2.3. Коррозионное разрушение

Коррозия – недопустимый вид поверхностного разрушения детали, происходящий в результате статичного химического взаимодействия металла с жидкой или газообразной средой. До 30% изделий из чёрных и цветных металлов выходят из строя по причине коррозии, причём 1/3 из них теряется безвозвратно.

Классификация видов коррозии:

1.По механизму протекания:

а) химическая, б)электрохимическая.

2.По хар-ру повреждаемости пов-ти

а) сплошная, б) местная.

3.По условиям протекания процесса

а) газовая, б) в электролитах, в) в неэлектролитах, г) почвенная,

д) контактная, е) биохимическая

При коррозии на пов-ти образуется плёнка толщиной до м. При толщине плёнки до 5 мм – она бесцветна, при большей толщине – приобрета-

ет окраску вследствие интерференции света. Скорость окисления во многом зависит от темпер-ры процесса. Скорость описывается законом Оррениуса:

, где

А – постоянная, W– энергия активации процесса окисления,

R– универсальная газовая постоянная, Т – абсолютная темпер-ра

Плёнки, образующиеся на пов-ти, могут либо препятствовать дальнейшему окислению, либо нет. Оценка данного св-ва производится с помощью Крите-

рия Пиллинга-Бедфорда: , гдеVок – объём окислов,Vме – объём металла, вступившего в реакцию.

Если , в поверхностном слое образуются растягивающие напряжения, плёнка становится пористой и плохо препятствует коррозии (дальнейшей).

Если образуется плёнка, хорошо защищающая поверхность от дальнейшей коррозии.

Если плёнка разрушается из-за значительных напряжений сжатия и теряет свои защитные свойства.

Особенностью электрохимической коррозии является протекание её в электролите.

2.4. Эрозионное разрушение.

Эрозия – поверхностное разрушение ДМ, вызванное воздействием динамических потоков газов, жидкостей, твёрдых частиц и электрических разрядов. В большинстве случаев при эрозии происходят недопустимые разрушения поверхности деталей.

Виды эрозии классифицируются по следующим признакам:

1.Механизму разрушения:

а) механо-химическая, б) микроударная,

в) термическая, г) электрическая.

2.Распределению на поверхности:

а) общая, б) местная.

3.Условию протекания:

а) газовая, б) абляция, в) гидроэррозия, г) абразивная,

д) кавитация, е) электрическая

Механохимический механизм эрозии заключается в активизации поверхностного слоя под воздействием среды, химического взаимодействии слоя с элементами окружающей среды, в результате чего образуется плёнка вторичных структур, которая и разрушается под действием потока внешней среды.

Микроударная эрозия наблюдается при воздействии твёрдых частиц потока, которых при локальном импульсном ударе вызывают пластичную деформацию, структурные или фазовые изменения в микрообъёмах и вырывание частиц метала с поверхности.

Термический механизм заключается в ослаблении связей частиц металла на поверхности при нагреве и последующим их уносе под действием горячего газового потока.

Электрический механизм имеет две разновидности: дуговую, искровую. В зоне прохождения искры или дуги температура металла превышает температуру плавления и кипения, в результате чего наблюдается испарение, выброс капель или перенос с анода на катод.

Гидроэррозия – разрушение от динамического потока жидкости. Ей подвержены лопаты гидротурбин, детали электронасосов, гребные винты.

Кавитация – процесс образования парогазовых пузырьков на поверхности детали с последующим их уничтожением в зоне повышенного давления, в результате чего образуется локальный гидравлический удар (элементы гидроприводов, гребные винты, крылья судов на во подводных крыльях).

Газовая эрозия – происходит под воздействием динамич. потоков газов. Ей подвергаются лопатки и сопла реактивных двигателей, газотурбинных двигателей, клапаны, цилиндры, поршни.

Абразивная эрозия – разрушение под действием потока абразивных частиц. В чистом виде встречается редко. В основном это гидроабразивная эрозия.

Абляция – разрушение неметаллических материалов в потоке раскалённых газов.