Курсовая работа: Датчики скорости коррозии как элементы АСУ общей системы мониторинга

,

где .

Таким образом,

Из последнего уравнения видно, что коррозия металла протекает самопроизвольно при условии, что равновесный потенциал окислителя более положителен, чем равновесный потенциал металла .

ВИДЫ КОРРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ

Коррозия, в зависимости от природы металла, агрессивной среды и других условий, приводит к различным видам разрушений. На рис. 1 представлены разрезы через прокорродировавший образец металла, показывающие возможные изменения рельефа поверхности в результате коррозии.

Рис 1. Схематическое изображение различных видов коррозии:

А – равномерная коррозия; Б – коррозия пятнами; В, Г – коррозия язвами; Д – точечная коррозия (питтинг); Е – подповерхностная коррозия; НН – исходная поверхность металла; КК – рельеф поверхности, измененный вследствие коррозии.

Иногда коррозия протекает со скоростью, почти одинаковой по всей поверхности; в таком случае поверхность становится только немного более шероховатой, чем исходная (рис. 1А) Часто наблюдается различная скорость коррозии на отдельных участках: пятнами (рис. 1Б), язвами (рис. 1В и 1Г). Если язвы имеют малое сечение, но относительно большую глубину, (рис. 1Д), то говорят о точечной коррозии (питтинг). В некоторых условиях небольшая язва распространяется вглубь и вширь под поверхностью (рис. 1E).

Неравномерная коррозия значительно более опасна, чем равномерная. Неравномерная коррозия, при сравнительно небольшом количестве окисленного металла, вызывает большое уменьшение сечения в отдельных местах. Язвенная или точечная коррозия могут привести к образованию сквозных отверстий, например в листовом материале, при малой потере металла.

Приведенная классификация, конечно, условна. Возможны многочисленные формы разрушения, лежащие между характерными типами.

Рис. 2. Межкристаллитная коррозия.

Некоторые сплавы подвержены своеобразному виду коррозии, протекающей только по границам кристаллитов (рис. 3), которые оказываются отделенными друг от друга тонким слоем продуктов коррозии (межкристаллитная коррозия). Здесь потери металла очень малы, но сплав теряет прочность. Это очень опасный вид коррозии, который нельзя обнаружить при наружном осмотре изделия.

Следует понимать, что в зависимости от преобладания того или иного вида коррозии применяют тот или другой датчик, со свои принципом действия.

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ

Согласно ГОСТ 5272-68, 9020-74, 17332-71 и литературным сведениям процесс коррозии металлических материалов оценивают с учетом следующих количественных показателей (или методов):

1. Средняя скорость коррозии (коррозионные потери единицы поверхности металла в единицу времени):

где m₀ , m₁ m₂ – масса образца соответственно исходного, после коррозионного испытания и с продуктами коррозии; S₀ – площадь, м² ; τ – время, ч.

По величине средней скорости коррозии находят балл, характеристику устойчивости металла и коррозионную активность среды. Используя этот метод, не представляется возможным сравнить между собой коррозионную стойкость металлов, сталей и сплавов с различной плотностью.

2. глубинный показатель коррозии П (т.е. глубину коррозионного разрушения металла в единицу времени) учитывает плотность материала и выражается уравнением

где ρ – плотность материала г/см³ ; средняя скорость коррозии, г/(м² ·ч).

3. Механический показатель коррозии – изменение какого-либо показателя механических свойств металла, %:

где предел прочности; Р₀ – разрушающая нагрузка до коррозии; S₀ начальная площадь сечения образца; предел прочности металла после коррозии; Р₁ разрушающая нагрузка после коррозионного испытания в течение τ, ч.

4. Измерение электрического сопротивления образца: