Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Представленные возможности образования коррозионных элементов и имеющиеся механизмы коррозии ведут к различным формам коррозии. Они в основном зависят от величин устанавливающихся, потенциалов, условий поверхности анодных и катодных участков и характера воздействующей среды.
Равномерная коррозия поверхности
Равномерная коррозия поверхности появляется при равномерном распределении анодных и катодных областей по их месту и величине на поверхности металла (рис. 14.1.15). Износ можно устранить тогда, когда при данных условиях (ср. диаграмму Пурбэ) на металле образуется защитный покровный слой, который препятствует дальнейшему доступу коррозионной среды к поверхности металла.
Локальная коррозия
При образовании относительно небольших анодных поверхностных областей в катодном окружении создаются предпосылки для коррозионного разрушения при высоких плотностях тока, т.е. со сравнительно большой величиной износа. Такие условия могут устанавливаться разным способом. Сюда относятся локальные нарушения защитного оксидного покровного слоя или покрытий из более благородных металлов, чем основной материал.
Отложения на металлической поверхности и обусловленные конструкцией локальные покрытия ведут также к локальной коррозии в результате образования короткозамкнутых коррозионных элементов из-за появления участков с различным потенциалом под действием электролита (рис. 14.1.16).
Наконец, в форме коррозионной язвы возникает четко выраженная локальная коррозия, если электролит, содержащий галогениды, локально разрушает поверхностный слой, как это бывает особенно при наличии хлоридов. Другой формой локальной коррозии является линейная коррозия, появляющаяся при определенных условиях в зоне теплового влияния вдоль сварных швов.
Межкристаллитная коррозия
При этом виде селективной коррозии границы зерен представляют четко выраженные анодные области, которые подвергаются сильному воздействию. Благодаря этой форме воздействия металлы растворяются вдоль границ зерен (рис. 14.1.17). Опасность, вызванная межкристаллитным воздействием, например, у коррозионноустойчивых сталей, имеется тогда, когда из-за неправильной термообработки или из-за температурных влияний, например при сварке, когда границы зерен у пассивированного элемента, истощаются по Cr (пассивирующему элементу) и тем самым создаются предпосылки для селективного растравливания границ зерен.
Коррозионное растрескивание под напряжением и при вибрации (усталости, циклическом нагружении)
Эти виды коррозии обусловливают одновременное воздействие механической и коррозионной нагрузки. Исходным пунктом образования трещин часто являются насечки или локальные участки коррозии в поверхностном слое при одновременной механической нагрузке. В случае коррозионного растрескивания при вибрации (SWRK), т.е. коррозии при одновременной динамической нагрузке, поверхностный слой из-за усталостных полос скольжения прорывается (выдавливания и внедрения или интрузии и экструзии).
Находящиеся в движении полосы скольжения представляют зоны высокой активности, ведущие к разрыхлению материала. В условиях коррозионного растрескивания при вибрации уже не устанавливается определенный предел усталости. Разрушения коррозионным растрескиванием характеризуются чаще всего многочисленными Трещинами в различных плоскостях (рис. 14.1.18). Как при SWRK, так и при SpRK хлориды могут существенно способствовать вредному азотированию.
При коррозионном растрескивании под напряжением (SpRK) имеется статическая нагрузка, причем после локального разрушения поверхностного слоя и локальной трещины создается высокая чувствительность пластической зоны в вершине трещины. Благодаря электрохимическим реакциям в трещине коррозионная активность среды в вершине трещины сильно повышается вследствие снижения значения pH (рис. 14.1.19 и 14.1.20).
При коррозии под напряжением, так же как и при процессах ползучести, речь идет о длительной прочности до разрыва. Учитывая локально протекающие пластические процессы, которые существенно определяют растворение и развитие коррозии под напряжением, часто предпринимается испытание на чувствительность к коррозии под напряжением при постоянной скорости растяжения.
Водородная хрупкость
При коррозионных реакциях в водных растворах благодаря процессам диссоциации или самой коррозионной реакции образуется также атомарный водород. В частности, при коррозии по кислотному типу, при котором на поверхности металла разряжаются ионы водорода с образованием атомов водорода, которые могут восприниматься материалом. Такие условия бывают, например, при сопутствующих процессах. У высокопрочных сталей, а в настоящее время у так называемых активаторов, как, например, серного водорода или мышьяковистого водорода, опасность повреждения материала растворенным водородом особенно четко выражена.
Повреждение водородом происходит при этом за счет диффузии водорода в атомарной форме вдоль границ зерен в объеме материала. После внедрения происходит рекомбинация в H2, причем создается чрезвычайно высокое давление, взрывающее материал вдоль границ зерен.