Вивчення впливу різних факторів на швидкість корозії металів

Корозія металів є поширеною проблемою у різних галузях промисловості та будівництва. Вона може призвести до зниження міцності та довговічності металевих конструкцій, що в свою чергу може призвести до небезпечних ситуацій та збільшення витрат на їх ремонт та заміну. Тому вивчення чинників, що впливають швидкість корозії металів, є важливим завданням.

Одним з основних факторів, що впливають на швидкість корозії металів, є довкілля. Вологість, наявність агресивних хімічних речовин, температурні коливання та інші чинники можуть прискорити корозію металу. Дослідження показують, що найбільш корозійно-активними можуть бути повітря, що містить вологу та оксиди сірки, а також водні розчини хлоридів та інших солей.

Крім довкілля, на швидкість корозії можуть впливати різні фізичні та хімічні властивості металу, такі як його склад, структура, температура та ін.

Для вивчення впливу різних факторів на швидкість корозії металів проводяться експерименти, які дозволяють визначити, які умови найбільш оптимальні для запобігання корозії та збільшення терміну служби металевих конструкцій. Також проводяться дослідження різних антикорозійних покриттів та методів захисту металів від корозії.

Однією з найпопулярніших методик вивчення корозії металів є метод електрохімічної импедансометрии. Він дозволяє визначити швидкість корозії металу, його електричну ємність та резистивність, що дозволяє більш точно оцінити стан металевих конструкцій.

Також проводяться дослідження з розробки нових антикорозійних покриттів та методів захисту металів від корозії, використовуючи нові матеріали та технології.

Одним із перспективних напрямів у цій галузі є використання наноматеріалів для створення антикорозійних покриттів. Дослідження показали, що наночастинки металів можуть значно підвищити стійкість до корозії завдяки покращеній адгезії до поверхні металу та зменшеній ймовірності виникнення мікротріщин, які можуть сприяти розвитку корозії.

Відповідно до статті "Дослідження впливу факторів навколишнього середовища на швидкість корозії металів" Найбільш важливими факторами, що впливають на корозію, зазвичай вважають:

1. Кислотність середовища: Наявність кислоти у навколишньому середовищі прискорює корозію металів.
2. Вологість: Волога є одним із ключових факторів, що викликають корозію металів.
3. Температура: Висока температура може спричинити прискорення корозії.
4. Електрохімічний потенціал: Різні метали та сплави мають різні електрохімічні потенціали, що може призвести до корозії при контакті.
5. Механічні фактори: Наприклад, знос, подряпини, сколи та інші пошкодження можуть призвести до порушення захисної плівки та прискорення корозії.
6. Навколишнє середовище: Наприклад, наявність солей, кислот, лугів, газів, вологи тощо. у навколишньому середовищі може впливати на швидкість корозії металів.
7. Застосовувані захисні покриття: Деякі захисні покриття можуть впливати на швидкість корозії металів та підвищувати їхню стійкість до корозії.

Для мінімізації впливу факторів на корозію металів необхідно застосовувати різноманітні методи захисту від корозії.Залежно від конкретних умов експлуатації металів та факторів, що впливають на корозію, можуть застосовуватись такі методи захисту:

• Покриття - покриття можуть бути нанесені на металеву поверхню, щоб створити бар'єр між металом та навколишнім середовищем. Приклади покриттів включають фарбу, лаки, емалі, порошкові покриття та оцинковування.
• Інгібітори корозії - інгібітори корозії є хімічними речовинами, які додаються до навколишнього середовища або наносяться на металеву поверхню, щоб знизити швидкість корозії.
• Катодний захист - катодний захист є методом, при якому метал стає катодом в електрохімічній реакції корозії.
• Анодна захист - анодна захист є методом, у якому метал стає анодом в електрохімічній реакції корозії.
• Модифікація складу матеріалу можуть застосовуватися методи, при яких до складу металу додаються елементи, що сприяють зниженню швидкості корозії.

Рішення про те, який метод захисту використовувати залежить від конкретних умов експлуатації металів і факторів, що впливають на корозію.

У стаття "Influence of environmental factors on the corrosion behavior of metals and alloys" розглядає вплив різних факторів довкілля на поведінку корозії металів та сплавів. У статті було проведено дослідження корозійної поведінки металів та сплавів в умовах різних факторів навколишнього середовища, включаючи кислоти, луги, солону воду, високу температуру тощо.

Результати досліджень показали, що різні фактори довкілля можуть значно впливати на швидкість корозії металів та сплавів.Наприклад, для алюмінію та його сплавів важливим фактором є рН середовища, при цьому найбільша корозія спостерігається при рН менше 4 і більше 8. Для міді та її сплавів важливим фактором є наявність хлоридів у середовищі, які значно прискорюють корозію.

Дослідження також показали, що на поведінку корозії можуть впливати багато інших факторів, таких як температура, вологість, швидкість потоку середовища, наявність домішок тощо. Для того, щоб мінімізувати вплив цих факторів, важливо використовувати відповідні антикорозійні покриття та методи захисту металів та сплавів.

У статті "Результат природних факторів на коррозії мілких територій в морській воді і його inhibition" було проведено дослідження впливу різних факторів навколишнього середовища на корозію м'якої сталі у морській воді та методи її інгібування.

В рамках дослідження було виявлено, що pH та концентрація кисню в морській воді істотно впливають на швидкість корозії металу. Було встановлено, що при підвищенні значення pH від 5 до 9 швидкість корозії знижується. Також було показано, що зі збільшенням концентрації кисню у морській воді швидкість корозії збільшується.

Автори дослідження також провели оцінку ефективності пригнічення корозії за допомогою ряду інгібіторів. З дослідження стало відомо, що ефективність інгібування корозії залежить від концентрації інгібітору та його хімічного складу. Деякі інгібітори, такі як бензилтріазол, виявилися ефективнішими при інгібуванні корозії м'якої сталі в морській воді, ніж інші інгібітори, такі як натрієвий молібдат.Також було виявлено, що ефективність інгібування корозії залежить від часу контакту інгібітора з металевою поверхнею. Так, що довше метал перебуває у контакті з інгібітором, то ефективнішим є інгібітор. Крім того, дослідження також показало, що додавання компонентів, таких як натрієвий молібдат та органічні сполуки до інгібіторів може значно підвищити їх ефективність.

Вплив різних факторів на швидкість корозії металів є однією з ключових проблем у галузі матеріалознавства та інженерії. Дослідження на цю тему продовжуються, і вже зараз відомо, що на швидкість корозії впливають багато факторів, таких як температура, вологість, наявність шкідливих домішок у повітрі, механічні навантаження та багато інших.

Для мінімізації впливу цих факторів на корозію використовуються різні методи захисту, такі як антикорозійні покриття, катодна захист, інгібітори корозії та інші. Однак ефективність цих методів залежить від умов експлуатації, стану поверхні металу та інших факторів.

Завдяки дослідженням щодо впливу різних факторів на корозію, ми можемо більш точно оцінити ступінь ризику корозії та розробити ефективніші методи захисту металів. Однак, для подальшого прогресу в цій галузі потрібно продовжувати дослідження та вдосконалювати існуючі методи захисту.

Види корозії металів. Класифікація процесів. Механізми корозії.

Життя сучасної людини не можна уявити без металів. Вони оточують нас скрізь - це і побутова техніка в наших будинках, і транспортні засоби, на яких ми добираємося до дому чи роботи, і смартфони, без яких багато хто з нас не уявляє життя.Майже все, що нас оточує, складається з металів, але, на жаль, як і все в цьому світі, вони не вічні і під дією довкілля руйнуються - корродирують.

Чому корозія "вигідна" для металів? Справа в тому, що більшість з них існують у природі у хімічно зв'язаному стані, наприклад, у вигляді оксидів (корунд) або сульфідів (пірит). У чистому вигляді майже всі метали є нестійкими і щоб виділити їх зі сполук доводиться витрачати чималу енергію. Зворотний процес, коли метали переходять у зв'язаний стан, завжди термодинамічно вигідніший. Тому він відбувається мимоволі, а метали за будь-якої можливості прагнуть вступити в реакцію зі своїм оточенням і перейти в більш стійку форму. Ілюстрація цього представлена ​​малюнку 1.

Малюнок 1 – Схема відновлення металу із руд із наступною корозією (окисленням). Е – умовний рівень енергії.

Корозія призводить до величезних економічних витрат, та її наслідком стають глобальні екологічні катастрофи. Втрата металофонду від корозії становить близько 12% на рік.

Крім прямих втрат існують і непрямі втрати, що спричиняються корозією:

• через простої обладнання спричинених аваріями;
• через зниження потужностей устаткування;
• через зниження якості продукції;
• на ліквідацію наслідків аварії;
• на ремонт обладнання;
• на подальший захист від корозії

2. Класифікація корозійних процесів за визначальним механізмом.

2.1 Хімічна корозія металів.

Хімічна корозія – це процес взаємодії металу з корозійним середовищем. Така корозія не супроводжується перебігом електричного струму і зазвичай йде за відсутності вологи.

Хімічна корозія підпорядковується законам кінетики гетерогенних реакцій. Приклад - окислення магнію на повітрі:

Термодинамічну стійкість металу можна оцінити щодо зміни вільної енергії Гіббса у корозійній реакції. Корозія можлива, якщо енергія Гіббса менша за нуль ∆G

Наприклад, для окислення заліза повітря з реакції:

зміна енергії Гіббса має вигляд:

∆Gх0 – зміна енергії Гіббсу окремих компонентів, кДж/моль;

- стехіометричний коефіцієнт реакції.

∆G0 = 1*(-244,3) +1*(-740,3) – 3*0 – 2*0 = -984,6 кДж/моль.

∆G0 = -984,6 кДж/моль, з чого можна дійти невтішного висновку, що реакція окислення заліза протікає мимовільно.

Приклади зміни ∆G для деяких інших металів наведено в таблиці 1.

Залежно та умовами експлуатації стійкість металів може істотно змінюватися. Більшість із них із зростанням температури термодинамічна ймовірність окислення знижується.

2.2 Електрохімічна корозія металів.

Електрохімічна корозія – це процес взаємодії металу з корозійним середовищем (електролітом), що супроводжується окисленням металу та відновленням акцептора з корозійного середовища.

Електрохімічна корозія підпорядковується законам електрохімічної кінетики. Вона являє собою перехід металу з вільного стану пов'язане з втратою електронів. Швидкість такої корозії залежить від електродного потенціалу металу.

Сучасна теорія, що пояснює електрохімічну корозію, було запропоновано радянським ученим, доктором хімічних наук Яковом Михайловичем Колотиркіним.

В основі цієї теорії лежить припущення, що вся поверхня металу рівнодоступна і для катодної анодної складової процесу корозії.

Електрохімічна корозія включає 4 основні стадії (рисунок 2):

1. Розчинення металу Me (іонізація) та вивільнення електронів (е);
2. Перенесення електронів по металу (кількість в елементарної стадії - z);
3. Відновлення деполяризатора D (приєднання е);
4. Перенесення іонів розчином електроліту.

Малюнок 2 – Схема роботи корозійного елемента.

Електрохімічна корозія являє собою сукупність двох реакцій, що протікають:

Термодинамічна можливість протікання електрохімічної корозії визначається рівноважним потенціалом, якщо він більший за 0, то корозія можлива.

∆Ep = Еox - Еred = ЕD - EМе> 0

З формули можна зробити висновок, що реакція можлива тоді і тільки тоді, коли потенціал деполяризатора більший за потенціал металу ЕD > EМе.

Деполяризатори у водних розчинах:

• у нейтральних та лужних:

Якщо як деполяризатор виступає гідроксил іон або вода, то прийнято говорити, що корозія йде з водневою деполяризацією, якщо деполяризатор виступає кисень - киснева деполяризація. Дуже часто трапляються випадки змішаної деполяризації, при ній одночасно відновлюються і водень, і кисень.

2.3 Біологічна корозія металів.

Біокрозія – це руйнування металу, викликане безпосередньо чи опосередковано життєдіяльністю бактерій, плісняви ​​та грибів.

Даному типу корозії схильні всі матеріали і вироби відомі людині. Це зумовлено утворенням окисних ферментів, що спричиняють руйнування різних субстратів з утворенням органічних кислот. Дані кислоти також надають руйнівну дію на матеріали.

Наприклад, органічні кислоти, що виробляються грибками, викликають піттингову корозію вуглецевої сталі в трюмах або алюмінієвих паливних баків.

2.4 Кавітаційна корозія металів.

Кавітаційна корозія – це руйнація, що виникла внаслідок удару під впливом текучого середовища (потоку рідини чи газу). Виявляється при схлопывании поверхні металу бульбашок газу, що супроводжується гідравлічним ударом.

2.5 Ерозія.

Ерозія – знос і вибивання частинок металу з поверхні під впливом твердих частинок, що у потоці рідини. Ерозія металу прискорюється корозійною дією середовища. Інакше кажучи, втрата матеріалу відбувається унаслідок механічного дії потоку, а й у результаті деякого електрохімічного процесу. Ілюстрація процесу ерозії наведено малюнку 3.

Рисунок 3 – Приклад ерозійної корозії.

3. Класифікація корозійних процесів за умов перебігу корозії.

• Газова корозія протікає у газовій фазі з мінімальною кількістю вологи. Ця корозія виникає при контакті металів з агресивними газами (галогени, кисень, оксид сірки).
• Атмосферна корозія протікає у атмосфері повітря чи іншого вологого газу.
• Рідина корозія - це корозія, що протікає в різні роди рідинах.
• Підземна корозія - це корозія металу, що виникає внаслідок неоднорідностей ґрунту, ґрунту.
• Корозія за умов криптоклімоту відбувається за умов замкнутого простору.
• Радіаційна корозія спричинена дією радіаційного випромінювання.
• Морська корозія виникає через депасивну властивість іонів хлору.
• Структурна корозія пов'язана із структурною неоднорідністю металів.
• Корозія, що виникає під дією блукаючих струмів.

4.Класифікація корозійних процесів характером корозійного руйнації.

4.1 Контактна корозія.

Контактна корозія утворюється при контакті різних металів у присутності електроліту чи вологого повітря. У гальванопарі, що утворилася, метал з більш електронегативним потенціалом стає анодом і руйнується в першу чергу, тоді як більш електропозитивний метал - катодом.

Як приклад можна розглянути залізо (рисунок 4). Цинк, алюміній і кадмій (останній - у сольовому середовищі) є анодами для сталі, а значить саме вони будуть окислюватися в першу чергу, тоді як олово, хром, мідь, свинець, нікель - катодами, а значить залізо буде схильне до глибокої локальної корозії, приклад зображений малюнку.

Рисунок 4 – Приклади контактної корозії сталі.

4.2 Щілинна корозія.

Щілинна корозія – це корозія, що виникає у випадку, якщо частина металу ізольована від основної ділянки неметалічний матеріал (гумою, деревом, пластиком і т.д.). Приклад такої корозії можна спостерігати у трубах у місці зіткнення із сальником (рисунок 5). Утворення порожнини під сальником викликає протікання у трубах. За наявності таких нерівностей корозійна рідина застоюється в щілини, де відбувається бурхлива корозія металу.

Причиною щілинної корозії є знижена концентрація окислювачів у зазорах порівняно з обсягом розчину та уповільнене відведення продуктів корозії. Внаслідок їх накопичення змінюється pH розчину в щілини, що так само прискорює корозію.

Метал у щілини та метал відкритої поверхні утворюють макропару:

Me - 2е = Me 2+ (всередині щілини)
0,5О₂ + H₂O + 2е = 2ОН - (На поверхні металу)

Оскільки площа відкритої поверхні набагато більша, ніж усередині щілини, щільність струму корозії всередині щілини виявляється надзвичайно високою.

Малюнок 5 – Кисневий концентраційний осередок під сальником.

У міру протікання корозії усередині щілини накопичується надлишковий позитивний заряд. Іони ВІН - прямують у щілину, щоб нейтралізувати цей заряд. В результаті на внутрішній поверхні щілини осаджується гідроксид металу, що ще більше скорочує ефективну площу анода.

4.3 Пітингова корозія.

Пітинг називають глибокі поразки (точкові виразки) на поверхні металу (рисунок 6). Піттингова корозія, внаслідок своєї локалізованості та малої помітності, є одним із найнебезпечніших видів корозійного руйнування. Не слід плутати пітігову корозію з піттингом на нікелевих покриттях.

Оскільки шар, що пасує, на поверхні металу не є гомогенною системою, то корозія виникає через наявність анодних і катодних ділянок на поверхні. У гальванопарі, що виникла, анодом є піттинг, а катодом - решта поверхні. На аноді відбувається вивільнення електронів, які відновлюють кисень на пасивованій катодній частині поверхні.

Рисунок 6 – Види піттингів: а – відкритий із захисним шаром на навколишній поверхні; б - закритий, без навколишнього захисного шару; в – закритий, із навколишнім захисним шаром. 1 – метал; 2 – розчин; 3 – захисний шар; 4 – пористі продукти корозії; 5 – кришка над піттингом; 6 – отвори у кришці.

Розвитку піттингу сприяють різного роду дефекти на поверхні пасивної плівки, наприклад подряпини, сколи, пори, сторонні включення.Також для виникнення піттингу необхідно, щоб у розчині одночасно знаходилися активатори піттингової корозії (Cl - , Br - , J - , CN - ) та пасиватори металу (OH - , SO₄ 2- , NO₃ - ,ClO₄ - ).

4.4 Міжкристалітна корозія.

Міжкристалічна корозія виникає через різницю потенціалів на межі зерна та в його матриці (рисунок 7).

На повітрі на межі зерна утворюється карбідна фаза, що зрушує потенціал в більш електронегативних значень. Таким чином, межа зерна є анодом по відношенню до їх матриці.

Найбільш небезпечний цей тип корозії для сплавів, оскільки у місці скупчення більш електронегативного металу утворюватиметься анод, а основного – катод. Наприклад, для нержавіючих сталей, що містять хром, поблизу меж зерен вміст хрому виявляється нижчим, ніж на іншій поверхні, що робить їх менш пасивованими. Внаслідок цього такі місця стають анодами стосовно матриці зерна.

Малюнок 7 – Міжкристалічна корозія нержавіючої сталі: 1 – катод; 2 – анод; 3 – карбідна фаза; 4 – зона, збіднена хромом; 5 – межа насіння.

4.5 Фреттінг-корозія.

Фретинг-корозія відбувається між двома поверхнями, що знаходяться в безперервному контакті один з одним і малі коливання. Поверхні ніколи не відриваються одна від одної, тому в точках механічного контакту відбувається накопичення уламків продуктів корозії.

Ця корозія виникає при незначних коливаннях, циклічних або зворотно-поступальних рухів з малими амплітудами та швидкостями.

Цій корозії піддаються болти, заклепки, шарніри, муфти, клапани, деталі двигунів та ін.

4.6 Корозійне розтріскування під напругою.

Корозійне розтріскування під напругою виникає, коли металевий виріб схильний до розтягування в корозійному середовищі. Тоді навіть при напругах нижче напруги руйнування відбувається розтріскування, що врешті-решт призводить до руйнування конструкції або виробу.

На розтягнутих ділянках металу йде корозія, оскільки вони виявляються анодами до нерозтягнутої частини. Це явище спостерігається на будь-яких металах та сплавах, а також у будь-яких середовищах.

4.7 Корозійна втома.

Корозійна втома виникає внаслідок одночасного впливу агресивного середовища та механічного навантаження.

Корозійна втома часто буває причиною «несподіваного» руйнування металевих деталей, так, якщо деталь, що знаходиться в корозійному оточенні, схильна до безперервних вібрацій, її руйнування відбувається при напрузі набагато нижче межі витривалості.

5. Корозія окремих металів.

Швидкості річної корозії деяких металів та сплавів у різних середовищах наведено у таблиці 2.

5.1 Корозія заліза та сталей.

Найпоширенішими конструкційними металами були і залишаються сплави на основі заліза - сталі (С<2,14% від загальної маси) та чавуни (C>2,14% від загальної маси). Залізо найбільш схильний до атмосферної корозії метал через виділення водню та кисневої деполяризації. Для сталі найбільш небезпечна піттингова корозія.

Корозія заліза починає протікати при відносній вологості понад 75%. Якщо необхідний для деполяризації кисень відсутня, то акцептором електронів можуть виступати іони заліза (III), відновлюючись до заліза (II), які потім взаємодіють з киснем і окислюються знову до заліза (III).

Таким чином, іони заліза (III) виступають у ролі переносника кисню, прискорюючи корозію.

Реакцію корозії заліза в атмосферному повітрі наведено на початку статті.

Утворення оксидної захисної плівки на поверхні заліза можливе лише у присутності сильного окислювача, наприклад азотна кислота. У звичайних умовах окисна плівка на залозі пухка і пориста, тобто. не здатна захистити його від корозії.

Для захисту від корозії легують сталь додаванням деяких компонентів. Їх вплив можна узагальнити так:

• Мідь до 0,2% підвищує корозійну стійкість у атмосферних умовах.
• Фосфор до 0,1% у комбінації з міддю також підвищує корозійну стійкість, але ніяк не захищає від піттингу.
• Хром та нікель знижують швидкість корозії завдяки тому, що утворюють на поверхні сталі захисну плівку. Хром у кількості 13% суттєво уповільнює швидкість корозії. При легуванні хромом понад 30% сталь стає також стійкою і до піттингової корозії.
• Кремній підвищує стійкість проти піттингової корозії, але збільшує ймовірність міжкристалічної корозії.

При використанні матеріалів на основі заліза у прибережній атмосфері слід застосовувати катодний захист. У промисловості поверхню сталей слід захищати від корозії захисними покриттями, а також застосовувати відповідні інгібітори корозії. Найчастіше як захисне покриття застосовують цинк і його сплави, кадмій, порошково-полімерні і цинкнапоолені фарби.

5.2 Корозія алюмінію та його сплавів.

Другим за популярністю конструкційним матеріалом є метали на основі алюмінію. Потенціал алюмінію -1,66 В, що свідчить про його високу активність та реакційну здатність.Незважаючи на це, алюміній має велику схильність до пасивації та має високу стійкість до атмосферної корозії. У пасивному стані поверхня алюмінію вкрита тонкою плівкою оксидів (байєрит). Однак дана плівка стійка тільки в нейтральних середовищах (4,5 < pH < 8,5). У концентрованих кислотах неокислювального характеру чи лугах алюмінієві вироби піддаються сильної корозії.

Реакція взаємодії алюмінію з киснем:

Реакція взаємодії алюмінію з водою:

Чистий алюміній виявляє високу корозійну стійкість і пластичність, але має низьку механічну міцність. Для підвищення міцності та здатності до теплової обробки додають легуючі компоненти.

Додавання легуючих компонентів, потенціал яких більш електропозитивний, ніж потенціал алюмінію, призводить до утворення катодних та анодних зон. Наприклад, при додаванні до сплаву міді утворюється інтерметалідна фаза CuAl₃. Будучи катодом по відношенню до основного металу, CuAl₃ осідає на межі зерна, через що області поблизу цих кордонів виявляються збідненими міддю і будуть анодами по відношенню до самих кордонів зерен, викликаючи міжкристалітну корозію.

Приватним випадком корозії алюмінію за участю інтерметалідів є так звані "чорні цятки". Корозія такого типу йде у три етапи:

• поява чорних точок на поверхні алюмінію у зонах локальної концентрації інтерметалідів;
• точний прояв меж інтерметалідів;
• розчинення інтерметалідів та утворення несуцільностей у вигляді глибоких піттингів та виразок.

На великогабаритних деталях цей ефект виявляється особливо сильним. Часто крапки можуть виникати при травленні та анодуванні алюмінію.Відразу після травлення крапки може бути не видно, т.к. вони приховані під шаром травильного шламу. Але якщо деталь промити і дати висохнути на повітрі, то згодом шлам жовтіє і чорні точки стають легко помітними неозброєним оком (рисунок 8).

Рисунок 8 - Приклад чорних крапок на травленому алюмінії Д16.

Стандартні електродні потенціали різних сплавів алюмінію та деяких інтерметалідів наведені у таблиці 3.

Сплав або інтерметалід

Стаціонарний потенціал, мВ

* За стаціонарні потенціали приймали потенціал, що встановився через 24 години в 3% розчині хлориду натрію по хлорид-срібному електроду.

Додавання електронегативних компонентів, таких як магній, збільшує пасивацію алюмінію, завдяки чому корозійна стійкість зростає.

Найбільш популярними покриттями для захисту алюмінію та його сплавів від корозії є анодування, хімічне нікелювання та багатошарові покриття на основі міді, нікелю, срібла та олова.

5.3 Корозія міді та її сплавів.

Чиста металева мідь має потенціал 0,337 В, завдяки чому у звичайній атмосфері має непогану корозійну стійкість. Вона не руйнується під дією неокислювальних кислот або у присутності депасиватора. Руйнування міді починається у присутності окислювальних кислот (азотна кислота та ін.), органічних кислот, а також комплексоутворювачів.

Незважаючи на те, що мідь практично не взаємодіє з киснем, при контакті з вологим повітрям мідь починає руйнуватися. Продукти корозії, що утворилися, нерозчинні і запобігають подальшій корозії металу.

Через високу теплопровідність і непогану корозійну стійкість у воді мідь популярна в конструкціях теплообмінників або трубопроводів. Однак мідь схильна до кавітаційної та ерозійної корозії. Щоб запобігти цій корозії мідь легують.

Найчастіше легуючі елементи надають міді як більш високу корозійну стійкість, а й поліпшують її механічні характеристики. Найбільш поширеними легуючими елементами є цинк, нікель, олово, алюміній та кремній.

Сплави міді з цинком, при вмісті останнього в діапазоні від 15 до 50%, називаються латунями. Латунь має високу міцність, хорошу оброблюваність і стійкість до дії сульфідів. Цинк, будучи більш реакційним металом порівняно з міддю, легко піддається селективному вилуговування. В цьому випадку на поверхні латуні можна спостерігати відкладення міді характерного червоного кольору.

Серед інших сплавів міді особливе значення має сплав із оловом. Добавка олова значно підвищує межу втоми і водночас дозволяє зберегти корозійну стійкість.

5.4 Корозія інших металів.

Титан є катодним металом по відношенню до більшості інших металів і сплавів. На ньому легко утворюється оксидна плівка, стійка до дії більшості кислот, зокрема соляної. Завдяки поєднанню своїх властивостей: високої міцності, низької питомої ваги, високої корозійної стійкості, стійкості до високотемпературного окислення та високої точки плавлення, титан отримав застосування у літакобудуванні.

Нікель має ряд фізичних та механічних властивостей порівнянних із маловуглецевою сталлю.У той же час нікель має більш високу корозійну стійкість. Як легуючий елемент нікель підвищує корозійну стійкість таких металів, як залізо та мідь. Чистий нікель майже не схильний до контактної корозії, оскільки завдяки утворенню захисної оксидної плівки є катодом по відношенню до більшості металів. Оксидна плівка нікелю стійка до дії лугів.

Кобальт багато в чому схожий з нікелем. У поєднанні з хромом кобальт утворює сплави, що мають чудову стійкість до високотемпературного окислення. Подібно до нікелю кобальт може бути легко запасивований, особливо при додаванні в нього хрому.

Свинець демонструє високу корозійну стійкість до сірчаної кислоти. Свинцем покривають ємності та труби, що знаходяться в контакті з цією кислотою. Додавання 3-6% сурми підвищує механічну міцність свинцю. Однак занадто велика частка сурми небажана, оскільки вона погіршує корозійні властивості свинцю, а сурма легко піддається дії сірчаної кислоти.

Цинк та його сплави не можна застосовувати у корозійних атмосферах. Цей метал є надто анодним і не утворює ніякої захисної плівки.

Майже всі благородні метали демонструють високу корозійну стійкість у будь-яких кислих та лужних середовищах. Срібло та його сплави розчиняються в окислювальних кислотах, але є стійкими до відновлюючих. Золото та платина стійкі до дії навіть окислювальних кислот. Вони розчиняються у так званій царській горілці.