Jacek Baszkiewicz - Korozja Materiałów, Podręczniki
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->UOpiniodawcaJf ^Elllna Lunerska-BorowieckaM ^ .S S iOi\OpracowaniaredakcyjneAnnaFIJtwtkt-MakowskaB i b l i o t e k aG łów naPolitechniki Szczecińskiej8 O*)i(0 11 - 0 0 8 8 8 0 - 0 0 - 0Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006tliwńr w całości ani we fragmentach nie może być powielany ani rozpowszechniany za pomocąurządzeń elikironlcznych, mechanicznych, kopiujących, nagrywających i innych bez pisemne) zgodyposiadacza praw autorskichSPIS TREŚCIPrzedmowa.................................................................................................................................Zestawienie stosowanych symboli ...........................................................................................1. W STĘP.................................................................................................................................1.1. Definicje i klasyfikacja zjawisk korozyjnych.............................................................1.2. Straty wywołane zniszczeniami korozyjnymi ..........................................................2. ELEKTROCHEMICZNE ASPEKTY PROCESÓWKOROZYJNYCH...........................2.1. Uwagi ogólne ..............................................................................................................2.2. Wprowadzenie..............................................................................................................2.2.1. Elektroda. Reakcja elektrodowa. Ogniwo ......................................................2.2.2. Budowa elektrochemicznej warstwy podwójnej ................ ..................2.2.3. Potencjał elektrodowy.Prąd wymiany...............................................................2.3. Rodzaje elektrod (pótogniw).......................................................................................2.3.1. Elektrody pierwszego rodzaju .........................................................................2.3.2. Elektrody gazow e..............................................................................................2.3.3. Elektrody drugiego rodzaju .............................................................................2.3.4. Elektrody redoksy ...........................................................................................2.4. Polaryzacja elektrod................................................. '. ................................................2.4.1. Pojęcia podstawowe.........................................................................................2.4.2. Nadnapięcie aktywacyjne ................................................................................2.4.3. Nadnapięcie dyfuzyjne ....................................................................................2.4.4. Nadnapięcie omowe (oporowe) ......................................................................2.5. Elektrody mieszane (zwarte ogniwakorozyjne)..........................................................2.6. Ogniwa stężeniowe .....................................................................................................3. TERMODYNAMICZNE ASPEKTY PROCESÓWKOROZYJNYCH ...........................3.1. Uwagi ogólne ........................................................................3.2. Wykresy Pourbaix.......................................................................................................3.2.1. Wykres Pourbaix dla żelaza.............................................................................3.2.2. Wykres Pourbaix dla miedzi ...........................................................................3.2.3. Wykres Pourbaix dla cynku..............................................................................3.2.4. Wykres Pourbaix dla glinu .............................................................................3.^.5. Wykres Pourbaix dla cyny ..............................................................................3.2.6. Wykres Pourbaix dla tytanu..............................................................................3.2.7. Wykres Pourbaix dla chrom u............................................................................3.3. Interpretacja wykresów................................................................................................679912141414141518222224262728283538434449535354566570717374757734. STAN PASYWNY M ETALI..............................................................................................5. TYPY KOROZJI .................................................................................................................5.1. Korozja galwaniczna ....................................................................................................5.2. Korozja równomierna....................................................................................................5.3. Korozja szczelinowa ....................................................................................................5.4. Korozja wżerowa...........................................................................................................5.5. Korozja międzykrystaliczna..........................................................................................5.6. Korozja selektywna ......................................................................................................5.7. Korozja naprężeniowa .................................................................................................5.8. Korozja zmęczeniowa....................................................................................................5.9. Korozja wodorowa........................................................................................................5.10. Specyficzne aspekty korozji w poruszającym się środowisku korozyjnym .........6. KOROZJA MIKROBIOLOGICZNA METALI ...............................................................6.1. Uwagi ogólne ..............................................................................................................6.2. Biofilm i jego rola w korozji mikrobiologicznej ......................................................6.3. Główne rodzaje bakterii odpowiedzialnych za korozję metali .................................6.4. Metody zapobiegania korozji mikrobiologicznej ......................................................7. KOROZJA CHEMICZNA...................................................................................................7.1. Uwagi ogólne ...............................................................................................................7.2. Mechanizm utleniania metali w wysokich temperaturach ........................................7.3. Utlenianie żelaza w podwyższonych temperaturach .................................................7.4. Rodzaje procesów korozji wysokotemperaturowej ....................................................7.5. Korozja metali w środowisku organicznym...............................................................8091911011051091171201241371411471521521531561631661661671751791828. KOROZJA W CIEKŁYCH METALACH......................................................................... 1869. METAL A ŚRODOWISKO................................................................................................9.1. Wpływ stężenia utleniacza na szybkość korozji m e ta li.............................................9.2. Wpływ ruchu środowiska na szybkość korozji m etali...............................................9.3. Wpływ temperatury na szybkość korozji m etali........................................................9.4. Wpływ pH na szybkość korozji m e tali.......................................................................9.5. Wpływ jonów agresywnych na szybkość korozji metali ..........................................18918919119319419610. ODPORNOŚĆ KOROZYJNA WYBRANYCH TWORZYW METALICZNYCH......... 19710.1. Uwagi ogólne ............................................................................................................ 19710.2. Żelazo i stale niskostopowe....................................................................................... 19910.3. Stale odporne na korozję.............................................................................................. 20310.4. Miedź i jej stopy .......................................................................................................... 20510.5. Glin i jego stopy .......................................................................................................... 20910.6. Tytan i jego stopy ........................................................................................................21210.7. Nikiel i jego stopy ........................................................................................................21410.8. Cynk i jego sto p y .......................................................................................................... 21711. METODY OCHRONY METALI PRZED KOROZJĄ ....................................................21911.1. Stosowanie materiałów o większej odporności na k o ro zję ..................................... 21911.1.1. Ogólne kryteria doboru materiału..................................................................21911.1.2. Stale stopowe odporne na korozję (SO N K ).................................................... 22211.2. Modyfikacja środow iska...............................................................................................22411.3. Powłoki ochronne.......................................................................................................... 23111.4. Ochrona elektrochemiczna............................................................................................ 236411.4.1. Ochrona kutodowa............................................................................................23611.4.2. Prądy błądzące .................................................................................................24311.4.3. Ochrona anodowa ............................................................................................24411.5. Wpływ projektowania konstrukcji na jej odporność korozyjną............................24512. KOROZJA TWORZYW SZTUCZNYCH........................................................................... 24913. KOROZJA CERAMIKI ........................................................................................................25313.1. Korozja betonów ..........................................................................................................25313.2. Korozja ceramiki przemysłowej ................................................................................... 25814. METODY BADAŃ KOROZYJNYCH ................................................................................ 26114.1. Sposoby badania zniszczonych elementów.................................................................. 26114.2. Badania laboratoryjne...................................................................................................26314.2.1. Badania bezprądowe ....................................................................................... 26314.2.2. Badania elektrochemicznestałoprądowe.......................................................... 26414.2.3. Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna .............................................27314.3. Badania nieniszczące ...................................................................................................28114.3.1. Badania akustyczne ......................................................................................... 28114.3.2. Badania szumu elektrochemicznego................................................................28314.4. Metody badań szybkości korozji stosowane w praktyce przemysłowej ................ 28315. ZESTAWIENIE SKŁADÓW CHEMICZNYCH MATERIAŁÓW, KTÓRYCH SYMBOLI LUB NAZW UŻYWANO W TEKŚCIE .................................................................. 28516. ZADANIA DO ROZWIĄZANIA......................................................................................... 287LITERATURA .............................................................................................................................2915PRZEDMOWANiniejsza pozycja wydawnicza, zatytułowana „Korozja materiałów”, jest rozwiniętą wersją skryptu„Podstawy korozji materiałów”, wydanego przez Oficynę Wydawniczą PW w roku 1997.Aktualna edycja jest adresowana głównie do studentów, którzy w programie nauczania mająprzedmioty dotyczące problemów korozji metali i innych tworzyw konstrukcyjnych (ceramiki,tworzyw sztucznych). Ze względu na szeroki zakres omawianych zagadnień związanych zkorozją materiałów może być również przydatny dla pracowników naukowych oraz pracowników przemysłu zajmujących się zawodowo tą problematyką.Autorzy starali się, aby czytelnik uświadomił sobie, żc odporność korozyjna materiału niejest cechą niezmienną, lecz zależy od jego struktury oraz w bardzo dużej mierze od składuchemicznego i innych parametrów środowiska. Autorzy pragnęli, aby studenci zrozumieli mechanizm procesów korozyjnych i nie zadowalali się tylko opisem zjawisk, lecz starali się zrozumieć dlaczego i w jaki sposób zachodzą.Uważnego czytelnika może dziwić duża ilość powtórzeń tych samych zagadnień w różnychmiejscach skryptu, jest to jednak postępowanie zamierzone, mające na celu wskazanie istniejących powiązań poszczególnych zjawisk oraz lepsze zrozumienie i utrwalenie przedstawianychzagadnień.W skrypcie uwzględniono obecnie obowiązujące normy, co jest szczególnie ważne, ponieważ wiele norm uległo zmianie w związku z ich dostosowaniem do standardów europejskich.W stosunku do skryptu „Podstawy korozji materiałów” wprowadzono wiele nowych rysunków i fotografii, które — zdaniem autorów —powinny pomóc w lepszym zrozumieniu omawianego materiału.Znaczącym zmianom i rozwinięciu uległy rozdziały: Korozja mikrobiologiczna metali,Korozja chemiczna, Odporność korozyjna niektórych tworzyw konstrukcyjnych, Korozja tworzyw sztucznych, Korozja tworzyw ceramicznych oraz Metody badań korozyjnych.W skrypcie zamieszczono podstawowe wiadomości z dziedziny elektrochemii, potrzebne dozrozumienia mechanizmu i kinetyki procesów elektrochemicznych towarzyszących korozjimetali. W części poświęconej termodynamice procesów korozyjnych omówiono sposób tworzenia i interpretacji wykresów Pourbaix na przykładzie metali znajdujących zastosowanie w technice. Przy omawianiu różnych typów zniszczeń korozyjnych przedstawiono aktualne teoriewyjaśniające przebieg opisywanych zjawisk. Przedstawiono wpływ różnych czynników środowiska, takich jak: temperatura, obecność jonów agresywnych itp., na odporność korozyjnąmetali. Podano zasady korozji chemicznej metali zachodzącej w wysokich temperaturach i środowiskach organicznych. Omówiono podstawy ochrony metali przed korozją. Podano elementarne wiadomości dotyczące korozji mikrobiologicznej oraz korozji materiałów ceramicznychi tworzyw sztucznych. Opisano również najczęściej stosowane metody badań korozyjnych. Nazakończenie, zamieszczono kilka zadań do samodzielnego rozwiązania.6
[ Pobierz całość w formacie PDF ]