Quais carros são mais propensos à corrosão? Assunto: Corrosão de metais

Corrosão é a destruição de metal, cerâmica, madeira e outros materiais como resultado de interação química ou físico-química. Quanto às causas de tal efeito indesejável, elas são diferentes. Na maioria dos casos, isso é instabilidade estrutural para influências termodinâmicas. ambiente. Vamos dar uma olhada mais de perto no que é corrosão. Os tipos de corrosão também devem ser considerados e não será supérfluo falar sobre proteção contra ela.

Algumas informações gerais

Estamos acostumados a ouvir o termo "ferrugem" que é usado no caso de corrosão de metais e ligas. Também existe o "envelhecimento" - é característico dos polímeros. Essencialmente, eles são um e o mesmo. Um exemplo vívido é o envelhecimento dos produtos de borracha devido à interação ativa com o oxigênio. Além disso, alguns elementos plásticos são destruídos sob a influência.A taxa de corrosão depende diretamente das condições em que o objeto está localizado. Portanto, a ferrugem em um produto de metal se espalhará mais rapidamente, quanto maior a temperatura. A umidade também afeta: quanto mais alta, mais rápido se torna inadequada para uso posterior. Foi empiricamente estabelecido que aproximadamente 10% dos produtos de metal são irremediavelmente descartados, e a culpa é da corrosão. Os tipos de corrosão são diferentes e são classificados de acordo com o tipo de meio, a natureza do fluxo e outros. Vamos examiná-los com mais detalhes.

Classificação

Atualmente, existem mais de duas dezenas de opções de ferrugem. Apresentamos apenas os tipos mais básicos de corrosão. Convencionalmente, eles podem ser divididos nos seguintes grupos:

A corrosão química é um processo de interação com um ambiente corrosivo, no qual a redução de um agente oxidante ocorre em um ato. O metal e o agente oxidante não estão separados espacialmente.
Corrosão eletroquímica - o processo de interação do metal com a ionização dos átomos e a redução do agente oxidante ocorre em diferentes atos, mas a velocidade depende muito do potencial do eletrodo.
Corrosão gasosa - ferrugem química do metal com um teor mínimo de umidade (não superior a 0,1 por cento) e / ou temperaturas altas em ambiente gasoso. Mais frequentemente esta espécie encontrados nas indústrias química e de refino de petróleo.

Além disso, ainda existe um grande número de processos de ferrugem. Todos eles são corrosão. Os tipos de corrosão, além dos descritos acima, incluem biológico, radioativo, atmosférico, contato, local, ferrugem alvo, etc.

Corrosão eletroquímica e suas características

Com esse tipo de destruição, o processo ocorre quando o metal entra em contato com o eletrólito. Este último pode ser condensado ou água da chuva. Quanto mais sais e ácidos estiverem contidos no líquido, maior será a condutividade elétrica e, consequentemente, a velocidade do processo. Quanto aos locais da estrutura metálica mais suscetíveis à corrosão, são rebites, juntas soldadas, locais de danos mecânicos. Se propriedades estruturais as ligas de ferro o tornam resistente à ferrugem, o processo diminui um pouco, mas ainda continua. Um bom exemplo é a galvanização. O fato é que o zinco tem um potencial mais negativo que o ferro. Por esta simples razão, a liga de ferro se recupera e o zinco corrói. No entanto, a presença de um filme de óxido na superfície retarda muito o processo de destruição. Obviamente, todos os tipos de corrosão eletroquímica são extremamente perigosos e, às vezes, é até impossível combatê-los.

corrosão química

Tal mudança no metal é bastante comum. Um exemplo notável é o aparecimento de incrustações como resultado da interação de produtos metálicos com oxigênio. A alta temperatura, neste caso, atua como um acelerador do processo, e líquidos como água, sais, ácidos, álcalis e soluções salinas podem participar dele. Se falamos de materiais como cobre ou zinco, sua oxidação leva à formação de um filme resistente a corrosão adicional. Os produtos de aço formam óxidos de ferro. Além disso, leva ao aparecimento de ferrugem, que não fornece nenhuma proteção contra mais destruição, mas contribui para isso. Atualmente, todos os tipos de corrosão química são eliminados pela galvanização. Outros meios de proteção também podem ser aplicados.

Tipos de corrosão do concreto

A alteração da estrutura e o aumento da fragilidade do concreto sob a influência do meio ambiente podem ser de três tipos:

A destruição de partes de pedra de cimento é um dos tipos mais comuns de corrosão. Ocorre se o produto de concreto for submetido a um impacto sistemático. precipitação e outros líquidos. Como resultado, o hidrato de óxido de cálcio é eliminado e a estrutura é perturbada.
interação com ácidos. Se a pedra de cimento entrar em contato com ácidos, forma-se bicarbonato de cálcio - agressivo Elemento químico para produtos de concreto.
Cristalização de substâncias pouco solúveis. Na verdade, isso se refere à biocorrosão. O resultado final é que microorganismos (esporos, fungos) entram nos poros e se desenvolvem ali, resultando na destruição.

Corrosão: tipos, métodos de proteção

Bilhões de dólares em perdas anuais levaram ao fato de que as pessoas começaram a lutar contra esse efeito prejudicial. É seguro dizer que todos os tipos de corrosão levam à perda não do próprio metal, mas de estruturas metálicas valiosas, cuja construção custa muito dinheiro. É difícil dizer se é possível fornecer 100% de proteção. Porém, com o preparo adequado da superfície, que consiste no jateamento abrasivo, é possível obter bons resultados. Protege de forma confiável a pintura da corrosão eletroquímica se for aplicada corretamente. E um tratamento de superfície especial protegerá de forma confiável contra a destruição de metal no subsolo.

Métodos de luta ativos e passivos

essência métodos ativosé mudar a estrutura do campo elétrico duplo. Para fazer isso, use uma fonte de corrente constante. A tensão deve ser escolhida de forma que o produto a ser protegido aumente. Outro método extremamente popular é o ânodo "de sacrifício". Ele colapsa, protegendo o material de base.

A proteção passiva envolve o uso de pintura. A principal tarefa é impedir completamente a entrada de umidade e oxigênio na superfície protegida. Conforme observado acima, faz sentido usar revestimento de zinco, cobre ou níquel. Mesmo uma camada parcialmente destruída protegerá o metal da ferrugem. Obviamente, esses tipos de proteção contra corrosão de metal são eficazes apenas quando a superfície não apresenta defeitos visíveis na forma de rachaduras, lascas e similares.

Galvanizando em detalhes

Já consideramos os principais tipos de corrosão e agora gostaria de falar sobre Melhores Práticas proteção. Uma delas é a galvanização. Sua essência reside no fato de que o zinco ou sua liga é aplicado na superfície tratada, o que confere à superfície certas propriedades físicas e químicas. Vale a pena notar que este métodoé considerado um dos mais econômicos e eficientes, e isso apesar do fato de que cerca de 40 por cento da produção mundial desse elemento é gasta em zincagem. Chapas de aço, fixadores, bem como aparelhos e outras estruturas metálicas podem ser galvanizadas. Curiosamente, com a ajuda de revestimento ou pulverização, você pode proteger um produto de qualquer tamanho e formato. O zinco não tem finalidade decorativa, embora com a ajuda de alguns aditivos especiais seja possível obter superfícies brilhantes. Em princípio, este metal é capaz de fornecer proteção máxima em ambientes agressivos.

Conclusão

Então nós falamos sobre o que é a corrosão. Os tipos de corrosão também foram considerados. Agora você sabe como proteger a superfície da ferrugem prematura. Em geral, é extremamente simples fazer isso, mas onde e como o produto é operado é de considerável importância. Se estiver constantemente sujeito a cargas dinâmicas e de vibração, existe uma grande probabilidade de rachaduras na pintura, através das quais a umidade entrará no metal e, como resultado, ele entrará em colapso gradualmente. No entanto, o uso de várias juntas de borracha e selantes em áreas de contato metal-metal pode prolongar ligeiramente a vida útil do revestimento.

Bem, isso é tudo para este tópico. Esteja ciente de que a falha estrutural prematura devido à corrosão pode levar a consequências imprevistas. No empreendimento, grandes danos materiais e vítimas humanas são possíveis como resultado da oxidação da estrutura metálica de suporte.

O material principal para estudar o tema:

§ 13, p. 81.

Gabrielyan, O. S.

Química. 9ª série: Abetarda, 2013.

Material adicional sobre o tema "Corrosão de metais"

Corrosão, ferrugem, ferrugem é a destruição espontânea de metais como resultado da interação química ou físico-química com o meio ambiente. No caso geral, trata-se da destruição de qualquer material, seja metal ou cerâmica, madeira ou polímero. A causa da corrosão é a instabilidade termodinâmica dos materiais estruturais aos efeitos das substâncias em contato com eles. Um exemplo é a corrosão por oxigênio do ferro na água:

O hidróxido de ferro Fe(OH) 3 é o que chamamos de ferrugem.

Na vida cotidiana, para ligas de ferro (aços), o termo "ferrugem" é mais usado. Casos de corrosão de polímeros são menos conhecidos. Em relação a eles, existe o conceito de “envelhecimento”, semelhante ao termo “corrosão” para metais. Por exemplo, o envelhecimento da borracha devido à interação com o oxigênio atmosférico ou a destruição de alguns plásticos sob a influência da precipitação atmosférica, bem como a corrosão biológica. A taxa de corrosão, como qualquer reação química, é altamente dependente da temperatura. Um aumento na temperatura de 100 graus pode aumentar a taxa de corrosão em várias ordens de grandeza.

Classificação dos tipos de corrosão

Os processos de corrosão são caracterizados por uma ampla distribuição e uma variedade de condições e ambientes em que ocorrem. Portanto, ainda não existe uma classificação única e abrangente dos casos de corrosão ocorridos.

De acordo com o tipo de meio agressivo em que ocorre o processo de destruição, a corrosão pode ser dos seguintes tipos:

corrosão gasosa;

corrosão atmosférica;

corrosão em não eletrólitos;

corrosão em eletrólitos;

corrosão subterrânea;

biocorrosão;

corrosão devido a correntes parasitas.

De acordo com as condições do processo de corrosão, distinguem-se os seguintes tipos:

corrosão por contato;

corrosão intersticial;

corrosão em imersão incompleta;

corrosão em imersão total;

corrosão durante imersão variável;

corrosão por fricção;

corrosão intergranular;

corrosão sob tensão.

Pela natureza da destruição:

corrosão contínua cobrindo toda a superfície:

uniforme;
desigual;
eleitoral;

corrosão local (local), cobrindo áreas individuais:

ulcerativa;
apontar;
através;
intergranular (separando em blanks deformados e faca em juntas soldadas).

A classificação principal é feita de acordo com o mecanismo do processo. Existem dois tipos:

corrosão química;

corrosão eletroquímica.

Corrosão de materiais não metálicos

À medida que as condições de operação se tornam mais severas (aumento de temperatura, tensões mecânicas, agressividade do ambiente, etc.), os materiais não metálicos também ficam expostos à ação do meio ambiente. Nesse sentido, o termo "corrosão" passou a ser aplicado a esses materiais, por exemplo, "corrosão de concreto e concreto armado", "corrosão de plásticos e borrachas". Isso se refere à sua destruição e perda de propriedades operacionais como resultado da interação química ou físico-química com o meio ambiente. Mas deve-se levar em conta que os mecanismos e a cinética dos processos para não-metais e metais serão diferentes.

Corrosão de metais

A ferrugem é a forma mais comum de corrosão.

Corrosão de metais.

A corrosão de metais é a destruição de metais devido à sua interação química ou eletroquímica com um ambiente corrosivo. Para o processo de corrosão, deve-se utilizar o termo “processo corrosivo” e para o resultado do processo, “destruição corrosiva”. A formação de pares galvânicos é útil para criar baterias e acumuladores. Por outro lado, a formação de tal par leva a um processo desfavorável, cuja vítima é uma série de metais - a corrosão. A corrosão é entendida como a destruição eletroquímica ou química de um material metálico que ocorre na superfície. Na maioria das vezes, durante a corrosão, o metal é oxidado com a formação de íons metálicos, que, após transformações adicionais, fornecem vários produtos de corrosão. A corrosão pode ser causada por processos químicos e eletroquímicos. Assim, há corrosão química e eletroquímica de metais.

Tipos de corrosão

Existem 4 tipos principais de corrosão: corrosão eletroquímica, hidrogênio, oxigênio e corrosão química.

corrosão eletroquímica

A destruição de metal sob a influência de células galvânicas que surgem em um ambiente corrosivo é chamada de corrosão eletroquímica. Não confundir com corrosão eletroquímica, corrosão de um material homogêneo, como ferrugem de ferro, etc. Na corrosão eletroquímica (a maioria forma comum corrosão) sempre requer a presença de um eletrólito (condensado, água da chuva, etc.) com o qual os eletrodos estão em contato - elementos diferentes da estrutura do material ou dois materiais de contato diferentes com diferentes potenciais redox. Se íons de sais, ácidos ou similares forem dissolvidos em água, sua condutividade elétrica aumenta e a velocidade do processo aumenta.

elemento corrosivo

Quando dois metais com diferentes potenciais redox entram em contato e são imersos em uma solução eletrolítica, como água da chuva com dióxido de carbono dissolvido CO 2 , forma-se uma célula galvânica, a chamada célula de corrosão. Nada mais é do que uma célula galvânica fechada. Nela ocorre uma lenta dissolução de um material metálico com menor potencial redox; o segundo eletrodo em um par, por via de regra, não corrói. Este tipo de corrosão é especialmente característico de metais com altos potenciais negativos. Assim, uma quantidade muito pequena de impurezas na superfície de um metal com alto potencial redox já é suficiente para o aparecimento de um elemento corrosivo. Particularmente em risco estão os locais onde metais com diferentes potenciais entram em contato, como soldas ou rebites.

Se o eletrodo de dissolução for resistente à corrosão, o processo de corrosão diminui. Esta é a base, por exemplo, para a proteção de produtos de ferro contra corrosão por galvanização - o zinco tem um potencial mais negativo que o ferro, portanto, em tal par, o ferro é reduzido e o zinco deve corroer. No entanto, devido à formação de um filme de óxido na superfície do zinco, o processo de corrosão é bastante retardado.

Um exemplo de corrosão eletroquímica em grande escala é o incidente ocorrido em dezembro de 1967 com o navio norueguês Anatina (Eng. Anatina), a caminho de Chipre para Osaka. Um tufão que havia sobrevoado o Oceano Pacífico levou à entrada de água salgada nos porões e à formação de um grande par galvânico: concentrado de cobre com o casco de aço do navio, que logo amoleceu, e o navio deu sinal de socorro. A tripulação foi resgatada por um navio alemão que veio em socorro, e a própria Anatina mal conseguiu chegar ao porto.

Corrosão por hidrogênio e oxigênio

Se houver redução dos íons H 3 O + ou das moléculas de água H 2 O, fala-se em corrosão por hidrogênio ou corrosão com despolarização do hidrogênio. A recuperação de íons ocorre de acordo com o seguinte esquema:

2H 3 O + + 2e − → 2H 2 O + H 2

2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2

Se o hidrogênio não for liberado, o que geralmente ocorre em um ambiente neutro ou fortemente alcalino, ocorre a redução do oxigênio e é chamada de corrosão por oxigênio ou corrosão por despolarização do oxigênio:

O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH -

Um elemento corrosivo pode se formar não apenas quando dois metais diferentes entram em contato. Um elemento corrosivo também é formado no caso de um único metal, se, por exemplo, a estrutura da superfície não for homogênea.

corrosão química

Eletrocorrosão do aquecedor de toalhas

A corrosão química é a interação de uma superfície metálica com um meio corrosivo, que não é acompanhada pela ocorrência de processos eletroquímicos no limite de fase. Nesse caso, as interações de oxidação do metal e redução do componente oxidante do meio corrosivo ocorrem em um ato. Por exemplo, a formação de incrustações quando materiais à base de ferro são expostos ao oxigênio em alta temperatura:

Durante a corrosão eletroquímica, a ionização de átomos de metal e a redução do componente oxidante do meio corrosivo não ocorrem em um ato, e suas taxas dependem do potencial de eletrodo do metal (por exemplo, ferrugem de aço em água do mar).

Tipos de corrosão

Corrosão de gás

corrosão atmosférica

Corrosão por imersão parcial

Corrosão na linha d'água

Corrosão em imersão total

Corrosão sob imersão variável

corrosão subterrânea

biocorrosão

Corrosão por corrente externa

Corrosão por corrente parasita

corrosão de contato

corrosão por fricção

Corrosão por atrito

corrosão contínua

corrosão uniforme

Corrosão desigual

corrosão localizada

Corrosão subterrânea

Furação

corrosão de manchas

através da corrosão

Corrosão em camadas

corrosão filiforme

Corrosão estrutural

corrosão intergranular

Corrosão seletiva

Grafitização de ferro fundido

Dezincificação

corrosão intersticial

Corrosão de faca

úlcera de corrosão

corrosão sob tensão rachadura

corrosão sob tensão

Fadiga por corrosão

Limite de fadiga por corrosão

Fragilidade de corrosão

controle de corrosão

A corrosão resulta em bilhões de dólares em perdas todos os anos, e resolver esse problema é uma tarefa importante. O principal dano causado pela corrosão não é a perda de metal como tal, mas o enorme custo dos produtos destruídos pela corrosão. É por isso que as perdas anuais com ela nos países industrializados são tão grandes. As perdas reais não podem ser determinadas avaliando apenas as perdas diretas, que incluem o custo de uma estrutura desmoronada, o custo de substituição de equipamentos e os custos de medidas de proteção contra corrosão. Ainda mais danos são as perdas indiretas. São o tempo de inatividade do equipamento ao substituir peças e montagens corroídas, vazamento de produtos, interrupção de processos tecnológicos.

80% de proteção perfeita contra corrosão garantida preparação adequada superfícies, e apenas em 20% pela qualidade das tintas e vernizes utilizados e pelo método de aplicação. O método mais produtivo e eficaz de preparação da superfície antes da proteção adicional do substrato é o jateamento abrasivo.

Geralmente, existem três áreas de métodos de proteção contra corrosão:

Estrutural

Ativo

Passiva

Para prevenir a corrosão, aços inoxidáveis, aços Corten e metais não ferrosos são usados como materiais estruturais. Ao projetar uma estrutura, eles tentam isolar o máximo possível da entrada de um ambiente corrosivo, usando adesivos, selantes, juntas de borracha.

Os métodos ativos de combate à corrosão visam alterar a estrutura da dupla camada elétrica. Um campo elétrico constante é aplicado usando uma fonte de corrente constante, a tensão é selecionada para aumentar o potencial de eletrodo do metal protegido. Outro método é usar um ânodo de sacrifício, um material mais ativo que se decompõe, protegendo o item que está sendo protegido.

Como proteção contra a corrosão, pode-se utilizar a aplicação de um revestimento que impeça a formação de um elemento corrosivo (método passivo).

Corrosão por oxigênio do ferro galvanizado

Corrosão por oxigênio de ferro estanhado

O revestimento de tinta, o revestimento de polímero e a esmaltação devem, acima de tudo, impedir o acesso de oxigênio e umidade. Freqüentemente, também é aplicado um revestimento, por exemplo, aço com outros metais, como zinco, estanho, cromo, níquel. O revestimento de zinco protege o aço mesmo quando o revestimento é parcialmente destruído. O zinco tem um potencial mais negativo e corrói primeiro. Os íons Zn 2+ são tóxicos. Na fabricação de latas, é utilizado estanho revestido com uma camada de estanho. Ao contrário da chapa galvanizada, quando a camada de estanho é destruída, o ferro começa a corroer, aliás, de forma intensa, pois o estanho tem um potencial mais positivo. Outra possibilidade de proteger o metal da corrosão é usar um eletrodo de proteção com grande potencial negativo, por exemplo, feito de zinco ou magnésio. Para isso, um elemento de corrosão é especialmente criado. O metal protegido atua como um cátodo, e esse tipo de proteção é chamado de proteção catódica. O eletrodo solúvel é chamado, respectivamente, de ânodo da proteção sacrificial. Este método é usado para proteger contra corrosão navios, pontes, caldeiras e tubulações localizadas no subsolo. Para proteger o casco do navio, placas de zinco são fixadas no lado externo do casco.

Se compararmos os potenciais de zinco e magnésio com ferro, eles têm potenciais mais negativos. Mesmo assim, eles corroem mais lentamente devido à formação de uma película protetora de óxido na superfície, que protege o metal de mais corrosão. A formação de tal filme é chamada de passivação de metal. No alumínio, é reforçado pela oxidação anódica (anodização). Quando uma pequena quantidade de cromo é adicionada ao aço, um filme de óxido se forma na superfície do metal. O teor de cromo no aço inoxidável é superior a 12%.

Pulverização térmica

Métodos de pulverização térmica também são usados para combater a corrosão. Com a ajuda da aspersão térmica, cria-se na superfície do metal uma camada de outro metal/liga, que possui maior resistência à corrosão (isolante) ou vice-versa menos resistente (tread). Esta camada permite interromper a corrosão do metal protegido. A essência do método é a seguinte: partículas de uma mistura de metal, como o zinco, são aplicadas na superfície do produto com um jato de gás em alta velocidade, resultando em uma camada protetora com espessura de dezenas a centenas de mícrons é formado. A pulverização térmica também é usada para prolongar a vida útil de equipamentos desgastados: desde a restauração da caixa de direção em um serviço de automóveis até empresas de petróleo

Revestimento de zinco de difusão térmica

Para a operação de produtos de metal em ambientes agressivos, é necessária uma proteção anticorrosiva mais estável da superfície dos produtos de metal. O revestimento de zinco por difusão térmica é anódico em relação aos metais ferrosos e protege eletroquimicamente o aço contra a corrosão. Possui forte adesão (adesão) ao metal base devido à difusão mútua de ferro e zinco nas fases intermetálicas da superfície, portanto não há descascamento e lascamento dos revestimentos sob impacto, estresse mecânico e deformação dos produtos processados.

A galvanização por difusão, realizada a partir de uma fase de vapor ou gás em altas temperaturas (375-850 °C), ou usando vácuo (vácuo) - a uma temperatura de 250 °C, é usada para revestir fixadores, tubos, conexões e outros estruturas. Aumenta significativamente a resistência do aço, produtos de ferro fundido em ambientes contendo sulfeto de hidrogênio (incluindo contra rachaduras por corrosão por sulfeto de hidrogênio), atmosfera industrial, água do mar, etc. A espessura da camada de difusão depende da temperatura, tempo, método de galvanização e pode ser de 0,01 -1, 5 mm. Processo Moderno A galvanização por difusão permite formar um revestimento nas superfícies roscadas dos fixadores, sem complicar o aparafusamento subsequente. Microdureza da camada de revestimento Hμ = 4000 - 5000 MPa. O revestimento de zinco por difusão também aumenta significativamente a resistência ao calor de produtos de aço e ferro fundido, em temperaturas de até 700 °C. É possível obter revestimentos de liga de zinco por difusão usados para melhorar suas características de serviço.

chapeamento de cádmio

O revestimento de peças de aço com cádmio é realizado por métodos semelhantes à galvanização, mas dá mais proteção forte especialmente na água do mar. É usado com muito menos frequência devido à toxicidade significativa do cádmio e seu alto custo.

Cromagem

A corrosão prejudica o desempenho das tubulações.

As perdas econômicas da corrosão do metal são enormes. Nos Estados Unidos, de acordo com os dados mais recentes da NACE, os danos por corrosão e o custo de combatê-los totalizaram 3,1% do PIB (276 bilhões de dólares). Na Alemanha, esses danos chegaram a 2,8% do PIB. De acordo com os especialistas varios paises essas perdas nos países industrializados variam de 2 a 4% do produto nacional bruto. Ao mesmo tempo, as perdas de metal, incluindo a massa de estruturas metálicas, produtos, equipamentos, variam de 10 a 20% da produção anual de aço.

Colapso da Ponte de Prata.

A ferrugem é uma das causas mais comuns de falhas em pontes. Como a ferrugem tem um volume muito maior do que a massa original de ferro, seu acúmulo pode levar a um encaixe desigual das peças estruturais entre si. Isso causou a destruição da ponte sobre o rio Mianus em 1983, quando os rolamentos do guindaste corroeram por dentro. Três motoristas morreram em uma queda no rio. Estudos mostraram que o ralo da estrada foi bloqueado e não foi limpo, mas águas residuais penetrou nos pilares da ponte. Em 15 de dezembro de 1967, a Silver Bridge que conecta Point Pleasant, West Virginia, e Kanauga, Ohio, desabou repentinamente no rio Ohio. No momento do desabamento, 37 carros circulavam pela ponte e 31 deles caíram junto com a ponte. Quarenta e seis pessoas morreram e nove ficaram gravemente feridas. Além da perda de vidas e ferimentos, a principal rota de transporte entre West Virginia e Ohio foi destruída. O colapso foi causado pela corrosão.

A Ponte Kinzoo, na Pensilvânia, foi destruída em 2003 por um tornado principalmente porque os parafusos principais centrais foram corroídos, reduzindo bastante sua estabilidade.

Trabalho de casa

Ligas

Atenção!!!

Para obter a nota "3" basta completar apenas a primeira parte do trabalho, para obter a nota "4", é necessário completar sem erros toda a parte do trabalho para um "3" e também sem erros toda a parte da obra para nota "4". Para obter uma pontuação de "5" você deve concluir todo o trabalho sem erros !!!

Grau "3"

1. Qual dos metais como substância simples é mais suscetível à corrosão

1) 1s 2 2s 2 2p 6 3s

2) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1

3) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2

4) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1

2. Causa corrosão química

1) água e oxigênio

2) óxidos de carbono e enxofre

3) soluções salinas

4) todos os fatores acima.

3. Quando Ni e Fe entram em contato em uma solução ácida

1) o ferro se dissolverá

2) o ferro será restaurado

3) O níquel se dissolverá

4) o oxigênio será liberado

Avaliação "4"

4. Os métodos de proteção contra corrosão, nos quais são introduzidas substâncias no ambiente de trabalho que reduzem a agressividade do meio ambiente, são chamados

5. Método de proteção contra corrosão no qual a chapa de ferro é revestida com uma camada de estanho

6. Corrói mais ativamente

1) ferro quimicamente puro

2) ferro revestido com uma camada de estanho

3) ferro técnico

4) liga de ferro-titânio

Avaliação "5"

7. Elemento de liga que confere resistência à corrosão ao aço

8. A massa de cobre liberada em uma placa colocada em uma solução de cloreto de cobre (II) se zinco pesando 13 g entrou na reação

8. A massa de cobre liberada em uma placa de ferro colocada em uma solução de sulfato de cobre (II), se ferro pesando 11,2 g entrasse na reação.

Classificação dos tipos de corrosão

De acordo com o tipo de meio agressivo em que ocorre o processo de destruição, a corrosão pode ser dos seguintes tipos:

corrosão gasosa;
corrosão atmosférica;
corrosão em não eletrólitos;
corrosão em eletrólitos;
biocorrosão;
corrosão devido a correntes parasitas.

De acordo com as condições do processo de corrosão, distinguem-se os seguintes tipos:

corrosão por contato;
corrosão em imersão incompleta;
corrosão em imersão total;
corrosão durante imersão variável;
corrosão por fricção;
corrosão sob tensão.

Pela natureza da destruição:

A classificação principal é feita de acordo com o mecanismo do processo. Existem dois tipos:

corrosão química;
corrosão eletroquímica.

Corrosão de materiais não metálicos

Corrosão de metais

A ferrugem é o tipo mais comum de corrosão.

Corrosão de metais.

Tipos de corrosão

corrosão eletroquímica

A destruição de metal sob a influência de células galvânicas que surgem em um ambiente corrosivo é chamada de corrosão eletroquímica. Não deve ser confundida com a corrosão eletroquímica a corrosão de um material homogêneo, como a ferrugem do ferro ou similar. A corrosão eletroquímica (a forma mais comum de corrosão) sempre requer a presença de um eletrólito (condensado, água da chuva, etc.) quais os eletrodos estão em contato - ou elementos diferentes da estrutura do material ou dois materiais de contato diferentes com diferentes potenciais redox. Se íons de sais, ácidos ou similares forem dissolvidos em água, sua condutividade elétrica aumenta e a velocidade do processo aumenta.

elemento corrosivo

Corrosão por hidrogênio e oxigênio

2H 3 O + + 2e − → 2H 2 O + H 2

2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2

O 2 + 2H 2 O + 4e - → 4OH -

corrosão química

4Fe + 3O 2 → 2Fe 2 O 3

Durante a corrosão eletroquímica, a ionização dos átomos de metal e a redução do componente oxidante do meio corrosivo não ocorrem em um ato, e suas taxas dependem do potencial de eletrodo do metal (por exemplo, ferrugem do aço na água do mar).

Tipos de corrosão

Corrosão de gás
corrosão atmosférica
Corrosão por imersão parcial
Corrosão na linha d'água
Corrosão em imersão total
Corrosão sob imersão variável
corrosão subterrânea
biocorrosão
Corrosão por corrente externa
Corrosão por corrente parasita
corrosão de contato
corrosão por fricção
Corrosão por atrito
corrosão contínua
corrosão uniforme
Corrosão desigual
corrosão localizada
Corrosão subterrânea
Furação
corrosão de manchas
através da corrosão
Corrosão em camadas
corrosão filiforme
Corrosão estrutural
corrosão intergranular
Corrosão seletiva (seletiva)
Grafitização de ferro fundido
Dezincificação
corrosão intersticial
Corrosão de faca
úlcera de corrosão
corrosão sob tensão rachadura
corrosão sob tensão
Fadiga por corrosão
Limite de fadiga por corrosão
Fragilidade de corrosão

controle de corrosão

A corrosão causa prejuízos de bilhões de dólares todos os anos, e a solução para esse problema é tarefa importante. O principal dano causado pela corrosão não é a perda de metal como tal, mas o enorme custo dos produtos destruídos pela corrosão. É por isso que as perdas anuais com ela nos países industrializados são tão grandes. As perdas reais não podem ser determinadas avaliando apenas as perdas diretas, que incluem o custo de uma estrutura desmoronada, o custo de substituição de equipamentos e os custos de medidas de proteção contra corrosão. Ainda mais danos são as perdas indiretas. São o tempo de inatividade do equipamento ao substituir peças e montagens corroídas, vazamento de produtos, interrupção de processos tecnológicos.

A proteção ideal contra a corrosão é 80% garantida pela preparação adequada da superfície e apenas 20% pela qualidade das tintas utilizadas e pela forma como são aplicadas. . mais produtivo e método eficaz A preparação da superfície antes da proteção adicional do substrato é feita com jateamento abrasivo.

Geralmente, existem três áreas de métodos de proteção contra corrosão:

Estrutural
Ativo
Passiva

Os métodos ativos de controle de corrosão visam alterar a estrutura da dupla camada elétrica. Um campo elétrico constante é aplicado usando uma fonte de corrente constante, a tensão é selecionada para aumentar o potencial de eletrodo do metal protegido. Outro método é usar um ânodo de sacrifício, um material mais ativo que se decompõe, protegendo o item que está sendo protegido.

Como proteção contra a corrosão, a aplicação de qualquer revestimentos, que evita a formação de um elemento corrosivo (método passivo).

Corrosão por oxigênio do ferro galvanizado

Corrosão por oxigênio de ferro estanhado

Sistema de galvanização a frio

O sistema de galvanização a frio é projetado para melhorar as propriedades anticorrosivas de um revestimento multicamada complexo. O sistema fornece proteção catódica (ou galvânica) completa de superfícies de ferro contra corrosão em vários ambientes agressivos

O sistema de galvanização a frio está disponível em um, dois ou três pacotes e inclui:

aglutinante - composições em borracha clorada, silicato de etila, poliestireno, epóxi, uretano, base alquídica (modificada) são conhecidas;
carga anticorrosiva - pó de zinco ("pó de zinco"), com teor superior a 95% de zinco metálico, com tamanho de partícula inferior a 10 mícrons e grau mínimo de oxidação;
endurecedor (em sistemas de dois e três pacotes)

Os sistemas de galvanização a frio monocomponentes são fornecidos prontos para uso e requerem apenas uma mistura completa da composição antes da aplicação. Os sistemas de dois e três pacotes podem ser fornecidos em embalagens múltiplas e requerem etapas adicionais de preparação antes da aplicação (mistura de aglutinante, enchimento, endurecedor).

Após a preparação (sistemas de dois e três pacotes), aplicação da composição na superfície metálica protegida com pincel, rolo, pulverização pneumática ou airless e secagem, um revestimento anticorrosivo rico em zinco é formado na superfície metálica - um filme de zinco-polímero que retém todas as propriedades do revestimento de polímero usado como aglutinante e, ao mesmo tempo, possui todas as vantagens protetoras de um revestimento de zinco convencional.

Vantagens do sistema de galvanização a frio em comparação com o método de galvanização a quente:

Simplicidade e menos laborioso da tecnologia de aplicação de um revestimento protetor de zinco. O revestimento não requer equipamento especial.
A possibilidade de proteção anticorrosiva de estruturas metálicas de qualquer tamanho, tanto na fábrica quanto no campo.
Possibilidade de corrigir diretamente no local danos abrasivos no revestimento e defeitos que ocorrem durante a soldagem de estruturas metálicas.
Processo de revestimento ecológico: não há necessidade de trabalhar em uma oficina quente.
Criação de uma camada flexível de zinco na superfície do ferro (que não forma microfissuras quando o produto metálico é dobrado).

O sistema de galvanização a frio é usado em todos os tipos de indústria e na vida cotidiana, onde é necessária uma proteção confiável e durável das superfícies de ferro contra a corrosão.

Além de ser usado como camada de primer em um revestimento multicamada complexo, o sistema de galvanização a frio pode ser usado como revestimento anticorrosivo independente de superfícies metálicas.

Pulverização térmica

Métodos de pulverização térmica também são usados para combater a corrosão.
Com a ajuda da aspersão térmica, cria-se na superfície do metal uma camada de outro metal/liga, que possui maior resistência à corrosão (isolante) ou vice-versa menos resistente (tread). Esta camada permite interromper a corrosão do metal protegido. A essência do método é a seguinte: partículas de uma mistura de metal são aplicadas na superfície do produto em alta velocidade com um jato de gás, resultando na formação de uma camada protetora com espessura de dezenas a centenas de mícrons. A pulverização térmica também está sendo usada para prolongar a vida útil de equipamentos desgastados, desde recondicionamentos de cremalheiras de direção em oficinas mecânicas até empresas de petróleo.

Revestimento de zinco de difusão térmica

(GOST 9.316-2006). Para a operação de produtos de metal em ambientes agressivos, é necessária uma proteção anticorrosiva mais estável da superfície dos produtos de metal. O revestimento de zinco por difusão térmica é anódico em relação aos metais ferrosos e protege eletroquimicamente o aço contra a corrosão. Possui forte adesão (adesão) com o metal base devido à difusão mútua de ferro e zinco nas fases intermetálicas da superfície, portanto não há descamação e lascamento dos revestimentos sob impacto, estresse mecânico e deformação dos produtos processados.

A galvanização por difusão, realizada a partir de uma fase de vapor ou gás em altas temperaturas (375-850 °C), ou usando vácuo (vácuo) - a uma temperatura de 250 °C, é usada para revestir fixadores, tubos, conexões e outros estruturas. Aumenta significativamente a resistência do aço, produtos de ferro fundido em ambientes contendo sulfeto de hidrogênio (incluindo contra rachaduras por corrosão por sulfeto de hidrogênio), atmosfera industrial, água do mar, etc. A espessura da camada de difusão depende da temperatura, tempo, método de galvanização e pode ser de 0,01 -1, 5 mm. O moderno processo de galvanização por difusão permite formar um revestimento nas superfícies roscadas dos fixadores, sem complicar sua posterior montagem. Microdureza da camada de revestimento Hμ = 4000 - 5000 MPa. O revestimento de zinco por difusão também aumenta significativamente a resistência ao calor de produtos de aço e ferro fundido, em temperaturas de até 700 °C. É possível obter revestimentos de liga de zinco por difusão usados para melhorar suas características de serviço.

galvanização

A galvanização é o processo de aplicação de zinco ou sua liga a um produto de metal para dar à sua superfície certa propriedades físicas e químicas, principalmente alta resistência à corrosão. A galvanização é o processo de revestimento mais comum e econômico usado para proteger o ferro e suas ligas da corrosão atmosférica. Aproximadamente 40% da produção mundial de zinco é gasta com esses propósitos. A espessura do revestimento deve ser tanto maior quanto mais agressivo for o ambiente e maior a vida útil esperada. Chapas de aço, fitas, arames, fixadores, peças de máquinas e aparelhos, tubulações e outras estruturas metálicas são submetidas à galvanização. O revestimento de zinco geralmente não tem finalidade decorativa; alguma melhora na apresentação ocorre após a passivação de produtos galvanizados em soluções de cromato ou fosfato, que dão aos revestimentos uma cor iridescente. A tira galvanizada mais utilizada é produzida em linhas automatizadas de galvanização por imersão a quente, ou seja, por imersão em zinco fundido. Os métodos de pulverização e galvanização permitem o revestimento de produtos de qualquer tamanho (por exemplo, mastros de energia, tanques, pontes de aço, grades de proteção). A galvanização eletrolítica é realizada principalmente a partir de eletrólitos ácidos e alcalinos-cianeto; aditivos especiais permitem obter revestimentos brilhantes.

Danos econômicos por corrosão

As perdas econômicas da corrosão do metal são enormes. Nos Estados Unidos, de acordo com os dados mais recentes da NACE, os danos por corrosão e o custo de combatê-los totalizaram 3,1% do PIB (US$ 276 bilhões). Na Alemanha, esses danos chegaram a 2,8% do PIB. Segundo especialistas de vários países, essas perdas nos países industrializados variam de 2 a 4% do produto nacional bruto. Ao mesmo tempo, as perdas de metal, incluindo a massa de estruturas metálicas, produtos, equipamentos, variam de 10 a 20% da produção anual de aço.

Colapso da Ponte de Prata.

A ferrugem é uma das causas mais comuns de falhas em pontes. Como a ferrugem tem um volume muito maior do que a massa original de ferro, seu acúmulo pode levar a um encaixe desigual das peças estruturais entre si. Esta foi a causa da destruição da ponte sobre o rio Mianus em 1983, quando os mancais do mecanismo de elevação enferrujaram por dentro. Três motoristas morreram em uma queda no rio. As investigações mostraram que o escoamento da estrada estava bloqueado e não limpo, e o esgoto havia se infiltrado nos pilares da ponte. Em 15 de dezembro de 1967, a Silver Bridge que conecta Point Pleasant, West Virginia, e Kanauga, Ohio, desabou repentinamente no rio Ohio. No momento do desabamento, 37 carros circulavam pela ponte e 31 deles caíram junto com a ponte. Quarenta e seis pessoas morreram e nove ficaram gravemente feridas. Além de baixas humanas e ferimentos, a principal rota de transporte entre West Virginia e Ohio foi destruída. A causa do colapso foi a corrosão.

A ponte Kinzoo, na Pensilvânia, foi destruída em um tornado de 2003 principalmente porque os parafusos centrais principais corroeram, reduzindo bastante sua estabilidade.

Veja também

Notas

links

"Jateamento: um guia para jateamento abrasivo de alto desempenho" - Yekaterinburg: Origami ID LLC, 2007-216 p., ISBN 978-5-9901098-1-0

Sabe-se que a maioria dos metais está contida em minérios e não em forma pura, mas em vários compostos químicos. Portanto, para extrair metais desses compostos, é necessário o uso de operações metalúrgicas complexas e que consomem muita energia.

E, no entanto, uma parte significativa dos resultados desses processos é retirada de nós pela corrosão - o principal inimigo do metal.

o que é corrosão

A corrosão é a quebra e destruição de metais sob a influência do meio ambiente. Quando ocorre a corrosão, os metais voltam a ocupar a posição de compostos químicos semelhantes àqueles em que se encontram nos minérios.

A corrosão traz enormes prejuízos, vemos seu efeito destrutivo em tudo que nos cerca, por causa da corrosão, máquinas, mecanismos e diversos equipamentos falham. A proteção contra a corrosão e sua prevenção são medidas bastante demoradas e caras.

A corrosão varia de acordo com o tipo, mas geralmente começa na superfície do metal e depois avança para dentro. Diferentes metais reagem à corrosão de maneiras diferentes: alguns sucumbem à sua ação destrutiva mais rapidamente, outros mais lentamente, mas não há metal que tenha proteção completa contra a corrosão. Tais metais nobres como platina, ouro e outros também estão sujeitos à destruição sob certas condições. Por exemplo, eles se dissolvem quando imersos em uma solução de ácido clorídrico e sulfúrico, conhecida como água régia.

Tipos de corrosão.

1. corrosão química. No caso em que gases afetam o metal, isso é corrosão química. Por exemplo: seus traços são visíveis em objetos de prata, que eventualmente ficam cobertos por uma camada escura. Isso se deve à entrada em reação química com prata, compostos de enxofre que estão no ar, e o sulfeto de prata formado durante essa reação é depositado na camada superior dos objetos de prata.

Outro exemplo desse tipo de corrosão é a incrustação que se forma no ferro quando ele é aquecido ao ar. Podemos ver esse efeito durante o forjamento ou laminação. Durante esses processos, são formados filmes finos ou óxidos, que são cobertos por metais. Esses filmes finos, mas fortes, interagem com o metal no qual se formam e o protegem dos efeitos da corrosão. Ao mesmo tempo, em alguns outros metais, a crosta não é tão forte e a corrosão ocorre dentro do metal. Hoje em dia, existem muitas maneiras de aumentar o efeito da proteção da camada de óxido, elas estão associadas ao processamento externo de materiais.

2. corrosão eletroquímica. Este é o tipo de corrosão mais comum e prejudicial. Essa corrosão é perigosa e imprevisível. Pode ocorrer em um pedaço de metal, que consiste em vários compostos. Nesse caso, várias estruturas galvânicas aparecem na superfície do material, e a água da chuva, orvalho e vapor é um eletrólito.

Mudanças de temperatura são favoráveis à corrosão, pois promovem a formação de umidade. Devido à mudança brusca nas temperaturas noturnas e diurnas, o risco de corrosão é especialmente alto em países com clima subtropical. Outro fator para a ocorrência da corrosão é a poluição ambiental severa com poeira e gases, principalmente em locais onde se concentram instalações industriais. No caso da corrosão passar gradativamente, ela ainda pode ser controlada, mas é extremamente perigosa quando localizada em partes de peças ou materiais, e aqui podemos falar da corrosão por meio que ocorre em soluções que incluem vários cloretos.

A corrosão também ocorre sob a influência de várias cargas mecânicas, destruindo o metal sob tensão. Nesse caso, rachaduras se formam na superfície dos produtos, estendendo-se ainda mais para dentro do corpo do material. Este tipo de corrosão está sujeito a muitos metais e ligas em vários ambientes.

Proteção contra corrosão.

Enormes esforços e investimentos financeiros são necessários para prevenir a corrosão ou reduzir seu efeito. Um dos métodos de proteção é o revestimento de produtos metálicos com tintas e vernizes. Obviamente - vernizes e tintas protegem o metal dos efeitos do meio ambiente e de outros metais, mas essa ferramenta não é durável, pois a tinta é gradualmente destruída, o que requer um novo revestimento. Mas até agora esta é uma das formas mais comuns de proteger a proteção contra incêndio de estruturas metálicas da corrosão. Existem vários outros métodos de proteção. Por exemplo, imersão de um produto em uma fusão de metal, quando uma película protetora se forma na superfície do produto. Este método inclui revestimento, metalização e alguns outros.

O método galvânico de proteção de metais também é difundido. Com a ajuda deste processo, muitos objetos, produtos e mecanismos são efetivamente protegidos contra a corrosão. Algumas peças de carros, utensílios de prata e muito mais são galvanizados.

A corrosão de materiais metálicos causa danos significativos à indústria, requer enormes gastos para sua prevenção e eliminação. Mas vários métodos Os métodos de controle de corrosão descritos acima ajudam a proteger e, se possível, prevenir as consequências desse fenômeno destrutivo.

A corrosão ocorre sob a ação de meios quimicamente agressivos - estes são água, orgânicos e ácidos inorgânicos. Como resultado, óxidos metálicos são formados nas superfícies das peças. A corrosão não só danifica aparência superfícies, mas também reduz as propriedades mecânicas dos metais.

A causa da corrosão é a instabilidade termodinâmica dos metais. Todos os metais e ligas de que o carro é feito, sob condições de operação, tendem a entrar em um estado oxidado (iônico) mais estável. A transição espontânea do metal para um estado tão estável é a essência da corrosão.

Muitos dos problemas que relação direta Para resistência à corrosão produtos criados podem ser resolvidos na fase de seu projeto e fabricação. Por exemplo, se a ausência de lacunas estreitas, fendas ou bolsas no produto for assegurada e onde isso não puder ser evitado, orifícios de drenagem forem dispostos, então a corrosão da fenda será eliminada. Deve-se excluir a possibilidade de contato de vários metais e ligas, que são capazes de formar vapores galvânicos ativos e estimular a corrosão de um deles, o que é muito perigoso em termos de corrosão.

As perdas por corrosão tornaram-se comparáveis aos investimentos no desenvolvimento de grandes indústrias. Nos Estados Unidos, por exemplo, essas perdas estão atualmente bem acima de US$ 120 bilhões por ano. Uma parte considerável é constituída por perdas indiretas associadas a paragens forçadas de equipamentos, diminuição da capacidade dos equipamentos existentes e deterioração das condições de trabalho. Há casos em que a corrosão de meios de transporte foi causa de acidentes graves, acompanhados de vítimas humanas.

Para transporte rodoviário característica é o uso de agentes agressivos, altas temperaturas e pressões, altas vazões, bem como condições em que os produtos são operados com exposição simultânea a um ambiente agressivo e altas cargas mecânicas, ou seja, fatores promotores de corrosão.

perdido devido à corrosão um grande número de metal, cuja substituição na indústria automotiva consome até 50% do metal produzido anualmente.

A corrosão é diversa em sua manifestação. A superfície do metal nem sempre está sujeita a destruição uniforme - a chamada corrosão geral. Mais frequentemente, o processo é concentrado em áreas separadas, a destruição é local.

O uso de metais estressados, a transição para aços de alta resistência e ligas caracterizadas por altas tensões internas levaram ao fato de que a trinca por corrosão se tornou um dos tipos de corrosão mais perigosos. É altamente suscetível a aços inoxidáveis, ligas à base de cobre, alumínio, magnésio. A tendência à fissuração por corrosão também é determinada pela composição do meio corrosivo. A presença de componentes individuais serve Condição necessaria para corrosão sob tensão. Para aços inoxidáveis, são cloretos e álcalis, e para ligas à base de cobre, amônia.

As soldas são especialmente vulneráveis à corrosão. Por aparência característica esse tipo de corrosão é chamado de corrosão em faca.

Um tipo particular de trinca por corrosão é a fadiga por corrosão, na qual o aparecimento de trincas e seu desenvolvimento são causados pela ação simultânea de um ambiente agressivo e cargas mecânicas cíclicas.

As ligas à base de ferro, ligas de alta resistência, apresentam tendência à corrosão intercristalina, na qual a destruição ocorre ao longo dos contornos de grão e, ao mesmo tempo, a resistência mecânica é perdida.

Uma corrosão muito perigosa é o pitting com a derrota de áreas individuais muito pequenas da superfície até a perfuração completa dos produtos. Sob certas condições, ferro, níquel, alumínio, magnésio, zircônio, cobre, estanho, zinco e especialmente aços inoxidáveis são suscetíveis a ele.

Para ligas à base de ferro, um tipo comum e perigoso de corrosão local é a corrosão em frestas sob todos os tipos de juntas, acúmulos, em rachaduras e espaços estreitos. Áreas metálicas em contato com materiais não metálicos (madeira, plástico, vidro, concreto, amianto, tecidos) são muito propensas a este tipo de corrosão.

Para ligas à base de cobre, a corrosão seletiva de certos componentes delas é perigosa (por exemplo, dezincificação de latão).

Os processos de corrosão são divididos em químicos, eletroquímicos e bioquímicos de acordo com o mecanismo de ocorrência.

A corrosão química é chamada esse tipo de corrosão, quando o metal entra em interação química direta com os componentes do ambiente. A corrosão química ocorre em meios gasosos em altas temperaturas, quando a formação de um filme de umidade na superfície do metal é impossível, bem como em soluções que não conduzem corrente.

Um exemplo de corrosão química é a corrosão gasosa do tubo de escape de um motor de automóvel pelos gases de escape. A corrosão química de metais pode ocorrer no sistema de combustível do motor devido à sua interação com as impurezas do combustível, como sulfeto de hidrogênio, enxofre elementar e mercaptanos. Como resultado da oxidação do óleo durante a operação do motor, podem ser formados produtos que causam corrosão química do metal das bronzinas.

Na corrosão a alta temperatura ou a gás, a composição dos produtos de corrosão depende da composição do meio gasoso, mas na maioria das vezes são óxidos metálicos. Compostos de enxofre, cloro, nitrogênio e, na maioria das vezes, oxigênio e seus compostos atuam como componentes agressivos do meio gasoso.

A taxa de corrosão do aço convencional é aumentada na presença de dióxido de carbono, vapor de água, dióxido de enxofre e especialmente misturas dos mesmos. Os produtos de combustão de combustíveis líquidos reduzem as propriedades protetoras dos filmes dos produtos de corrosão resultantes. Impacto significante a taxa de corrosão de aços carbono e de baixa liga é afetada pela proporção de CO e CO 2 nos gases de exaustão. Com o aumento do teor de CO, a taxa de corrosão diminui e em 14-18% pode parar. Os produtos resultantes, via de regra, criam um filme na superfície do metal corroído, que inibe a entrega de componentes agressivos diretamente ao metal, o que reduz a taxa de corrosão. As propriedades protetoras dos filmes resultantes dependem principalmente de sua continuidade, espessura (mais protetora - fina), adesão ao metal, resistência, elasticidade, etc. À medida que a temperatura aumenta, as propriedades protetoras dos filmes se deterioram na maioria dos casos. Aumentar a pressão e a velocidade do meio gasoso aumenta a taxa de corrosão. O processo de corrosão pode ser acompanhado por desgaste por erosão.

No entanto, no processo geral de destruição corrosiva de um automóvel, a corrosão eletroquímica é de primordial importância, principalmente devido à sua taxa significativamente maior em comparação com a corrosão química. A corrosão eletroquímica só é possível quando há um eletrólito na superfície do metal, ou seja, uma solução aquosa de sais, ácidos, álcalis que têm a capacidade de conduzir corrente elétrica. A corrosão eletroquímica ocorre em condições atmosféricas normais, em soluções e fusões que conduzem corrente.

Numerosos estudos estabeleceram que uma fina película de água se forma na superfície de qualquer metal na atmosfera. A espessura desse filme pode variar dependendo da temperatura e umidade do ar, bem como de outras condições atmosféricas. Os gases no ar se dissolvem no filme de água e criam um eletrólito na superfície do metal. Isso cria as condições para a corrosão eletroquímica. Assim, as condições para este tipo de corrosão em superfícies desprotegidas superfícies metálicas quase sempre existem.

Na grande maioria dos casos, a corrosão é eletroquímica. Neste caso, numerosos pares microgalvânicos são formados na superfície do metal, cuja operação leva à destruição do metal. Em algumas áreas da superfície (impurezas, aditivos), localizam-se áreas catódicas, nas quais ocorre a redução dos agentes oxidantes em solução. Na maioria das vezes é oxigênio dissolvido.

No resto da superfície, e especialmente nas saliências e distorções da rede cristalina, estão localizadas áreas anódicas, nas quais o metal é dissolvido. Assim, todo o processo de corrosão eletroquímica é modelado pelo funcionamento de uma célula galvânica em curto-circuito.

Juntamente com a formação de numerosos micropares de corrosão na superfície de um metal, é possível a formação de macropares entre peças correspondentes de diferentes metais. O metal com potencial mais negativo em tal macropar será o ânodo, e a taxa de sua corrosão aumentará.

Com o aumento da temperatura e da condutividade elétrica da solução, a taxa de corrosão eletroquímica aumenta. As tensões internas e as cargas mecânicas, principalmente as alternadas, levam ao aparecimento de fadiga por corrosão, acompanhada de diminuição da resistência mecânica e, ainda mais, maior a condutividade elétrica da solução.

Há também a corrosão bioquímica, que ocorre sob a ação de microorganismos.

No total, o processo de corrosão do ferro na maioria dos casos é descrito pela seguinte equação de reação:

e reduz à formação de hidreto ferroso ou óxido ferroso hidratado .

Um filme se forma na superfície externa, devido ao acesso de oxigênio, ocorre mais oxidação

com a formação de hidrato de óxido de ferro ou óxido de ferro aquoso .

Entre o óxido resultante hidratado e frequentemente formado - óxido de ferro . Os filmes de ferrugem geralmente consistem nessas três camadas. No contato do ferro com o cobre, a verdadeira profundidade do dano por corrosão do ferro aumenta devido à localização do processo anódico próximo ao contato.

Aços inoxidáveis podem ser combinados com cobre, alumínio. O cobre na maioria das soluções aquosas dissolve-se anodicamente com a formação de um íon divalente

(3.6)

O cobre em contato inicia a corrosão do ferro, alumínio, sendo um cátodo em relação a eles.

O alumínio sob condições normais é oxidado com a formação de Al 2 O 3 , que inibe fortemente a corrosão adicional do alumínio.

O cobre e o ferro estimulam muito a dissolução do alumínio em áreas limitadas.

A corrosão sólida é menos perigosa que a corrosão local, que leva à destruição de partes metálicas do corpo, perda de resistência.

De acordo com as condições em que ocorre a corrosão dos automóveis, distinguem-se os seguintes tipos de corrosão:

gás (nas câmaras de combustão nos chanfros das placas das válvulas de escape, no tubo de escape, no silenciador, etc.);
em não eletrólitos (em sistemas de combustível e óleo);
atmosférico (sob condições naturais de armazenamento, transporte e operação do carro);
em eletrólitos (em locais onde a umidade é retida nas bolsas do corpo);
estrutural (em locais da carroceria submetidos a gás-plasma ou soldagem elétrica, resultando em heterogeneidade na composição dos metais);
fenda (em fendas e lacunas estreitas sob a influência de uma diferença no ambiente de pH ou um teor de oxigênio diferente no eletrólito);
sob tensão (na superfície de peças, montagens e estruturas sob tensão);
durante o atrito (em unidades de atrito na presença de um ambiente corrosivo, acompanhado de desgaste mecânico-corrosivo);
biológico (ocorre com a participação de produtos secretados por microorganismos).

A corrosão da carroceria com proteção intempestiva do metal, considerada como resultado conjunto da corrosão química e eletroquímica, ocorre na seguinte sequência:

a corrosão da subcamada se desenvolve sob a pintura;
descamação e inchaço em locais danificados pela corrosão;
pela corrosão do corpo, principalmente nas juntas;
rachaduras nas soldas nas juntas das partes do piso, soleiras, asas e, como resultado, entrada de umidade, poeira e sujeira no interior da carroceria;
aparecimento de trincas nos amplificadores, longarinas e travessas com perda da rigidez da carroceria;
deformação das portas devido à perda de rigidez dos pilares e soleiras do corpo;
violação do arranjo mútuo das unidades do chassi do carro, levando à violação da controlabilidade e uniformidade da frenagem das rodas;
danos nas tubulações metálicas do atuador do freio devido à perda de rigidez na base do corpo devido à corrosão dos pontos de fixação;
danos mecânicos ao piso da carroceria nos pontos de fixação de amortecedores, molas e outros componentes do veículo como resultado da corrosão de seus pontos de fixação, especialmente durante frenagens bruscas e condução em terrenos acidentados.

A ação de fatores corrosivos, como umidade, concentração de soluções salinas e compostos sulfurosos formados a partir de gases de exaustão, é especialmente pronunciada em locais de difícil acesso para inspeção e limpeza, em pequenos vãos, bem como em flanges e curvas de bordas, onde a umidade periodicamente entra nelas, pode persistir por muito tempo.

Com o aumento da temperatura, a taxa de corrosão aumenta (especialmente na presença de impurezas agressivas e teor de umidade na atmosfera).

Processos destrutivos no corpo também são frequentemente intensificados condições adversas armazenamento de carro. há um aumento desgaste corrosivo como resultado do uso de misturas de sal e areia nas estradas para combater o gelo, bem como devido a mudanças bruscas de temperatura no compartimento de passageiros e fora do carro.

Danos por corrosão no corpo também ocorrem como resultado do contato de peças de aço com peças feitas de outros materiais (duralumínio, borrachas contendo compostos de enxofre, plásticos à base de resinas fenólicas, etc.), bem como como resultado do contato de metal com peças feitas de um material que contém uma quantidade significativa de ácidos orgânicos (especialmente fórmico).

Agora, sobre as causas da corrosão causada pelo impacto dos produtos petrolíferos nas peças do carro. Isso se deve principalmente à presença de água e compostos químicos agressivos neles. A água se infiltra em combustíveis, óleos e lubrificantes durante sua fabricação, armazenamento e uso. Agressivo compostos químicos ocorrem, em regra, durante o armazenamento prolongado de produtos petrolíferos, como resultado dos processos de envelhecimento ocorridos nos mesmos, bem como durante a operação do motor.

Assim, entre os motivos que contribuem para o desenvolvimento intensivo da corrosão dos automóveis, destacam-se os principais: desenho incorreto da carroceria, suas partes e conjuntos; deficiências tecnológicas na fabricação do corpo; descumprimento das regras de pré-venda, armazenamento e transporte do carro; cuidado impróprio do corpo durante a operação.

BASES FÍSICO-QUÍMICAS OU PROCESSOS DE ALTERAÇÃO DA CONDIÇÃO TÉCNICA DE VEÍCULOS EM OPERAÇÃO