Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения icon

Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения




НазваРабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения
Сторінка3/11
Дата18.02.2014
Розмір1.35 Mb.
ТипРабочая программа
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


Например, на поверхности металла присутствует пленка лакокрасочного покрытия, не полностью покрывающая металлическое изделие, находящееся в растворе серной кислоты (рисунок 2.4).




20% Н2SO4

К

А

Рисунок 2.4 - Схема расположения анодных и катодных участков на поверхности корродирующего металла


На поверхности металла, покрытой лакокрасочной пленкой, будет протекать катодный процесс. Так как среда кислая, то катодной реакцией будет водородная деполяризация: К: Н+ + е → ½ Н2.

На металле без покрытия будет протекать анодная реакция, так как эта часть металлического образца более активна по отношению к поверхности, покрытой лакокрасочной пленкой. Если в качестве металла выбрано железо, то будет протекать следующая реакция анодного окисления:

А: Fe  Fe2+ + 2e .
^

Контрольные вопросы


1. Каково термодинамическое условие протекания электрохимической коррозии?

2. Сущность электрохимической коррозии и ее отличие от химической коррозии.

3. Понятие " местный гальванический элемент" и его отличие от обычного гальванического элемента. Причины его появления.

4. Схема работы коррозионного гальванического элемента.

5. Катодные процессы, их уравнения и условия протекания.

6. Как влияют примеси в стали (углерод, сера, фосфор) на скорость электрохимической коррозии?

7. Как влияет рН на скорость электрохимической коррозии?

8.Что такое пассивное состояние стали? При каких условиях металл способен пассивироваться?

2.3 Коррозия металлов в естественных условиях и специфических средах


Атмосферная коррозия. Классификация и механизм. Конденсация влаги на поверхности корродирующего металла. Характерные особен­ности и факторы атмосферной коррозии. Влияние влажности, газово­го и пылевого состава атмосферной коррозии на скорость коррозии. Продукты коррозии.

Грунтовая коррозия. Характерные особенности, процессы, иду­щие при коррозии.

Основные факторы, влияющие на скорость коррозии. Роль микроорганизмов.

Морская коррозия. Характерные особенности, процессы, идущие при коррозии. Основные факторы, влияющие на скорость коррозии. Биокоррозия и ее роль.

Коррозия металлов на металлургических предприятиях. Коррозия основных агрегатов - доменной печи, конвертера, электродуговых печей и др. Коррозия в термических отделениях, в литейных и прокатных цехах. Участки травления и электрохимической обработки изделий. Загрязнения окружающей среды выбросами и стоками металлургических предприятий и влияние этого загрязнения на коррозию металлов.

Питтинговая коррозия. Условия появления питтингов, этапы развития.

Межкристаллитная коррозия. Причины склонности хромистых и хромоникелевых сталей к межкристаллитной коррозии. Пути уменьшения склонности к межкристаллитной коррозии.

Литература  1-4.
^

Методические указания


При изучении материала этого раздела следует учесть, что все перечисленные случаи коррозии металла в условиях его эксплуатации характерны для сред, в которых чаще всего кислород выступает в роли окислителя. В этом случае уравнение катодного процесса:

К: O2 + 4e + 2H2O  4OH .


Вторая стадия коррозии соответствует реакции образования гидратированного оксида железа (ржавчины) Fe2O3∙nH2O:

2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe (OH)2 ;

4Fe (OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe (OH)3 ;

2Fe (OH)3  Fe2O3 + 3H2О .

Поэтому ржавчина на железе, полученная в разных условиях, имеет приблизительно одинаковые основные составляющие.

К высокоагрессивным атмосферным средам следует отнести условия работы металла в основных агрегатах металлургических предприятий: доменная печь, агломерационные машины и др., ввиду высокой температуры и высокого содержания отходящих газов SO2, H2S и др. Сюда же относят и условия травильных отделений, в которых агрессивной средой являются кислоты, расплавленные соли и щелочи.

К малоагрессивным производствам следует отнести метизное, тепловую прокатку и др., где по технологии не применяются высокие температуры и сильноагрессивные среды.

При изучении питтинговой и межкристаллитной коррозии следует учесть, что это местная коррозия, однако возможен переход к коррозионному растрескиванию, что приведет к разрушению всей конструкции при относительно небольшой потере собственно металла.
^
Контрольные вопросы

1. Механизм атмосферной коррозии.

2. Как зависит атмосферная коррозия от влажности воздуха?

3. Что общего в схемах атмосферной, грунтовой и морской коррозии?

4. Как влияют микроорганизмы на скорость грунтовой и морской коррозии?

5. Влияние вредных выбросов и стоков металлургического предприятия на коррозию металлов.

6. Какая крыша цеха, находящегося на территории металлургического завода, быстрее прокорродирует – чистая или покрытая слоем пыли? Почему?

7. Для каких металлов характерно питтингообразование?

8. Какой интервал температур опасен для хромистых сталей- с точки зрения склонности их к межкристаллитной коррозии?

9. Какие меры можно предпринять, чтобы уменьшить склонность хромоникелевых сталей к межкристаллитной коррозии?

10. Что такое коррозия блуждающими токами?


^ 2.4 Методы защиты металлов от коррозии

Коррозионная характеристика железа и углеродистых сталей. Легирование как метод защиты стали от коррозии. Коррозионно-стойкие сплавы железа и их применение в разных областях.

Изменение поверхности металла. Подготовка поверхности под покрытия: механическая, химическая, электрохимическая.

Сравнительная характеристика методов нанесения металлических покрытий на железные сплавы. Неметаллические и конверсионные по­крытия. Требования к ним и общая характеристика.

Обработка коррозионной среды. Защитные атмосферы при термообработке.

Замедлители коррозии металлов. Удаление агрессора из рабочей среды.

Электрохимическая защита. Протекторы, целесообразность их применения. Катодная и анодная защита.

Рациональное конструирование как способ защиты металлов от коррозии.

Литература 1-3.

Методические указания

Современная защита металлов от коррозии базируется на следующих методах:

- повышение химического сопротивления конструкционных материалов;

  • изоляция поверхности металла от агрессивной среды;

  • понижение агрессивности производственной среды;

  • снижение коррозии наложением внешнего тока (электрохимическая защита).

Эти методы можно разделить на две группы. Первые два метода обычно реализуются до начала производственной эксплуатации металлоизделия (выбор конструкционных материалов и их сочетаний еще на стадии проектирования и изготовления изделия, нанесение на него защитных покрытий). Последние два метода, напротив, могут быть осуществлены только в ходе эксплуатации металлоизделия (пропускание тока для достижения защитного потенциала, введение в технологическую среду специальных добавок-ингибиторов) связаны с какой-либо предварительной обработкой до начала использования.

При применении первых двух методов не могут быть изменены состав сталей и природа защитных покрытий данного металлоизделия при непрерывной его работе в условиях меняющейся агрессивности среды. Вторая группа методов позволяет при необходимости создавать новые режимы защиты, обеспечивающие наименьшую коррозию изделия при изменении условий их эксплуатации. Например, на разных участках трубопровода в зависимости от агрессивности почвы можно поддерживать различные плотности катодного тока или для разных сортов нефти, прокачиваемой через трубы данного состава, использовать разные ингибиторы.

Однако в каждом случае приходится решать, каким из средств или в каком их сочетании можно получить наибольший экономический эффект.

Широко применяются следующие основные решения защиты металлических конструкций от коррозии:

^ Защитные покрытия.

Металлические покрытия.

По принципу защитного действия различают анодные и катодные покрытия. Анодные покрытия имеют в водном растворе электролитов более отрицательный электрохимический потенциал, чем защищенный металл, а катодные - более положительный. Вследствие смещения потенциала анодные покрытия уменьшают или полностью устраняют коррозию основного металла в порах покрытия, т.е. оказывают электрохимическую защиту. Катодные покрытия могут усиливать коррозию основного металла в порах, однако ими пользуются, т.к. они повышают физико-механические свойства металла, например, износостойкость, твердость. Но при этом требуются значительно большие толщины покрытий, а в ряде случаев дополнительная защита.

Металлические покрытия разделяются также по способу их получения (электролитическое осаждение, химическое осаждение, горячее и холодное нанесение, термодиффузионная обработка, металлизация напылением, плакирование).

^ Неметаллические покрытия.

Данные покрытия получают нанесением на поверхность различных неметаллических материалов: лакокрасочных, каучуковых, пластмассовых, керамических и др.

Наиболее широко используются лакокрасочные покрытия, которые можно разделить по назначению (атмосферостойкие, ограниченно атмосферостойкие, водостойкие, специальные, маслобензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные, консервационные) и по составу пленкообразователя (битумные, эпоксидные, кремнийорганические, полиуретановые, пентафталевые и др.)

Покрытия, получаемые химической и электрохимической обработкой поверхности, представляют собой пленки нерастворимых продуктов, образовавшихся в результате химического взаимодействия металла с внешней средой. Поскольку многие из них пористые, они применяются преимущественно в качестве подслоя под смазки и лакокрасочные покрытия, увеличивая защитную способность покрытия на металле и обеспечивая надежное сцепление. Методы нанесения - оксидирование, фосфатирование, пассивирование, анодирование.

^ Обработка коррозионной среды с целью снижения коррозионной активности.

Примерами такой обработки могут служить: нейтрализация или обескислороживание коррозионных сред, а также применение различного рода ингибиторов коррозии, которые в небольших количествах вводятся в агрессивную среду и создают на поверхности металла адсорбционную пленку, тормозящую электродные процессы и изменяющую электрохимические параметры металлов.

^ Электрохимическая защита металлов.

Путем катодной или анодной поляризации от постороннего источника тока или присоединением к защищаемой конструкции протекторов, потенциал металла смещается до значений, при которых сильно замедляется или полностью прекращается коррозия.

^ Разработка и производство новых металлических конструкционных материалов.

Разработка новых материалов повышенной коррозионной устойчивости путем устранения из металла или сплава примесей, ускоряющих коррозионный процесс (устранение железа из магниевых или алюминиевых сплавов и т.д.), или введения в сплав новых компонентов, сильно повышающих коррозионную устойчивость (например, хрома в железо, марганца в магниевые сплавы, никеля в железные сплавы, меди в никелевые сплавы и т.д.).

^ Переход в ряде конструкций от металлических к химически стойким материалам.

Применение в приборах и конструкциях пластических высокополимерных материалов, стекла, керамики и других материалов.

^ Оптимизация эксплуатации металлических конструкций.

Рациональное конструирование и эксплуатация металлических сооружений и деталей (исключение неблагоприятных металлических контактов или их изоляция, устранение щелей и зазоров в конструкции, устранение зон застоя влаги, ударного действия струй и резких изменений скоростей потока в конструкции).

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Схожі:

Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconРабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения
«Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconРабочая программа соответствует рабочим программам дисциплины «Сопротивление материалов». Предназначена для студентов немеханических специальностей заочной формы обучения в нметАУ
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Сопротивление материалов» для студентов немеханических...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconРабочая программа соответствует рабочим программам дисциплины «Теоретическая механика». Предназначена для студентов немеханических специальностей заочной формы обучения в нметАУ
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Теоретическая механика» для студентов немеханических...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconРабочая программа соответствует рабочим программам дисциплины «Сопротивление материалов». Предназначена для студентов механических специальностей заочной формы обучения в нметАУ
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Сопротивление материалов» для студентов механических...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconНациональная металлургическая академия украины
«Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconНациональная металлургическая академия украины
«Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconРабочая программа и индивидуальные задания к изучению дисциплины "Физика" для студентов всех специальностей
Методические указания, рабочая программа и индивидуальные задания к изучению дисциплины “Физика” для студентов всех специальностей...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconМетодические указания и индивидуальные задания к изучению дисциплины «Металлургия чугуна» для студентов, обучающихся по направлению 050401 металлургия
Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания по дисциплине «Металлургия чугуна» для студентов по направлению...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconХарьковская национальная академия
Рабочая программа, методические указания к изучению курса и контрольные задания "Кабельные и воздушные линии" для студентов 4 курса...
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания к изучению дисциплины «Коррозия и защита металлов» для студентов направления 0904 металлургия заочной формы обучения iconМетодические указания по изучению разделов и контрольные задания
Программа, методические указания и контрольные задания по дисциплине «Технология материалов» для студентов специальности 050601 /Сост....
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи