Файл: Субботина, Н. П. Водный режим и химический контроль на тепловых электростанциях.pdf

в процессе его коррозии будут оставаться неразрушен­ ными структурные включения, выполнявшие роль ка­ тода. Если основной структурный компонент сплава бу­ дет катодом, а «включения» будут анодами, то после того, как растворятся анодные участки (рис. 1-7,6) и поверхностный слой станет однородным, структура спла­ ва перестанет оказывать влияние на его коррозию.

Напряжения, возникающие под действием внешней нагрузки и распространяющиеся на большие объемы

Рис. 1-7. Структурная электрохимическая неодно­ родность корродирующего сплава.

а — включение — катод К, основной компонент сплава —•

металла, также как внутренние напряжения, оказывают существенное влияние на его электрохимическую устой­ чивость. Упругие напряжения, сообщая металлу доба­ вочную энергию, понижают его термодинамическую устойчивость. Растягивающие напряжения приводят к образованию более рыхлых защитных пленок. Когда "растягивающие напряжения накладываются после того, как защитная пленка уже образовалась, возможно раз­ рушение пленки из-за неодинаковой пластичности; пла­ стичность окислов обычно меньше, чем у металла. Тре­ щины в окисной пленке могут послужить дальнейшему развитию коррозии под напряжением при одновремен­ ном воздействии коррозионной среды и растягивающих напряжений.

Вследствие неоднородности механических свойств различно ориентированных кристаллов, их границ и включений, а также имеющихся на .поверхности металла царапин, рисок от обработки и других дефектов (кон­ центраторы напряжений) при наложении внешних на- у грузок возникают местные напряжения. Коррозионные >

49

одинаковой степени. Когда интенсивность коррозии определяется скоростями электродных или электрохими­ ческих реакций либо скоростью диффузии, общая .кор­ розия ускоряется с ростом температуры по логарифми­ ческому закону (рис. 1-8).

В случаях, когда отдельные участки поверхности металла имеют разную температуру, возможно возни­ кновение термогальванических пар. При этом участки с более высокой температурой, как правило, становятся

зависимостями. Характер их различен для разных усло­ вий службы конструкционных материалов.

От величины рН зависит скорость многих коррози­ онных процессов. Увеличение концентрации ионов во­ дорода, т. е. уменьшение рН, облегчает процессы водо­

величина рН на скорость катодного процесса непосред­

повышение рН раствора должно тормозить деполяри­ зацию, а снижение рН — ее облегчить. На скорость анодного процесса ионизации металла величина рН не влияет, так как ионы Н+ и О Н - в этом процессе непо­ средственно не участвуют.

От величины рН зависит растворимость продуктов коррозии «, следовательно, возможность образования

50

при высоких температурах железо растворяется в NaOH

на скорость коррозии всех компонентов раствора элек­ тролита.

Вещества, в присутствии которых скорость коррозии

ют з а м е д л и т е л я м и или и н г и б и т о р а м и корро­ зии. Механизм действия большинства ингибиторов за­ ключается в их адсорбции на поверхности металла и

р у ю щ и м и .

Анодными ускорителями являются ионы, разрушаю­ щие защитную пленку на анодных участках поверхности металла, а также ионы-комплексообразователи. Меха­ низм разрушающего действия на окисную пленку таких ионов, как С1 - , В г _ и J - , по современным представле­ ниям состоит в том, что ионы галогенов адсорбируются

на .поверхности окисной пленки, а затем вытесняют из окисла ионы кислорода. Образующееся в результате та­ кой замены растворимое галоидное соединение металла переходит в раствор, а в пленке появляются поры.

В присутствии соответствующих комллексообразователей на анодных участках образуются" комплексные ионы металла. Уменьшение концентрации простых ионов металла у анода ведет к увеличению скорости анодного процесса. В случаях, когда анодный процесс бывает за­ торможенным, .появление в растворе мощного комплексообразователя сопровождается существенным увеличе­ нием скорости коррозии. Известно, например, что при одновременном присутствии в растворе растворенного кислорода и аммиака последний является анодным ускорителем для меди и медных сплавов, поскольку ионы меди связываются аммиаком в медно-аммиачиые ком­ плексы. Даже такие коррозионно-стойкие металлы, как

В кислых растворах, содержащих растворенный ки­ слород, катодными ускорителями являются ионы с пе­ ременной валентностью. Механизм действия стимулято­ ров этого типа состоит в том, что на катоде ион с выс­ шей валентностью принимает электроны, выполняя роль деполяризатора. Образовавшийся при этом ион с пони­ женной валентностью окисляется растворенным кисло­ родом до высшей валентности. Участвуя в указанных реакциях, ионы металла с переменной валентностью не уменьшают своей концентрации с течением времени и по этой причине оказывают заметное каталитическое влия­ ние на скорость коррозии даже при относительно не­ больших концентрациях.

К катодным ускорителям относятся окислители, вы­ полняющие роль деполяризаторов. Вместе с тем хими­

нием коррозии. Окислители могут действовать и как катодные ускорители, и как анодные. замедлители. Ре­ зультирующее действие того или иного окислителя за­ висит от условий. Например, растворенный кислород в большинстве случаев выступает в роли сильного депо­ ляризатора. Однако, когда в растворе имеются доста-

52