ГАПОУ «Брянский транспортный техникум»

Индивидуальный проект

На тему:” В мире коррозии металлов”

Выполнил: студент(ы)

Группы М-13

Щуров Николай

Марченков Иван

Руководитель: Мельников Евгений Владимирович
Оглавление

Введение……………………………………………………………………………3

Глава 1: Теоретическая часть

1. 
   Виды коррозии……………………………………………………..5-6
   

1. 
   Химическая…………………………………………………………….5
   
2. 
   Электрохимическая………………………………………………6
   

2. 
   Внешние признаки и виды коррозии....................7
   
3. 
   Последствия от коррозии………………………………..…..8
   
4. 
   Основные методы борьбы с коррозией………………9
   

Глава 2: Практическая часть

1. 
   Домашний эксперимент……………………………………….10-11
   

3. Заключение………………………………………………………………….12

4. Литература……………………………………………………………………13

Введение

Коррозия металлов — это явление, которое возникает из-за взаимодействия металлов с окружающей средой.

Как же происходит коррозия разных видов металлов.

Например, такие активные металлы как литий, натрий, калий, рубидий и все остальные активные металлы, находящиеся в интервале щелочные металлы. Их коррозия возможна даже в нейтральных водных средах, в которых отсутствуют кислород или другие окислители.

Металлы средней активности – располагаются между кадмием и водородом. В нейтральных средах, в отсутствии кислорода, не коррозируют, но подвергаются коррозии в кислых средах.

Малоактивные металлы – находятся между водородом и родием.  Они устойчивы к коррозии в нейтральных и кислых средах, в которых отсутствует кислород или другие окислители.

Благородные металлы – золото, платина, иридий, палладий. Могут подвергаться коррозии лишь в кислых средах при наличии в них сильных окислителей.

Так же при процессе коррозии металлы покрываются оксидной пленкой, которая не дает окислителям проникнуть в более глубокий слой и поэтому защищает металл от коррозии. Алюминий обычно устойчив при контакте с воздухом и водой, даже горячей. Тем не менее, если поверхность алюминия покрыть ртутью, то образуется амальгама. Она разрушает оксидную пленку, и алюминий начинает быстро превращаться в белые хлопья.

---

Давайте разберемся как же можно защитить металлы от коррозии.

Актуальность исследования. В настоящее время эта тема является актуальной так как все механизмы, техника и прочие металлические сооружения подвержены коррозии.

Проблема исследования. Из-за коррозии со временем все механизмы, техника и прочие металлические сооружения теряют свой былой вид и функциональность или вовсе превращаются в груду металла.

Объект. Коррозия

Целью работы выступает комплексный анализ

Задачи:

1. 
   Изучить понятия и сущность коррозии;
   
2. 
   Определить признаки коррозии;
   
3. 
   Определить виды коррозии;
   
4. 
   Исследовать коррозию металлов;
   
5. 
   Узнать способы защиты от коррозии;
   
6. 
   Сделать вывод.
   

Гипотеза: можно ли экспериментальным путём изучить причины появления коррозии.

Методы исследования. Теоретический анализ литературы

Практическая значимость работы заключается в том, что результаты исследования должны показать, как и при каких условиях коррозия, классификация.

1. 
   Виды коррозии
   
   1. 
      Химическая коррозия — это процесс разрушения металла, который связан с реакцией между металлом и коррозионной средой.
      

Химическая коррозия протекает без воздействия электрического тока, и в результате этой реакции металлы окисляются. Этот вид коррозии можно разделить на два подвида:

• 
  газовая коррозия — металл коррозирует под воздействием различных газов при высоких температурах;
  
• 
  коррозия в жидкостях — не электролитах.
  

Из них более распространенной считают газовую коррозию. Она протекает во время прямого контакта твердого тела с активным газом воздуха. Чаще всего это кислород. В результате на поверхности тела образуется пленка продуктов химической реакции между веществом и газом. Дальше эта пленка мешает контакту коррозирующего материала с газом. При высоких температурах газовая коррозия развивается интенсивно. Возникшая при этом пленка называется окалиной, которая со временем становится толще.

Важную роль в процессе коррозии играет состав газовой среды. Но для каждого металла он индивидуален и изменяется с переменой температур.

2. 
   Электрохимическая коррозия — это разрушение металла, которое протекает при его взаимодействии с окружающей средой электролита.
   

Этот вид коррозии считают наиболее распространенным. Самым важным происхождением электрохимической коррозии является то, что металл неустойчив в окружающей среде.

---

В электрохимической коррозии протекает одновременно два процесса на аноде и на катоде, которые зависят друг от друга. Растворение основного металла происходит только на анодах. Анодный процесс заключается в том, что ионы металла отрываются и переходят в раствор:

В результате происходит реакция окисления металла. В данном случае анод заряжается отрицательно.

Fe → Fe²⁺ + 2e^-

При катодном процессе избыточные электроны переходят в молекулы или атомы электролита, которые, в свою очередь, восстанавливаются. На катоде идет реакция восстановления. Он носит заряд положительного электрода.

O₂ + 2H₂O + 4e^- → 4OH^-

2H⁺ + 2e^- → H2

Торможение одного процесса приводит к торможению и другого процесса. Окисление металла может происходить только в анодном процессе.

Иными словами, коррозия – это самопроизвольный процесс, который развивается в основном на поверхности металла. Однако, не исключено, что коррозия может проникнуть и вглубь металла.

2. 
   Внешние признаки и виды коррозии.
   

1. 
   Внешним признаком коррозии служит потускнение и образование мелких пятен, а в дальнейшем и раковин, которые затем разрастаются по количеству, увеличиваются в размерах и проникают в глубь металла. В результате этого тонкий металл может быть разрушен в короткий срок.
   
2. 
   Виды коррозии
   

1. 
   Равномерная коррозия - это форма коррозии, при которой поверхность металла разрушается практически равномерно. Частичные реакции статистически распределены по поверхности, что приводит к равномерному растворению металла и равномерному образованию продуктов коррозии.
   
2. 
   Неравномерная коррозия - сплошная коррозия, протекающая с неодинаковой скоростью по всей поверхности металла.
   
3. 
   Избирательная коррозия - это вид коррозии металлических сплавов, заключающийся в удалении из них только одного из компонентов. В результате сплав теряет монолитность и прочность, при этом его геометрические размеры почти не изменяются.
   
4. 
   Коррозия пятнами - Местная коррозия металла в виде отдельных пятен.
   
5. 
   Коррозия язвенная - коррозия металлов, ведущая к образованию язв, полостей в металле, начинающихся с его поверхности.
   
6. 
   Точечная коррозия – более точечная чем язвенная.
   
7. 
   Межкристаллитная коррозия - вид коррозии, при котором разрушение металла происходит преимущественно вдоль границ зерен (кристаллов).
   
8. 
   Коррозионное растрескивание – это разрыв металла, происходящий в результате одновременного воздействия коррозионной среды, статических внешних и внутренних напряжений или возрастающих внешних механических напряжений.
   

---

2. 
   Последствия от коррозии.
   

Значение последствий коррозионных исследований определяется тремя аспектами.

Первый из них - экономический - имеет целью уменьшение материальных

потерь в результате коррозии трубопроводов, сосудов под давлением, котлов, теплообменного оборудования, резервуаров (баков), деталей машин, судов, мостов, морских конструкций и т. д.

Второй аспект – повышение надежности оборудования, которое в результате коррозии может разрушаться с катастрофическими последствиями, например, сосуды высокого давления, паровые котлы,

металлические контейнеры для токсичных материалов, лопасти и роторы турбин, мосты, детали самолетов.

Третьим аспектом – является сохранность металлического фонда. Мировые ресурсы металла ограничены, а потери металла в результате коррозии ведут к дополнительным затратам энергии и воды.

Экономический фактор является главной движущей силой большинства прикладных коррозионных исследований. Затраты на возмещение коррозионных потерь в коммунальном хозяйстве исчисляются миллиардами долларов в год.

Различают прямые и косвенные коррозионные потери. Под прямыми потерями понимают стоимость замены прокоррозировавших конструкций и машин или их частей, таких как трубы, конденсаторы, глушители, трубопроводы, металлические покрытия.

2. 
   Основные методы борьбы с коррозией.
   

Все методы противокоррозионной защиты можно условно разделить на три группы:

1. Изменение свойств металла.

2. Изменение свойств среды.

3. Изменение характера взаимодействия металла и среды на границе

раздела.

К первой группе относятся следующие методы:

• 
  легирование металла,
  
• 
  термообработка,
  
• 
  поверхностная обработка.
  

Ко второй группе относятся:

• 
  ингибирование среды,
  
• 
  обескислороживание водной среды,
  
• 
  осушение воздуха,
  
• 
  удаление агрессивных реагентов среды (соли, кислоты и т.п.).
  

К третьей группе относятся:

• 
  нанесение защитных покрытий, изолирующих металл от агрессивной среды (лакокрасочные, металлические, оксидные, фосфатные, масла, смазки и т.п.),
  
• 
  рациональное проектирование (устранение зазоров, правильный выбор металла для данной среды, устранение контактов разнородных металлов, устранение застойных зон и т.п.).
  
• 
  Основным средством защиты металлоконструкций от коррозии, а также основным средством декоративной отделки являются лакокрасочные покрытия.
  

---

2.1. Домашний эксперимент

Оборудование и реактивы: шесть стеклянных емкостей 200 мл, шесть гвоздей, две крышки для емкостей, вода, поваренная соль, медная проволока, нитки.

Опыт/Условия	Наблюдение/время
	1 день	3 день	7 день
Опыт №1 Гвоздь полностью погруженный в воду с доступом кислорода	Появление частичной ржавчины в области кончик	Появление ржавчины, которая образовалась слоями	Почти полностью ржавый гвоздь
Опыт №2 Гвоздь полностью погруженный в воду без доступа к кислороду	Появление частичной ржавчины по всему гвоздю	Появление большей ржавчины по всему гвоздю	Более ржавый гвоздь чем №1
Опыт №3 Гвоздь наполовину погруженный в воду с доступом кислорода	Появление хорошо отслаиваемой ржавчины на половине гвоздя	Появление большей ржавчины на половине гвоздя	Полностью ржавый на половину гвоздь
Опыт №4 Гвоздь наполовину погруженный в воду без доступа к кислороду	Появление чёрной ржавчины на половине гвоздя	Появление большей отслаиваемой ржавчины на половине гвоздя	Полностью на половину ржавый гвоздь с чёрным налетом
Опыт №5 Гвоздь Полностью погруженный в раствор с поваренной солью	Нет видимых изменений	Появление равномерной ржавчины	Полностью равномерно ржавый гвоздь с тонким слоем ржавчины
Опыт №6 Гвоздь полностью погруженный в воду в контакте с медной проволокой	Появление большого количества ржавчины	Появление большей ржавчины толстым слоем	Полностью ржавый гвоздь с большим слоем ржавчины

---

Смотрите также файлы

• Практическая работа 1 По дисциплине Сооружение газонефтепроводов нефтеперекачивающих и компрессорных станций. Вариант 2.docx

• Байрым айны джыйырма бири, Ана тилни халкъла арасы кюню.docx

• Невская школа.docx

• Тема Методы проектирования баз данных.docx

• Ручное практическое задание Задание 1 к теме 2 Единственная настоящая роскошь в мире это роскошь человеческого общения.docx