Внутренние факторы электрохимической коррозии

Скорость электрохимической коррозии металлов и особенности протекания процессов во многом зависят не только от внешних, но и от внутренних факторов.

К внутренним факторам электрохимической коррозии металлов относятся строение, структура, состав и другие характеристики, описывающие сам металл.

Состояние поверхности металла

Большое влияние на скорость и характер процесса электрохимической коррозии оказывает состояние поверхности металла. Качественная обработка поверхности (тонкая шлифовка, полировка) повышают коррозионную стойкость металла, особенно в атмосферных условиях. На поверхности хорошо отполированного металла не скапливается влага, различные загрязнения. При контакте с агрессивной средой образуется более равномерная и сплошная защитная пленка.

Грубая обработка металлической поверхности способствует скоплению на ней влаги, образованию оксидных и других пленок, неравномерно ее покрывающих. Кроме того, за счет наклепа увеличивается поверхностная энергия и истинная поверхность металла.

Наибольшей коррозионной активностью отличается только что обработанная поверхность металла, поэтому для ее защиты применяют пассивирование, нанесение смазок и другие методы.


Термодинамическая устойчивость металла

Термодинамически устойчивый в определенной коррозионной среде металл не подвергается разрушению в данных условиях.

При помощи сравнения обратимых потенциалов катодного и анодного процессов или же знака изменения изобарно-изотермического потенциала процесса можно определить, возможно ли самопроизвольное разрушение металла.

Большое влияние на термодинамическую устойчивость металла оказывают условия коррозионной среды. Одни металлы термодинамически устойчивы (не корродируют) в одних условиях, а другие – в других.

Большинство металлов не отличаются термодинамической устойчивостью в атмосфере или водных средах. Например, алюминий, титан, магний на воздухе и в многих других коррозионных средах термодинамически неустойчивы, но не корродируют из-за образования на их поверхности пассивных пленок.

Кристаллографический фактор


На коррозионную стойкость металла влияет также его кристаллическая структура и распределение атомов в решетке. Металл с плотноупакованной решеткой отличается зачастую повышенной коррозионной стойкостью. Происходит повышение энергии активации ионизации металла и снижение поверхностной энергии.

При возникновении на поверхности металла защитной пленки плотность немалое значение играет соответствие кристаллической структуры пленки и поверхностного слоя металла. Если несоответствие достаточно большое, то в пленке возникают напряжения, которые ее разрушают.

При контакте с коррозионной средой сначала идет разрушение неукомплектованных слоев, атомов кристаллической решетки металла. Кроме того в первую очередь также растворяются поверхностные дефекты кристаллографической решетки.

Гетерогенность сплавов и величина зерна

Влияет на коррозионную стойкость сплавов и их гетерогенность, т.е. разнородность структуры. Анодные включения, в зависимости от их распределения в сплаве, могут сильно усилить скорость коррозии металла.


Катодные включения, в зависимости от характера контроля коррозионного процесса, могут почти не влиять на скорость коррозии, увеличивать либо уменьшать ее.

Таким образом, гетерогенность сплава может оказывать на процесс электрохимической коррозии разнообразное влияние.

Величина зерна на скорость электрохимической коррозии влияет мало, только в некоторых случаях, когда существует вероятность межкристаллитной коррозии.

Механический фактор

Распространенными условиями эксплуатации металлоконструкций являются одновременное воздействие на металл механических напряжений и коррозионной среды. Напряжения могут быть внешние (нагрузки приложенные извне) и внутренние (результат деформаций и др.), постоянные и переменные, кавитационные воздействия либо истирающие.

Механический фактор на скорость электрохимической коррозии влияет очень сильно, т.к. под воздействием напряжений разрушаются защитные оксидные пленки, происходят различные фазовые превращения, снижается термодинамическая устойчивость металла, усиливается электрохимическая гетерогенность металла.

Ссылка на первоисточник