Перечислите способы защиты металлов от коррозии

Содержание
  1. Коррозия металлов
  2. Что такое коррозия и её разновидности
  3. Химическая коррозия
  4. Электрохимическая коррозия
  5. Трибохимическая коррозия
  6. Методы борьбы с коррозией
  7. Механические поверхностные покрытия
  8. Химические поверхностные покрытия 
  9. Легирование и металлизация
  10. Изменение состава окружающей среды
  11. Кто нам мешает, тот нам поможет
  12. Шесть способов защиты от коррозии
  13. Вспоминаем, что такое коррозия
  14. Пассивация
  15. Защитное покрытие
  16. Электрозащита от коррозии
  17. Ингибиторы коррозии
  18. Термическая обработка
  19. Лакокрасочное покрытие
  20. Как бороться с коррозией в домашних условиях
  21. Чем защищать металл от коррозии
  22. Коротко о коррозии
  23. Способы защиты от коррозии
  24. Бытовые антикоррозийные средства
  25. Популярные вопросы
  26. Коррозия металлов и способы защиты от нее
  27. Защитные покрытия
  28. Создание сплавов, стойких к коррозии
  29. Изменение состава среды
  30. Электрохимические методы защиты
  31. Способы защиты металлов от коррозии, виды коррозии металла
  32. Защитные краски по металлу
  33. Профилактика образования ржавчины на металлах
  34. Характерные типы поражения ржавчиной
  35. Механическое удаление

Коррозия металлов

Перечислите способы защиты металлов от коррозии

Коррозия – разрушение поверхности сталей и сплавов под воздействием различных физико-химических факторов – наносит огромный ущерб деталям и металлоконструкциям. Ежегодно этот невидимый враг «съедает» около 13 млн. т металла.

Для сравнения – металлургическая промышленность стран Евросоюза в прошлом, 2014 году произвела всего на 0,5 млн. тонн больше. И это только – прямые потери.

А длительная эксплуатация стальных изделий без их эффективной защиты от коррозии вообще невозможна.

Что такое коррозия и её разновидности

Основной причиной интенсивного окисления поверхности металлов (что и является основной причиной коррозии) являются:

  1. Повышенная влажность окружающей среды.
  2. Наличие блуждающих токов.
  3. Неблагоприятный состав атмосферы.

Соответственно этому различают химическую, трибохимическую и электрохимическую природу коррозии. Именно они в совокупности своего влияния и разрушают основную массу металла.

Химическая коррозия

Такой вид коррозии обусловлен активным окислением поверхности металла во влажной среде. Безусловным лидером тут является сталь (исключая нержавеющую).

Железо, являясь основным компонентом стали, при взаимодействии с кислородом образует три вида окислов: FeO, Fe2O3 и Fe3O4.

Основная неприятность заключается в том, что определённому диапазону внешних температур соответствует свой окисел, поэтому практическая защита стали от коррозии наблюдается только при температурах выше 10000С, когда толстая плёнка высокотемпературного оксида FeO сама начинает предохранять металл от последующего образования ржавчины. Это процесс называется воронением, и активно применяется в технике для защиты поверхности стальных изделий. Но это – частный случай, и таким способом активно защищать металл от коррозии в большинстве случаев невозможно.

Химическая коррозия активизируется при повышенных температурах. Склонность металлов к химическому окислению определяется значением их кислородного потенциала – способности к участию в окислительно-восстановительных реакциях. Сталь – ещё не самый худший вариант: интенсивнее её окисляются, в частности, свинец, кобальт, никель.

Электрохимическая коррозия

Эта разновидность коррозии более коварна: разрушение металла в данном случае происходит при совокупном влиянии воды и почвы на стальную поверхность (например, подземных трубопроводов).

Влажный грунт, являясь слабощёлочной средой, способствует образованию и перемещению в почве блуждающих электрических токов. Они являются следствием ионизации частиц металла в кислородсодержащей среде, и инициирует перенос катионов металла с поверхности вовне.

Борьба с такой коррозией усложняется труднодоступностью диагностирования состояния грунта в месте прокладки стальной коммуникации.

Электрохимическая коррозия возникает при окислении контактных устройств линий электропередач при увеличении зазоров между элементами электрической цепи. Помимо их разрушения, в данном случае резко увеличивается энергопотребление устройств.

Трибохимическая коррозия

Данному виду подвержены металлообрабатывающие инструменты, которые работают в режимах повышенных температур и давлений. Антикоррозионное покрытие резцов, пуансонов, фильер и пр. невозможно, поскольку от детали требуется высокая поверхностная твёрдость.

Между тем, при скоростном резании, холодном прессовании и других энергоёмких процессах обработки металлов начинают происходить механохимические реакции, интенсивность которых возрастает с увеличением температуры на контактной поверхности «инструмент-заготовка».

Образующаяся при этом окись железа Fe2O3 отличается повышенной твёрдостью, и поэтому начинает интенсивно разрушать поверхность инструмента.

Методы борьбы с коррозией

Выбор подходящего способа защиты поверхности от образования ржавчины определяется условиями, в которых работает данная деталь или конструкция. Наиболее эффективны следующие методы:

  • Нанесение поверхностных атмосферостойких покрытий;
  • Поверхностная металлизация;
  • Легирование металла элементами, обладающими большей стойкостью к участию в окислительно-восстановительных реакциях;
  • Изменение химического состава окружающей среды.

Механические поверхностные покрытия

Поверхностная защита металла может быть выполнена его окрашиванием либо нанесением поверхностных плёнок, по своему составу нейтральных к воздействию кислорода. В быту, а также при обработке сравнительно больших площадей (главным образом, подземных трубопроводов) применяется окраска.

Среди наиболее стойких красок – эмали и краски, содержащие алюминий.

В первом случае эффект достигается перекрытием доступа кислороду к стальной поверхности, а во втором – нанесением алюминия на поверхность, который, являясь химически инертным металлом, предохраняет сталь от коррозионного разрушения.

Положительными особенностями данного способа защиты являются лёгкость его реализации и сравнительно небольшие финансовые затраты, поскольку процесс достаточно просто механизируется. Вместе с тем долговечность такого способа защиты невелика, поскольку, не обладая большой степенью сродства с основным металлом, такие покрытия через некоторое время начинают механически разрушаться.

Химические поверхностные покрытия 

Коррозионная защита в данном случае происходит вследствие образования на поверхности обрабатываемого металла химической плёнки, состоящей из компонентов, стойких к воздействию кислорода, давлений, температур и влажности. Например, углеродистые стали обрабатывают фосфатированием.

Процесс может выполняться как в холодном, так и в горячем состоянии, и заключается в формировании на поверхности металла слоя из фосфатных солей марганца и цинка. Аналогом фосфатированию выступает оксалатирование – процесс обработки металла солями щавелевой кислоты.

   Применением именно таких технологий повышают стойкость металлов от трибохимической коррозии.

Недостатком данных методов является трудоёмкость и сложность их применения, требующая наличия специального оборудования. Кроме того, конечная поверхность изменяет свой цвет, что не всегда приемлемо по эстетическим соображениям.

Легирование и металлизация

В отличие от предыдущих способов, здесь конечным результатом является образование слоя металла, химически инертного к воздействию кислорода. К числу таких металлов относятся те, которые на линии кислородной активности находятся возможно дальше от водорода. По мере возрастания эффективности этот ряд выглядит так: хром→медь→цинк→серебро→алюминий→платина.

Различие в технологиях получения таких антикоррозионных слоёв состоит в способе их нанесения.

При металлизации на поверхность направляется ионизированный дуговой поток мелкодисперсного напыляемого металла, а легирование реализуется в процессе выплавки металла, как следствие протекания металлургических реакций между основным металлом и вводимыми легирующими добавками.

Изменение состава окружающей среды

В некоторых случаях существенного снижения коррозии удаётся добиться изменением состава атмосферы, в которой работает защищаемая металлоконструкция. Это может быть вакуумирование (для сравнительно небольших объектов), или работа в среде инертных газов (аргон, неон, ксенон).

Данный метод весьма эффективен, однако требует дополнительного оборудования — защитных камер, костюмов для обслуживающего персонала и т.д.

Используется он главным образом, в научно-исследовательских лабораториях и опытных производствах, где специально поддерживается необходимый микроклимат.

Кто нам мешает, тот нам поможет

В завершение укажем и на довольно необычный способ коррозионной защиты: с помощью самих окислов железа, точнее, одного из них — закиси-окиси Fe3O4. Данное вещество образуется при температурах 250…5000С и по своим механическим свойствам представляет собой высоковязкую технологическую смазку.

Присутствуя на поверхности заготовки,  Fe3O4  перекрывает доступ кислороду воздуха при полугорячей деформации металлов и сплавов, и тем самым блокирует процесс зарождения трибохимической коррозии. Это явление используется при скоростной высадке труднодеформируемых металлов и сплавов.

Эффективность данного способа обусловлена тем, что при каждом технологическом цикле контактные поверхности обновляются, а потому стабильность процесса регулируется автоматически.⁠

Оставляете заявку на сайте или по телефону

Оцениваем запрос и тех. документацию

Осматриваем объект

Подготавливаем КП

Сдаем работу заказчику

Выполняем работы

Разрабатываем рабочую документацию

Заключаем договор

Наши преимущества

Подготовленный персонал, находящийся постоянно в штате

Наличие богатого технического оснащения

Гарантийное и послегарантийное обслуживание

Самый большой спектр услуг в России

Большой опыт работы на разнотипных объектах

Шесть способов защиты от коррозии

Перечислите способы защиты металлов от коррозии

Коррозия — это ужасная гадость, от которой страдает множество машин и механизмов. Бытует мнение, что если коррозия поползла по детали или изделию, то это уже бесповоротно. Именно поэтому на практике используется множество способов борьбы с коррозией.

Рассмотрим самые популярные из них в формате научно-популярного материала. Сразу хочу отметить, что если вы уже знаете этот вопрос довольно глубоко, то материал может показаться вам не особенно полным.

Мы на исчерпывающий учебник не претендуем, а ставим собой целью просветить тех, кто только столкнулся с задачей борьбы с коррозией.

Ну а в конце статьи приведем полезные советы для тех, кто пытается бороться с коррозией своими силами :)

Вспоминаем, что такое коррозия

Прежде, чем обсуждать способы защиты от коррозии, давайте вспомним, что такое коррозия. Вопрос этот мы подробно разобрали на канале в этом материале. Тут вспомним самое главное.

Коррозия это разрушение материала (причем, не обязательно металла) при воздействии кислорода (будь -то из воздуха или из воды). И всё! Значит в космосе без кислорода коррозия невозможна, но это не значит, что невозможны другие вариант деградации свойств материалов.

При взаимодействии с кислородом деталь протухает. Было у нас железо, стал оксид железа. У одного свойства как у меча викинга, у другого свойства как у оранжевого песка :)

Соответственно, все методы коррозии преимущественно построены на том, что нужно исключить доступ кислорода к поверхности защищаемой детали. Правда есть методики, которые пытаются уменьшить восприимчивость детали к кислороду, но их мало. Большинство методов крутится вокруг защитных пленок разного типа и природы. Какие же промышленные методы защиты от коррозии можно выделить?

Пассивация

Слово пассивация означает, что металл делается невосприимчивым к кислороду. Становится пассивным. Мы уже обсуждали, как работает нержавеющая сталь. В этой статье вопрос рассматривается подробно. По сути дела — это создание нержавейки.

Схема найдена на Яндекс.Картинках

Результат достигается благодаря добавлению к железному сплаву при выплавке элементов, типа хрома или никеля. Эти элементы образуют такие соединения, которые в ответ на воздействие кислорода не превращаются в оранжевую пыль и ржавчину, а формируют плотную пленку на поверхности металла, которая будет невосприимчива к кислороду.

Защитное покрытие

Вы наверняка встречали хромированные детали или слышали слово оцинковка. И то, и другое есть способ защиты от коррозии. Берем железную деталь и на поверхность наносим материал ,который не коррозирует. Например, слой цинка или никеля.

Этот слой не будет воспринимать агрессивное воздействие кислорода и защитит основной металл. Правда рано или поздно покрытие начинает отслаиваться. Под ним начинает расти ржавчина, а остатки покрытия усугубляют процесс. Хороший пример тут — это какой-нибудь старый бампер.

Но, несмотря на подобного рода недостатки, способ активно используется и гораздо более экономичен, чем выплавка нержавейки.

Электрозащита от коррозии

Как мы помним, любая химическая реакция, коей и является коррозия, связана с передаче электронов. Окисление — отдача, а восстановление прием. Если запретить этот процесс или препятствовать ему, то возможно фактически затормозить коррозионный процесс. Именно так работает методика электрозащиты от коррозии.

Есть защита активная, а есть пассивная.

Активная (катодная) заключается в пропускании через деталь токов, которые не дают электронам свободно блуждать по детали и генерировать блуждающие токи, а значит и с кислородом оно будет меньше взаимодействовать. Электронов не хватит :)

Пассивная защита (протекторная) заключается в том, что мы используем в паре с основным металлом, некоторый более активный металл. Например, в морских судах часто используют заклепки из цинковки, которые оттягивают на себя эти лишние электроны и забирают себе коррозию.

Ингибиторы коррозии

Ингибиторы — это вещества, которые замедляют коррозию. Их существует огромное количество. Происходит это преимущественно благодаря воздействию на окружающую среду.

Например, если коррозия протекает у нас в кислой среде, то логично было бы выравнивать эту среду для достижения ею нейтрального pH.

Термическая обработка

Термическая обработка любого металла заключается в том, что при воздействии некоторых температур происходят фазовые превращения. Одна фаза в металле превращается в другую.

Все фазы по разному воспринимают воздействие внешних факторов. В частности — кислорода. Значит, если произошло фазовое превращение, то и деталь становится менее восприимчива к окружающим агрессивным факторам.

На этом построена логика улучшения антикоррозионных свойств посредством термической обработки. Само собой, процесс явно не для домашнего использования.

Лакокрасочное покрытие

Это самый простой и экономичный способ защитить деталь от коррозии. В простонародье звучит просто как «покрасить».

Если сказать более умно, то создается специальное защитное полимерное покрытие на поверхности детали, которое препятствует попаданию на металла кислорода в той или иной его форме.

Вариантов ЛКП и их реализаций существует бесчисленное множество. Перечислять их бессмысленно.

Разве что, отметим. Все ЛКП рано или поздно разрушаются от агрессивных факторов, а металл под ними начинает цвести. Именно из-за этого на всех машинах появляются зоны цветения.

Как бороться с коррозией в домашних условиях

Вот и добрались мы до самого важного.

Все перечисленные выше методики применимы для промышленного использования. Что же делать в домашних условиях?

Ну если деталь очень важная, то при некоторых условиях и при наличии производства под боком, можно нанести покрытие. Например, сделать оцинковку. Но это опять не совсем дома.

Разве что, только ЛКП и можно реализовать дома. Вот именно такой вариант обычно и используется простыми обывателями для защиты от ржавчины.

На что важно обращать внимание, при попытке создать ЛКП или защититься от коррозии различными шайтан-методами, типа растворенного в ацетоне линолеума или проварки деталей в масле.

  1. Самое важное — помнить определение коррозии. Она начинается тогда, когда на детали попадает кислород. Значит, если автомобилист утверждает, что под лкп протекает бескислородная коррозия, он совсем не прав! Ну а нам нужно добиться максимального исключения взаимодействия голой детали с внешней средой.
  2. ЛКП всегда нужно наносить строго по установленной производителем технологии. Она обычно приводится на банке с краской. И написана та мне случайно :) Некоторые умники наносят лкп, например, в мороз. Так оно не поможет.
  3. Поверхность всегда должна быть правильно подготовлена. Нужно полностью исключить следы старой ржавчины, например путем механической зачистки детали и последующей обработкой преобразователем ржавчины. Малейшая частичка ржавчины или пораженная зона даже под краской начнет цвести. Не забывайте, что нет ничего абсолютного. Вот так и лкп или полимерное покрытие пропускают кислород в том или ином количестве. Кислород будет проникать и диффундировать через краску, даже в минимальных масштабах.

4. Нужно использовать грунтовку. Ведь для нас важна адгезия полимерного слоя краски к чистому металлу. Если адгезии нет, но есть полимерная пленка, то она отслаивается, как пакет от хлеба. А в полости начинает скапливаться влага и появляются благоприятные условия для коррозии. Сродство у металла и краски не хорошее. А значит, промежуточный слой точно не станет лишним!

5. Нужно следить за чистотой детали и использовать ингибиторы. Любая грязь способствует изменению показателя ph среды, что в свою очередь, сказывается и на защитных свойствах. Нам нужно стремиться к нейтральной среде.

Вот как-то так! Всем спасибо

Если статья помогла или интересна, то обязательно поддержите нас лайком и подпиской ;)!!!

Чем защищать металл от коррозии

Перечислите способы защиты металлов от коррозии

2 декабря 2020

Люди используют множество различных материалов, список которых будет иметь огромную длину. Металлы относятся к наиболее распространенным материалам, которые используются повсеместно и для разных целей. Металлов также существует огромное количество (если считать сплавы), у всех у них есть как свои плюсы, так и минусы.

Одним из главных минусов является коррозия, которая разрушает металлы. Мы называем это «ржавлением». И в этой статье мы подробно поговорим о причинах коррозии, о том, какие металлы подвержены ей больше всего и самое главное — как их защитить от этого.

А если не хотите читать теорию, то переходите сразу в третий раздел нашего материала.

Коротко о коррозии

Мы не будем подробно вдаваться в химические процессы, но некоторые основные моменты знать стоит. В том числе и мифы. Во-первых, стоит сказать, что собственно коррозии подвержены прежде всего черные металлы: сталь, чугун, железо. Цветные металлы не ржавеют, по крайней мере, так считает большинство.

На самом деле, цветные металлы также могут разрушаться, другое дело, что делают они это медленно или только в определенных условиях. То есть, там, где от стали через 50 лет уже ничего не останется, медь все еще сохранится.

Кроме того, коррозия происходит не только из-за контакта с водой (это популярное заблуждение на самом деле), существуют и другие виды.

Любой тип коррозии происходит из-за определенных химических реакций, а взаимодействовать между собой могут разные вещества.

Какие-то металлы или сплавы будут активно ржаветь в воде, другие на воздухе, для третьих требуется кислая среда, четвертые разрушаются в среде электролитов (это называется электрохимической ржавчиной).

И это далеко не все варианты, но по понятным причинам нас интересует как защитить металлы в привычных для нас условиях, где они контактируют с водой или воздухом.

Также каждый металл имеет свои особенности. Например, у стали выделяют сразу несколько типов поражения ржавчиной: поверхностная, глубинные трещины, проникновение вглубь детали и т.д.

В любом случае, если металл теоретически подвержен коррозии, то его пытаются защитить от нее. Методы есть разные, как по стоимости, так и по надежности. В некоторых случаях защиты вообще нет, поэтому нам часто попадаются ржавые железяки.

Это обусловлено множеством факторов, прежде всего экономическими.

Типы защиты от появления ржавчины (о чем мы подробно поговорим дальше) бывают разные. Есть как фундаментальные (добавление различных материалов), так и такие, которые со временем могут пропасть (защитные покрытия).

Второй вариант чаще всего дешевле, поэтому и применяется чаще. И именно поэтому зачастую и возникает вопрос, как и чем защитить изделие из металла от коррозии при том, что защитный слой уже поврежден.

Ничего сложного (и дорого здесь нет), главное действовать быстро и не ждать, пока ржавчина проникнет вглубь металла.

Способы защиты от коррозии

Способы защиты можно разделить на две большие группы: промышленные и бытовые. Разумеется, в нашей статье мы в первую очередь будем делать упор на бытовые способы, так как, скорее всего, люди, которые используют промышленные способы, такие статьи просто не читают. Тем не менее, рассказать об этом стоит. К промышленным способам относятся следующие:

  • Пассивация металлов. При этом способе металл (или его поверхность) переводят в состояние, которое препятствует появлению коррозии (оно называется неактивным или пассивным). Чаще всего это делают с помощью добавления легирующих присадок, таких как хром, никель и т.д. Например, во всем известную нержавеющую сталь добавляется хром.
  • Нанесение защитных лакокрасочных покрытий, которые препятствуют контакту металла с внешней средой. Это, пожалуй, один из самых распространенных способов в виду своей дешевизны и простоты. Минус в том, что при повреждении лакокрасочного покрытия, металл начнет ржаветь.
  • Защитное покрытие может быть в виде слоя другого металла, который устойчив к коррозии не вступает в реакцию с другим металлом. Такое покрытие будет надежнее, но и стоимость станет выше.
  • Это основные промышленные способы, но существует и множество других, которые применяются реже: термообработка, фаолитирование, ингибирование, изменение окружающей среды и т.д.

Бытовые же способы по большей части представляют собой различные защитные покрытия. Это могут быть как лакокрасочные материалы, так и специальные антикоррозийные средства.

Здесь есть просто огромное разнообразие и об этом мы подробно поговорим ниже. Существуют даже преобразователи ржавчины, которые наносят на уже поврежденные участки металлической детали.

Они способы частично восстановить поврежденный участок, но степень восстановления зависит от уровня повреждений.

Бытовые антикоррозийные средства

Сегодня существует довольно много антикоррозийных составов, которые могут очень сильно отличаться по своей цене. Разница в стоимости объясняется прежде всего их долговечностью, надежностью и другими свойствами, которые обусловлены химическим составом.

Если не учитывать небольшие различия в составах между разными средствами, то можно выделить не так уж и много типов антикоррозийных средств бытового назначения.

При их выборе руководствуются не только составом, но и будущими условиями эксплуатации, что зачастую является самым важным факторов.

Классифицируют их по разному, например, краски делят по типу связывающей основы, где выделяют алкидные, эпоксидные и акриловые.

Также они разделяются на две большие группы: обычные и термостойкие, которые способны выдерживать высокие температуры и не терять свои свойств.

Также у них есть и другие параметры, такие как скорость высыхания, срок службы и т.д. Помимо красок можно выделить следующие группы антикоррозийных средств:

  • Пасты и смазки, которые производят на основе минеральных масел с добавлением воска или парафина. В зависимости от типа металла в них могут добавлять и другие вещества, например, в смазки для изделий из стали добавляют щелочь. Смазки и пасты используются преимущественно для защиты металлических изделий при их длительной транспортировки. Они обеспечивают отличную защиту, но для изделий из металла, которые эксплуатируются ежедневно они не подходят, так как их устойчивость даже к небольшим механическим воздействиям очень низкая.
  • Резиновые защитные антикоррозийные покрытия можно отнести как к промышленным, так и к бытовым. Суть в нанесении покрытия из эбонита или резины, которое может иметь совершенно разные характеристики. Например, широкий температурный диапазон эксплуатации, ее способность выдерживать нагрузки разных видов (растягивающие, ударные и т.д.), мягкость. Чаще всего подобные антикоррозийные покрытия делают еще на этапе производства.
  • Полимерные покрытия это достаточно большой класс, который сделан на основе полиэтилена, поливинилхлорида и других синтетических материалов. Как и в предыдущем случае, этот вариант используется чаще всего при производстве, но есть и бытовое применение.

В быту чаще всего приходится использовать лакокрасочные средства. Самыми распространенными являются алкидные эмали, в том числе и отечественного производства.

Но сегодня подобные антикоррозийные составы выпускают даже в спреях, что является одним из самых удобных вариантов с точки зрения эксплуатации.

Их легко наносить, можно создать равномерный слой и защитить даже самые труднодоступные местах.

Также стоит отметить, что для действительно надежной защиты используют не только собственно защитные покрытия, но и грунтовку, которая проникает в структуру металла и обеспечивает более внушительную защиту.

Про них вы можете прочитать в этом материале, здесь же скажем, что использование грунтовок это всегда дополнительные расходы (а хорошие стоят дорого), но если нужно действительно надежно защитить металл, то их использование можно считать обязательным.

Есть и средства для удаления ржавчины.

Популярные вопросы

В заключение ответим на несколько распространенных вопросов, которые чаще всего задают по теме защиты металла от коррозии.

В чем разница между горячим и холодным цинкованием?

Разница в самом процессе. С точки зрения потребителя принципиальной разницы нет, оба варианта будут хорошей защитой от ржавчины. Также заметим, что изделия, которые защитили с помощью холодного цинкования являются ремонтопригодными, кроме того, данный метод можно использовать не только на производстве.

От чего зависит срок защиты металла?

Факторов здесь много. Во-первых, это само защитное покрытие, во-вторых, его устойчивость к внешним воздействием. Любопытно, что в разных случаях наиболее важными могут быть разные факторы. Большинство лакокрасочных покрытий являются самыми недолговечными, срок защиты обычно от 3 до 5 лет.

Что такое патина и является ли она коррозией?

Патина — это пленка, которая образуется на поверхности изделий из меди или ее сплавов. Ее появление не относится к коррозийным покрытиям, наоборот, это получается своего рода защитный слой, который со временем образуется от естественных причин.

Возможно ли остановить процесс коррозии?

Это возможно при помощи специальных составов, о которых мы писали выше. Но, конечно, все зависит от степени ржавления металла, если все слишком запущенно, то уже никакие средства не помогут. Это не значит, что это изделия нельзя использовать, все зависит от того, где его применяют. И это не значит, что если металл уже подвергся коррозии, то его не нужно защищать.

А чем красить ржавый металл?

Средств существует очень много, про них можно даже отдельную статью написать, но если коротко, то можно использовать лакокрасочные материалы, которые содержат в своем составе преобразователи ржавчины.

Что лучше, отечественные средства или импортные?

Однозначно ответить нельзя, все зависит от конкретного средства, его состава и т.д. Разумеется, покупая продукцию известных брендов (вроде Weicon) вы гарантированно получите хороший результат, но за это придется заплатить больше. Но и это не значит, что более дешевые средства будут работать хуже.

Коррозия металлов и способы защиты от нее

Перечислите способы защиты металлов от коррозии

Коррозия – это процесс разрушения металлов и металлических конструкций под воздействием различных факторов окружающей среды – кислорода, влаги, вредных примесей в воздухе.

Коррозионная стойкость металла зависит от его природы, характера среды и температуры.

  • Благородные металлы не подвергаются коррозии из-за химической инертности.
  • Металлы Al, Ti, Zn, Cr, Ni имеют плотные газонепроницаемые оксидные плёнки, которые препятствуют коррозии.
  • Металлы с рыхлой оксидной плёнкой – Fe, Cu  и другие – коррозионно неустойчивы. Особенно сильно ржавеет железо.

       Различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия  сопровождается химическими реакциями. Как правило, химическая коррозия металлов происходит при действии на металл сухих газов, её также называют газовой.  

3Fe + 2O2 = Fe3O4

При химической коррозии также возможны процессы:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Как правило, такие процессы протекают в аппаратах химических производств.

Электрохимическая коррозия – это процесс разрушения металла, который сопровождается электрохимическими процессами. Как правило, электрохимическая коррозия протекает в присутствии воды и кислорода,  либо в растворах электролитов.

В таких растворах на поверхности металла возникают процессы переноса электронов  от металла к окислителю, которым является либо кислород, либо кислота, содержащаяся в растворе. 

При этом электродами являются сам металл (например, железо) и содержащиеся в нем примеси (обычно менее активные металлы, например, олово).

В таком загрязнённом металле идёт перенос электронов от  железа к меди, при этом железо (анод) растворяется, т.е. подвергается коррозии:

Fe –2e = Fe 2+

На поверхности олова (катод) идёт процесс восстановления водорода из воды или растворённого кислорода:

2H+ + 2e → H2

O2 + 2H2O + 4e → 4OH–

Например, при контакте железа с оловом в растворе соляной кислоты происходят процессы:

Анод: Fe –2e → Fe 2+

Катод2H+ + 2e → H2

Суммарная реакция:   Fe + 2H+ → H2 + Fe2+

Если реакция проходит в атмосферных условиях в воде, в ней участвует кислород и происходят процессы:

Анод:  Fe –2e → Fe 2+

Катод: O2 + 2H2O + 4e → 4OH–

Суммарная реакция: 

Fe2+ + 2OHFe(OH)2

4Fe(OH)2 + O2+ 2H2O → 4Fe(OH)3 

При этом образуется ржавчина.

Защитные покрытия

Защитные покрытия предотвращают контакт поверхности металла с окислителями.

  • Катодное покрытие – покрытие менее активным металлом (защищает металл только неповреждённое покрытие).
  • Покрытие краской, лаками, смазками.
  • Создание на поверхности некоторых металлов прочной оксидной плёнки химическим путём (анодирование алюминия, кипячение железа в фосфорной кислоте).

Создание сплавов, стойких к коррозии

Физические свойства сплавов могут существенно отличаться от свойств чистых металлов. Добавление некоторых металлов может приводить к повышению коррозионной стойкости сплава. Например, нержавеющая сталь, новые сплавы с большой коррозионной устойчивостью.

Изменение состава среды

Коррозия замедляется при добавлении в среду, окружающую металлическую конструкцию, ингибиторов коррозии. Ингибиторы коррозии — это вещества, подавляющие процессы коррозии.

Электрохимические методы защиты

Протекторная защита: при присоединении к металлической конструкции пластинок из более активного металла – протектора. В результате идёт разрушение протектора, а металлическая конструкция при этом не разрушается.

Способы защиты металлов от коррозии, виды коррозии металла

Перечислите способы защиты металлов от коррозии

Чтобы предотвратить пагубное действие коррозии, рекомендуется использовать специальные химические средства защиты. К таким средствам относятся ингибиторы, который представляют собой вещества, замедляющие или полностью останавливающие тот или иной химический процесс.

В результате действия ингибитора на поверхности материала появляется тонкое покрытие в виде защитной пленки. Именно эта пленка и предохраняет металл от ржавления.
Один из самых популярных на сегодняшний день ингибиторов — «Rust stop».

Препарат имеет проникающее действие, в результате чего с материала удаляется влага, и на поверхности создается полимолекулярный слой. Средство нетоксично, отличается простотой применения.

Защитные краски по металлу

Краски по металлу подразделяются на термоустойчивые, которые можно эксплуатировать при высоких температурах, и для обычного температурного режима до восьмидесяти градусов.

Используют такие основные виды красок по металлу: алкидные, акриловые, эпоксидные краски. Существуют специальные антикоррозийные краски. Они двух- или трехкомпонентные.

Их смешивают непосредственно перед употреблением.

Статья по теме: Как и чем очистить алюминий от продуктов коррозии и окисления

Преимущества ЛКП для металлических поверхностей:

  • хорошо защищают поверхности от температурных перепадов и атмосферных колебаний;
  • достаточно легко наносятся разными способами (кистью, валиком, при помощи краскопульта);
  • большая часть из них-быстросохнущие;
  • широкий диапазон цветовой гаммы;
  • длительные эксплуатационные сроки.

Хорошо зарекомендовали себя молотковые краски, они не только надежно защищают изделие, но создают дополнительно декоративный эффект. Ржавеющий металл становится как новый.

Из доступных недорогих средств можно использовать обычную серебрянку. В ее состав входит алюминиевая пудра, которая создает защитную пленку на поверхности.

Эпоксидные двухкомпонентные составы подходят для защиты металлических поверхностей, которые подвергаются повышенным механическим нагрузкам, в частность днище автомобилей.

Профилактика образования ржавчины на металлах

Нейтральный преобразователь ржавчины пользуются большим спросом благодаря своему природному составу и отсутствию вредных химических компонентов. Вначале нужно убрать рыхлую ржавчину, затем размешать средство до однородной массы и нанести при помощи кисти или распылителя на поверхность на определенный промежуток времени в соответствии с инструкцией по применению.

  • Коррозионные пятна: характеризуются небольшой глубиной проникновения. Распространяется такая коррозия вширь, а не вглубь железа.
  • Точечная коррозия – маленькие точки, проникающие глубоко в тело материала. При дальнейшем развитии точечной коррозии на стали появляются сквозные дыры.
  • Сквозная коррозия – сквозное поражение материала.
  • Подпленочная коррозия: очаги ржавчины образуются под поверхностью покрытия. Слои краски в местах образования ржавчины вспучиваются. Но иногда подпленочая коррозия остается незаметной вплоть до сквозного разрушения стали.

Обработка материала

  • механическим;
  • химическим;
  • термическим.

– смываемые. Недостатком таких составов является, то что при контактировании поверхности с водой могут возникнуть новые источники коррозии. Поэтому после промывки материал должен быть быстро и тщательно просушен и обработан антикоррозионными средствами;

– несмываемые. Их еще называют грунт-преобразователями. Полноценным грунтом продукт химической реакции назвать нельзя, но тем не менее такая обработка исключает последующую промывку, то есть обязательный контакт с водой полностью исключается.

  • Хорошо снимает ржавчину водный 5% -ный раствор серной или соляной кислоты. Но в него обязательно добавляют ингибитор коррозии – вещество, замедляющее химическую реакцию. Чаще всего в качестве ингибитора применяют уротропин. Добавлять его надо в количестве 0,5 г на литр раствора. Без ингибитора использовать растворы кислот нельзя: в результате такой обработки растворится не только коррозия, но и материал.
  • Интересный результат дает обработка металла ортофосфорной кислотой. Если на обрабатываемую поверхность нанести 15-30%-й раствор ортофосфорной кислоты, то под его воздействием ржавчина превратится в прочное покрытие. Это происходит потому, что в процессе химической реакции образуется ортофосфат железа, который создает на поверхности защитную пленку коричневого цвета. Для лучшего эффекта в раствор следует добавлять бутиловый спирт (4 мл на литр раствора) или винную кислоту (15 мл на литр раствора).
  • Поверхности, сильно пораженные ржавчиной, обрабатывают смесью:

– молочная кислота – 50 г;

– вазелиновое масло (100 мл).

Под воздействием кислоты ржавчина превращается в растворимую в вазелиновом масле соль – лактат железа. Очищенную поверхность надо протереть ветошью, смоченной вазелиновым маслом.

Чтобы не наступила необходимость использования радикальной чистки труб, радиатора или кузова автомобиля, за металлоизделиями нужно ухаживать. Если проявить заботу заранее и не забывать о профилактических мерах, железные детали долго прослужат. Следует соблюдать такие правила:

  • Берегите железо от влаги.
  • Регулярно обрабатывайте его средством для защиты от ржавчины.
  • Реставрируйте мелкие коррозийные точки, не дожидаясь, пока старая краска облупится.

После ликвидации коррозийного слоя и перед покраской нужно провести обработку металлического предмета защитным составом против ржавчины и дать ему высохнуть.

Характерные типы поражения ржавчиной

Способы защиты стали и сплавов зависят не только от вида коррозии, но и от типа разрушения:

  • Ржавчина покрывает поверхность изделия сплошным слоем или отдельными участками.
  • Выступает в виде пятен и точечно проникает вглубь детали.
  • Разрушает металлическую молекулярную решетку в виде глубокой трещины.
  • В стальном изделии, состоящем из сплавов, происходит разрушение одного из металлов.
  • Более глубокое обширное ржавление, когда не только постепенно нарушается поверхность, но и происходит проникновение в глубокие слои конструкции.

Статья по теме: Принцип действия преобразователя ржавчины и его виды
Типы поражения могут быть комбинированные. Иногда их трудно определить сразу, особенно когда происходит точечное разрушение стали. Методы защиты от коррозии включают в себя специальную диагностику для определения степени повреждений.

Выделяют химическую коррозию без возникновения электрических токов. При соприкосновении с нефтепродуктами, спиртовыми растворами и другими агрессивными ингредиентами происходит химическая реакция, сопровождаемая газовыми выделениями и высокой температурой.

Электрохимическая коррозия — это когда металлическая поверхность контактирует с электролитом, в частности с водой из окружающей среды. В этом случае происходит диффузия металлов. Под воздействием электролита возникает электрический ток, происходит замещение и движение электронов металлов, которые входят в сплав. Структура разрушается, образуется ржавчина.

Выплавка стали и ее коррозионная защита – это две стороны одной медали. Коррозия наносит огромный вред промышленным и хозяйственным постройкам. В случаях с масштабными техническими сооружениями, к примеру, мостами, опорами электропередач, заградительными сооружениями, может спровоцировать и техногенные катастрофы.

Механическое удаление

Механический способ удаления коррозии зарекомендовал себя как самый эффективный. Обработка металла от ржавчины выполняется вручную или с использованием механизированного инструмента. Существует несколько способов удаления ржавчины механическим путем.

1. Очистка поверхности проволочными щетками. Применяется для удаления небольших очагов коррозии и зачистки сварных швов и для первичной обработки поверхностей, покрытых толстым слоем ржавчины. Качество очистки не очень хорошее, окалину щетки не снимают вовсе. Кроме того, в процессе обработки образуется много пыли.

2. Абразивная обработка металла при помощи шлифовальных дисков. Применяется при небольших очагах коррозии. Если для выполнения операции используют диски высокого качества, то результат получается хорошим. Обработка металла абразивным инструментом имеет два недостатка:

  • расход качественных материалов;
  • требования к определенным навыкам выполнения работ.

3. Антикоррозионная обработка металла с помощью пескоструйной установки: бомбардировка очагов коррозии струей песка, подающегося под напором, так называемая пескоструйная очистка металла. Основные элементы пескоструйной установки – емкость с песком и пескоструйный пистолет. Для работы пескоструйной установки достаточно небольшого компрессора. Пескоструйная обработка

Песок берется обычный речной или строительный. Перед использованием его следует хорошо просушить. Песок можно использовать вторично, предварительно просеяв, но эффективность очистки в этом случае уменьшается в несколько раз. А количество пыли во столько же раз увеличивается.

Пескоструйная обработка удаляет не только всю ржавчину, но и окалину, нагар, слои старой краски. При обработке мест, недоступных для шлифмашинки и наждачки (например, места стыка двух деталей) такой метод является единственно возможным.

4. Гидроабразивная обработка металла (водопескоструйка). Снятие ржавчины происходит под воздействием струи смеси воды и абразива. По интенсивности различают гидроабразивную обработку:

  • под сверхвысоким давлением: полностью удаляется коррозия и все покрытия, нанесенные ранее на обрабатываемую поверхность;
  • под высоким давлением: удаляется большая часть старого покрытия и коррозия. Но могут оставаться участки особо прочного покрытия и черные окислы (магнетиты);
  • под низким давлением: экономный способ в отношении расхода абразива, но после сушки на обработанной поверхности остаются следы вторичной ржавчины.

Гидроабразивная обработка поверхностей является промышленным методом. В отличие от пескоструя, такую установку в гараже не соорудишь.

Для механической обработки ржавчины понадобится металлическая щетка или абразивная крупнозернистая шкурка. С помощью шкурки можно очистить материал «сухим» способом или «мокрым» (смочив шкурку керосином или Уайт-спиритом).

Другие варианты механической очистки включают использование следующих аппаратных средств:

  • орбитальной шлифмашины с абразивными кругами;
  • пескоструйного аппарата;
  • насадки на электродрель;
  • болгарки.

Применение ручных средств (щетки или наждачной бумаги) оправдано на незначительных по площади поверхностях. Преимущество обработки поверхности руками состоит в возможности более тщательного прохода в небольших или труднодоступных участков.

Сделай сам
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: