защита от коррозии металлов

Электроды (катод и анод) являются электронными проводниками , которые сталкиваются с проводниками ионов. В проводнике ионов ( электролит ) возникает соответствующий электродный потенциал или электродное напряжение. Когда электроды соприкасаются между собой , то разница между электродными потенциалами действует как возбудитель коррозионной реакции. В результате образуется коррозионная пара , в которой один из электродов (анод ) и разъедает металл. Все меры по защите металла от коррозии направлены на то, чтобы ослабить или не допустить образования коррозионных пар.

Выбор схемы защиты металла от коррозии (включая марку ЛКМ , количество наносимых слоев и общую толщину покрытия) следует осуществлять с учетом климатических условий конкретного региона , характеристики среды эксплуатации металлической конструкции , а также с учетом условий при нанесении материала и технико экономической эффективности данного ЛКМ. Декоративные свойства ( внешний вид) системы антикоррозионной защиты определяется финишным ( верхним ) слоем.

Существует множество различных состояний поверхности металла, нуждаются в защите от коррозии. Возраст объекта и его расположения , качество поверхности , степень разрушения металла , количество дефектов , тип предыдущих и будущих агрессивных условий , свойства старого покрытия - все эти факторы влияют на подготовку поверхности и выбор системы защиты металла от коррозии.

На сайте представлено множество разделов , посвященных защите металлов от коррозии (коррозия металла , коррозия железа и стали , коррозия чугуна и алюминия), которые помогут Вам осуществить правильный выбор системы защиты металла и антикоррозионного покрытия.

Благородные металлы практически не поддаются коррозии, но для широкого применения они слишком дорогие, поэтому их используют только в наиболее ответственных деталях, например для изготовления некорродирующих электрических контактов. Высокую коррозионную стойкость обладают никель, алюминий, медь, титан и сплавы на их основе. Их производство растет достаточно быстро, однако и сейчас наиболее доступным и широко используемым металлом остается быстро ржавеют железо. Для придания коррозионной стойкости сплавов на основе железа часто используют легирования. Так получают нержавеющую сталь, которая, кроме железа, содержит хром и никель. Самая распространенная в наше время нержавеющая сталь марки 18-8 (18% хрома и 8% никеля) появилась в 1923 Она вполне устойчива к воздействию влаги и кислорода. Первые тонны нержавеющей стали в нашей стране были выплавлены в 1924 в Златоусте. Сейчас разработано много марок таких сталей, которые, кроме хрома и никеля, содержащие марганец, молибден, вольфрам и другие химические элементы. Часто применяют поверхностное легирование недорогих железных сплавов цинком, алюминием, хромом.

Коррозия приводит к огромным безвозвратных потерь металлов, ежегодно полностью разрушается около 10% производимого железа. По данным Института физической химии РАН, каждая шестая домна в России работает зря - все выплавляется металл превращается в ржавчину. Разрушение металлических конструкций, сельскохозяйственных и транспортных машин, промышленной аппаратуры становится причиной простоев, аварий, ухудшению качества продукции. Учет возможной ?? коррозии приводит к повышенным затратам металла при изготовлении аппаратов высокого давления, паровых котлов, металлических контейнеров для токсичных и радиоактивных веществ и т.д. Это увеличивает общий ущерб от коррозии. Немалые средства приходится тратить на противокоррозионная защита. Соотношение прямых убытков, косвенных убытков и расходов на защиту от коррозии оценивают как (3-4): 1: 1. В промышленно развитых странах ущерб от коррозии достигает 4% национального дохода. В нашей стране он исчисляется миллиардами рублей в год.

Проблема защиты металлов от коррозии возникла почти в самом начале их использования. Люди пытались защитить металлы от атмосферного воздействия с помощью жира, масел, а позднее и покрытием другими металлами и, прежде всего, легкоплавким оловом (лужением). В трудах древнегреческого историка Геродота (5 в. До н. Э) и древнеримского ученого Плиния Старшего (1 в. До н. Э) Уже есть упоминания о применении олова для предохранения железа от ржавления. В настоящее время борьбу с коррозией ведут сразу в нескольких направлениях - пытаются изменить среду, в которой работает металлическое изделие, повлиять на коррозионную стойкость самого материала, предотвратить контакт между металлом и агрессивными веществами внешней среды.

Для противостояния атмосферной коррозии на стальные изделия наносятся тонкие покрытия из других металлов, более устойчивых к воздействию влаги и кислорода воздуха. Часто используются покрытия из хрома и никеля. Поскольку хромовые покрытия нередко содержат трещины, их обычно наносят поверх менее декоративных никелевых покрытий. В защиту жестяных консервных банок от коррозии в органических кислотах, содержащихся в пищевых продуктах, расходуется значительное количество олова. Долгое время для покрытия кухонной утвари использовали кадмий, однако теперь известно, что этот металл опасен для здоровья и кадмиевые покрытия используются только в технике.

Антикоррозийная защита и выбор схемы защиты металла (включая марку ЛКМ , количество наносимых слоев и общую толщину покрытия) осуществляется с учетом климатических условий конкретного региона , характеристики среды эксплуатации металлической конструкции , а также с учетом условий при нанесении антикоррозийного покрытия. Внешний вид и декоративные свойства системы антикоррозионной защиты определяются финишным ( верхним ) слоем.

Защитить металл от коррозии можно , покрывая его слоем другого более коррозионностойкого металла: оловом , цинком , хромом, никелем и др. Защитный слой металла наносят путем никелирование , хромирование , лужение , цинкование и Свинцевание. Покрытие цинком используют для защиты от коррозии закладных деталей железобетонных изделий , водопроводных труб , кровельной жести. Защитный слой наносят гальваническим ( электролитическим осаждением из раствора солей) или термическим ( погружением в расплав металла или распылением расплава ) методами.

Для повышения долговечности и сохранения декоративности металлоконструкции защищают от коррозии. Сущность большинства способов защиты от коррозии - предохранение поверхности металла от проникновения в нее влаги и газов путем создания на металле защитного слоя. Существуют и другие методы, например электрохимическая защита.

Наиболее простой , но недолговечный метод защиты металла - нанесение на его поверхность водонепроницаемых неметаллических покрытий ( битумных , масляных и эмалевых красок). В последние годы все большее применение находит метод защиты от коррозии покрытием металла тонким слоем пластмассы.

Электрохимическая коррозия - разрушение металлов и сплавов в воде и водных растворах. Для развития коррозии достаточно, чтобы металл был просто покрыт тонким слоем адсорбированной воды (влажная поверхность). Из-за неоднородности строения металла при электрохимической коррозии в нем образуются гальванические пары (катод - анод), например между зернами (кристаллами) металла, отличающиеся друг от друга химическим составом. Атомы металла с анода переходят в раствор в виде катионов. Эти катионы, соединяясь с анионами, содержащиеся в растворе, образуют на поверхности металла слой ржавчины. В основном металлы разрушаются от электрохимической коррозии.

В процессе химического разрушения на поверхности металлаобразуется пленка из продуктов коррозии, обычно оксидов. В некоторых случаяхета пленка может защищать лежащий под ней металл от дальнейшего коррозии.Сравнительно плотные оксиды пленки образуются на поверхности алюминия, свинца, олова, никеля, хрома. При окислении железа в сухом воздухе или в атмосфере сухого кислорода образуется также достаточно плотная пленка, но онапо мере роста растрескивается и отслаивается от металла. Чаще всего всегохимическая коррозия происходит в среде сухих газов при высокой температуре (металлическая арматура печей, клапаны двигателей, лопатки газовых турбин ит.п.) или в жидкостях неэлектролитов (окисление металла в спирте, бензине, нефти, мазуте и т. П).

Металлические покрытия можно наносить также посредствомдиффузии металла покрытия в основной металл алитирование , силицирование , хромирование (см. С. 316), а также способом плакирования , то есть наложения на основные металл тонкого слоя защитного металла ( биметалл ) и зарепления егопутем горячей прокатки (например , железо - медный сплав , дюралюминий - чистийалюминий ).

Целью других способов защиты ( которые также именуются активными ) является преобразование структуры двойного электрического слоя. На защищаемую поверхность влияет постоянное электрическое поле с определенным напряжением в зависимости от характеристик конкретного металла. Воздействие тока осуществляется от постороннего источника или посредством присоединения протекторов к защищаемой конструкции. Электродный потенциал металла повышается , в результате чего образуется препятствие для появления коррозии.

Существует также конструкционный метод защиты , в рамках которого применяются такие материалы как цветные металлы , нержавеющие стали и кортеновской стали. Вопросы обеспечения защиты от коррозии разрабатываются при этом уже на этапе проектирования. Металлическая конструкция должна быть по возможности максимально изолирована от воздействия коррозионной среды. Для реализации этой цели используются герметики, клеи , специальные прокладки из резины и др.

Ингибиторы коррозии представляют собой специальные вещества , основной функцией которых является снижение коррозионной активности и, как следствие , обеспечения надежной защиты металлов от коррозии. Небольшое количество веществ вводится в потенциально подверженную коррозии среду и образуют особую пленку на поверхности металла , которая замедляет электродные процессы и изменяет электрохимических характеристики металла.

2. Жидкий пластик. Этот сравнительно новый , эффективный и простой способ защиты металлов от коррозии находит применение при окраске трубопроводов , решеток , автомобильных деталей, металлической мебели и других конструкций. Данное покрытие может наносится на неочищенную поверхность с разным уровнем коррозии. Одним из преимуществ такого метода является возможность влажной очистки с помощью любых синтетических средств.

675.0009ms

Похожие статьи

Вход для пользователей