Влияние различных факторов на процесс коррозии
Самолет эксплуатируется в различных климатических условиях и его металлические части подвергаются влиянию внешних факторов. Под внешними факторами понимают особенности той среды, в которой коррозирует данный металл или сплав. К ним относится в первую очередь состав среды и ее температура. Рассмотрим некоторые из них.
Коррозия в водной среде. При коррозии в водной среде большое значение имеет концентрация ионов водорода, т. е. реакция среды.
Кислая среда особенно опасна для таких металлов, как магний, алюминий, железо, цинк.
В щелочной среде легко разрушаются алюминий и цинк и более устойчивы железные и магниевые сплавы.
Весьма агрессивной средой для большинства авиационных сплавов является морская вода, содержащая различные соли (главным образом хлористый натрий) и представляющая собой крепкий электролит. Поэтому за-
Щите от коррозии деталей самолетов, эксплуатируемых в приморских районах, должно уделяться особое внимание.
Очень большое влияние на замедление процесса коррозии в водной среде оказывает растворенный в воде кислород (при коррозии с кислородной деполяризацией). С одной стороны, он способен окислять металлы и тем самым изменять их потенциал; при возникновении офисной пленки потенциал становится более положительным. С другой стороны, его подвод к катоду изменяет скорость всего процесса коррозии. Отсюда следует, что в водных средах наиболее опасными в коррозионном отношении являются те участки на самолете, куда доступ кислорода по какой-либо причине затруднен. Наоборот, места постоянного притока кислорода, имеющие более положительный потенциал, разрушаться не будут. Поэтому в процессе эксплуатации (хранения) самолета с целью обеспечения интенсивного притока кислорода необходимо периодически снимать чехлы и открывать лючки для проветривания самолета. Обычными местами застоя воздуха в заклепочном шве являются участки между листами, поэтому коррозия там протекает более интенсивно. Опасные анодные зоны располагаются там, где недостает кислорода.
Атмосферная коррозия. Возникновению атмосферной коррозии в значительной степени способствуют главным образом вода, а также загрязнение воздуха пылью, солями и другими газами и температурные колебания.
Частички пыли, осевшие на поверхности металлов, будучи гигроскопичными, поглощают влагу и становятся очагами коррозионного разрушения. На абсолютно чистых поверхностях конденсация влаги происходит только при 100%-ной относительной влажности. Запыленная по — ‘ верхность конденсирует влагу при значительно меньшей влажности.
Состав агрессивных газов также оказывает большое влияние на появление коррозии сплавов. Для железа и стали особенно вредны сернистый газ (SO2), сероводород (HS) и хлористый водорд (НС1), последний также агрессивен для алюминиевых и магниевых сплавов. Медные сплавы особенно чувствительны к аммиаку (NH3).
Следует отметить, что на все виды коррозии большое влияние оказывает температура среды.
Для химической коррозии (окисления) влияние температуры Т на скорость развития коррозии может быть определена следующей эмпирической формулой:
In /Схим = а—%
. т
где а и Ь — постоянные величины, определяемые экспериментально для каждого данного случая.
При электрохимической коррозии влияние температуры сказывается, с одной стороны, на уменьшении потенциалов и ускорении электрохимических процессов разрушения, а с другой — на изменении растворимости кислорода в воде.
При свободном доступе кислорода и в закрытой системе коррозия протекает по-разному. В открытой системе при нагревании до 80°С растворимость кислорода из-за ухудшения условий деполяризации резко уменьшается, вследствие чего коррозия замедляется, а в закрытой системе (закрытые лючки самолета) кислород при нагревании почти не удаляется и кривая скорости коррозии все время возрастает (рис. 4.2).
Резкое изменение температуры может вызвать так называемый эффект холодной стенки, при котором на холодных частях детали будет конденсироваться влага. И следовательно, будут создаваться предпосылки для развития электрохимического процесса. Эффект холодной стенки возникает на некоторых деталях самолета после возвращения с высотных полетов.