Виды коррозии металлов с примерами

Коррозия металлов – это одна из основных причин их разрушения и потери прочности. Она возникает под воздействием агрессивных сред, таких как кислоты, соли, влажность и т. д. Коррозия является процессом неповоротного окисления металла, который приводит к образованию оксида и снижению его функциональных свойств.

Существует несколько разновидностей коррозии металлов, каждая из которых имеет свои характерные признаки и особенности развития. Одна из наиболее распространенных разновидностей – поверхностная коррозия. Она характеризуется образованием тонкого слоя оксида на поверхности металла, что приводит к его потемнению и появлению ржавчины.

Еще одной разновидностью коррозии является межкристаллическая коррозия. Она возникает в местах соединения кристаллических структур металла, где образуются новые химические соединения. Примером межкристаллической коррозии может служить разрушение сварных соединений или кристаллической структуры металла вблизи контакта с другим металлом.

Еще одной разновидностью коррозии металлов является точечная коррозия. Она является наименее распространенной, но самой агрессивной формой коррозии. Она характеризуется образованием мелких пятен коррозии на поверхности металла, которые затем расширяются и проникают глубже, вызывая резкое снижение прочности металла и возможное его разрушение.

Разновидности коррозии металлов

Коррозия металлов – это процесс разрушения металлических поверхностей, вызванный химическими или электрохимическими реакциями с окружающей средой. Существует несколько разновидностей коррозии, каждая из которых имеет свои особенности и приводит к определенным последствиям.

Одной из разновидностей коррозии является гальваническая коррозия. Она возникает при наличии двух различных металлов, соединенных электролитом. При этом один из металлов становится катодом, а другой – анодом. Катод защищается, а анод подвергается коррозии, что приводит к постепенному разрушению металлической структуры.

Еще одной разновидностью коррозии является контактная коррозия. Она возникает при соприкосновении двух различных металлов во влажной среде. При этом электролит, взаимодействующий с двумя металлами, создает гальваническую пару, что приводит к коррозии одного из металлов. Например, контактная коррозия может возникнуть при соединении алюминия и стали, что приведет к разрушению стали.

Еще одной разновидностью коррозии является свободнорадикальная коррозия. Она возникает при наличии свободных радикалов, образующихся в окружающей среде. Свободные радикалы оказывают разрушительное воздействие на металлы, вызывая их коррозию. Данная разновидность коррозии является наиболее опасной и может приводить к серьезным повреждениям металлических конструкций.

Общая информация о коррозии

Коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием окружающей среды. Она возникает в результате химических реакций между металлом, кислородом и другими элементами, присутствующими в окружающей среде. Коррозия может привести к значительному ухудшению качества металлических конструкций и изделий, а также критическим последствиям, особенно в случае использования важных и надежных систем, таких как трубопроводы и авиационная техника.

Основных видов коррозии металлов существует несколько. Можно выделить такие виды, как поверхностная коррозия, черная, белая и гальваническая коррозия, а также коррозия под напряжением. Каждый вид коррозии имеет свои особенности и причины возникновения.

При поверхностной коррозии металла происходит разрушение его верхнего слоя вследствие воздействия окружающей среды. Это могут быть атмосферные условия, агрессивные среды, химические реакции и другие факторы. Поверхностная коррозия может привести к образованию ржавчины и потере эстетического вида металлических изделий.

Черная коррозия характеризуется образованием черной пленки на поверхности металла и возникает в результате неполного окисления металла. Это может происходить при недостаточном доступе кислорода или наличии пыли и загрязнений на поверхности.

Белая коррозия является результатом реакции металла с кислородом и водой, что приводит к образованию белого осадка на поверхности. Она особенно характерна для цинковых и алюминиевых сплавов.

Гальваническая коррозия возникает при контакте разных металлов с присутствием электролита. Это процесс взаимодействия между разностями потенциалов металлов, что приводит к повреждению более активного металла. Такая коррозия часто встречается в системах смешанных металлов, например, в трубопроводах или электрических соединениях.

Коррозия под напряжением происходит под воздействием механических или термических нагрузок, которые вызывают повышенное разрушение металла под воздействием окружающей среды. Такая коррозия может быть особенно опасной, так как может привести к образованию трещин и разрушению конструкций.

Контактная коррозия

Контактная коррозия — это один из наиболее распространенных видов коррозии, возникающий в результате электрического контакта различных металлов. Она неразрывно связана с появлением гальванических пар, возникающих при контакте двух разнородных металлов. При этом один металл выступает в роли анода, а другой — в роли катода.

Контактная коррозия может привести к довольно серьезным последствиям, таким как потеря прочности и разрушение конструкций. Например, контактная коррозия может возникнуть при контакте алюминия с железом или медью. В результате коррозии алюминий будет подвергаться активному разрушению, а металлическое соединение может потерять прочность.

Одним из примеров контактной коррозии является коррозия при контакте алюминия и нержавеющей стали. При соприкосновении этих материалов возникают гальванические пары, что приводит к разрушению алюминия. Для предотвращения такой коррозии можно использовать различные методы защиты, такие как использование прокладок из пластика или специальных антикоррозийных покрытий.

Воздушная коррозия

Воздушная коррозия – это процесс разрушения металла под воздействием атмосферного воздуха. Она может привести к появлению окисных пятен, образованию корки на поверхности металла или даже полному разрушению материала.

Одним из основных факторов, способствующих воздушной коррозии, является содержание в атмосфере кислорода. Кислород взаимодействует с поверхностью металла, образуя оксиды, которые являются основными веществами, вызывающими коррозию.

Воздушная коррозия может происходить на разных металлах. Например, железо под действием воздушной коррозии может образовывать ржавчину. Алюминий может покрываться тонким слоем оксида, который служит защитой от дальнейшей коррозии. Однако, если поверхность алюминия повреждается, то начинается интенсивная коррозия.

Для предотвращения воздушной коррозии металлов применяют различные защитные меры. Например, покрытия, такие как пропитка, эмалирование, окрашивание или гальваническое покрытие, помогают создать защитный барьер между металлом и атмосферным воздействием. Также можно использовать специальные сплавы, которые более устойчивы к коррозии, или проводить регулярное обслуживание и очистку металлических поверхностей.

Воздушная коррозия является одной из наиболее распространенных и опасных разновидностей коррозии металлов. Она может привести к серьезным повреждениям и потере функциональности металлических конструкций и изделий. Поэтому, важно принимать необходимые меры для защиты металлов от воздушной коррозии.

Коррозия водой и влагой

Вода и влага являются одной из основных причин коррозии металлов. Контакт с водой или влажной средой может вызывать химические реакции, приводящие к разрушению металлической поверхности.

Одной из наиболее распространенных форм коррозии, вызываемой водой, является ржавчина (коррозия железа). При контакте с водой железо окисляется, образуя гидроксид железа (Fe(OH)₂), который далее может превращаться в гидроксид железа(III) (Fe(OH)₃), известный как ржавчина. Ржавчина проникает в глубь металла, оседая на его поверхности и приводя к его разрушению.

Коррозия металлов в контакте с водой также может происходить в форме электролитической коррозии. В таких условиях металл становится анодом, а окислитель (вода) — катодом. Это создает электрохимическую среду, в которой происходит разложение металла под влиянием электрического тока.

Контакт с соленой водой является особенно разрушительным для металлических конструкций, так как соль содействует проведению электрического тока. Задержание влаги на поверхности металла также способствует развитию коррозии. Например, влага, попавшая в межмолекулярные пространства между слоями окрасочного покрытия на металле, может вызвать действие электролита и ускорить коррозию.

Для защиты от коррозии водой и влагой используют различные подходы. Один из них — нанесение защитных покрытий на металлическую поверхность, которые создают барьер и предотвращают проникновение влаги. Другой подход — использование антикоррозийных добавок к металлам, которые улучшают их стойкость к воздействию воды и влаги. Также применяются специальные методы обработки металлических поверхностей, например, гальваническое покрытие.

Химическая коррозия

Химическая коррозия является одним из основных видов коррозии металлов, который возникает в результате химического взаимодействия металла с окружающей средой. Этот процесс особенно активен при наличии влаги, кислорода и других агрессивных химических веществ.

Примером химической коррозии является ржавление железа. При наличии влаги и кислорода железо окисляется, образуя ржавчину. Ржавчина не только портит внешний вид металла, но и приводит к его разрушению.

Другим примером химической коррозии является коррозия алюминия. Влага и кислород образуют оксид алюминия на поверхности металла, который не только вызывает коррозию, но и создает защитную пленку, способную замедлить процесс разрушения.

Очень часто для защиты металлических изделий от химической коррозии используются различные покрытия. Например, гальваническое покрытие металлом позволяет создать защитную слой на поверхности металла, предотвращая его окисление.

Электрохимическая коррозия

Электрохимическая коррозия – это процесс, при котором металл под воздействием окружающей среды превращается в ионы и дальше растворяется. Данный вид коррозии происходит в результате электрохимических реакций между металлом, окружающей средой и электролитами.

Проявлением электрохимической коррозии являются чаще всего металлические изделия, находящиеся в контакте с влагой или жидкостями. При этом, окружающая среда обладает электролитическими свойствами, то есть способна проводить электрический ток.

Электрохимическая коррозия может происходить в различных формах, таких как точечная коррозия, разрушение по границам зерен, стрессовая коррозия и межкристаллическая коррозия. Примерами металлов, наиболее подверженных этому виду коррозии, являются сталь, железо и алюминий.

• Точечная коррозия происходит в результате образования местных анодов и катодов на поверхности металла. В результате образуются микропоры и воронкообразные дефекты.
• Разрушение по границам зерен характеризуется проходящей через зерна металла коррозией, что приводит к их разрушению и потере свойств металла.
• Стрессовая коррозия возникает под воздействием механических напряжений и активной окружающей среды. Проявляется в виде трещин и полосчатых деформаций, проникающих вглубь металла.
• Межкристаллическая коррозия охватывает границы зерен металла, при этом в результате образования гальванической пары происходит разрушение металла.

Вопрос-ответ

Какие виды коррозии существуют и в чем заключается их различие?

Существует несколько видов коррозии металлов, включая поверхностную, межкристаллическую, точечную, питание-кавитацию и межфазную. Поверхностная коррозия затрагивает только наружный слой металла, тогда как межкристаллическая проникает внутрь межкристаллических границ. Точечная коррозия проявляется в виде отдельных точечных областей на поверхности металла. Коррозия питанием-кавитацией развивается из-за образования пузырей пара с последующим их лопаньем, что приводит к повреждениям металла. Межфазная коррозия возникает на границах раздела между двумя различными фазами (например, металл-вода или металл-газ).

Как можно предотвратить коррозию металлов?

Существует несколько методов предотвращения коррозии металлов. Один из них — использование защитных покрытий, таких как краска, эмаль или покрытия из специальных материалов. Также может использоваться катодная защита, при которой металл покрывается защитным слоем отрицательной полярности. Другой способ — использование антикоррозионных препаратов, которые наносятся на металл и предотвращают его окисление. Важно также регулярно проводить осмотр и техническое обслуживание металлических конструкций, чтобы выявить и устранить проблемы с коррозией в самом начале.

Какие металлы наиболее подвержены коррозии?

Разные металлы имеют разную степень подверженности коррозии. Наиболее подвержены коррозии железо и его сплавы, такие как сталь. Алюминий и его сплавы также могут подвергаться коррозии, особенно в агрессивных средах. Медь обычно более устойчива к коррозии, но она также может окисляться под воздействием определенных факторов. Редкие и благородные металлы, такие как золото и платина, обычно очень устойчивы к коррозии и сохраняют свою металлическую поверхность в течение длительного времени.