М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

а — денгиз сувида турган пўлатдаги текис коррозия; б — пўлат устун-
козиадаги малаллий коррозия, в — пўлатдаги кристаллитлараро коррозия
г —аммоний сулσфат эритмаси таъсирида бўлган занглаыас пўлатдаги
коррозион толикиш ёрнклари.

XX асрнинг бошида рус химики В. А. Кистяковский коррозия проқ ессини тўхтатувчи муҳим фактор — химоя ловчи оксид пардаси назариясини ривожлантирди.

Коррозия тўғрисидаги фанни тараққий эттиришда совет химиги Г. В. Акимовнинг хизмати каттадир. Г. В. Акимов металлар коррозияси турриейдаги хозирги ҳамон таълимотининг асосий соқаларини яратди ва металларни коррозиланишдан химоя қилишнинг кўпгина амалий масалаларини ҳал қилди.
Хи м и я в и й ва э л е к т р о х и м и я в и й коррозия . Металларнинг коррозиланиш процесси характерига кўра, барча коррозия зодисаларини иккита катта группага: химиявий коррозия билан электрохимиявий коррозия группаларига бўлиш мумкин. Электр токи утказмайдиган агрессив мухитда, масалан, юқори температурагача қизиган газлар нефтσ, бензин, сурков мойларида металл химиявий коррозияга учрайди. Металларнинг химиявий коррозиланиш процесси, асли мохияти билан олганда, мухит даги агрессив таркибий қисмларнинг металл билан бирикишидан иборат. Масалан, пўлат хаво ёки газлар иштирокида юқори температурагача қиздирилганда пўлат таркибидаги темир оксидланиб куюндига айланади.
Металларнинг юқори температурада газ мухитда коррозиланипт коррозиянинг нисбатан оддий туридир. Бу ерда коррозия тезлиги, асоссан, металлнинг коррозиланиши натижасида ҳосил бўлган мазеулот қатлами (химоя пардаси) хоссаларига боғлиқ бўлади. Агар металл сиртида коррозиланиш натижасида ҳосил бўлган химоя пардаси мухит актив ҳаррачаларининг (атом ёки молёкулаларининг) металл сиртига металл атомларининг эса ташқарига диффузиланиши учун яхши ҳаршилик кўрсатса (259-расм), металлнинг коррозиланиш тезлиги кичик бўлиб, химоя пардаси калинлашган сари коррозия проқ есси тухтайди бунда металлнинг коррозиланиш тезлиги, кўпинча, қуйидаги оддий конунга буйсунади:

K=A

бу ерда А — константа;

Т — вақт.

259- расм. Химиявий коррозия вақтида

атомлариинг (ионларнинг) ИККИ томон-
лама диффузиланиш схемаси

Температура кўта рилган сари мухит актив атомларининг ва металл атомларининг химоя пардаси орқали диффузиланиш тезлиги экспоненциал қонун асосида ортиб боргаци учун, коррозиланиш тезлиги ҳам худди шундай ортиб боради:

K_хнм=K'e
бу ерда К' ва b— константалар;
t —температура, °C ҳисобида.
Металлда ҳосил бўладиган химоя пардаларининг хоссалари металлкинг таркибига, мухитнинг таркибига ва щароитга (температура, вақт, мухитнинг ҳаракатланиш тезлиги ва бошқаларга) боғлиқдир. Гардалар ҳосил бўлиши ва уларнинг усишида шу пардани металл сиртига параллел равишда сиқишга ва уни металлдан ажратиб юборишга интилувчи механик кучланишлар катта аҳамиятга эгадир. Шунинг учун нисбатан юнца пардаларнинг коррозиядан химоя килиш хоссалари юқори бўлади.
Металларнинг электр токи утказадиган суюқ мухит да — электролит эрйтмасида коррозиланиш проқ есси электрохимиявий коррозия дейилади. Бундай коррозия электролит эритмасид-аги металл ҳаррачаларининг фитмага ўтишидан иборат. Металл ҳаррачаларининг эритмага ўтиш вақтида металлнинг бир қисмидан иккинчи қисмига эквивалент равишда электронлар кўчади. Металл электролит эритмасига, масалан, денгиз сувига, кислота эритмаси, ишкор эритмаси ва бошқаларга тёкканда шу металл сиртида кўпдан-кўп микрогалσваник элементлар ҳосил бўлади. Бунда потенциали пастроқ металл ҳаррачалари анод ролини, потенциали юқорироқ қўшимчалар, шунингдек, металлнинг (пўлатнинг) баъзи' структура ташкил этувчилари катод ролини- ўйнайди. Микрогалσваник элементларда ҳам, одатдаги галσваник элементлардаги каби, анод эриб, катодда унинг бутунлигига путур етказувчи процесслар содир бўлади.
Маълумки, металл ва қотишмалар, кўпчилик ҳолларда, ,бир жинсли бўлмайди ва икки фазадан, масалан, феррит билан цементитдан иборат бўладй. Бундай қотишма электролит эритмасига туширилганда унинг айрим гетероген доналарида потенциал турлича бўлади, доналар металл массаси орқали ўзаро туташганлигидан, бу қотишма кўпдан-кўп микрогалσваник элементлардан иборат бўлади.
260- расмда икки фазали қотишманинг коррозиланиш ходисаси схема тарзида тасвирланган.
Схемада анод (оқ рангдаги қисмлар) ҳаррачаларининг эритмага тўташ стрелка ойлан, электронларнинг аноддан катодга (қора рангдаги қисмлар) эквивалент ўтиш-и эса пунктир стрелка билан кўрсатилган.
Юқорида айтилганлардан тоза металлар ва бир фазали қотишмаларнинг коррозиябардошлик хусусияти фазалар аралашмасидан иборат қотишмаларникига қараганда юқори бўлиши керак деган хулоса келиб чиқади. Масалан, тобланиб, структураси мартенситга айлантирилган пўлатнинг коррозиланиш даражаси юмшатилган ёки юқори температурада бўшатилган (структураси перлит, сорбит ёки трооститга айлантирилган) худди шу пўлатнйкига қараганда паст бўлади. Аммо бир фазали қотишмаларда ҳам электрод потенциали асосий металлникидан бошқача қўшимчалар бўлади.

260- расм. Электрохимиявий коррозиянинг схемаси.

Бу айтилганлар металлнинг деформацияланган қисмига хам оиддир. Шунинг учун электрохимиявии коррозия бир фазали қотишмаларда ҳам бўлиши мумкин.
Металл сиртида химиявий коррозия натижасида ҳосил бўлтан оксид пардаси металлни электрохимиявий коррозиланишдан ҳам сацлайди, чунки у металлни электролит эритмаси таъсиридан қимоя қилади. Потенциаллари жуда паст бўлган баъзи металларнинг, масалан, алюминий, хром ва бошқаларнинг коррозиябардошлик хусусияти юқори бўлишига сабаб хам ана шу.
Баъзи элементлар. потенциалларининг қиймати 46- жадвалда келтирилган.

46- ж а д в а л

Элементнинг номи ва химиявий белгиси	Вoдородга нисбатан нормал потенциали	Элементнинг номи ва химиявий белгиси	Водородга нисбатан нормал потенциали
Олтин (Аи) Симоб (Hg) Кумуш (Ag) Мис (Си) Висмут (Bi) Сурьма (Sb) Водород (Н) K,yрғошин (Pb) К,алай (Sn)	+1,500 + 0,860 +0,800 +0,344 + 0,226 + 0,200 0,000 —0,127 —0,136	Никель (Ni) Кобальт (Со) Темир (Fe) Хром (Сг) Рух (Zп) Мгарганец (Мп) Алюминий (А1) Магний (Mg) Натрий (Na)	—0,230 —0,270 —0.439 —0,510 —0,762 —1, 100 —1,300 —1,550 —2,710

Тоза темирнинг ва кам легирланган пўлатларнинг коррозиябардошлиги паст бўлади, чунки уларнинг сиртида ҳосил бўладиган оксидлар пардаси етарли даражада зич бўлмаганлигидан. узининг остидаги металлни муҳитнинг химиявий ва электрохимиявий таъсиридан химоя қила олмайди. Пўлатга баъзи элементлар, масалан, хром, алюминий, кремний ва бошқалар қушилса, унинг коррозиябардошлиги кучли даражада ортади.

Энди, пўлатга хромнинг қандай таъсир этищини кўриб чиқайлик.
Пўлатга тахминан 12% хром қушилса, унинг атмосфералари ва кўпгина бошқа муҳитлардаги коррозиябардошлик хоссаси кучли даражада ортади. Таркибидаги хром миқдори 12% дан кам пўлатнинг коррозиябардошлик хоссаси худди темирники каби, яъни паст бўлади. Таркибида 12—14% дан ортиқ хром бўлган пўлатнинг коррозиябардошлик хоссаси олтин, платина ва кумушникидан қолишмайди. Бундай пўлатнинг потенциали тахмйнан + 0,2 волσтга тенг бўлиб, завода, сувда, баъзй кислота,
туз ҳамда ишцорларнинг эритмаларида зангламайди.