Гальваническая коррозия между разнородными металлами

Местная коррозия происходит локально, только на некоторых частях металлической поверхности, и на ее появление могут оказывать влияние следующие факторы:

• Подбор материалов разной природы (гальваническая коррозия);
• Неоднородная среда, например, разница в содержании кислорода или изменение потенциала;
• Наличие участков, покрытых отложениями, трещинами, выемками (щелевая коррозия);
• Явления турбулентности, истирания, кавитации, трения (фреттинг);
• Наличие веществ, которые могут привести к образованию кратеров, язв, проколов (точечная коррозия).

Этот тип коррозии возникает, когда два или более металлических материала либо любые материалы с электронной проводимостью (графит, проводящие оксиды или сульфиды и т.д.) находятся в контакте друг с другом. Во время гальванической коррозии скорость повреждения увеличивается, и она в значительной степени зависит от их расстояния в гальваническом ряду, от конкретной среды, характеристик полярности материалов в этой среде, соотношения между анодными областями и катодными материалами. В последнем случае, если площадь анода уменьшается по сравнению с катодной областью, процесс растворения становится более быстрым, что приводит к увеличению потерь материала за это же время (в годах). В гальваническом ряду более благородный металл действует как катод, а менее благородный – как анод, растворяясь.

Можно сортировать металлы согласно свободному от коррозии потенциалу (практика благородности в этой среде), когда они находятся в контакте с данным электролитом. Потенциал свободной коррозии – это потенциал, принимаемый материалом, когда он электрически не связан с цепью, а свободно взаимодействует с окружающей средой, в которой он находится.

Как правило, гальваническая коррозия очень опасна, когда материалы находятся далеко друг от друга в гальваническом ряду, хотя масштаб воздействия может в большей степени зависеть от кинетических факторов, которые затем вмешиваются в процесс. Процесс гальванической коррозии происходит даже тогда, когда поверхность материала содержит примеси другого металла, и создается короткозамкнутый контур с переходом в раствор менее благородного металла (это также происходит и между проводниками металлов и оксидов; случай железо / хлопья магнетита является наиболее распространенным).

Предположим, у вас есть примесь железа на поверхности меди. Если посмотреть на таблицу стандартных потенциалов, то при ECu ++ / Cu = 0,34 В и EFe ++ / Fe = -0,44 В менее благородный металл (Fe) отправляет в раствор ионы Fe2+ в соответствии с полуреакцией: Fe ⇒ Fe2+ + 2e-. Электроны мигрируют к материалу, который является наиболее электроположительным (Cu), где оба Fe2+ и O2 в воздухе могут быть уменьшены. Восстановление O2 по полуреакции: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- имеет стандартный потенциал, равный 0,40 В; следовательно, окислительная способность намного выше, чем у пары Fe2+ / Fe. На катоде (Cu) будет происходить образование гидроксильных ионов OH- с возможным осаждением Fe(OH)2. Эта реакция улавливает ионы Fe2+ из раствора и способствует прохождению ионов новых металлов в растворе.

Чтобы избежать развития этого процесса, можно принять следующие меры:

• Устранить опасный металлический контакт, где разница в благородности очень велика;
• Электрическая изоляция;
• Уменьшение катодных зон / анодных зон;
• Катодная защита;
• Организация экрана.