корозійні дослідження - це ряд випробувань, яким піддають той чи інший матеріал для визначення його довговічності в певних корозійних умовах. Але це ще не все. Більш детально основні цілі корозійних випробувань сформулював Акімов Г.В. Їх можна представити таким чином:
- встановлення механізму, за яким протікає корозійний процес (електрохімічна корозія, хімічна або змішана) -
- визначення активного компонента навколишнього середовища, який викликає процес електрохімічної корозії (Деполяризатори: H2SO3-, O2, H+• H2O і ін.) Або хімічної (пари води, кисень, вуглекислий газ і т.п.) -
- встановлення контролю процесу корозії (Якщо хімічна корозія - змішаний, кінетичний або діффузіонний- в разі електрохімічного руйнування - катодного при головній ролі дифузії кисню та ін.) -
- визначення зовнішніх і внутрішніх чинників, які впливають на перебіг процесів корозії і корозійну стійкість металів, сплавів (структура, склад металу і корозійного середовища, зовнішня температура, тиск, внутрішня напруга і т.д.) -
- вибір сплаву або металу, який буде відрізнятися найвищою корозійну стійкість в даних умовах експлуатації (при цьому потрібно також враховувати його вартість, міцнісні характеристики і т.п.) -
- визначення ефективності методів захисту металів від корозії (стійкості захисних покриттів, ефективності пригнічують добавок, електрохімічного захисту та ін.)-
- порівняння стійкості різних металів в одній і тій же корозійної середовищі, визначення корозійної активності середовищ, по відношенню до металів або сплавам-
- контроль якості матеріалів (перевірка корозійної стійкості продукції).
Класифікація корозійних досліджень:
Всі методи дослідження корозійних процесів підрозділяються на три групи:
- лабораторні дослідження (Випробування проводяться в лабораторіях, де імітують різні експлуатаційні умови металів і сплавів) -
- експлуатаційні дослідження (Дослідження машин, агрегатів і різного обладнання, засобів захисту в умовах їх подальшої експлуатації) -
- внелабораторних дослідження (Випробування зразків в експлуатаційних природних умовах, наприклад, в море, на повітрі і т.п.).
Об`єктом дослідження в лабораторних і внелабораторних випробуваннях є металевий зразок. Умови досліджень різні.
При експлуатаційних і внелабораторних випробуваннях умови корозійного середовища однакові, але в першому випадку в якості випробуваного виступає вже не зразок, а готовий виріб, покриття, агрегат тощо
Найчастіше проводять всі три види випробувань в наступній послідовності: лабораторні, внелабораторних, експлуатаційні. Кожен з перерахованих вище методів має свої переваги і вади, але разом вони, в якійсь мірі, доповнюють один одного.
Також всі методи корозійних випробувань можна поділити ще на дві групи:
- прискорені дослідження-
- тривалі випробування.
Прискорені корозійні випробування проводять в штучно створених умовах. При цьому значно прискорюються всі корозійні процеси, але їх характер протікання не змінюється. Зазвичай ефект прискорення досягається полегшенням перебігу контролюючих процесів.
Тривалі корозійні дослідження за тривалістю не відрізняються від природних експлуатаційних.
Дуже часто проводять обидва види корозійних випробувань, тому що вони доповнюють один одного, але іноді обходяться без тривалих досліджень.
Показники корозії металів
показник корозії - це величина, по якій можна судити про швидкість протікання корозійних процесів (корозійного руйнування металу). Всі показники корозії поділяються на кількісні і якісні.
Відео: Вчені 21, Бірюков Олександр, Корозійні покриття і електрохімічний синтез
Кількісні показники корозії металу: показник зміни маси зразків Km, глибинний Доп, показник схильності до корозійного руйнування До , об`ємний Дооб`ємно., вогнищевий показник До , механічний До , щільність корозійного струму (Струмовий показник корозії), зміна електричного опору ДоR, оптичний показник корозії (відбивний).
Якісні показники корозії металу:
- мікродослідження (проводяться для того, щоб визначити характер корозійного руйнування, встановити, чи протікає межкристаллитного руйнування тощо.) -
- спостереження за зовнішнім виглядом досліджуваних зразків (фотографування, опис, замальовка, уважне спостереження за поведінкою корозійного розчину тощо.) -
- використання індикаторів (необхідно для того, щоб визначити катодні і анодні зони ділянок, на яких спостерігається корозійне руйнування).
Для того, щоб кількісно виразити швидкість рівномірної корозії металів, вибір певного показника корозії не є принциповим. Висновки можуть формуватися на основі показань вимірювальної техніки, методу корозійного дослідження і т.п.
А для встановлення місцевого корозійного руйнування (нерівномірної корозії) дуже важливо правильно підібрати відповідний показник корозії. Про наявність міжкристалітної корозії можна судити, і кількісно виразити, використовуючи при мікродослідженні глибинний показник, а також показник міцності і зміни електроопору зразків. За допомогою осередкового показника корозії, схильності до корозії і глибинного показника можна кількісно виразити точкове корозійне руйнування.
Серед всіх існуючих показників корозії металів найбільш часто використовуються наступні: механічний, глибинний, масовий (показник зміни мас), об`ємний і деякі інші.
Масовий показник корозії
Km± показує, наскільки змінилася в результаті корозійного процесу маса досліджуваного зразка, віднесена до одиниці часу і площі поверхні металу: Km± = M / (S ). Масовий показник корозії може мати позитивне значення (якщо за час випробування маса зразка збільшилася) або негативний (якщо маса зменшилася після видалення продуктів корозії). Існує формула, по якій можна зробити перерахунок позитивного масового показника в негативний, але тільки за умови. Для цього необхідно знати склад продуктів корозії.
Km- = Km+ (nok Aмe) / (NMe Aok).
Відео: SCIENCE SLAM MISIS 02/11/2016
Aмe - атомна маса металу, Aok - атомна маса окислювача, Km- і Km+ -негативний і позитивний показники корозії, nok - валентність окислювача, nMe - валентність металу.
Якщо спостерігається рівномірне корозійне руйнування, то масовий негативний показник корозії металу можна перерахувати в глибинний: Kп = (Km- 8,76) / Me, де Me - щільність металу.
Глибинний показник корозії
Глибинний показник корозії визначає, на яку глибину поширилася корозія за певний відрізок часу. Наприклад, мм / рік. Позначається глибинний показник корозії - ДоП. Глибинний показник корозії можна також визначити товщиною плівки продуктів корозії (мм / рік).
Об`ємний показник корозії
Об`ємний показник корозії записується, як ДоV і визначається кількістю газу ( V), який виділився або поглотился при нормальних умовах в процесі корозійного руйнування, віднесених до одиниці поверхні металу і до одиниці часу.
KV = V / S •
Виражається, наприклад, в см3/ (См2• год).
Механічний показник корозії
Записується, як Дохутро і характеризує зміну механічного властивості металу за період корозійного процесу. Виражається у відсотках. Наприклад, показник міцності: К .
Відео: Stress, Portrait of a Killer - Full Documentary (2008)
До = / 0 ,
де 0 - це межа міцності при розтягуванні перед початком корозії, а - зміна межі міцності на розрив за час корозійного процесу.
