Явление разрушения металлов под действием окружающей среды это

Коррозия металлов –это процесс самопроизвольного разрушения металлов под действием окружающей среды

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

Среда, в которой металл подвергается коррозии, называется коррозионной или агрессивной средой.

Коррозия является окислительно-восстановительным процессом, протекающим на границе двух фаз: металла и коррозионной среды, т.е. это гетерогенный процесс. Разрушение металла начинается с поверхности и проникает глубже.

По характеру коррозионных разрушений различают коррозию сплошную (равномерную)и локальную (неравномерную). Локальные коррозионные повреждения поражают поверхностные слои металла и имеют вид пятен, при распространении их вглубь металла возникают очаги поражения в виде точек.

В зависимости от того, какая часть сплава подвергается коррозии, различают избирательную и межкристаллическую коррозию. При избирательной коррозии разрушению подвергаются зерна только одного компонента сплава, при межкристаллической – межзеренные пограничные участки.

По механизму протекания коррозионного разрушения различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия – процесс разрушения металла при взаимодействии с агрессивной средой, это простая химическая реакция окисления металла, не сопровождающееся возникновением электрического тока в системе. Химическая коррозия наблюдается при взаимодействии металлов с агрессивными газами при высокой температуре (газовая коррозия) и с органическими неэлектролитами (коррозия в неэлектролитах).

Газовой коррозии подвергаются режущие инструменты при большой скорости обработки металлов, лопатки газовых турбин, выхлопные патрубки и другие элементы реактивных двигателей, газовая коррозия наблюдается также в электроплавильных печах. Результат газовой коррозии – образование на поверхности металла оксидной пленки. Если пленка прочна, компактна и хорошо сцепляется с поверхностью металла, то она сообщает металлу некоторую пассивность при низкой температуре, т.к. затрудняет доступ кислорода к поверхности металла (такие пленки образуются на поверхности тантала, бериллия, алюминия и др.).

Самый распространенный случай коррозии в неэлектролитах – это коррозия в жидком топливе, например, разрушение цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Сами по себе углеводороды не разрушают металлы, коррозионное действие обусловлено примесями, особенно серой и ее соединениями. При сгорании топлива соединения серы превращаются в оксиды серы SO2 и SO3, которые являются коррозионно-активными веществами.

Чаще всего встречается электрохимическая коррозия – это разрушение металла в среде электролита, сопровождающееся возникновением электрического тока в системе. По электрохимическому механизму протекает атмосферная и почвенная коррозия, коррозия в электролитах, коррозия под действием блуждающих токов.

Электрохимическое взаимодействие слагается из анодного окисления и катодного восстановления. Суть электрохимической коррозии составляет процесс анодного растворения металла. В присутствии электропроводной жидкости места контактов металлов, обладающих разными потенциалами (напр., в неоднородных металлических сплавах, на участках изделия, подвергшихся различной термической или механической обработке и т.д.), окажутся подверженными коррозии. На поверхности металлических изделий возникают локальные микрогальванические элементы. Участки с более электроотрицательным потенциалом окажутся анодом и начнут растворяться, а на более электроположительных участках – катодах – будет происходить восстановление, что замедлит или полностью прекратит их собственную коррозию.

Например, при коррозии железа с включениями меди в электролите H2SO4 возникает микрогальванический элемент, который изображается схемой:

Железо как более активный металл будет окисляться, на меди будет происходить восстановление ионов водорода:

Fe – 2ē = Fe +2 (процесс на аноде)

2Н + + 2ē = Н2 (процесс на катоде)

Коррозию металлических изделий можно предотвратить с помощью различных защитных покрытий: неметаллических (лаки, краски, смолы и др.), химических (прочные пленки оксидов, фосфатов и др.), металлических (меднение, лужение, цинкование и др.).

Защитное действие химических и неметаллических пленок обусловлено тем, что они изолируют металл от коррозионной среды.

Металлические покрытия разделяют на анодные и катодные.

Читайте также:  Радон прием металла бабяково

Катодное металлическое покрытие – это покрытие металлом, электродный потенциал которого в данных условиях более положителен, чем потенциал защищаемого металла. Например, луженое железо – защитное покрытие железа слоем олова (Е 0 (олова) = -0,14 В, Е 0 (железа) = -0,44 В).

Защитная функция покрытия выполняется только до той поры, пока не нарушена целостность покрытия. Будучи нарушенным, катодное покрытие будет ускорять коррозию железа, т.к. возникает микрогальванический элемент, где железо играет роль анода и будет окисляться.

Анодное металлическое покрытие – это покрытие металлом, электродный потенциал которого в данных условиях более отрицателен, чем потенциал защищаемого металла. Например, оцинкованное железо – защитное покрытие железа слоем олова (Е 0 (цинка) = -0,76 В, Е 0 (железа) = -0,44 В).

При частичном разрушении анодного покрытия на железном изделии возникает гальванический элемент, где катодом служит железо, а анодом – цинк. В среде электролита цинк будет окисляться, а на железе будет происходить восстановление, а само оно разрушаться не будет. Таким образом, анодное покрытие и в случае его нарушения продолжает играть защитную роль по отношению к основному металлу.

Для торможения коррозионных процессов прибегают к различным способам изменения свойств коррозионной среды: деаэрация и введение ингибиторов коррозии. Деаэрация – освобождение пресной воды и нейтральных солевых сред от растворенного в них кислорода. Деаэрация достигается путем кипячения, дистилляции или барботажем инертным газом.

Ингибиторы коррозии по химическому воздействию делятся на анодные и катодные. Анодные ингибиторы – карбонаты, фосфаты, силикаты щелочных металлов – поляризуют анодные участки и уменьшают количество растворенного металла за счет образования пленки труднорастворимого соединения защищаемого металла. Катодные ингибиторы – соли магния, никеля, цинка – поляризуют катодные участки.

Наиболее эффективные способы защиты от коррозии – электрохимические способы. Электрохимические способы заключаются в том, что защищаемая конструкция искусственно оказывается катодным участком электрохимической системы. Различают катодную и протекторную защиту.

При катодной защите конструкцию искусственно делают катодом путем наложения постоянного тока от внешнего источника. К аноду источника тока присоединяют железный лом, помещенный в ту же среду. Протекторная защита заключается в образовании макрогальванической пары, в которой защищаемый металл играет роль катодного участка, а анодом – протектором – служит более активный металл или сплав (алюминий, магний, цинк, их сплавы). Протекторы наклепывают или соединяют металлическим проводом с защищаемой конструкцией.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Тесты. «Материаловедение»
тест по теме

Итоговая контрольная работа по материаловедению.

Скачать:

Вложение Размер
materialovedenie.doc 108.5 КБ

Предварительный просмотр:

по учебной дисциплине ОП 02. «Материаловедение»

профессия: 190629.08 «Слесарь по ремонту строительных машин»

1. Для кристаллического состояния вещества характерны:
а) высокая электропроводность;
б) анизотропия свойств;
в) высокая пластичность;
г) коррозионная устойчивость.

2. Для аморфных материалов характерно:
а) наличие фиксированной точки плавления;
б) наличие температурного интервала плавления;
в) отсутствие способности к расплавлению.

3. Укажите виды точечных статических дефектов кристаллической структуры:
а) дислокации;
б) вакансии;
в) фононы;

4. Укажите тип химической связи, который обеспечивает максимальную концентрацию носителей заряда без приложения внешних энергетических воздействий:
а) ионная;
б) ковалентная;
в) металлическая;
г) водородная.

5. Вес одного кубического сантиметра металла в граммах, называется:

а) Удельным весом

в) Тепловое (термическое) расширение

6. Способность металлов противостоять разрушающему действию кислорода во время нагрева, называется:

7. Способность металлов не разрушаться под действием нагрузок, называется:

8. Мерой пластичности служат две величины, какие?

9. Способностью сопротивляться внедрению в поверхностный слой другого более твердого тела обладают:
а) хрупкие материалы;
б) твердые материалы;
в) пластичные материалы;
г) упругие материалы.

10. Деформируемость является одним из:
а) эксплуатационных свойств;
б) технологических свойств;
в) потребительских свойств.

11. Наибольшей коррозионной устойчивостью обладают следующие металлы:
а) медь;
б) хром, никель;
в) железо.

12. Указать параметр материала, в соответствии со значением которого, материал может быть отнесен к группе электротехнических:
а) твердость;
б) пластичность;
в) электропроводность;
г) светопоглощение.

13. Какие из перечисленных групп конструкционных материалов являются композиционными:
а) слоистые пластики;
б) металлические сплавы;
в) термопластичные полимеры;
г) термореактивные полимеры.

14. Аморфные металлические сплавы (металлические стекла) могут быть получены при:
а) сверхвысокой скорости нагревания;
б) сверхвысокой механической нагрузке;
в) сверхвысокой скорости охлаждения;
г) в сверхсильных магнитных полях.

15. Сталь более высокого качества получается:

а) В электропечах

б) В доменных печах

в) В мартеновских печах

16. Конструкционные стали обыкновенного качества маркируют:

17. Углеродистые инструментальные высококачественные стали маркируют:

18. Какая из этих сталей относится к быстрорежущим?

19. Неравномерное распределение химических элементов, составляющих сталь, по всему объему изделия, называется

20. Силумины — это

а) Сплавы алюминия

б) Сплавы магния

а) Сплавы алюминия

в) Сплавы магния

22. Какая из бронз содержит 5% олова, 6% цинка, 5% свинца и 84% меди?

23. Слоистая пластмасса на основе фенолоформальдегидной смолы и листов бумаги это:

24. По способу получения связующего вещества пластмассы классифицируют:

а) Термопластичные и термореактивные

б) Полимеризационные и поликонденсационные

в) Электроизоляционные и теплоизоляционные

25. Какие показатели являются характеристиками абразивных материалов?

а) пластичность, упругость

б) притираемость, теплостойкость

в) твердость, зернистость

1. Твердое тело, представляющее собой совокупность неориентированных относительно друг друга зерен-кристаллитов, представляет собой:
а) текстуру;
б) поликристалл;
в) монокристалл;
г) композицию.

2. Вещество, состоящее из атомов одного химического элемента, называется:
а) химически чистым;
б) химически простым;
в) химическим соединением.

3. Укажите основные характеристики структуры материала:
а) концентрация носителей заряда;
б) степень упорядоченности расположения микрочастиц;
в) электропроводность.

4. Явление, при котором вещества, состоящие из одного и того же элемента, имеют разные свойства, называется:

5. Способность металлов увеличивать свои размеры при нагревании, называется:

в) Тепловое (термическое) расширение

6. Явление разрушения металлов под действием окружающей среды, называется:

7. Какой греческой буквой обозначается предел прочности?

8. Способность металлов сопротивляться вдавливанию в них какого либо тела, называется:

9. Свойства материалов, характеризующие их поведение при обработке, называются:
а) эксплуатационными;
б) технологическими;
в) потребительскими;
г) механическими.

10. Для повышения устойчивости материалов к воздействию окружающей среды могут использоваться следующие покрытия:
а) резистивные;
б) магнитодиэлектрические;
в) полимерные;

11. Химические свойства материалов определяются:
а) элементарным химическим составом;
б) типом химической связи;
в) концентрацией носителей заряда.

12. Какие механические свойства конструкционных материалов должны быть максимальны:
а) прочность;
б) хрупкость;
в) пластичность.

13. Явление сверхпроводимости состоит в том, что у отдельных материалов при температуре ниже некоторой критической точки происходит обращение в нуль следующего параметра:
а) теплопроводности;
б) сопротивления;
в) светопропускания;
г) твердости.

14. В сером чугуне углерод находится в

а) В виде графита

б) В виде цементита

15. Сплав железа с углеродом, при содержании углерода менее 2%, называется:

16. Что обозначает цифра в этой марке стали Ст.4?

а) Количество углерода 0,4%

17. Какая из этих сталей полуспокойная?

18. Нагрев изделия до определенной температуры, выдержка при этой температуры и медленное охлаждение, это

19. Нагревание стального изделия в среде легко отдающей углерод

(древесный уголь), это

20. Одновременное насыщение поверхности стального изделия углеродом

а) Сплавы магния с алюминием

б) Сплавы алюминия с кремнием

в) Сплавы меди с цинком

22. Какая из латуней содержит 58% меди, 2% марганца, 2% свинца и 38% цинка?

23. Слоистая пластмасса на основе фенолоформальдегидной смолы и листов

24. Полипропилен, полистирол относят к:

а) Термопластичным пластмассам

б) Термореактивным пластмассам

25. Что называется матрицей?

а) армирующий элемент, равномерно распределенный в объеме материала

б) связующий непрерывный компонент во всем объеме материала

1. Кристалл формируется путем правильного повторения микрочастиц

(атомов, ионов, молекул) только по одной координате:
а) верно;
б) верно только для монокристаллов;
в) неверно;
г) верно только для поликристаллов.

2. Вещество, состоящее из однородных атомов или молекул, и содержащее некоторое количество другого вещества, не превышающее заданного значения, называется:
а) химически чистым;
б) химически простым;
в) химическим соединением.

3. Способность некоторых твердых веществ образовывать несколько типов кристаллических структур, устойчивых при различных температурах и давлениях, называется:
а) полиморфизмом;

б) поляризацией;
в) анизотропией;
г) изотропией.

4. Вещество, в состав которого входят два или несколько компонентов,

в) Кристаллической решеткой

5. Какого металла удельный вес больше?

6. Механические свойства металлов это:

а) Кислотостойкость и жаростойкость

б) Жаропрочность и пластичность

в) Теплоемкость и плавление

7. Способность металлов, не разрушаясь, изменять под действием внешних сил свою форму и сохранять измененную форму после прекращения действия сил, называется:

б) Пределом прочности

8. Способность металлов не разрушаться под действием нагрузок в условиях высоких температур, называется:

9. Проявлением какого вида свойств материалов является стойкость к термоударам:
а) механических;
б) химических;
в) теплофизических;
г) химических.

10. Самопроизвольное разрушение твердых материалов, вызванное химическими или электрохимическими процессами, развивающимися на их поверхности при взаимодействии с внешней средой, называется:
а) коррозией;
б) диффузией;
в) эрозией;
г) адгезией.

11. Какое из утверждений является верным:
а) скорость коррозии повышается при повышении температуры окружающей среды;
б) скорость коррозии повышается при понижении температуры окружающей среды;
в) скорость коррозии не зависит от температуры окружающей среды.

12. Какая из групп конструкционных материалов может быть подвергнута термообработке с целью повышения прочности:
а) слоистые пластики;
б) металлические сплавы;
в) термореактивные полимеры;
г) волокнистые материалы.

13. Особенностью сплавов «с памятью» является способность восстанавливать после пластической деформации (в цикле нагрев-деформация-охлаждение-нагрев):
а) исходную форму;
б) исходное сопротивление;
в) исходную магнитную проницаемость;
г) исходный химический состав.

14. Для переработки на сталь идет:

а) Литейный чугун

б) Доменные ферросплавы

15. «Вредные» примеси в сталях, это:

а) Сера и фосфор

б) Марганец и кремний

в) Железо и углерод

16. Какая из этих сталей легированная?

17. Какая из этих сталей имеет 0,42% углерода, марганца менее 2%, кремния 2%,

18. Нагревание изделие до определенной температуры, выдержка и быстрое

охлаждение с помощью охлаждающей среды, это

19. Неравномерное распределение химических элементов, составляющих сталь,

по всему объему изделия, называется

20. Закалка и последующий отпуск, это

а) Термическая обработка

в) Термическое улучшение

а) Сплавы магния с алюминием

б) Сплавы алюминия с кремнием

в) Сплавы меди с цинком

22. Какая из бронз содержит 5% олова, 6% цинка, 5% свинца и 84% меди?

23. Слоистая пластмасса на основе фенолоформальдегидной смолы и листов

24. По способу получения связующего вещества пластмассы классифицируют:

а) Термопластичные и термореактивные

б) Полимеризационные и поликонденсационные

в) Электроизоляционные и теплоизоляционные

25. Композиционные материалы состоят из двух компонентов:

Источник

Поделиться с друзьями
Металл
Adblock
detector