4. Деякі види хімічної корозії в технологічних середовищах

 

Зневуглецювання (декарбюризація) – зниження концентрації вуглецю в поверхневому шарі сталі, що приводить до зміни структури сплаву і погіршує механічні властивості, особливо межу втоми і межу міцності при розтягуванні. Цей процес  проходить за схемами:

Fe3C + ½ O2 = 3 Fe + CO,

                        Fe3C + CO2 = 3Fe + 2CO,

                        Fe3C + H2O(пар) = Fe + CO + H2.

При підвищених температурах і тиску сталь, мідь та її сплави, а також інші метали руйнуються під дією водню. Такий процес руйнування називається воднева корозія – корозія, яка обумовлюється здатністю водню до адсорбції, дифузії і розчинення в металі. Розчинений водень зменшує вміст вуглецю в сталі:

                        Fe3C + 2H2 = 3 Fe + CH4.

                        FeO + H2 = Fe + H2O(пар).

Унаслідок таких процесів утворюються пари води або газів (CH4), що послаблюють зв'язок між кристалітами, і це приводить до крихкості, створення внутрішнього тиску і до подальшого розтріскування металу.

Наводнювання – проникнення водню в сталь, яке відбувається тільки за наявності на її поверхні адсорбованих атомів водню. Наводнювання сталі при підвищених температурах може відбуватися при виплавленні, зварюванні, термічній обробці:

Fe + H2O = FeO + H2.

Мідь і її сплави схильні до водневої корозії, яку називають – воднева крихкість:

                      Cu2O + H2 = 2Cu + H2O.

Утворені при цьому пари води порушують зв'язок між кристалітами, і в металі виникають тріщини.

Карбонільна корозія – руйнування металів і сплавів при впливі на них в особливих умовах оксиду карбону (II);

Ме + n CO = [Me(CO)n],

Унаслідок таких процесів утворюються сполуки – карбоніли, які здатні при подальшому охолодженні розкладатися на метал і СО.

Ванадієва корозія – це корозія, що виникає в тому випадку, якщо газовим середовищем є продукти горіння палива, що містять ванадій. Причина ванадієвої корозії – здатність V2O5 розчиняти оксидні плівки на залізі з утворенням ванадатів:

Fe2O3 + V2O5 = 2 FeVO4.

Руйнуючи захисну плівку, V2O5 утворює в ній пори, через які відносно легко проникає кисень газової фази.

Корозію, яку спричиняють сірчистими сполуками, виділяють в окремий вид газової корозії. Інтенсивно руйнуються вуглецеві сталі, мідь, нікель. Стійкість проявляють хром і хромисті сталі, алюміній.

Корозія газоподібним хлором і хлористим воднем – корозія відбувається при високих температурах під дією сухого хлору і хлороводню HCl. Найбільш стійкими матеріалами в атмосфері хлору і хлористого водню є нікель і його сплави, а також нержавіючі сталі.