АТМОСФЕРНАЯ КОРРОЗИЯ

разрушение металлов под действием приземного слоя атмосферы. Скорость процесса зависит от климатич. факторов (гл. обр. влажности и т-ры воздуха) и концентрации примесей, загрязняющих атмосферу (оксиды серы, азота, выбросы хим. произ-в и др.). Различают сухую, влажную и мокрую А. к. Сухая А. к. происходит при относит. влажности воздуха ниже нек-рой критической ( < 70% для чистой атмосферы). При наличии в атмосфере примесей, способных образовывать гидраты с малым парциальным давлением водяных паров, граница критич. влажности смещается к более низким значениям.

Сухая А. к. протекает по механизму низкотемпературного окисления, включающему след. стадии: хемосорбция О ₂ и Н ₂ О на пов-сти металла с их диссоциацией; образование зародышей кристаллизации оксидов и гидроксидов металла, тангенциальный рост кристаллов, слияние и образование сплошной, частично гидратированной оксидной пленки. При толщине пленки 2-5 нм дальнейшее окисление металла в чистой (без примесей) атмосфере прекращается.

Влажная А. к. развивается при относит. влажности выше критической, т. е. > 70% для чистой атмосферы, когда на пов-сти металла возникает тонкая (от 2-3 до десятков молекулярных слоев) адсорбц. пленка воды, и происходит по электрохим. механизму. Катодная р-ция имеет вид:

"

где п, m, р-стехиометрич. коэф. электрохим. восстановления, Ох - О ₂, О ₃, Н ₂ О ₂ и др. окислители, Red - их восстановленная форма (м. б. заряженной). Металл М окисляется по анодной р-ции:

Э

где A^z- - анион (ОН ^-, SO₄^2-, Cl^- и др.), образующийся при растворении в воде примесей.В чистой атмосфере продукты анодной р-ции - труднорастворимые гидроксиды, из к-рых формируется плотная защитная пленка, препятствующая дальнейшему развитию А. к. (металл пассивируется). Примеси, способные растворяться в воде, активируют анодную р-цию вследствие образования легкорастворимых солей. Поэтому скорость влажной А. к. в загрязненной атмосфере в сотни и тысячи раз больше, чем в чистой.

Мокрая А. к. наблюдается при возникновении на пов-сти металла фазовой (капельно-жидкой) пленки воды в результате выпадения дождя, конденсации атм. влаги (роса) или осаждения тумана и протекает по такому же электрохим. механизму коррозии, как и в объемах электролитов. В начальных стадиях скорость А. к. трудно пассивирующихся металлов определяется скоростью катодной р-ции, но по мере накопления продуктов анодного растворения ионизация металла замедляется и скорость А. к. уменьшается. Увеличение концентрации примесей в пленке воды стимулирует коррозию.

В реальных условиях наблюдаются все рассмотренные виды А. к. Защитные св-ва слоя продуктов А. к., предохраняющего металл от дальнейшего разрушения, можно усилить легированием металла Ni, Си, Сг (низколегированные атмосферостойкие стали, сплавы на основе Сu, А1 и др.). Для А. к. характерны все виды коррозионного разрушения: равномерное, язвенное, питтинговое, щелевое, межкристаллитное, коррозионное растрескивание и др. По стойкости к А. к. металлы и сплавы образуют ряд в такой же последовательности, как и по стойкости к коррозии в нейтральных электролитах, а именно: благородные металлы, легко пассивирующиеся металлы (Ti, A( Zr), конструкц. сплавы на основе Fe, Ni, Cu, Cd.

Для техн. целей коррозионную агрессивность атмосферы оценивают по климатич. характеристикам и загрязненности. Осн. климатич. характеристика - продолжительность сохранения на металлах адсорбционных или фазовых пленок воды. Соотв. различают климат сухой ( 500 ч/год), умеренно влажный (500 << 2500) и влажный ( 2500). Скорость А. к. [г/(м ²*год)] приближенно рассчитывают по ур-нию:

9

где 0-> скорость коррозии металла в сельской (условно чистой) атмосфере, b_i,-ускорение коррозии примесью частиц i-ro сорта, c_i -концентрация этой примеси. Реальная скорость А. к. низкоуглеродистой стали от 30 (в сухой сельской атмосфере) до 8000 (в морской атмосфере), меди - от 1,7 до 65, цинка - от 1 до 95 г/(м ²*год).

Металлы защищают от А. к. с помощью гальванич., металлизационных и лакокрасочных покрытий. Широко используют консервацию смазками и полимерными покрытиями, применяют летучие и контактные ингибиторы коррозии.

Лит.: Розенфельд И. Л., Атмосферная коррозия металлов, М., 1960; Михайловский Ю. Н., в кн.: Итога науки и техники. Коррозия и защита от коррозии, т. 3, М., 1974, с. 153-205; Михайловский Ю. Н. [и др.]. "Защита металлов", 1980, т. 16, в. 4, с. 396-413. Ю. Н. Михайловский.

[atmospheric corrosion] — вид электрохимической коррозии в условиях земной атмосферы при наличии на поверхности металла тонких слоев влаги (дождя, росы, адсорбционных слоев воды). В зависимости от характера увлажнения поверхности металла (толщины слоя влаги) скорость и механизм атмосферной коррозии могут значительно изменяться (рис.). При тонких адсорбционных слоях влаги на поверхности металла (толщиной δ = 1-10 нм) идет сухая атмосферная коррозия по химическому механизму с очень низкой скоростью коррозия (обл. I). Область II соответствует влажной атмосферной коррозии (δ = 0,01-1 мкм), при которой происходит переход от химического к электрохимическому механизму и, в связи с этим, резко увеличивается скорость коррозии. При утолщении слоя влаги и переходе к мокрой атмосферной коррозии (обл. III) и коррозии при полном погружении металла (обл. IV), скорость коррозии в связи с диффузионным затруднением доставки кислорода — деполяризатора может даже несколько снизиться.

Наличие в промышленности атмосферных загрязнений (SO₂, H₂S, NO₂, CO₂, твердых частиц сажи, солей) или хлоридов в приморской атмосфере, а также обилие влаги сильно увеличивают скорость коррозии промышленных сплавов. Средняя скорость атмосферной коррозии углеродных и низколегированных сталей (при выдержках 10 — 20 лет) в зависимости от характера атмосферы 1 — 100 мкм/год. Около 80 металлических конструкций эксплуатируются в атмосферных условиях и около половины от общих коррозионных потерь металла приходится на долю атмосферной коррозии.Для защиты изделий (конструкций) из углеродных и низколегированных сталей на них наносят покрытия (Смотри Защитные покрытия), а для длительного хранения используют отапливаемые склады (для предотвращения конденсации влаги), защитные смазку и газовую среду, обертку из ингибированной бумаги и др. (Смотри Ингибиторы коррозии).
Смотри также:
— Коррозия
— питтинговая коррозия
— ножевая коррозия
— морская коррозия
— местная коррозия
— коррозия при трении
— коррозия при сварке
— коррозия блуждающими токами
— контактная коррозия
— кавитационная коррозия
— избирательная коррозия
— высокотемпературная коррозия
— биологическая коррозия
— межкристаллитная коррозия (МКК)
— нитевидная коррозия
— общая коррозия

Atmospheric corrosion — Атмосферная коррозия. Постепенное разрушение или изменение свойств материала вследствие контакта с веществами, содержащимися в атмосфере типа кислорода, диоксида углерода, водяного пара, серы и хлоридов. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.)

atmosphärische Korrosion, Korrosion durch Atmosphäre, Korrosion durch Luftsauerstoff, Witterungsangriff

agression atmosphérique, corrosion atmosphérique, corrosion aux intempéries

х. атмосфералық жемірілуэко. атмосфералық коррозия

atmospheric corrosion

corrosión atmosférica

atmospheric corrosion

atmospheric corrosion

• atmosférická koroze

atmospheric corrosion

atmosferik paslanma