Предварительно
предположив, что металлы корродируют
только под действием растворенного в
коррозионной среде кислорода и
электропроводность среды высокая, R 0.

3. Коррозия двух металлов в контакте под действием одного окислителя

I
М
Me 1
E РАВН
K1
K2
K
1
Ia
E СТ
M2
Me 2
E РАВН
E СТ
Ik
M1
2
SMe< S Me
1
E СТ
+E
2

4. Контактная коррозия

Как видно из диаграммы стационарный
потенциал коррозии металлов в условиях
контакта Ест лежит между Ест1 и Ест2 . Т.е. при
контактной коррозии потенциал более
отрицательного металла сдвигается в
положительном направлении и скорость
коррозии его увеличивается.

5. Контактная коррозия

А потенциал коррозии более положительного
металла сдвигается в отрицательном направлении,
скорость коррозии более положительного металла
(М2) уменьшается, а в данном случае металл М2
совсем перестает корродировать, так как Ест стал
меньше ЕравнМе2.
В условиях контакта на металле 1 (М1) будут
протекать следующие реакции:
Ме – 2е → Ме+2
- Анодная
O2 + 4Н+ + 4е → 2H2O - Катодная
А на М2 : O2 + 4Н+ + 4е → 2H2O - катодная

6. Коррозия металлов в контакте

• Таким образом, при коррозии двух металлов (или
нескольких) в контакте коррозионный процесс
полностью или частично локализуется на более
отрицательном металле.
• Локализация коррозии на отдельных участках
корродирующего объекта приводит к быстрому
выходу его из строя.
• Это отрицательная сторона контактной коррозии.
• В этой связи необходимо знать, какие контакты
допустимы и как уменьшить опасность
контактной коррозии

7. Коррозия металлов в контакте

• Ответы на эти вопросы дает ГОСТ 9.005–72 ЕСЗКС
«Допустимые и недопустимые контакты металлов».
Согласно этому ГОСТ, все конструкционные металлы
делятся на 16 групп при атмосферной коррозии и на
11 групп при подводной коррозии. В ГОСТ 9.005–72
указано, контакт между какими группами металлов
является недопустимым, ограниченно допустимым и
допустимым в этих коррозионных средах.
• При необходимости использовать в конструкциях
недопустимый контакт нужно предусмотреть методы
защиты от контактной коррозии, также
регламентируемые ГОСТ 9.005–72.

8. Коррозия металлов в контакте

• С другой стороны при контактной коррозии на
более положительном металле скорость
коррозии снижается или он совсем перестает
корродировать.
• Это положительная сторона контактной
коррозии
• И она с успехом используется на практике при
организации протекторной защиты, при которой
конструкция защищается жертвенным
отрицательным металлом – протектором.

9. Влияние электропроводности коррозионной среды на контактную коррозию

-E
1
E
СT
2
1
EСТ
E
Ме2
РАВН
E
2
СТ
L
L
M2
L4
L5
3
2
L1
M1

10. Коррозия двух металлов в контакте под действием двух окислителей

I
Zn
Cu
SZn< SCu
1
1
EСT
2
E СT
-0,8
E СT
0
Zn
0,2
H2
2
K
Zn
Cu
H2
Cu
K
H2
K
0,4
1,0 O Zn
2
O Cu
2

11. Установка для исследования контактной коррозии

K
1
A
R
mV
K
П.М.
П.М.
К.Л.
М1
2
К.Л.
Э.С.
М2

12. Исследование контактной коррозии (работа №3)

Коррозионная диаграмма Эванса, получающаяся
при исследовании контактной коррозии.
-E
1
E
СТ
Ua
E
a
СТ
Где Imax- максимальный ток
защиты
U
E
k
СТ
Uk
E
ОМ
2
СТ
Imax
I

13. Коррозионная диаграмма Шултина-Вагнера

Эту коррозионную диаграмму можно
представить в координатах Шултина-Вагнера
I
a
U a
k
EСТ
2
E СТ
E СТ
UОМ
1
E СТ
U k
+E

14. Коррозионные диаграммы

Общая и равномерная коррозии. iан = iкат . iан
Fe
i
a/см2
iан
Екор
ЕМеравн
iкат
Еoxравн
H2
Рис. Упрощенная коррозионная диаграмма Шултина-Вагнера

15. Коррозионная диаграмма Шултина-Вагнера

• Локальная коррозия, R=0
I,A
I
Me
EСТ
E
Me
H
E РАВН2
Me
+E
E РАВН
EСТ
РАВН
О
E РАВН2
E
O2
H2

16.

Модуль 4. Катодные процессы электрохимической коррозия
Лекция 4.1
Коррозионная диаграмма, описывающая коррозию с водородной
деполяризацией при замедленном разряде ионов водорода
I
Me
EСТ
E Me
H2
E РАВН
+E
РАВН
H2

17.

Модуль 4. Катодные процессы электрохимической коррозия
Лекция 4.1
Коррозионная диаграмма катодной защиты
I
E защ
I защ
Fe
Fe
E РАВН
H2
K
E СТ
E1
O2
O2
E РАВН
+E

18.

Модуль 4. Катодные процессы электрохимической коррозия
Лекция 4.1