Đề cương ăn mòn và bảo vệ vật liệu

ion di chuyển đến anot gây nên hiện tượng tập trung anion ở vùng đáy lổ , làm mất khả năng tái thụ động,do đó ăn mòn tăng lên. Biện pháp phòng chống Dung đệm,sơn bít kín khe không cho dung dịch vào dụng hàn thay cho các mối ghép dung đinh tán dung cao su hoặc chất dẽo cuốn chặt che kín nơi xảy ra ăn mòn vùng mím nước cọ rữa sạch nơi lắng đọng. Câu 7 Trình bày các nguyên tắc khi thiết kế kết cấu hợp lý để bảo vệ chống ăn mòn vật liệu? Liên hệ thực tế và cho ví dụ minh họa. Thiết kế kết cấu có ý nghĩa quan trọng trong việc chống ăn mòn vật liệu.Người thiết kế phai phân tích điều kiện làm việc của từng modum,từng chi tiết trong kết cấu mà lựa chọn vật liệu thoả mãn, đồng thời yêu cầu về cơ tính, yêu cầu tính công nghệ,tính chất điện,từ,tính chất nhiệt.Một vài nguyên tắc khi thiết kế: +) lập bảng cho phép thâm nhập của môi trường cho từng chi tiết với độ bền cơ học cho phép và chiều dày xác định.chi tiết này cần đặc biệt quan tâm khi thiết kế các đường ống,bể chứa chất lỏng. +) Thay các mối ghép đinh tán bằng hàn để loại trừ ăn mòn khe.Nếu buộc phải dung đinh tán thì chọn vật liệu làm đinh tán,có thế điện cực ổn định cao hơn vật liệu cần ghép. +) Chọn vật liệu cho kết cấu bằng cùng loại vật liệu hoặc các loại vật liệu ít chênh lệch điện thế để tránh ăn mòn galvanic.nếu có các cặp pin ăn mòn galvanic trong kết cấu thì phải tìm cách cách điện giữa chúng. +) thiết kế không tạo ưng suất kéo,không tập trung ứng suất ở các chi tiết ngập sâu trong môi trường ăn mòn , nhằm tránh ăn mòn ứng suất.Biện pháp này đặc biệt chú ý khi sử dụng thép không gỉ,củng như các vật liệu nhạy cảm với ăn mòn ứng suất trong môi trưòng cụ thể đó. +) Tránh tạo các đường ống gấp khúc đột ngột, đột thu hoặc đột mở để dòng chảy không tạo xoáy,không gây ăn mòn xói mòn. +) thiết kế các thùng ,bể chứa, đường ống dẫn phải làm sạch,chảy hết,không óc vùng tụ đọng để tránh tạo ăn mòn do chênh lệch nồng độ oxy. +) thiết kế hệ thống phải dễ bảo dưỡng thay thế khi cần thiết.Ví dụ máy bơm hoá chất thì cánh và thân bơm phải dễ thay thế vì nó tiếp xuc với hoá chất +)thiết kế hệ thống nhiệt phải đảm bảo tổn thất nhịêt ít,song không được quá tập trung chổ xung yếu. +)kết cấu phải hợp lí đáp ứng nhu cầu sản xuất, dể áp dụng các phương pháp bảo vệ chống ăn mòn: dễ sơn hoặc áp dụng các lớp bảo vệ khác có chất lượng tốt và đồng đều,không đọng nước. Câu 8: Kể tên các phương pháp xử lý bề mặt để chống ăn mòn cho vật liệu? Theo bạn thì phương pháp nào được sử dụng thông dụng nhất hiện nay, tại sao? Các công nghệ xử lí bề mặt đề cập ở đây là các công nghệ nhằm tạo ta các lớp phủ có tác dụng chống ăn mòn.Ngày nay,có rất nhiều lớp phủ bảo vệ chống ăn mòn đang được sử dụng như: bảo vệ ngắn hạn + photphat và cromat hoá bề mặt phủ kim loại bằng công nghệ nhúng trong kim loại nóng chảy. + tạo lớp phủ kẽm (Zn) + tạo lớp phủ nhôm (Al) + tạo lớp phủ thiếc (Sn) + tạo lớp phủ chì( Pb) phun phủ bề mặt + phun vật liệu bột nóng chảy + phun plasma tạo lớp phủ bằng công nghệ hoá học + tạo lớp phủ Niken + tao lớp oxy hoá và nhuộn đen bề mặt kim loại tạo lớp phủ bằng công nghệ điện hoá + anot hoá nhôm và hop ;]kim nhôm + tạo lớp phủ kim loại bằng công nghệ mạ điện bảo vệ bằng các lớp sơn b) theo em thì phương pháp phủ kim loại bằng công nghệ nhúng trong kim loại nóng chảy được sử dụng thông dụng nhất hiện nay.vì: Công nghệ này thực hiện đưa chi tiết cần phủ vào kim loại lỏng , giữ ở đó một thời gian để quá trình khuếch tán và tạo thành lớp phủ.do đặc điểm này công nghệ thường tạo lớp phủ kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp lên chi tiết bằng kim loại có nhiệt độ chảy cao.Thông thương phủ kẽm, lớp bám chiếm khoảng 50% tổng chiều dày.Khi tăng nhiệt độ bể kẽm lên thì lớp bám càng mỏng và lớp khuếch tán càng dày lên.Nhiệt độ bể kẽm thương trong khoảng 450 - 480.Nếu nhiệt độ thấp quá thì lớp phủ thô nhám, không đều ,tiêu hao kẽm lớn. C âu 9:Trình bày hiểu biết của mình về phương pháp phủ kim loại bằng công nghệ nhúng trong kim loại nóng chảy? Cho ví dụ minh họa. Ngày nay sử dụng lớp phủ kim loại để bảo vệ vật liệu là biện pháp tối ưu nhất.Phương pháp này được thực hiện bằng cách nhúng kim loại trong kim loại nóng chảy.Kim loại thường dung là Al,Zn,Sn,Pb…v…v. được phủ lên các chi tiết bằng thép,hợp kim Niken…Công nghệ thương phủ kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp lên kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhằm tạo lớp màng bảo vệ. Trong trương hợp này nên dung lớp phủ Al. Người ta sử dụng phương pháp kéo liên tục.Phôi được nung nóng trong môi trường phân huỷ.Nhiệt độ môi trường là 720 ,lượng nhiệt tích của phôi đảm bảo giử nhiệt cho bể muối nóng chảy và nhúng kẽm.Khi tạo lớp phủ bằng công nghệ kéo nén liên tục, do thời gian nhúng ngắn (giây), để cải thiện tính bám dính của lớp phủ, người ta cho vào bể kẽm một lượng nhôm ( 0,1 -0,2%).Bể kẽm khi nhúng ,chi tiết thép thường bị hoà tan sắt vào. Sắt là tạp chất có hại vì làm xấu tính chất của lớp phủ, do đó cần định kì khử sắt hoặc bổ sung lượng kẽm mới để khống chế hàm lượng sắt không vượt quá 0.05 %.Nhôm có tác dụng làm giảm hoà tan sắt vào bể kẽm, cải thịên tính bám dính của lớp phủ. Thông thương phủ kẽm, lớp bám chiếm khoảng 50% tổng chiều dày.Khi tăng nhiệt độ bể kẽm lên thì lớp bám càng mỏng và lớp khuếch tán càng dày lên.Nhiệt độ bể kẽm thương trong khoảng 450 - 480.Nếu nhiệt độ thấp quá thì lớp phủ thô nhám, không đều ,tiêu hao kẽm lớn. C âu 10: Trình bày hiểu biết của mình về phương pháp tạo lớp oxy hóa và nhuộm đen bề mặt kim loại? Cho ví dụ minh họa. Các lớp oxy hoá và nhuộm màu có tác dụng thụ động ăn mòn và trang trí Phương pháp nhuộm đen cổ điển hay dùng là nung chi tiết lên 350-450 rồi làm nguội trong dầu khoáng vật.bề mặt chi tiết được phủ một lớp oxit và hợp chất màu đen. Oxy hoá và nhuộm đen được tiến hành trong dung dịch kiềm tính :800 g/l NaOH + 50 g/l NaNO3 + 200 g/l NaNO2,nhiệt độ 135-1400C,thời gian từ 20 – 90 phút hoặc dung dịch oxy hoá nhanh chứa : (6-10) g/l + (2-3) g/l KMn+ ( 20-80) g/l Ba( + (2-4) g/l Zn(N,nhiệt độ khoảng 95,thời gian 10-15 phút. Oxy hoá và nhuộm đem thép mạnh nhất trong hổn hợp muối nóng chảy tỉ lệ 1:1 của KN + KN hoặc NaN + NaN và 5% NaOH,nhiệt độ 310 - 350 .Sau đó rữa sạch trong nước lạnh rồi nước nóng có pha them 2% xà phòng bột để trung hoà và cuối cùng rữa sạch trong nước nóng. Câu 11: Trình bày hiểu biết của mình về phương pháp tạo các lớp phủ kim loại bằng công nghệ mạ điện? Cho ví dụ minh họa. Tr ả lời: Mạ điện là phương pháp được sử dụng rộng rải để bảo vệ thép.Lớp mạ bền đẹp bám dính tốt đồng thời đảm bảo một số tính chất tốt của kim loại.Nếu chỉ cần bảo vệ chống ăn mòn thì có nhiều kim loại khác tốt hơn,rẻ tiền hơn,song chúng không thể thay thế được kim loại trong một số trương hợp như làm việc ở nhiệt độ cao,dẫn điện, dẫn nhiệt tốt.vì vậy lớp mạ điện vẫn được nhiều người quan tâm. Hầu hết lớp mạ điện có thể áp dụng cho hầu hết các kim loại. Người ta có thể sử dụng các chất mạ như: Lớp mạ nhôm Lớp mạ Cd Lớp mạ đồng Lớp mạ Co Lớp mạ Cr Lớp mạ Pb Lớp mạ Sn C âu 12: Trình bày hiểu biết của mình về bảo vệ chống ăn mòn vật liệu bằng các lớp sơn? Lớp sơn trên bề mặt vật liệu có tác dụng chống ăn mòn, đồng thời tạo độ bóng và màu sắc đẹp, tăng thêm sức hấp dẫn và giá trị của sản phẩm.Ta biết sơn thong thường chỉ chịu được nhiệt độ 150 cho nên lớp sơn không thể chống ăn mòn ở nhiệt độ cao mà chủ yếu để chống ăn mòn khí quyển và ăn mòn điện hoá Một trong những chỉ tiêu quan trọng của lớp sơn là tính dính bám và khả năng chồng thấm của lớp sơn.Tính dính bám của lớp sơn do độ nhám bề mặt của chi tiết quyết định. Độ nhấp nhô bề mặt có được là nho quá trình phun cát làm sạch, xử lý hoá học để tẩy sạch và tạo lớp ăn chân như Crôm hoá, phôtphat hoá…. Hiện nay người ta chưa chế tạo được loại sơn đáp ứng được mọi nhu cầu trên như: bám dính, chống ăn mòn,chống thấm,tạo màu sắc…..mà giá thành lại chấp nhận được.Nên người ta thường sử dụng nhiều lớp sơn khác nhau.Mổi hệ thống sơn thường gồm ba lớp chính: Lớp lót : tác dụng chủ yếu là tạo độ bám dính Lớp trung gian : có tác dụng tăng độ bền và chống thấm Lớp mặt : tạo độ bong ,tạo màu sắc ,phần nào chống thấm và tác dụng của tia nắng và bề mặt sơn. Câu 13: Khái niệm về phương pháp bảo vệ điện hóa? Có mấy cách để bảo vệ ăn mòn điện hóa? Nêu ví dụ từng cách. Trả lời Kết cấu kim loại chỉ có thể ăn mòn điện hoá khi chúng nằm trong môi trường điện ly(nước,.. đất).khi đó bề mặt kết cấu kim loại được chia làm 2 vùng:vùng catot không xảy ra ăn mòn và vùng anot-bị ăn mòn.Các phương pháp bảo vệ điện hoá là các phương pháp giúp bảo vệ anot khỏi bị ăn mòn điện hoá. Các phương pháp bảo vệ điện hoá: bảo vệ catot bảo vệ catot là làm giảm hoặc loại bỏ hoàn toàn quá trình ăn mòn kim loại nhờ phân cực catot kim loại bằng dòng điện ngoài hoặc nối chúng với một anot hi sinh. Ví dụ:khi chống ăn mòn điện hoá ở vỏ tàu người ta thường hàn them vào vỏ tàu một tấm kẽm (zn).sau một thời gian làm việc trong môi trường nước biển thì tấm kẽm bị ăn mòn còn vỏ tàu thì không sao. bảo vệ catot bằng protector kim loại cần được bảo vệ được nối với kim loại khác có thế điện cực âm hơn.kim loại có thế điện cực âm hơn đuợc gọi là anôt hi sinh hay protector.các protector thường được cấu tạo từ Zn,Ag,Mg hay các hợp kim của chúng. Ví dụ; vật liệu protector điển hình dùng để bảo vệ các công trình bằng thép là magie,kẽm,nhôm và các hợp kim của chúng. bảo vệ catot bằng dòng ngoài khi nối kim loại cần bảo vệ với catot của nguồn điện để hạ điện thế cua kim loại xuống dưới điện thế cân bằng của quá trình oxy hoá kim loại thì tốc độ ăn mòn bằng không.kim loại được bảo vệ hoàn toàn. điện thế và dòng điện sử dụng để bảo vệ hoàn toàn kết cấu được gọi là điện thế và dòng điện bảo vệ. bảo vệ anot nguyên lí bảo vệ anot khác hẳn nguyên lí bảo vệ catot.trong bảo vệ anot điện thế ăn mòn được tăng lên sao cho nó nằm trong khu vực thụ động của đồ thị pourbaix.phương pháp bảo vệ anot chỉ áp dụng với những kim loại có thể bị thụ động Câu 14: Trình bày các yếu tố ảnh hưởng tới ăn mòn ứng suất? Liên hệ thực tế và cho ví dụ minh họa. Trả lời: +) ảnh hưởng của ứng suất Ứng suất nén có tác dụng hạn chế chống ăn mòn ứng suất.Chỉ có ứng suất kéo có tác dụng thúc đẩy ăn mòn ứng suất,do đó các thùng chứa vết nứt do ăn mòn ứng suất chỉ phát triển ở mặt ngoài nơi chịu ứng suất kéo. để làm giảm tác hại của ăn mòn do ứng suất,người ta có thể tạo ứng suất nén dư ở mặt ngoài bằng phun bi hoặc phun cát. +) ảnh hưởng của thời gian Theo thời gian ăn mòn ứng suất trải qua các giai đoạn khác nhau: . Giai đoạn ủ bệnh: ở giai đoạn này chưa xảy ra điều gì, thường không xác định được thòi gian ủ bệnh dài bao lâu vì nó chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài,nhưng khi kết thúc lại rất đột ngột. . Giai đoạn phát triển : ở giai đoạn này tốc độ phát triển có thể nhanh chậm khác nhau tuỳ thuộc vào môi trường, độ lớn, đặc điểm ứng suất. . thời gian ảnh hưởng tới độ lớn và sự phân bố ứng suất bên trong do đó mà ảnh hưởng đến sự ăn mòn do ứng suất. + Môi trường nhạy cảm với ứng suất Mổi vật liệu chỉ nhạy cảm với một môi trường ăn mòn , do đó ăn mòn ứng suất chỉ xuất hiện trong các môi trường mà vật liệu bị ăn mòn,hơn nữa sản phẩm của ăn mòn dễ xuất hiện và phát triển vết nứt chịu ứng suất Các môi trường nhạy cảm với ứng suất thường gặp là dung dịch muối clorua hoà tan oxy,Nước ăn được khử trùng bằng clo.trong ngành chế biến sữa sau khi xử lí ở nhiệt độ trên 50 và tiệt trùng sữa bằng clo,trong sữa tươi bao giờ củng còn một lượng nhỏ anion ,do đó các bể,thùng chế biến sữa bằng thép không gỉ austenite đều bị ăn mòn ứng suất. +) ảnh hưởng của thành phần hoá học của vật liệu Các nguyên tố hợp kim có trong thép trước tiên là niken, nguyên tố hợp kim quan trọng trong thép không gỉ austenite.khi tăng hàm lượng Ni thì tuổi thọ của chi tiết tăng.thực tế tăng hàm lượng Ni lên trên 25% thì giá thành của thép rất cao và thép trở thành hợp kim cơ sở Ni. ảnh hưỏng của cacbon nói chung làm tăng nhạy cảm của thép đối với ăn mòn ứng suất nhưng việc làm giảm hàm lượng cacbon xuống dưới 0.5- 0.21 % rất khoa và tốn kém. Các nguyên tố khác như Nb làm tăng ăn mòn ứng suất.Mo với hàm lượng dưới 1.5 % làm tăng ăn mòn ứng suất nhưng trên 4.3 % lại làm gảim ăn mòn ứng suất. Câu 15: Các biện pháp chống ăn mòn ứng suất? Liên hệ thực tế và cho ví dụ minh họa. Trả lời: Tìm cách tạo ứng suất dư trên bề mặt vật liệu bằng cách phun bi hoặc phun cát bảo vệ catot vật liệu nhằm loại trừ khả năng phân cực anot do đó giảm nguyên nhân gây ăn mòn. thay đổi vật liệu có thể được nhu thay thế thép kh ong gỉ austenite bằng thép ferit – austenite.dùng các mac thep chứa các nguyên tố cản trở sự ăn mòn như Mo,Ni dùng chất ức chế như các hợp kim nhôm:AlZnMg.AlZnMgCu…..vv Câu 16: Trong thực tế ngành đóng tàu người ta đã áp dụng những biện pháp gì để chống ăn mòn cho vỏ tàu thép? Lấy ví dụ cụ thể Trả lời: Các phương pháp bảo vệ cho các cấu trúc của tàu dựa trên những quy luật xác định sự ăn mòn các cấu trúc trong những điều kiện phục vụ của tàu. Điều kiện diễn ra sự ăn mòn và tính quy luật sự tác dụng của kim loại với môi trường hoạt tính xác định những nguyên lý cơ bản của sự bảo vệ các cấu trúc khỏi sự ăn mòn như sau: Sử dụng các kim loại để chuẩn bị, thành phần của nó, gia công bề mặt đảm bảo độ bền vững các cấu trúc khi vận hành. Cách ly các cấu trúc cần bảo vệ với môi trường hoạt tính: phủ một lớp kim loại, không kim loại, những thành phần đặc sít của keo gián kín, khối hợp chất… Loại trừ sự phân cực anôt bề mặt tiếp xúc với môi trường hoạt tính. Sử dụng sự phân cực catôt bề mặt tiếp giáp với môi trường hoạt tính. Những thiết kế và lắp ráp hợp lý các cấu trúc tàu thuyền, tuỳ theo khả năng tiếp nhận công nghệ mà loại trừ hoặc giảm các yếu tố gây nên sự phát triển ăn mòn mạnh. Giảm môi trường hoạt tính, tác dụng đến cấu trúc, bằng cách loại trừ những cấu tử của thành phần môi trường gây hoạt tính hoặc đưa vào tính chất đặc biệt ( chất ức chế, chất thụ động, loại trừ và làm tê liệt) tác dụng của các cấu tử hoạt tính. Trên cơ sở những phương pháp đó, sử dụng những công nghệ hoàn chỉnh để giải quyết nhiệm vụ bảo vệ các cấu trúc kim loại khỏi bị ăn mòn, cho phép lựa chọn những phương pháp bảo vệ đối với những cấu trúc khác nhau của tàu thuyền, làm tăng độ bền vững và kéo dài thời gian sử dụng. )Các phương pháp bảo vệ: Trong công nghiệp tàu thuỷ tập trung vào các nhóm sau: Sử dụng kim loại và hợp kim bền vững: sử dụng các kim loại hoàn toàn bền vững trong điều kiện đã biết ( Mo, Ti..). Sử dụng các kim loại độ bền của chúng không đòi hỏi phức tạp về phương pháp bảo vệ Cách ly bề mặt cần bảo vệ khỏi môi trường hoạt tính: Dùng lớp phủ hữu cơ: + Phủ sơn. + Phủ chất dẻo. + các chất dầu,mỡ bôi trơn. Phủ chất vô cơ:+ Lớp phủ kim loại bằng galvanic, phủ nóng, khuếch tán nhiệt. + Lớp phủ không kim loại: Oxyt hoá, phosphat hoá, men, ximăng. Các thành phần đặc kín:+ Nhựa bịt kín +Lớp đệm. + Chất dẻo ít co ngót. Phụ gia lấp đầy: + Các phức hợp hoá ứng lạnh. + Mỡ đặc. + Xi măng Loại trừ phân cực anôt: Cách ly điện của các kim loại khác loại tiếp xúc. + Giảm hiệu điện thế của các chi tiết tiếp xúc từ các kim loại khác nhau, bằng cách đưa vào bề mặt của nó một lớp phủ kim loại đồng chất. + Sử dụng sơ đồ đúng của việc cấp điện cho các công việc dùng trên tàu đang hoạt động , loại trừ khả năng sinh ra dòng điện qua phần đuôi cức của vỏ tàu. + Loại trừ dòng điện rò sinh ra trong nước nơi tàu neo đậu. Sử dụng phân cực catôt ( phương pháp điện hoá) + Phương pháp dùng protector + Phương pháp catôt dùng dòng điện ngoài. Thết kế và lắp ráp cấu trúc của tàu một cách hợp lý: + Chọn đúng vật liệu của các chi tiết và phương pháp nối các chi tiết. + Chọn đúng chất bảo vệ đối với các chi tiết và cấu trúc. + Bố trí cấu trúc các chi tiết và khe hẹp một cách hợp lý. + Sử dụng quá trình công nghệ lắp ráp các chi tiết và cấu trúc ở mức độ thấp nhất của sự ăn mòn. + Tuân thủ các chế độ về quy trình công nghệ bảo vệ chống ăn mòn. Làm giảm môi trường hoạt tính tác dụng đến cấu trúc: + Rút không khí trong thể tích kín có chi tiết và cấu trúc cần được bảo vệ. + Đưa vào không khí trong thể tích kín chất ức chế bay hơi kìm hãm ăn mòn chi tiết giữ trong thể tích đó. Thực tế khi bảo vệ tàu hoặc cấu trúc của tàu, người ta sử dụng đồng thời các phương pháp khác nhau: Như sử dụng lớp phủ kim loại và sơn, phương pháp bảo vệ catôt dùng dòng điện ngoài và sơn, sử dụng protector và sơn, chất ức chế và sơn… Cần lựa chọn phương pháp thích hợp trong điều kiện sử dụng, tính toán và thử nghiệm để rút ra hiệu quả của phương pháp bảo vệ đo Câu 17: Hiện tượng giòn hydro và các biện pháp phòng chống giòn hydro? Cho ví dụ minh họa trả lời: Các nguồn đưa hydro vào kim loại; Hydro hoà tan: các hydro này đi vào hợp kim tronmg quá trình chế tạo,chúng nằm dưới dang nguyên tử, ở trong các lổ hổng của mạng tinh thể gây ảnh hưởng đến cơ tính của vật liệu.các hydro đi vào kim loại do nấu luyện có thể do nguyên liệu dính ẩm,dầu mỡ,do không khí ẩm trong môi trường lò khi nấu đưa vào. Hydro bên ngoài: hydro bên ngoài thường là các hydro phân tử,các vật liệu kim loại tiếp xúc với môi trường khí hydro trong các trường hợp sau; các chai khí nén hydro,các công trình được bảo vệ catot,trong quá trình bảo vệ luôn tạo thành khí hydro trên bề ặmt chi tiết. Nguyên nhân gây giòn của hydro: Khí hydro hoà tan trong kim loại thường tích tụ ở vùng tập trung của lệch,do làm ngăn cản vật liệu của lệch và vật liệu bị giòn.tính dòn của hydro thương thể hiện rỏ nết trong khoảng nhiệt độ -100 -100. Các nguyên tố không nhạy cảm với giòn hydro là : Zn,Al,Cd,In…riêng Cd gây ôi nhiểm môi trương nên cấm sử dụng. Các biện pháp chống giòn hydro - chọn vật liệu không nhạy cảm với giòn hydro đặc biệt là nơi tiếp xúc với hydro. - ẩnh hưởng của cấu trúc tế vi hợp kim.sau khi tôi hợp kim ít bị giòn hydro - sử dụng chất ức chế : trung hoà ảnh hưởng có hại của một chất làm thúc đẩy quá trình mòn hydro. Câu 18: Nêu những yếu tố bên trong, bên ngoài ảnh hưởng đến ăn mòn vỏ tàu? Trả lời: yếu tố bên trong Söï aûnh höôûng cuûa thaønh phaàn hoaù hoïc theùp vaø hôïp kim. ÔÛ caùc theùp cuøng loaïi coù thaønh phaàn hoaù hoïc khaùc nhau thì toác ñoä aên moøn khaùc nhau. AÛnh höôûng cuûa lôùp gæ caùn: ÔÛ ñaây söï aên moøn xaûy ra laø aên moøn ñieän hoaù vôùi chaát khöû laø oxy : Fe Fe+2 + 2e- (quaù trình anoát) vaø O2 + 2H2O + 4e- 4OH – (quaù trình ca toát) Toác ñoä aên moøn chung cuûa tröôøng hôïp khoâng coù vaûy gæ lôùn hôn coù vaûy gæ. Song toác ñoä aên moøn loã thì trong tröôøng hôïp coù vaûy gæ toác ñoä aên moøn loã maïnh hôn raát nhieàu so vôùi tröôøng hôïp khoâng coù vaûy gæ.Trong coâng nghieäp ñoùng taøu ñeå traùnh aên moøn loã, thöôøng phaûi taåy saïch caùc vaûy gæ tröôùc khi sôn. b)AÛnh höôûng cuûa caùc yeáu toá beân ngoaøi ñeán aên moøn voû taøu: Tính chaát cuûa nöôùc bieån: Tính chaát cuûa nöôùc bieån coù yù nghóa lôùn ñeán quaù trình aên moøn. Noù bao goàm hieän töôïng hoaù lyù coù lieân quan tröïc tieáp ñeán quaù trình aên moøn vaø söï phaùt trieån nhöõng thöïc vaät trong nöôùc bieån baùm leân caùc taøu thuyeàn vaø gaây thieät haïi. _ Tính chaát lyù hoaù cuaû nöôùc bieån: Ñoä muoái cuûa nöôùc bieån xaùc ñònh tính chaát daãn ñieän cuûa nöôùc bieån. Tính chaát daãn ñieän laø moät trong nhöõng yeáu toá gaây neân toác ñoä xaûy ra cuûa quaù trình aên mon. Neáu taøu thuûy neo ñaäu ôû caùc cöûa soâng vaø caùc löu vöïc khaùc coù ñoä muoái nhoû thì ñoä daãn ñieän giaûm, laøm giaûm söï aên moøn, keát quaû laøm yeáu söï phaân cöïc cuûa vuøng catoât. Khi ñoù quaù trình aên moøn taäp trung ôû nhöõng phaàn anoât naèm gaàn bieân giôùi vôùi phaàn catoât. Nhieät ñoä cuûa nöôùc laøm aûnh höôûng keùp ñeán quaù trình aên moøn. Noù laøm thay ñoåi ñieän cöïc vaø laøm thay ñoåi ñoä daãn ñieän vaø coøn aûnh höôûng tôùi löôïng sinh vaät coù trong nöôùc. Tính chaát sinh hoïc cuûa nöôùc bieån: Trong nöôùc bieån coøn chöùa moät löôïng sinh vaät troâi noåi raát lôùn. Bao goàm ñoäng thöïc vaät vaø vi sinh vaät trong ñoù coù caùc vi khuaån (yeám khí vaø hieáu khí) gaây taùc haïi ñoái vôùi taøu thuyeàn. Sau ñaây laø moät soá taùc haïi cuûa sinh vaät baùm baån: Khi coù sinh vaät baùm ôû phaàn döôùi voû taøu, laøm giaûm toác ñoä cuûa taøu, taêng söï tieâu thuï naêng löôïng vaø troïng löôïng cuûa taøu. AÛnh höôûng nguy hieåm cuûa sinh vaät baùm laø gaây aên moøn ñieåm. Söï aên moøn naøy raát maïnh ñoái vôùi theùp trong bieån. Caùc vi khuaån yeám khí coù taùc duïng aên moøn maïnh. Chuùng phaùt trieån ôû nhöõng nôi khoâng coù oxy (döôùi nöôùc saâu, döôùi lôùp sôn hoaëc döôùi lôùp sinh vaät baùm baån daøy ñaëc…) Söï taùc ñoäng cuûa doøng chaûy trong nöôùc bieån: Söï chuyeån ñoäng cuûa nöôùc bieån aûnh höôûng ñeán söï dòch chuyeån oxy treân beà maët kim loaïi vaø cuõng laø yeáu toá taåy cô hoïc caùc saûn phaåm aên moøn khoûi beà maët kim loaïi aûnh höôûng ñeán söï aên moøn cuûa kim loaïi. ÔÛÛ toác ñoä doøng chaûy lôùn thì söï phaù huyû xaâm thöïc baøo moøn cuûa kim loaïi coù theå ñöôïc coäng vôùi quaù trình aên moon AÛnh höôûng cuûa öùng suaát cô hoïc: ÖÙng suaát kim loaïi trong moät soá tröôøng hôïp coù aûnh höôûng ñeán söï thay ñoåi cuûa quaù trình phaù huyû kim loaïi. ÖÙng suaát keùo treân beà maët kim loaïi trong moâi tröôøng aên moøn laøm cho kim loaïi bò phaù huyû ôû daïng nöùt. Söï phaù huyû naøy coù theå saûy ra qua moät thôøi gian khi baét ñaàu taùc duïng cuûa moâi tröôøng. Khi coù öùng suaát tuaàn hoaøn thì giôùi haïn moûi trong moâi tröôøng aên moøn giaûm. Câu 19: Trình bày hiểu biết của mình về ăn mòn – xói mòn, mài mòn? Liên hệ thực tế và cho ví dụ minh họa. trả lời: Ăn mòn – xói mòn là hiện tượng tăng tốc độ ăn mòn do chuyển động tương đối giữa môi trường ăn mòn và bề mặt vật liệu.khi tăng tốc độ chuyển động tương đối thì tốc độ ăn mòn tăng.Quá trình xói mòn làm phá huỷ bề mặt,ban đầu tạo ra các đường rạch,các chổ trủng,sau đến các hõm,các lổ sâu trên bề mặt và cuối cùng là phá huỷ từng mảng bề mặt.Sự phá huỷ này phát triển theo phương chuyển động của chất lỏng. Đặc biệt khi trong môi trường ăn mòn có chứa các hạt rắn thì tác dụng xói mòn càng mãnh liệt. Hiện tượng xói mòn còn có thể do tác động của các bột khí nhỏ li ti hình thành ở sát bề mặt cách bưom hoặc cánh tuabin thuỷ lực.xói mòn không chỉ làm phá huỷ màng thụ động mà còn kà khởi đầu cho các vết nứt làm đẩy nhanh tốc đoj phá huỷ mỏi. Ăn mòn – mài mòn là một dạng phá hủy màng thụ động do sự chà xát giữa hai bệ mặt rắn làm tăng tốc độ ăn mòn.Tương tự khi ăn mòn – xói mòn,khi tốc độ tạo lớp thụ động lớn hơn hoặc bằng tốc độ mài mòn thì vật liệu không nhạy cảm với ăn mòn mài mòn Câu 20: Trình bày ảnh hưởng của độ ẩm, vai trò của chất ô nhiễm đến tốc độ ăn mòn khí quyển? Liên hệ thực tế và cho ví dụ minh họa. ảnh hưởng của độ ẩm Trong không khí luôn có một độ ẩm xác định phụ thuộc vào nhiệt độ và điều kiện tự nhiên từng vùng.hàm lượng oxy và độ ẩm trong không khí được đặc trưng bằng áp suất riêng phần của oxy và của hơi nước.Khi độ ẩm tăng thì áp suất tăng. Ví dụ: ở việt nam có độ âm khoảng 80 -90 % .các nước châu âu có độ ẩm khoảng 70%.Vì thế tốc độ ăn mòn ở việt nam sẽ cao hơn các nước châu âu. b)Vai trò của chất ô nhiểm đến tốc độ ăn mòn khí quyển Trong môi trường khí quyển có thể có các chất ô nhiểm như ,nguy hiểm nhất là .khi có mặt của giá trị giảm.phân tích sản phẩm ăn mòn thấy có các muối sunfat kim loại như : sunfat sắt, sunfat kẽm bị hydrat hoá. Khí khô là chất có hoạt tính ăn mòn thấp , nó hầu như không phản ứng với Mg,Al,Zn nhưng lại có hoạt tính khá mạnh đối với Ag,Cu và đồng thau ( hợp kim CuZn). Bụi cacbon: do việc sử dụng nhiều loại nhiên liệu,khi cháy khôg hoàn toàn,chúng theo ống khói đi vào khí quyển, dần dần ngưng tụ thành lớp bụi dày tren các công trình.Các bụi cacbon là nơi thu hút khí do đó đẩy nhanh quá trình ăn mòn. Bụi silic : các hạt Si nhỏ,có cạnh sắc,chúng giống như các hạt mài làm phá huỷ lớp bảo vệ trên bề mặt,do đó làm tăng tốc độ ăn mòn Axit axetic : trên thực tế,người ta còn thấy vai trò của axit axetic tạo thành trong một số môi trường công nghiệp( quá trình chưng cất gổ,chế biến thực phẩm…)phản ứng với kim loại tạo thành các muối axêtat kim loại có áp suất phân li nhỏ,hấp thụ nhiều nước,chúng củng là tác nhân thúc đẩy sự ăn mòn. Câu 21: Các biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn trong đất? Liên hệ thực tế và cho ví dụ minh họa. Đất là môi trường điện ly có thể gây nên các dạng ăn mòn kim loại. Để có biện pháp bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn trong môi trường đất thì ta cần hiểu cơ chế ăn mòn trong môi trường đất. Từ đó rút ra biện pháp chống ăn mòn trong môi trường đất. Ví dụ: cơ chế ăn mòn trong môi trường đất. Phản ứng anot: Fe → Fe2+ + 2e Phản ứng catot : có mặt oxy không có mặt oxy có CO2 hòa tan H2S do vi khuẩn sunfua Quá trình ăn mòn Fe trong lòng đất có thể được mô tả bằng: Các phản ứng này chỉ xảy ra sát bề mặt đất vì có nhiều oxy và các chất giúp cho quá trình ăn mòn. Nên cần có phương pháp bảo về bề mặt. Ở dưới sâu không có oxy nên không cần biện pháp này. Nhiệt độ cũng là một yếu tố làm tăng tốc độ ăn mòn của kim loại trong đất. Một số