ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.01.2024

Просмотров: 148

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ГАПОУ «Брянский транспортный техникум»Индивидуальный проект На тему:” В мире коррозии металлов”Выполнил: студент(ы)Группы М-13Щуров НиколайМарченков ИванРуководитель: Мельников Евгений ВладимировичОглавлениеВведение……………………………………………………………………………3Глава 1: Теоретическая часть

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

      1. Химическая…………………………………………………………….5

      2. Электрохимическая………………………………………………6

    1. Внешние признаки и виды коррозии....................7

    2. Последствия от коррозии………………………………..…..8

    3. Основные методы борьбы с коррозией………………9
Глава 2: Практическая часть

    1. Домашний эксперимент……………………………………….10-11
3. Заключение………………………………………………………………….124. Литература……………………………………………………………………13ВведениеКоррозия 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. КоррозияЦелью работы выступает комплексный анализЗадачи:

  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 литературыПрактическая 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.

      1. 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- → H2Торможение 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.

    1. 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.


    1. Последствия от коррозии.
Значение последствий коррозионных исследований определяется тремя аспектами.Первый из них - экономический - имеет целью уменьшение материальныхпотерь 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.

    1. 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 границераздела.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 экспериментОборудование 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