Коррозия металлов

Процесс самопроизвольного разрушения металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой. Такое разрушение происходит под влиянием кислорода воздуха, влаги, оксидов серы, азота и других химически активных веществ. В соленой воде металлы разрушаются намного быстрее, чем в пресной. Самое известное проявление коррозии - ржавчина на поверхности стальных и чугунных изделий. Потери от коррозии исчисляются миллиардами рублей ежегодно. Ей подвержены не только металлы, их сплавы, но и строительные материалы, в частности бетон.

Больше всего страдают от коррозии сплавы на основе железа - главные материалы современной техники. "Ржа ест железо" - поговорка старая, но точная. Около 10% добытого металла теряется безвозвратно. Ржавчина (ее состав Fe₂O₃ · nH₂O) не прочна и рыхла. За коррозией следует эрозия - разрушение металлических изделий в результате механических воздействий, после чего металл уже непригоден. Все же примерно 2/3 металлолома возвращается в производство после переплавки в мартеновских печах и конвертерах. Вот почему необходимо собирать металлолом.

Скорость коррозии в технике измеряют в граммах разрушенного металла за 1 ч с 1 м² металлической поверхности. Если эта величина не превышает 0,1 г/м², металл считается коррозионностойким, если же она достигает 3 г/м² и больше - малостойким. Металлы, теряющие с 1 м² поверхности больше 10 г в час, называют нестойкими.

Коррозионные разрушения бывают сплошными и местными, равномерными и неравномерными. Особенно опасна межкристаллитная коррозия, которая, не разрушая металл с поверхности, распространяется вглубь по границам составляющих металл частиц-кристаллитов. Известны случаи избирательной коррозии, например обесцинкование латуней, когда под действием внешних факторов, сплав обедняется одним из важных компонентов, в данном случае цинком.

Коррозия считается химической, если после разрыва металлической связи атом металла вступает в непосредственное взаимодействие с окислителем, и электрохимической, если в результате воздействия с внешней средой образующийся ион (катион) вступает в связь не с окислителем, а с другими компонентами коррозионной среды. А в общем суть любого коррозионного процесса состоит в изменении состояния атома и удалении его из кристаллической решетки металла.

Существует много способов борьбы с коррозией. Можно защищать металл от нее, уменьшая агрессивность среды, в частности введением в эту среду ингибиторов -замедлителей коррозионных процессов. Разные металлы обладают различной химической стойкостью и, следовательно, неодинаковой устойчивостью к коррозии. В состав нержавеющей стали добавляют коррозионностойкий хром. Хромом и некоторыми другими не поддающимися коррозии металлами покрывают (обычно электрохимически) поверхность многих металлических изделий. Коррозии противодействуют и другие покрытия: лакокрасочные, эмалевые, пленочные.

Химиками разработаны также препараты, называющиеся преобразователями ржавчины. Под действием этих веществ рыхлая ржавчина преобразуется в твердый, устойчивый к механическим и химическим воздействиям грунтовой слой, на который можно наносить краску или эмаль.