Коррозия — это разрушение металлов в результате химического или
электрохимического воздействия окружающей среды, это
окислительно-восстановительный гетерогенный процесс, происходящий на поверхности раздела фаз.
Хотя механизм коррозии в разных условиях различен, по виду разрушения поверхности металла различают:
1. Равномерную или общую коррозию, т.е. равномерно распределенную по поверхности металла. Пример: ржавление железа, потускнение серебра.
2. Местную или локальную коррозию, т.е. сосредоточенную на отдельных участках поверхности. Местная коррозия бывает различных видов:
· в виде пятен — поражение распространяется сравнительно неглубоко и занимает относительно большие участки поверхности;
· в виде язв — глубокие поражения локализуются на небольших учасках поверхности;
· в виде точек (питтинговая) — размеры еще меньше язвенных разъеданий.
3. Межкристаллитную коррозию — характеризующуюся
разрушением металла по границам кристаллитов (зерен металла). Процесс
протекает быстро, глубоко и вызывает катастрофическое разрушение.
4. Избирательную коррозию — избирательно растворяется
один или несколько компонентов сплава, после чего остается пористый
остаток, который сохраняет первоначальную форму и кажется
неповрежденным.
5. Коррозионное растрескивание происходит, если металл подвергается постоянному растягивающему напряжению в коррозионной среде. КР может быть вызвано абсорбцией водорода, образовавшегося в процессе коррозии.
По механизму протекания различают химическую и электрохимическую коррозию.
Химическая коррозия характерна для сред не проводящих электрический ток.
Коррозия
стали в водной среде происходит вследствие протекания электрохимических
реакций, т.е. реакций сопровождающихся протеканием электрического тока.
Скорость коррозии при этом возрастает.
Электрохимическая коррозия возникает в результате работы множества макро- или микрогальванопар в металле, соприкасающемся с электролитом.
Причины возникновения гальванических пар в металлах:
· соприкосновение двух разнородных металлов;
· наличие в металле примесей;
· наличие участков с различным кристаллическим строением;
· образование пор в окисной пленке;
· наличие участков с различной механической нагрузкой;
· наличие участков с неравномерным доступом активных компонентов внешней среды, например, воздуха,
и, таким образом, образуются гальванические элементы, микропары, то есть образуются анодные и катодные участки. Анодом является металл с более высоким отрицательным потенциалом, катодом является металл с меньшим потенциалом. Между ними возникает электрический ток.
Процесс коррозии можно представить следующим образом.
На аноде: (реакция окисления)
Fe – 2 e ® Fe 2+
На анодных участках атомы железа переходят в раствор в виде гидратированных катионов Fe 2+, то есть происходит анодное растворение металла и процесс коррозии распространяется вглубь металла.
Оставшиеся свободные электроны перемещаются по металлу к катодным участкам.
На катоде: (реакция восстановления)
2 Н+ + 2 e ® 2 Н aдс.
При рН < 4.3
происходит разряд всегда присутствующих в воде ионов водорода и
образование атомов водорода с последующим образованием молекулярного
водорода:
Н + Н ® Н2 .
При рН > 4.3 доминирует взаимодействие электронов с кислородом, растворенным в воде:
О2 + 2 Н2О + 4 е ® 4 ОН–
Катионы Fe 2+ и ионы ОН– взаимодействуют с образованием закиси Fe:
Fe2+ + 2 OH–® Fe(OH)2.
Если в воде достаточно свободного кислорода, закись Fe может окислиться до гидрата окиси Fe:
4Fe(OH)2 + О2 + 2 Н2О ® 4Fe(OH)3¯,
который выпадает в виде осадка.
Итак, в результате протекания электрического тока анод разрушается: частицы металла в виде ионов Fe 2+ переходят в воду или эмульсионный поток. Анод, разрушаясь, образует в трубе свищ.
| 
