【Версия для специалистов по коррозии】Ежедневный вопрос 20170721: Какие существуют виды локальной коррозии?

Локальная коррозия делится на такие основные типы, как коррозия в электрохимических парах, поровая коррозия, коррозия в щелях, коррозия вдоль граней кристаллов, коррозия под действием износа, напряженно-коррозионное разрушение, усталостная коррозия, селективная коррозия и другие.

межкристаллическая коррозия, подповерхностная коррозия, поровая коррозия, коррозия с образованием пор в пленке

межкристаллическая коррозия, подповерхностная коррозия, пузырчатая коррозия, коррозия в виде пор в пленке и т. д

1 Пунктирная коррозия. Пунктирная коррозия также называется коррозией в виде ямок или мелких отверстий. 　　 2 Коррозия в зазорах. В электролите между поверхностями металлов или между металлом и неметаллом образуются узкие зазоры. Перемещение соответствующих веществ внутри этих зазоров затрудняется, что приводит к формированию градиентов концентрации. В результате возникает локальная коррозия; такой вид коррозии называется коррозией в зазорах. 3 Коррозия под действием напряжений — это явление хрупкого разрушения материала при нахождении его в определенной коррозионной среде и под действием статических растягивающих напряжений (включая остаточные напряжения, возникающие в результате внешних нагрузок, тепловых напряжений, холодной/теплой обработки, сварки и т. д., а также напряжения, возникающие из-за проникновения продуктов коррозии в трещины). Такое разрушение происходит при значениях напряжений, меньших предела прочности материала. Это явление называется коррозией под действием напряжений. 　 4 Коррозионная усталость. Коррозионная усталость возникает под действием совместного воздействия коррозионной среды и циклических напряжений. Это снижение устойчивости к коррозионной усталости, вызванное действием коррозионных факторов, называется коррозионной усталостью. Значение напряжения, приводящего к усталостному разрушению, ниже предела пластичности; усталостное разрушение происходит только при значении напряжения, превышающем определенное критическое значение (предел усталости или продолжительность службы при усталости). В то же время коррозионная усталость может привести к разрушению даже при очень низких напряжениях, поэтому она представляет серьезную опасность. 　 5 Коррозия межкристаллических зон. Коррозия межкристаллических зон – это вид локального коррозионного разрушения, при котором металл под действием определенных коррозионных сред подвергается разрушению вдоль границ между кристаллами, в результате чего теряется способность кристаллов к соединению друг с другом. 6 Равномерная коррозия. Равномерная коррозия – это процесс коррозии, при котором на всей поверхности металла, находящейся в контакте с окружающей средой, происходит разрушение примерно с одинаковой скоростью. 7 Износно-коррозионное разрушение (эрозия) Процесс разрушения материала, возникающий в результате совместного действия износа и коррозии, называется износно-коррозионным разрушением. 8. Водородная хрупкость: когда металлические материалы, особенно титан, поглощают водород, образуются хрупкие гидриды, что приводит к снижению их механической прочности

Разрушение под действием коррозии при напряжении (SCC): это общий термин, описывающий процесс разрушения сплавов, находящихся под действием напряжений, в коррозионной среде в результате распространения трещин. При разрушении под действием коррозии при напряжении наблюдается хрупкий тип разлома, однако этот процесс может происходить и в материалах с высокой прочностью. Для возникновения такого разрушения необходимы растягивающие напряжения (будь то остаточные или внешние, или оба вместе), а также наличие определенной коррозионной среды. Распространение трещин происходит примерно перпендикулярно направлению растягивающих напряжений. Значение напряжения, необходимое для разрушения материала, при наличии коррозионной среды, значительно меньше, чем при отсутствии такой среды. На микроуровне трещины, проходящие через кристаллы, называются межкристаллическими трещинами, а трещины, распространяющиеся вдоль границ кристаллов, — внекристаллическими трещинами. Когда разрушение под действием коррозии при напряжении достигает определенной глубины (то есть когда напряжение на поперечном сечении материала достигает значения, необходимого для его разрушения в условиях воздуха), материал разрушается по обычному механизму (в материалах с высокой прочностью это происходит в результате объединения микродефектов). Следовательно, на поперечном сечении деталей, разрушенных под действием коррозии при напряжении, будут присутствовать участки, характерные для этого процесса, а также участки, связанные с объединением микродефектов.

Точечная коррозия: это форма локальной коррозии. Межкристаллическая коррозия: границы между кристаллами представляют собой зоны с различной кристаллографической ориентацией кристаллов; поэтому это благоприятные условия для накопления растворенных элементов в стали или для осаждения металлических соединений (например, карбидов и δ-фазы). Поэтому в некоторых коррозионных средах границы между кристаллами могут подвергаться коррозии первыми. Такой тип коррозии называется межкристаллической коррозией. Большинство металлов и сплавов могут подвергаться межкристаллической коррозии в определенных коррозионных средах.

Коррозия в щелях: это еще одна форма локальной коррозии. Она может возникать в щелях, где застаивается раствор, или в укрытых поверхностях. Такие щели могут образовываться на стыках металлов или металлов с неметаллами, например, в местах контакта с заклепками, болтами, прокладками, седлами клапанов, ослабленными поверхностными отложениями и морскими организмами.

Локальная коррозия включает в себя: точечную коррозию, катодно-анодную коррозию, коррозию в зазорах и её особый случай – нитевидную коррозию; межкристаллическую коррозию и её особый случай – коррозию в сварных швах; селективную коррозию; коррозию под действием напряжений; хлоридную коррозию; коррозию, вызванную водородом; образование пузырьков водорода; коррозию, связанную с водородом; усталостную коррозию; коррозию из-за трения; эрозионную коррозию и её особый случай – коррозию под действием пузырьков воздуха; абразивное износление и её особый случай – микроударную коррозию.

межкристаллическая коррозия, коррозия под действием напряжений, электрохимическая коррозия, точечная коррозия, коррозия в зазорах и т. д

коррозия точечного типа, коррозия в зазорах, межкристаллическая коррозия, селективная коррозия, коррозия под действием напряжений, турбулентная коррозия и т. д

Коррозия под действием напряжений, точечная коррозия, межкристаллическая коррозия, коррозия в зазорах

межкристаллическая коррозия, подповерхностная коррозия, пузырчатая коррозия, коррозия в виде пор в пленке и т. д

коррозия под действием точечных нагрузок, коррозия в зазорах, коррозия под действием напряжений, коррозионная усталость, межкристаллическая коррозия, коррозия из-за износа (эрозия, водородная коррозия)

Локальная коррозия, разрыв под действием напряжений (SCC): это общий термин, означающий постепенную деградацию сплавов, находящихся под действием напряжений, в коррозионной среде в результате распространения трещин. Разрыв от коррозии под действием напряжений характеризуется хрупкой структурой разлома, однако он также может возникать в материалах с высокой пластичностью. Необходимыми условиями для возникновения коррозионного разрушения под действием напряжений являются наличие растягивающих напряжений (будь то остаточные или внешние напряжения, или и те, и другие одновременно) и наличие определенной среды, способствующей коррозии. Формирование и распространение узоров происходит примерно перпендикулярно направлению растягивающих нагрузок. Значение напряжения, приводящее к коррозионному разрушению под действием напряжений, значительно меньше, чем значение напряжения, необходимое для разрушения материала в отсутствие коррозионного агента. В микромасштабе трещины, проходящие через кристаллы, называются трансгрэнулярными трещинами, а трещины, распространяющиеся вдоль границ кристаллов, — грэнулярными трещинами. Когда разрушение под действием коррозии достигает определенной глубины (то есть когда напряжения на поперечном сечении материала достигают значения, характерного для его разрушения в воздухе), материал разрывается по обычному механизму трещинования (в твердых материалах это обычно происходит в результате объединения микродефектов). Следовательно, сечение детали, разрушившейся в результате коррозионного разрыва под действием напряжений, будет включать участки, характерные для такого разрыва, а также участки, связанные с наличием микродефектов – так называемые «точки уязвимости».

①Пунктирная коррозия: Коррозия на небольших участках в виде точек или ямок называется пунктирной коррозией. Это форма коррозии, характеризующаяся высокой локализацией. Отверстия бывают разного размера; обычно диаметр поверхности отверстия равен или меньше его глубины. Маленькие, но глубокие отверстия могут привести к пробитию металлической пластины ； Коррозия порами обычно возникает на металлах, на поверхности которых имеется пассивирующий или защитный слой (например, нержавеющая сталь, титан и т. д.). ②Коррозия в щелях: на поверхности металла из-за наличия посторонних веществ или структурных особенностей образуются щели (например, под сварными швами, заклепками, прокладками или отложениями). Наличие таких щелей затрудняет перемещение веществ, способствующих коррозии, в растворе внутри них; коррозия металла в таких щелях называется коррозией в щелях. ③ Межкристаллическая коррозия: коррозия, происходящая вдоль границ кристаллов сплава, называется межкристаллической коррозией. Коррозия протекает от поверхности вглубь металла по границам кристаллов; снаружи не наблюдается никаких признаков этого процесса. Однако при использовании микроскопа для изучения структуры металла можно увидеть, что границы кристаллов имеют вид сетчатой структуры. Такая коррозия может привести к потере прочности металла, даже если с поверхности ничего не меняется, что в свою очередь может вызвать серьезные повреждения конструкций или оборудования. Межкристаллическая коррозия часто возникает в нержавеющей стали и никелевых сплавах. ④Нитевидная коррозия: когда металл, покрытый прозрачным лаком или краской, находится во влажной атмосфере, его поверхность подвергается коррозии из-за способности слоя краски пропускать воду и воздух. Продукты коррозии имеют вид нитевидных структур; такая форма коррозии называется нитевидной коррозией. Причиной его возникновения является воздействие влажной атмосферы; механизм заключается в действии концентрационного электрода кислорода. ⑤ Разрушение под действием напряжений: разрушение металлов и сплавов, происходящее при одновременном воздействии коррозии и растягивающих напряжений, называется разрушением под действием напряжений. Это самая опасная форма коррозии, но она возникает только при определенных условиях: во-первых, должно быть наличие растягивающих напряжений ； Во-вторых, существуют среды, способные вызвать коррозию под действием напряжений у данного металла ； В-третьих, сами металлы чувствительны к коррозии под действием напряжений. Например, «аустенитная нержавеющая сталь — хлорид-ионы», «углеродистая сталь — нитрат-ионы» и т. д. Формы трещин, возникающих в результате коррозии под действием напряжений, включают: межкристаллические разломы, происходящие вдоль границ кристаллов, и трансграничные разломы, проходящие через кристаллы; также существует смешанный тип таких трещин. Считается, что чистые металлы не подвержены коррозии под действием напряжений. Коррозия под действием напряжений возникает только у металлов или сплавов, содержащих примеси. ⑥ Коррозия электропарой: когда два металла находятся в коррозионном растворе, из-за разницы потенциалов между ними, при их контакте формируется электропара для коррозии. Более активные металлы растворяются в качестве анода, тогда как менее активные металлы (металлы с высокой стойкостью к коррозии) выступают в роли катода; при этом коррозия на них минимальна или вообще отсутствует. Этот вид коррозии называется электрохимической коррозией, или коррозией при контакте, а также двухметаллической коррозией. ⑦Водородная крехкость: явление, при котором металл становится более крехким из-за поглощения атомов водорода. Например, в стали элементы Bi, Pb, S, As способствуют возникновению водородной крехкости. ⑧ Коррозионная усталость: под действием высоких напряжений и коррозионной среды прочность и срок службы металла снижаются по сравнению с ситуацией без воздействия коррозии. Это явление называется коррозионной усталостью. Коррозионная усталость может возникнуть у любого металла в любой среде; не требуется наличия определенной комбинации материала и среды. ⑨ Эрозионная коррозия (коррозия под действием течения): когда раствор движется, твердые частицы, содержащиеся в растворе, разрушают защитную пленку на поверхности металла, в результате чего на участках, где пленка уничтожена, происходит коррозия. Форма его разрушения может быть локальной или равномерной. ⑩Эрозия под действием турбулентности (ударная коррозия): при высокой скорости потока раствора внезапные изменения геометрии металлических узлов или трубопроводов приводят к образованию турбулентностей на поверхности металла, что вызывает его разрушение. ⑾Кавитация (коррозия из-за пузырьков воздуха): когда скорость относительного движения металла и жидкости увеличивается, давление жидкости на некоторых участках поверхности металла падает ниже атмосферного давления при комнатной температуре. В результате происходит «кипение», образуются пузырьки. При разрыве этих пузырьков возникает ударная сила, которая приводит к появлению ячеистых повреждений на поверхности материала. Такое разрушение называется кавитацией. Давление ударной волны, возникающей при разрыве этих пузырьков, может достигать 4000 атмосфер, что способно разрушить защитную пленку на металле, вызвать его пластическую деформацию и даже разорвать частицы металла.

межкристаллическая коррозия, подповерхностная коррозия, поровая коррозия, коррозия с образованием пор в пленке

Коррозия от пор, коррозия в щелях, межкристаллическая коррозия, коррозионный разрушение под действием напряжений, коррозионная усталость, разрушение под действием водорода, селективная коррозия, коррозия из-за износа, коррозия с отслаиванием покрытия и другие виды

Также называется неравномерной коррозией. Коррозия некоторых участков металлической поверхности. Такие как межкристаллическая коррозия, подповерхностная коррозия, поровая коррозия, коррозия в виде пор в пленке и т. д. Хотя потеря веса при этом меньше, чем при равномерной коррозии, это все же представляет серьезную опасность, поскольку может привести к ослаблению металлической конструкции или к возникновению щелей в ней.

Коррозионное разрушение под действием напряжений, точечная коррозия, межкристаллическая коррозия, коррозионная усталость и коррозия в зазорах

коррозия под действием точечных нагрузок, коррозия в щелях, межкристаллическая коррозия, селективная коррозия, коррозия под действием напряжений, коррозионная усталость, турбулентная коррозия.

Существуют коррозия под действием электрохимических факторов, коррозия в зонах контакта, щелевая коррозия, коррозия под действием струйной среды, избирательная коррозия, разрушение под действием напряжений, межкристаллическая коррозия и нитевидная коррозия и т. д.