Электрхимиялық және химиялық коррозия

Қоршаған ортаның әсерінен металдың бүлінуі коррозия деп аталады.

Коррозия металды бүлдіріп қана қоймай бөлшектердің эксплуатациялық сипаттамаларына да кері әсер етеді. Қоршаған ортаның әсеріне байланысты коррозия химиялық және электрхимиялық болады.

Электрхимиялық коррозия сулы ерітінділерде, дымқыл атмосферада орын алады. Бұнда металл иондарының ішкі иондармен байланысы төмен болады да, су молекулаларымен бірге металл бетінен оңай ажырайды.

Металдан кеткен иондар иондарымен әсерлесіп гидроксид түзеді, ол суда ерімейді, сондықтан оны тот деп атайды, ал олардың түзілу процесін –тоттану деп атайды.

Темірдің тоттануы:

;

Құрылымына байланысты коррозия түрліше пайда болады, біртекті металда – коррозия барлық бет бойынша бірқалыпты таралады, ал әртекті металда – беттің әр жерінде түзіледі және оны нүктелік коррозия деп атайды. Нүктелік коррозия қауіпті.

Химиялық коррозия ылғал жоқ болғанда металл мен газдық ортаның әсерлесуінен туындайды. Коррозия өнімі – металл оксиді.

Коррозияға төзімді техникалық қорытпаларға хром мөлшері көп тот баспайтын болаттар жатады. Хром мөлшеріне байланысты оларды хромды және хромникельді деп екіге бөледі.

Хромды болаттар

Хромның мөлшері 13% (13÷18%) аз болмауы керек.

Коррозияға төзімділік бетте оксид қорғағыш жабынының пайда болуына байланысты.

Тот баспайтын болаттарға көміртегі қоспайды, себебі көміртегі хроммен ерітінді түзіп оны карбидпен байланыстырады да, екі фазалы күйдің пайда болуына әсер етеді. Көміртегінің мөлшері неғұрлым аз болса, тот баспайтын болаттардың коррозияға төзімділігі соғұрлым жоғары болады.

Ферритті класты болаттар 08Х13, 12Х17, 08Х25Т, 15Х28. Бұндай болаттар кристалл аралық коррозияға тез ұшырай. Осындай ақауды болдырмас үшін аз мөлшерде титан қосады. Ферритті хромды болаттардың механикалық қасиеттерін арттыру үшін, оларға 2÷3 % никель қосады. 10Х13Н3, 12Х17Н2 болатары агрессивті ортада жұмыс істейтін, көп жүктеме әсер ететін бөлшектерді жасау үшін қолданылады. Ферритті болаттарды құрылымы біртекті қатты ерітінді түзілу үшін термиялық өңдеуден өткізеді, өйткені оның коррозияға төзімділігі артады.

Мартенситті класты болаттар 20Х13, 30Х13, 40Х13. Нығайту және босатудан кейін 180÷250^oС температурада 30Х13, 40Х13 болаттарының қаттығы 50÷60 HRC тең және олар кескіш аспаптарды (хирургиялық), 400÷450^oС температурада жұмыс істейтін серіппелерді, тұрмысқа қажетті бұйымдарды жасау үшін қолданылады.

Аустенитті класты болаттар – жоғары легірленген хромникельді болаттар. Хромникельді болаттар қышқылды ортада коррозияға төзімді. Негізгі элементтері хром, никель.

Дефицитті никельді азайту үшін оның бір бөлігін марганецпен (болат 40Х14Г14Н3Т) немесе азотпен (болат 10Х20Н4АГ11) алмастырады.

Аустенитті-ферритті болаттар 12Х21Н5Т, 08Х22Н6Т, оларды никельді үнемдеу үшін хромникельді болаттармен алмастырады.

Аустенитті-ферритті болаттар жүктеме кезінде коррозиялық жарылып кетуге ұшырамайды. Жарықтар тек қана аустенитті бөлікте пайда болуы мүмкін, бірақ ферритті бөліктер жарықтардың ұлғаюын болдырмайды. Бөлме температурасында аустенитті класты болаттармен салыстырғанда аустенитті-ферритті болаттардың қаттылығы мен беріктігі жоғары, ал иілгіштігі мен тұтқырлығы аз болады.

Өнеркәсіпте тот баспайтын болаттардан басқа коррозияға төзімді қорытпаларда қолданылады, олар – никель негізді қорытпалар. Хастелді типті қорытпаларда 80% дейін никель, 15 30% молибден болады. Қорытпалар агрессивтілігі жоғары ортада (қайнаған фосфорлы немесе тұз қышқылды) коррозияға төзімді, механикалық қасиеті жоғары болады. Термиялық өңдеуден кейін 800^oС температурада қорытпалардың беріктік шегі МПа және қаттылығы . Кемшілігі – кристалларалық коррозияға ұшырайды, сондықтан бұндай қорытпаларда көміртегінің мөлшері минималды болу керек.