ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АККУМУЛЯТОРОВ

КОРРОЗИЯ МЕТАЛЛОВ

Термин коррозия означает разрушение металлов и сплавов вслед­ствие химического или электрохимического воздействия внешней среды. В соответствии с этим различают химическую и электрохи­мическую коррозию. 26

Под химической коррозией подразумеваются такие процессы разрушения металлов внешней средой, которые не сопровождаются прохождением через систему электричества. Химическая коррозия наблюдается, в частности, при действии иа металл сухих газов при высоких температурах и жидких неэлектролитов (беизии, керосии, масла, растворы неорганических веществ в органических раствори­телях и т. д.).

Электрохимическая коррозия охватывает такие процессы корро­зии, при которых разрушение металла сопровождается протекани­ем через систему электрического тока. Этот вид коррозии наблю­дается при действии иа металлы жидких электролитов или их паров.

Коррозионные разрушения по своему характеру классифициру­ются следующим образом:

Сплошная коррозия — относительно равномерное разрушение металла по всей поверхности. Примером данного вида коррозии может служить ржавление железа иа воздухе;

Местная коррозия или коррозия пятнами — разрушение охваты­вает лишь отдельные участки поверхности металла.

Коррозионное пятио в сечении может иметь относительно оди­наковую глубину или местами более глубокие впадииы. Этот вид местной коррозии является особенно опасным, так как может при­вести к излому детали.

Если коррозионное пятио занимает относительно малую площадь и простирается в основном в глубину, такой вид коррозии пятнами выделяется в отдельную группу и называется питтингом нли кор­розионной язвой.

Если эти язвы проходят почти насквозь через толщу металла, коррозия называется перфорирующей. Даииый вид коррозии встре­чается у листовых материалов.

Процесс электрохимической коррозии представляется следую­щим образом. Поверхность металла или сплава при соприкоснове­нии с раствором или влагой самопроизвольно поляризуется, причем потенциал поверхности иа различных участках оказывается разным. Благодаря этому иа поверхности металла или сплава возникают многочисленные гальванические элементы. В результате действия этих элементов происходит растворение отдельных участков поверх­ности, служащих анодами гальванических элементов.

Возникновение разности потенциалов иа поверхности металлов и сплавов происходит как вследствие физико-химической неодно­родности самого металла, так и корродирующей среды. Примерами такой неоднородности являются сплавы, полученные совместным плавлением различных металлов, окислы и загрязнения на поверх­ности образца, напряженные участки, места, деформированные в холодном состоянии, разность концентрации компонентов сплава и электролита на различных участках поверхности и т. д. Эти пред­ставления об электрохимической коррозии получили название тео­рии местных элементов.

Коррозия представляется как результат работы гальванических элементов, возникающих на поверхности корродирующего образца. При этом на аноде происходит процесс окисления — переход ме­талла в раствор, на катоде — взаимодействие ионов водорода с из­быточными электронами, пришедшими сюда от анода, образование молекул водорода и уход их в атмосферу.

В присутствии кислорода воздуха, частично растворенного в эле­ктролите, на катоде возможен процесс восстановления кислорода, протекающий по схеме

О -{- 2е —► О О + Н20 —.20Н~

Таким образом, электрохимическая коррозия состоит в проте­кании окислительно-восстановительных реакций на металле. Кор­родирующий участок поверхности металла (анод) окисляется (рас­творяется), и одновременно с этим процессом на катоде происхо­дит восстановление (выделение) водорода, кислорода или другого вещества из раствора.

Для протекания электрохимической коррозии необходимо разли­чие потенциалов анода фа° и катода фк° при отсутствии тока в цепи микроэлемента, т. е.

Коррозионный процесс может протекать при условии, что сРа<ТН2 ИЛИ <Ра<<Р°2>

Т. е. потенциал анода меньше, чем потенциал выделения водорода или восстановления (ионизации) кислорода в данных условиях.

В заключение необходимо отметить, что согласно современным представлениям переход металла в раствор в результате коррозии может протекать непрерывно и для него не требуется обязатель­ного наличия катодов, как самостоятельных фаз. Иными словами, коррозия совершенно чистого и однородного по составу металла возможна и без работы местных гальванических элементов.

Необходимо, однако, подчеркнуть, что наличие микроэлементов существенно ускоряет коррозионный процесс.