Газовая коррозия

Газовая коррозия – это процесс, который характеризуется образованием на поверхности твердого тела (металла, сплава) слоя продуктов химической реакции между элементами, входящими в состав тела, и элементами, содержащимися во внешней газовой среде.

При высокотемпературной газовой коррозии происходит главным образом окисление; продукты окисления образуют на поверхности слои (окалину) с понижением степени окислением металла от наружной поверхности окалины вглубь.

Окислитель диффундирует сквозь окалину к поверхности металла или сплава, компоненты последнего — во встречном направлении. В окалине без микротрещин диффузия происходит через кристаллическую решетку; при этом прирост толщины окалины зависит от времени (параболич. ф-ция) и температуры (по экспоненте). По границам кристаллитов диффузия идет ускоренно. Механические напряжения, вызываемые в окалине вследствие изменения удельного объема при реакциях, могут привести к растрескиванию окалины и ускорению газовой коррозии. Сильно ускоряет газовую коррозию также присутствие некоторых примесей (S, Cl₂ и др.) в газовой среде.

Если диффузия компонентов сквозь окалину затруднена, первичные слои окалины оказывают защитное действие против дальнейшей газовой коррозии. Это используют для повышения жаростойкости материалов путем их легирования соответствующими компонентами (сталь легируют гл. обр. Cr, Al, Si) или нанесением защитных покрытий (хромированием).

Продукты окисления при газовой коррозии могут быть и жидкими; в этом случае процесс катастрофически ускоряется. Если в составе окисляемого тела содержится существенно менее жаростойкий компонент, чем остальные, происходит так называемое внутреннее окисление — образование мелкодисперсных частиц оксида такого компонента в приповерхностном слое тела (под окалиной).

Процессы, аналогичные по механизму газовой коррозии происходят при химико-термической обработке металлов в газовых средах, которую используют, в частности, для получения поверхностных слоев.