металлар коррозияси тушунчаси ва металларни коррозиядан сақлашнинг иқтисодиётдаги ахамияти

1-жадвал

Баъзи металлар учун оксид ва металл ҳажмлари нисбати

Металл	Оксид	Vok / Vmл	Металл	Оксид	Vok / Vmл	Металл	Оксид	Vok/Vmл
Li	Li2O	0,57	Cd	CdO	1,27	Fe	FeO	1,77
Na	Na2O	0,59	AI	AI2O3	1,31	Co	CoO	1,75
K	K2O	0,48	Ti	TiO2	1,76	Co	Co3O4	2,00
Mg	MgO	0,79	Sn	SnO2	1,33	Co	Co2O3	2,42
Ca	CaO	0,63	Pb	PbO	1,15	Nb	NbО	1,52
Cu	Cu2O	1,67	C	Cr2O3	2,02	Pt	PtO	1,50
Cu	CuO	1,74	Mo	MoO3	3,45	-	-	-
Ag	Ag2O	1,58	W	WO3	3,36	-	-	-
Zn	ZnO	1,58	Fe	Fe2O3	2,14	-	-	-

Аммо металл оксидининг биртекис бўлиши масалани тўлиқ ҳал қила олмайди. Баъзан оксид қаватда ички кучланиш ҳисобига ёриқлар пайдо бўлиб, унинг ҳимоялаш хусусиятини пасайтириши мумкин.

Ҳарорат ва газ таркибининг металлар коррозиясига таъсири.

Металларнинг газ коррозиясига ҳарорат билан бирга газнинг таркиби ҳам ўз таъсирини ўтказади. Ҳароратнинг ортиши билан кимёвий реакция константаси ва диффузия коэффициенти ортиб, унинг таъсири Аррениус тенгламаси билан ифодаланади.

K= Ael 

бу ерда К – реакция тезлиги коэффициенти ёки диффузия коэффициенти:

А – доимий сон, қайсики y да К га тенг.

Е – реакция ёки диффузия активлик энергияси;

R – газ доимийлиги

Т – абсолют температура.

Газ таркиби турли металларга турлича таъсир кўрсатади. Масалан, никель, О₂, Н₂О, СО₂ муҳитида чидамли бўлиб, SO₂ муҳитида тез емирилади. Мис, кислород атмосферасида тез емирилиб, SO₂ га чидамли. Хром эса юқоридаги барча моддалар атмосферасида ҳам чидамлидир.

Темир, пўлат ва чўяннинг газ коррозияси.

Темир, пўлат ва чўянларнинг ҳаво ёқилғиларнинг ёниш маҳсулотлари ва бошқа газли муҳитлар билан юқори температурада ўзаро таъсирлашуви натижасида газ коррозиясининг турли кўринишлари: темирнинг оксидланиши, углеродсизланиш, пўлатнинг водородли мўртлиги, кабилар содир бўлади.

Темир, пўлат ва чўян ҳаво кислороди иштирокида қиздирилганда ёки ёқилғи маҳсулотларнинг ёниши натижасида 600С дан юқори ҳароратда оксидланиб, куюнди деб аталадиган газ коррозияси маҳсулоти билан қопланади.

Бу эса металларни иссиқ технологик жараёнларда қайта ишлаш билан боғлиқ бўлган металлургия, машинасозлик саноатига катта иқтисодий зарар келтириш билан бирга кўпгина қурилиш конструкцияларини фойдаланиш муддатини қисқартиради.

Жумладан:

1. Металлга юқори ҳароратда ишлов берилганда, металлни қуйишдан тайёр маҳсулот ҳолатига келтиргунга қадар, 3 – 3,5% гача металл массаси куюнди ҳосил бўлиши ҳисобига йўқотилади;

   
   

2. Пайвандлаш шлаклари ҳосил бўлиши ҳисобига иссиққа чидамли буюмларни ва қиздириш печларини бузилиши;

   
   

3. Штамплаш, тикиш ва шунга ўхшаш дастгоҳларнинг куюнди ҳосил бўлиши ҳисобига тез ишдан чиқиши;

   
   

4. Металларни юзасида ҳосил бўлган куюндини юқори босим остида қайта ишлаш натижасида металлни қўшимча йўқотишлар;

   
   

5. Қиздириладиган деталларни куюнди ҳосил бўлиши ҳисобига катталигининг камайиши каби ҳолатларни келтириб чиқарадики, бу ўз навбатида темир, пўлат, чўянларни қиздириш пайтида уларни оксидланишга қарши курашиш чораларини излаб топишга сабаб бўлади.

   
   

Темирнинг кислород билан ҳосил қилган кристалл панжаралари қуйидаги расмда келтирилган уч хил оксидларни ҳосил қилади.

Расм – 1. Темир оксидларининг кристалл панжаралари.

Темир (II) оксид – FeO (вюстит) ош тузи кристалл панжараларига ўхшаш қирралари марказлашган куб кристалл панжарага эга бўлиб, унинг элементар қисмлари тўртта Fe²⁺ ва тўртта О^2- ионларини сақлайди.

Вюстит 575С дан юқори ҳароратда мавжуд бўлиб, ундан паст ҳароратда мавжуд бўлмайди.

Юқори ҳароратдан вюстит секин совитилса, у парчаланиб кетади:

4FeO=Fe₃O₄ + Fe

Магнетит Fe₃O₄ – ферромагнит хоссасига эга бўлиб, электр токини яхши ўтказади.

Магнетитнинг элементар қисмлари 8 та Fe²⁺ ва 16 та Fe³⁺ ҳамда 32 та О^2- ионларидан ташкил топган бўлиб, уларнинг бирикишидан мураккаб кўринишли кубик кристалл панжаралар ҳосил бўлади.

Гематит (α - Fe₂O₃) – корунд минералига ўхшаш ромбоэдрик кўринишли кристалл панжараларни ҳосил қилувчи элементар ячейкалари 4 та Fe²⁺ ва 6 та О^2- ионларидан ташкил топган оксид бўлиб, 1100 С дан юқори ҳароратда диссоциланади.

575С дан юқори ҳароратда учала оксид ҳам ҳосил бўлиб, 700 С дан юқорида уларнинг қалинликлари нисбатан қўйидагича бўлади:

Темир ва пўлатнинг оксидланиш жараёни кўпгина омилларга боғлиқ. Газнинг муҳити, таркиби ва коррозия шароити омиллари (ҳарорат, муҳитнинг ҳаракатланиш тезлиги) каби омилларга ташқи омиллар дейилади.

Ҳароратнинг таъсири.

_{Ҳароратнинг кўтарилиши билан темир ва пўлатнинг оксидланиши Km жуда ҳам тезда ортиб кетади. Расм – 2 а ва б Жук ва Линчевский маълумотларига кўра  координатаси билан ифодаланади.}

Газ муҳити таркибининг таъсири

Темир ва пўлатнинг оксидланишига газ муҳитининг таркиби кучли таъсир қилади. Айниқса кислород, олтингугурт бирикмалари сув буғи ва ҳоказолар.

Расм-2. Углеродли пўлатнинг ҳавода оксидланишига 40 минут мобайнида турли ҳароратларда ҳаво сарфи коэффициентининг таъсири.

Расм-3. 1 соат мобайнида турли ҳароратларда углеродли пўлатнинг оксидланишига 10% СО₂, 20% Н₂О ва 70% N₂ дан ташкил топган ҳаводаги SO₂ миқдорининг таъсири.

Ҳавонинг сув буғлари билан тўйинганлиги пўлатнинг коррозия тезлигини 2 – 3 марта орттириб юборади. 1000С дан юқори ҳароратда газ муҳитида олтингугурт бирикмаларининг бўлиши темир ва пўлатни кристаллараро коррозияга учрашига олиб келади. Агарда газли муҳитда ёқилғининг ёниши маҳсулотлари кўп бўлса, у ҳолда углеродли пўлатнинг коррозияси шунчалик кучли бўлади (расм 3). Муҳитда олтингугурт бирикмаларининг бўлишлиги углеродли пўлатнинг коррозиясини жуда ҳам тезлаштириб юборади.