Основни показатели за корозия и методи за оценка на устойчивостта на корозия
Корозията води до промени в масата; механични, електрически, оптични, електрохимични свойства; състав и структура, състояние на металната повърхност. Тези промени се характеризират устойчивост на корозия (химическа устойчивост на материалите). Устойчивост на корозия - способността на метала да се противопоставя на корозивните ефекти на околната среда.
Устойчивостта на корозия се определя качествено и количествено - въз основа на индикатори за корозия (скорост на корозия при определени условия, време до достигане на дадена степен на корозионни щети), полуколичествено - от група или точка на съпротивление съгласно 10-балната скала, приета в ОНД. Въз основа на тези показатели се определя експлоатационният живот, издръжливостта и надеждността на металните конструкции.
Корозивни ефекти или интегрални показатели за корозия отговарят на високоскоростни или диференциални показатели. Диференциалните индикатори се намират като съотношението на изменението на корозионния ефект или първото производно по графични или аналитични методи.
ДА СЕ показатели за качество корозия свързани:
- визуална оценка на устойчивостта на корозия - наблюдение на появата на проби с фотографиране, скициране или кратко описание и наблюдение на промените в корозивна среда;
- микропроучвания с цел установяване на естеството на разрушаването на корозията, наличието или отсъствието на локални увреждания от корозия (междузърнести, вдлъбнатини, корозионни напуквания и др.);
- използването на специални реактиви, които предизвикват оцветяване на анодните и катодни области на корозивната метална повърхност.
Между количествени показатели прекият и най-надежден начин за определяне на устойчивост на корозия е гравиметричен (тегловен) метод, въз основа на промяната в масата на пробите по време на изпитването. Определя се гравиметричният метод скорост на корозия -загуба на корозия за единица метална повърхност за единица време.
(Скоростта на корозия или скоростта на реакцията на метална йонизация се определя от броя на грам-частиците, реагиращи на металната повърхност за единица време. Тъй като металната повърхност има определен микрорелеф, площта на „видимия“ повърхността S, изчислена от геометричните размери, е по-малка от истинската повърхност S0, върху която металът взаимодейства с корозивната среда. Тези области са свързани със съотношението:, където q е коефициентът на грапавост. За идеално гладка повърхност (за например течен метал), коефициентът е равен на единица и S = S0. За твърдите метали q> 1. Стойностите на S0 и q са трудни за експериментално установяване, поради което, обикновено при изчисления, площта на Използва се „видимата“ повърхност S и броят на реагиралите атоми се заменя с масата на окисления метал.)
Използват се различни варианти на гравиметричния метод в зависимост от състоянието на продуктите на корозията. Специфични загуба на тегло на единица площопределя се по формулата:
, (1.2) където m0 - масата на пробата преди изпитване [килограма, r], mτ - маса на пробата след изпитване и отстраняване на продуктите от корозия [m 2]. Обикновено специфичната загуба на тегло се изразява в. За да се изчисли загубата на тегло чрез увеличаване на теглото на пробата, е необходимо да се знае съставът на корозионните продукти.
Когато се образуват лесно отстраними корозионни продукти (чрез механични, химични или електрохимични методи), използвайте отрицателен показател за изменение на масата, или скорост на корозия при определени условия:
, (1.3) където m0 и mτ са масата на пробата преди и след корозионни изпитвания и отстраняване на корозионни продукти, съответно, [g]; С - площта на окислената метална повърхност, [m 2]; τ - време за изпитване, [h]. (Този метод може да определи скоростта на непрекъсната, равномерна и неравномерна, локална и подпочвена корозия).
Ако върху металната повърхност се образуват трудно отстраними корозионни продукти, добре прилепнали към повърхността, тогава увеличаването на масата на пробата може да се използва за определяне положителен показател скорост на корозия: