A szerkezet a fém és annak hatása a korróziós folyamatok

Korrózió és korrózióvédelem

A mechanizmus a felületen kialakuló vegyületek, ezek a fémhez, és befolyásolhatja a termék tulajdonságait a korróziós folyamatot. Viszont ezek a mutatók határozzák meg szerkezetét és összetételét a fém sokféleképpen.

A legtöbb fém kivéve fémüvegek egy olyan kristályos szerkezettel. A rácspontok elrendezett pozitív töltésű ionok és az elektronok szabadon mozoghasson a fém.

A rács, amely amellett, hogy a vertex-atomot vagy -iont forgalmas központjától úgynevezett test. Az ilyen kristályszerkezet a lítium-, nátrium-, kálium-, vanádium, króm, és vas (ig terjedő hőmérsékleten 900 ° C-on).

-vas (hőmérséklet-tartományban 900-1400 ° C).

A hatszögletű sejt egy hatszög alapon. Ezen elv szerint kristályosodni berillium, mangán, kadmium, titán és mások.

Különbséget kell szorosan csomagolt kristálytani síkja a rács.

Egyes esetekben, a krisztallográfiai szerkezete határozza meg a korrózióállóságát fémek és ötvözeteik.

A tényleges fémes anyagok általában polikristályos, azaz áll több egyedi kristályok, amelyek általában szabálytalan alakúak, és az úgynevezett krisztallitok vagy szemcsék. Ezzel szemben az ideális kristályrács amelyben atomok vannak elrendezve szigorúan periodikusan, a valódi kristályok mindig zavarai szerkezet szabályossága (rendezetlenné), amelyek úgynevezett hibák. A fő oka, hogy nem a valódi szerkezeti fémes anyagok ideálisak, kristályos állapotba, egyensúlyi körülmények között a fém kristályosodási, jelenlétében összetételében az ötvözés és a szennyező elemek, kristályrácsban deformáció miatt kitett a termék gyártása során mechanikai, termikus, sugárzás és egyéb tényezők.

Jelenleg, számos módja van a osztályozására hibák fém szerkezeti anyagok:

morfológiailag - külső, belső, végrehajtása, könyökök stb.;

eredetű (genetikai tulajdonságok) - öntés, hegesztés, termikus, deformáció, korrózió, stb .;

Szerkezeti jellemzők - repedések, pórusok, feleslegben fázis nemfémes zárványok, szemcsehatárok, stb .;

geometriai méretek - a makró (> 1 mm), mikro (

200-1000mkm) és szubmikron méretű (

0,1-200 mikron) hibák;

geometriai jellemzők - pontok, vonalak, kétdimenziós.

Hibák megváltoztatják kristályrétegeiben kívánt tulajdonságait fémek befolyásolja a kémiai és elektrokémiai tulajdonságokkal. Hibák szerkezet felé néző a fém felületén magas reaktivitás, és

Az első központok korróziót. Idegen koncentrálódik lineáris ficamok és szemcsehatárok lyukak. Ezek a szegregáció fokozhatja a fém oxidációjával, hogy megkönnyítsék a gödrök képződnek. Bármilyen heterogenitás egyaránt növeli a kémiai és elektrokémiai korrózió.

Négy alapvető típusa ponthibák - megüresedett, szubsztitúciós és interstitialis szennyező atomok Kificamodott atomok, Frenkel hibák. Pozíciók (ábra. 2.1, a) a leggyakrabban előforduló ponthibák és szabadon csomópontok a rács.

A formáció megüresedett az első helyen, hozzájárulnak a termikus rezgések az atomok. Pozíció is felmerülhetnek, ha kitéve fém stressz, sugárzás és mások. A formáció a kristályrács megüresedett torzul, és a mellette szomszédos atomokkal elmozdul az egyensúlyi helyzetben. Például, a fémek egy lapcentrált köbös (FCC) tömb van tolva, hogy a legközelebbi atomok 0,84% a atomközi távolságok (az irányt munkát), hogy a második réteg az atomok - 0,25% (az irányt a megüresedett), a harmadik réteg - 0,03% (felé Pozíció).

Technikailag tiszta fémek, amelyek magukban foglalják a szerkezeti anyagok mindig tartalmaznak a szennyező atomok szerkezetének bevezetésével és / vagy szubsztitúciójával (ábra. 2,1 g), amelyek nem csak a testi hibák, hanem a kémiai természetét. Szennyeződés atomok szubsztitúciós rácspontjain helyett az atomok az alapfém. Bemutatjuk szennyező atomok találhatók hézagai kristályrács (ábra. 2,1 g). A formáció az intersticiális atomok ötvözetek jelenik meg, ha az atomi átmérőjének aránya az elsődleges és az oldott fémek nem haladja meg a 0,59.

Hasonló hibák elmozdulnak atomok (2.1 ábra b.) - az atomok az alapfém, elmozdul a egyensúlyi pozíciók a közbeeső térben. Előnyös helyeken diszlokált atomok leginkább üregek térfogata, mert ebben az esetben a rács torzulás minimális lesz.

Oktatási megüresedett és kificamított atomok történhet egyidejűleg. Ebben az esetben, a pár képződik hibák, Frenkel hibák nevezett (ábra. 2.1). A szükséges energiát a formáció, lényegesen magasabb, mint az energia képződéséhez szükséges az egyes üres helyek vagy kificamodott tartalmaznak, ahol a koncentráció a Frenkel hibák fémes anyagok sokkal alacsonyabb, mint a többi pont hibák.

Ponthibák játszanak jelentős szerepet a folyamatban diffúziós fémionok a felületi oxid filmek.

Amikor a dopping ionok az adalékolás komponens tartalmazhat egy fém alapanyag rács, hogy szilárd oldatokat képeznek szubsztitúciós vagy helyettesítési.

(A jól lágy anyagot) a

Bean, ez az érték elérheti a tíz fok. Ebben az esetben a határok széles sávot zavarok kristályos

A magasabb az energia a kristályrács. Minden esetben, a rácsenergiája tartalmazó felületi hibák nagyobb, mint amely a lineáris hibák. A határ, amely az összes atomok egyidejűleg tartoznak mind egybefüggő kristályok (szem), az úgynevezett koherens (ábra. 2.2, b), egyébként inkoherens határon.

Kristályrács hibák a fém elősegíti a diffúzió és fázisátalakulás. Például, jól ismert megüresedett diffúziós mechanizmust, amikor atomjai ötvözőelemek vagy szennyeződéseket újra szétosztja a fém miatt a szekvenciális mozgását az üres helyek. Kölcsönhatása hibák, csökkenéséhez vezet kristályrácsban energiát, egy általános jelenség a fémes anyagok.

A fő része a fém szerkezeti anyagok által termelt olvasztására, amelynek a technológia a többlépcsős, és határozza meg a kívánt tulajdonságokkal az előállított anyag. A közös jellemzője a folyamatok az olvadó fémek és ötvözetek a hő az érc anyagok és félkész termékek magas hőmérséklet olvadáspontja feletti a legtöbb tűzálló alkotórész, majd lehűtés megszilárdulási hőmérséklet, és a további szobahőmérsékletre. Függése olvadási elemeket azok számok a periódusos rendszerben ábrán látható. 2.4.

A folyamat a megszilárdulása az olvadt fém megváltozása kíséri annak halmazállapotát folyadék szilárd anyagot kapunk. A szerkezet a rövid távú rendezettséget, amikor egy rendezett az atomok elrendezése csak a legközelebbi szomszédok (tipikus folyékony szervek vagy szilárd testek az amorf állapotban) megváltozik, míg a hosszú távú tartós rendezettségű szerkezet, amikor lényegében a teljes mennyisége az anyag figyelhető szabályos elrendezésben atomokat (jellemző kristályos szilárd anyagok).

A kötet a test során a megszilárdulás csökken 2-6%, ami annak köszönhető, hogy a csökkenés az atomközi távolságok. A hatás annál nagyobb, minél kompaktabb rács jellemző megszilárdult fém.

Csökkentésével a hangerőt a fémben, miközben az megszilárdul a valós szerkezet a rúd, általában jelen macrodefects-repedések, mosogatók, üreg. Továbbá macrodefects megszilárdult fémmel tartalmaz nagy mennyiségű mikro-hibák - állások, ficamok, rétegződési hibákat, interfészek.

Bármilyen típusú heterogenitás, mint például a készítmény, a szennyeződések jelenléte, maradó feszültség gócok vezetőképessége az egyes szakaszok, növekedéséhez vezet a korrózió mértéke. Ahhoz, hogy megszünteti vagy csökkenti ezeket jelenségek levezetésére gyártási műveletek, mint edzés, lágyítás, stb

A legtöbb fém szerkezeti anyagok többkomponensű ötvözetek, amelyek ötvöző (iktatták, hogy biztosítsa a szükséges tulajdonságok) és az extrinszik (alá tartozó ércanyag anyagokkal a folyamat olvasztás és a kohászati ​​eljárásokat) elemek. Összefogás a komponensek reagáltatásával ötvözet képezhet fázisok - homogén szerkezet (kristályszerkezet), és összetétele (komponens koncentrációja) régiók korlátos interfészek. Szerkezeti anyagok általában tartalmaznak több szakaszban, a relatív mennyisége ami változhat jelentősen.

A fázisokat állandó összetételű, vagy kémiai vegyületek úgynevezett intermetalloidami.

lapközepes köbös rács.

Szilárd oldatok létezhetnek az ötvözetben. A szilárd oldatok úgynevezett folyamatos, ha ki vannak alakítva bármilyen keverési arányban.

Megkülönböztetése helyettesítő és intersticiális szilárd oldatok. A megoldások helyettesítési atomok alkatrészekkel pótolni lehet az egymáshoz tetszőleges csomópont a rács. A megoldások bevezetésének oldott atomok található a hézagokban az oldószer rács.

Leírására használt ötvözetek vagy egyensúlyi fázisdiagram a képviselő diagramot a függőség a fázis szerkezetét, kémiai összetétele a hőmérséklettől.