Якої шкоди завдає корозія народному господарству?
Якщо нелегованої або слаболегірованних сталь, очищену від шару окалини, що утворився в процесі виготовлення, але не піддавалася більше ніякої поверхневої обробки, надати впливу атмосфери, то через нетривалий час її поверхню забарвиться в червоно-коричневий колір. Це утворилася іржа - матеріал корозійні. Корозія починається з поверхні і руйнує матеріал шляхом хімічних і електрохімічних реакцій з навколишнім середовищем. Спочатку це поняття відносилося тільки до руйнування металів, сьогодні ми вже говоримо і про корозії неметалевих предметів.
Корозія-це цілком природний процес. Кожна речовина прагне до свого початкового стану, так як з енергетичної точки зору ця форма найстабільніша, хоча і сама недосконала. Покажемо це на прикладі.
Залізна руда є вихідною формою стали. Щоб добути залізо і потім перетворити його в сталь, необхідно затратити енергію. Для видобутку 30 грамів заліза з його оксиду теоретично необхідно близько 50 ккал. Це відповідає витраті енергії на горіння 60-ватної електролампи протягом однієї години. Значить, залізо збагачене енергією в порівнянні з вихідним продуктом, воно знаходиться в певному впорядкованому стані. Тенденцію заліза до перетворення в свій оксид можна цілком зрозуміти, якщо згадати, що і в нашому повсякденному житті для підтримки будь-якого порядку необхідна витрата енергії, а інакше він перетвориться в безлад.
При цьому звільняється енергія, витрачена на виробництво сталі. Так як корозія протікає дуже повільно, то цю енергію, на жаль, не можна використовувати.
Застосовувана в якості основного конструкційного матеріалу нелегована сталь кородує практично при будь-яких кліматичних умовах. В даний час в НДР щорічно переробляється близько 6 млн. Тонн матеріалів, що містять залізо. Якщо проржавіє хоча б 3%, то в жертву корозії буде принесено 180 000 тон сталі. Металобрухт з іржею на поверхні може бути знову переплавлений в цінні сорти стали, проржавілий наскрізь-безповоротно втрачено. Проте шкода від корозії полягає не тільки у втраті матеріалу. Вироби, які зазнали корозії, або не в змозі далі виконувати свої функції, або взагалі повністю руйнуються, викликаючи тим самим аварії та інші настільки ж небажані наслідки. З народногосподарської точки зору перед антикорозійним захистом стоять три завдання:
по-перше, уникнути нещасних випадків і аварій на виробництві;
по-друге, як можна більше обмежити втрати вартості, яка міститься у виробах у вигляді матеріалізованої праці і витрат матеріалів; по-третє, прагнути до економії матеріалу, використовуючи полегшені конструкції, найкращим чином захищені від корозії.
У НДР через корозію щорічно втрачається близько 1 млрд. Марок. Це відповідає 1,5% національного доходу або, що буде наочніше, третини річної валової продукції хімічних заводів Буна, де працює 25 000 чоловік. Хоча на боротьбу з корозією виділяються значні суми, втрати від неї все одно істотні. Тільки первісна захист виробів обходиться НДР щорічно в 2 млрд. Марок, але без цих величезних витрат збиток від корозії був би ще більше. Таким чином, щоб зберегти сталь або залізо в тому метастабільних станів, в яке вони були приведені шляхом обробки, необхідні великі народногосподарські витрати.
Виникає при корозії гідрат оксиду заліза виступає в основному у вигляді двох кристалічних форм-стабільного гетиту oc-FeOOH і менш стабільного лепідокрокіта y-FeOOH.
Продукти корозії заліза, що містять крім цього ще магнетит FeO Fe2O3 і змінне кількість аморфних оксидів заліза, рівномірно розподіляються по всій поверхні металу. На відміну від цього на алюмінії і його сплавах продукти корозії утворюють окремі точки, так що місцями навіть виникають отвори. При особливих умовах корозія може пробийте і високолеговану сталь. Цей вид корозії дуже небезпечний, так як при відносно невеликій зміні маси і практично невидимих отворах ставиться під питання функціональна здатність, наприклад ємностей або трубопроводів.
Ще одна форма корозії вражає метал навіть під лакофарбовими шарами. Це ниткоподібна, або філігранна, корозія. Їй схильна насамперед нефарбовані або покрита лаком жесть. Так виникають вузькі червоно-коричневі неглибокі канавки з зеленню на кінцях [це оксид заліза (II)]. При цьому корозія рухається під шаром лаку, як личинка під корою. Через ниткоподібної корозії знижується в першу чергу декоративна цінність лакованих виробів.
«Матеріали майбутнього» Наступна сторінка >>>