GIÁO TRÌNH MÔN ĂN MÒN KIM LOẠI CHƯƠNG 4 CÁC DẠNG ĂN MÒN ĐIỆN HÓA

GIÁO TRÌNH MÔN ĂN MÒN KIM LOẠI CHƯƠNG 4 CÁC DẠNG ĂN MÒN ĐIỆN HÓA

Chươ ươ ng 4 CÁC D

CÁC DẠ Ạ NG ĂN MÒN ĐI NG ĂN MÒN ĐIỆ Ệ N HÓA

2 Ăn mòn tiếp xúc

(Galvannic)

• Kim loại hoặc hợp kim khác nhau được

dùng trong một kết cấu trong cùng một môi

trường ăn mòn

• Do tạo ra các pin ngắn mạch nên gây ra ăn

mòn.

• Có 2 yếu tố quan trọng

– 1 Điện trở của dung dịch: dung dịch điện ly có

điện trở lớn thì ảnh hưởng ngắn mạch giảm đi

song lại làm tăng ăn mòn cục bộ ở vùng tiếp xúc.

– 2 Tỷ lệ diện tích: kim loại có Ecorr âm hơn phải

có diện tích lớn hơn

• Ăn mòn cục bộ có thể do môi trường không đồng nhất Sự khác nhau về nồng độ khí ôxy hòa tan thì sẽ có một pin chânh lệch khí.

• A ăn mòn khe

• Sự nghèo ôxy giữa các mặt bích, trong các mặt zoăng, các vít tán có thể gây sự xâm thực cục bộ

• Toàn bộ quá trình ăn mòn khe có thể có thời gian tích lũy khá lâu.

• Bảo vệ: + Dùng các đệm ở mối nối mặt bích

+Dùng mối hàn thay cho mối tán

3 Ăn mòn do chênh lệch khí

b Ăn mòn đường mớm nước

• Tại biên giới ba pha: không khí, nước

và kim loại có thể tồn tại một pin hoạt động-thụ động do sự chênh lệch khí

gây ra

• Dưới lớp gỉ xốp và ở vùng biên giới có nhiều ôxy nên kim loại (thép) trở nên thụ động

• Bảo vệ: Dùng các vòng đại bằng cao su hoặc bằng chất dẻo

d Ăn mòn chân chim

• Lượng ăn mòn này thường ít gây thiệt hại, nó phụ thược vào lượng thâm

4 Ăn mòn lỗ

• Là một dạng xâm thực cục bộ tạo nên các lỗ

Độ sâu của lỗ có thể lớn hơn đương kính của nó

• Hình dáng lỗ phụ thuộc vào bản chất lớp

phủ bảo vệ

• A Các lớp phủ không dẫn điện

– Như: men tráng trên thép

– Kim loại có thể bị ăn mòn ỏ các chổ xốp, chỗ nứt của lớp phủ

– Tuy nhiên phản ứng anốt và catốt dẫn tới sự ăn mòn chỉ xảy ra ở phạm vi nhỏ

• Các lớp phủ kim loại (xi mạ )

Nếu lớp phủ có điện thế âm hơn kim loại nền ( kẽm

trên thép) thì không hình thành một lỗ nào ở các chỗ xốp, các phản ứng anốt chỉ xảy ra trên bề mặt của lớp phủ mà thôi.

Nếu lớp phủ có điện thế âm hơn kim loại nền (crôm/thép); Phản ứng catốt xảy ra trên bề mặt lớp phủ, phản ứng anôt xảy ra trên bề mặt không được bảo vệ nền với mật

độ dòng rất cao và các lỗ sâu được hình thành.

Các lớp phủ hữu cơ ( sơn/thép)

Thép đã sơn kín, tốt sẽ có điện thế dương hơn nơi xốp

hoặc hư hỏng dẫn đến ăn mòn lỗ gióng như lớp phủ kim loại

Tuy nhiên tốc độ phát triển phụ thuộc vào điện trở của màng sơn

– Đến nay vẫn chưa có một quan niệm rõ ràng về quá trình tạo thành lỗ.

Bảo vệ kim loại thụ động khỏi ăn

mòn lỗ

• 1 Lựa chọn kim loại: Một số hợp kim

có khả năng chống lại ảnh hưởng của ion halogen đặc biệt là hợp kim Titan

• 2 Thay đổi môi trường

– Làm giảm ảnh hưởng của ion halogen

như ion

OH-– Tăng tốc độ dòng chảy

– Giảm nghiệt độ môi trường

– Thay đổi điện thế điện cực

5 Ăn mòn tinh giới

• Ăn mòn tinh giới có liên quan đến sự

có mặt của các pha dị thể ở biên giới

hạt trong hợp kim đa tinh thể

• Bảo vệ:

• Tránh kết tủa hoăc tái hòa tàn cacbua bằng xử lý nhiệt

• Dùng thép không gỉ có chứa Titan

• Dùng thép không gỉ với hàm lượng

cacbon thấp hơn 0,03%C

6.Ăn mòn nứt do ứng lực

• Hầu hết kết cấu kim loại dùng trong kỹ

thuật đều có thể bị nứt rạn và sau đó bị gãy nếu chúng được dùng trong một môi trường

ăn mòn và dưới tác động của lực

• Nguyên nhân của hiện tượng này ít nhiều

do có phản ứng ăn mòn điện hóa

• Quá trình xảy ra trong pạm vi hẹp, tổn thất kim loại là rất nhỏ và vết rạn thường khó

nhìn thấy nên rất nguy hiểm (đặc biệt là

trong bình nén khí)

• Hiện tượng này rất phức tạp và chưa được tìm hiểu đầy đủ

Các biện pháp chống ăn mòn do ứng lực

•A Thay đổi điều kiện ứng lực

•Giảm cường độ ứng lự trên bề mặt kim loại

•Xử lý nhiệt để giải phóng nội ứng lực

•B Thay đổi môi trường ăn mòn

•C thay đổi điện thế điện cực

7 Ăn mòn mỏi

• Những kết cấu kim loại chịu tải trọng độngcó thể bị gãy do một tải trọng nhỏhơn tải trọng cực đại mà chúng có thểchịu được trong điều kiện tĩnh

• Hiện tượng này gọi là sự mỏi và dẫn đến các vết nứt do mỏi

• Cơ chế về ảnh hưởng của các phản ứng

ăn mòn với quá trình mỏi vẫn chưa

được rõ ràng

Các biện pháp chống ăn mòn mỏi

• Giảm tính ăn mòn của môi trường

• Bảo vệ catốt thép

• Dùng lớp phủ bảo vệ

8 Ăn mòn lựa chọn

• Còn gọi là sự phân rã hợp kim hay sự tách từng phần.

• Trong điều kiện nhất địnhvới hợp kim là

dung dịch rắn( đồng thể) trong đó kim loại hòa tan có điện thế ăn mòn âm hơn nhiều

so với kim loại nền trong môi trường ăn

mòn

• Ví dụ: Hợp kim Cu-Zn : đồng thau

• Sự khử kẽm rất dễ nhận biết trên một tiết

diện đồng thau đã bị ăn mòn( màu vàng của đồng thau- màu đỏ của đồng)

Các biện pháp chống ăn mòn lựa chọn

• 1 Giảm kim loại có điện thế âm trong hợp kim

• 2 Thêm 1% Sn

9 Ăn mòn – mài mòn

• Mài mòn có thể coi như sự tác động

của cơ học lên bề mặt của vật thể rắn

khiến cho các hạt kim loại tương đối