Ăn mòn và bảo vệ kim loại ( Trịnh Xuân Sén ) - Chương 6

Các dạng ăn mònHiện tượng ăn mòn kim loại do môi trường gây ra rất đa dạng và phức tạp, có thể tạm phân thành các loại sau đây.1.11 Ăn mòn đềuDạng ăn mòn này rất phổ biến (xem hình 6.1) với những đặc điểm sau: tốc độ ăn mòn ở mọi chỗ trên bề mặt gần bằng nhau. Ví dụ thép đặt trong môi trường H2SO4.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ăn mòn và bảo vệ kim loại ( Trịnh Xuân Sén ) - Chương 6 104Chương 6Các dạng ăn mòn Hiện tượng ăn mòn kim loại do môi trường gây ra rất đa dạng và phức tạp, có thể tạmphân thành các loại sau đây.1.11 Ăn mòn đều Dạng ăn mòn này rất phổ biến (xem hình 6.1) với những đặc điểm sau: tốc độ ăn mòn ởmọi chỗ trên bề mặt gần bằng nhau. Ví dụ thép đặt trong môi trường H2SO4. Để đánh giá tốcđộ ăn mòn này người ta thường sử dụng phương pháp trọng lượng (g/cm2.giờ) hoặc dựa vàođộ giảm chiều dày của mẫu thí nghiệm Pmm/ năm hoặc mA/cm2. Hình 6.1 Dạng ăn mòn đều1.12 Ăn mòn cục bộ Dạng ăn mòn này xảy ra ưu tiên tại một số phần diện tích bề mặt kim loại tiếp xúc vớimôi trường ăn mòn. Hiện tượng ăn mòn cục bộ này cũng rất phổ biến và rất đa dạng, có thểchia thành các loại sau:1.12.1 Ăn mòn tiếp xúc (còn gọi là ăn mòn Ganvanic) Khi có hai kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau hoặc hợp kim có thành phần khác nhautiếp xúc với môi trường chất điện li sinh ra hiện tượng ăn mòn tiếp xúc. Quá trình ăn mòndiễn ra như là sự hoạt động của một pin điện khép kín mạch. Tốc độ ăn mòn phụ thuộc vàohiệu số điện thế ăn mòn (xem bảng 6.1) của hai kim loại trong dung dịch chất điện li và ngoàira nó còn phụ thuộc vào một số yếu tố khác như điện trở của dung dịch chất điện li, pH, nhiệtđộ môi trường Bảng 6.1 Giá trị thế ăn mòn Eăm của một số kim loại trong nước biển nhân tạo ở 25oC Thép Al Zn Mg Kim loại Ni Cu cacbon 99% 105 – – – Eăm(NHE) 0,046 0,01 –0,335 0,667 0,809 1,355 Một số trường hợp xảy ra ăn mòn ganvanic: + Các đinh ốc vít hoặc các tấm thép mạ kẽm trong môi trường chất điện li, kẽm có điệnthế âm hơn kim loại nền và sẽ dễ dàng bị ăn mòn theo cơ chế ganvanic. + Các ốc vít bằng thép sẽ bị ăn mòn khi tiếp xúc với các vật liệu đồng thau trong môitrường nước biển. Trên cơ sở đó đường cong phân cực có thể giải thích hiện tượng ăn mòn tiếp xúc cho mộtsố trường hợp sau đây: Ví dụ 1: Hệ tiếp xúc của Fe và Zn trong môi trường axit H2SO4 loãng không có oxi. Hình 6.2 Các đường phân cực của hệ ăn mòn tiếp xúc Fe-Zn trong môi trường axit H2SO4 loãng không có oxi 1- Đường phân cực catôt thoát H2 trên kẽm; 1’- Đường phân cực hoà tan kẽm; 2- Đường phân cực catôt thoát H2 trên sắt; 2’- Đường phân cực hoà tan sắt; 3- Đường phân cực thoát H2 trên sắt và kẽm Khi Zn tiếp xúc với thép (Fe) trong môi trường axit H2SO4 loãng không có oxi sẽ tồn tạicác pin điện sau đây: + Nếu Zn và Fe không tiếp xúc ta có hai pin tách rời nhau: (–) Zn/H2SO4/(H2) Zn (+) (6.1) (–) Fe/H2SO4/(H2) Fe (+) (6.2) Đối với pin (6.1) khi hoạt động ta có dòng iăm của kẽm bằng: i¨m = ia n = iH2 ứng với Zn Z c,Znthế ăn mòn E¨m . Zn 106 Tương tự đối với pin (6.2), tại vùng anot sắt bị hòa tan và cũng giải phóng hiđro trênvùng anot, vậy tại EFe ta có iFe = iFe = iH2 . ¨m ¨m a c,Fe Khi so sánh sự hoạt động của hai pin (6.1) và (6.2) cho thấy dòng ăn mòn của Zn i¨m lớn Znhơn dòng ăn mòn của sắt iFe , điều này là do trong môi trường axit kẽm hoạt động hơn sắt. ¨m Nếu ta giả thiết dòng iH2 = iFe thì dòng ăn mòn của kẽm còn lớn hơn so với sắt rất o,Fe o,Znnhiều. + Nếu sắt và kẽm tiếp xúc với nhau ta xem hệ còn lại một pin, khi đó vùng catot trên cả haivật liệu đều thoát khí hiđro. Vậy Eăm tại chỗ tiếp xúc của hai kim loại được kí hiệu là E¨m+Fe Znứng với dòng ăn mòn i¨m+Fe và tổng dòng ăn mòn của hai kim loại kẽm và sắt hoặc bằng tổng Zndòng ăn mòn iH2 trên hai kim loại (xem hình 6.2). Giá trị này lớn hơn dòng ăn mòn ...