ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ

ГОУ ВПО  «Воронежский государственный технический  университет»

    Инженерно-экономический  факультет

    Кафедра оборудования и технологии сварочного производства 
 
 
 

    КУРСОВАЯ  РАБОТА 

    по  дисциплине: «Теоретические основы прогрессивных технологий»

    Тема: «Коррозия металла. Способы защиты от коррозии.» 
 
 
 
 
 

    Выполнил: студент группы ЭК-084                          М.А. Долина

    Руководитель:                     В.Ф.Селиванов

    Защищена _______________Оценка _______________

        Дата 
 

    Воронеж 2009 
 

Замечания руководителя  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 

     Введение                                                                                                         4

     1 Характеристики и сущность коррозионных процессов                           5

        1.1Классификация коррозионных сред                                                   5

        1.2 Скорость коррозии                                                                             6

 1.3 Основы теории коррозии                                                                   7               

1.4 Классификация коррозионных процессов                                          8

2 Методы  защиты от коррозии                                                                  18

2.1 Легирование                                                                                         18

2.2 Защитные пленки                                                                                  19

2.3 Грунтовки и фосфатирование                                                               20

2.4 Электрохимическая защита                                                                  21

2.5 Силикатные покрытия                                                                           22                                                                                                

2.6 Цементные покрытия                                                                            23

2.7 Покрытия металлами                                                                            23

2.8 Ингибиторы                                                                                           25

  2.9 Применение противокоррозионных защитных покрытий                 27                            

Заключение                                                                                                    30

Список  использованной литературы                                                           32                   
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

           Самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов в результате взаимодействия с окружающей средой, происходящий с выделением энергии и рассеиванием вещества (рост энтропии), называется коррозией. Коррозионные процессы протекают необратимо в соответствии со вторым началом термодинамики.

     Медленное выделение тепловой энергии почти  без повышения температуры или  электрической энергии с ничтожно малыми разностями потенциалов не дает возможности использовать выделяющуюся энергию — происходит рассеивание энергии (рост тепловой части энтропии). Продукты коррозии, как правило, рассеиваются в процессе эксплуатации металлических конструкций, что ведет к росту энтропии (концентрационная часть энтропии). Необратимые коррозионные процессы наносят большой вред народному хозяйству.

     Создан Международный институт коррозии и защиты металлов, координирующий работы в этой области, ведущиеся во всех странах. Подсчитано, что около 20% ежегодной выплавки металлов расходуется в коррозионных процессах. Большой вред приносит коррозия в машиностроении, так как из-за коррозионного разрушения какой-нибудь одной детали может выйти из строя машина, стоящая нередко десятки и сотни тысяч рублей. Коррозия снижает точность показаний приборов и стабильность их работы во времени. Незначительная коррозия электрического контакта приводит к отказу при его включении. Меры борьбы с коррозионными процессами являются актуальной задачей современной техники. 
 
 

     1 Характеристики и сущность коррозионных процессов

     1.1Классификация коррозионных сред

 

     Среда, в которой     металл     подвергается    коррозии   (коррозирует) называется коррозионной или агрессивной средой. По степени воздействия на металлы коррозионные среды целесообразно разделить на:

• неагрессивные;
• слабоагрессивные;
• среднеагрессивные;
• сильноагрессивные.

      Для определения степени агрессивности  среды при атмосферной коррозии необходимо учитывать условия эксплуатации металлических конструкций зданий и сооружений. Степень агрессивности  среды по отношению к конструкциям внутри отапливаемых и неотапливаемых зданий, зданий без стен и постоянно аэрируемых зданий определяется возможностью конденсации влаги, а также температурно-влажностным режимом и концентрацией газов и пыли внутри здания. Степень агрессивности среды по отношению к конструкциям на открытом воздухе, не защищенным от непосредственного попадания атмосферных осадков, определяется климатической зоной и концентрацией газов и пыли в воздухе [1]. С учетом влияния метеорологических факторов и агрессивности газов разработана классификация степени агрессивности сред по отношению к строительным металлическим конструкциям. С учетом влияния метеорологических факторов и агрессивности газов разработана классификация степени агрессивности сред по отношению к строительным металлическим конструкциям, которые представлены в таблице 1.

     Таким образом, защита металлических конструкций  от коррозии определяется агрессивностью условий их эксплуатации. Наиболее надежными защитными системами  металлических конструкций являются алюминиевые и                  цинковые покрытия.

Таблица 1 – Классификация степени агрессивности  сред    

                      

     1.2 Скорость коррозии

 

      Скорость  коррозии металлов и металлических  покрытий в атмосферных условиях определяется комплексным воздействием ряда факторов: наличием на поверхности  фазовых и адсорбционных пленок влаги, загрязненностью воздуха  коррозионно-агрессивными веществами, изменением температуры воздуха и металла, образованием продуктов коррозии и так далее.

        Оценка и расчет скорости коррозии должны основываться на учете продолжительности и  материальном коррозионном эффекте  действия на металл наиболее агрессивных факторов. 

      В зависимости от факторов, влияющих на скорость коррозии, целесообразно  следующее подразделение условий  эксплуатации металлов, подвергаемых атмосферной коррозии:

1. Закрытые помещения с внутренними источниками тепла и влаги (отапливаемые помещения);
2. Закрытые помещения без внутренних источников тепла и влаги (неотапливаемые помещения);
3. Открытая атмосфера.

     1.3 Основы теории коррозии

 

           Любой коррозионный процесс является многостадийным.

1. Подвод коррозионной среды или отдельных ее компонентов к поверхности металла.
2. Взаимодействие среды с металлом.
3. Полный или частичный отвод продуктов от поверхности металла (в объем жидкости, если среда жидкая).

     Большинство металлов (кроме золота, серебра, платины, меди) встречаются в природе в  ионном состоянии: оксиды, сульфиды, карбонаты и так далее и называются обычно рудами. Ионное состояние более выгодно, оно характеризуется меньшей внутренней энергией. Это заметно при получении металлов из руд и их коррозии. Поглощенная энергия при восстановлении  металла из соединений свидетельствует о том, что свободный металл обладает более высокой энергией, чем металлическое соединение. Это приводит к тому, что  металл, находящийся в контакте с коррозионно-активной средой стремится перейти в энергетически выгодное состояние с меньшим запасом энергии. Первопричиной коррозии металла является термодинамическая неустойчивость металлов в заданной среде [2].

     1.4 Классификация коррозионных процессов