Захист металу від іржі

Слово корозія походить від латинського corrodere. Воно якщо перевести значить «роз’їдати». Дуже часто зустрічається корозія металу. Однак бувають ситуації, коли від іржі страждають і вироби з інших матеріалів. Їй схильні і каміння, і пластмаса і навіть дерево. У наш час дуже часто люди зустрічаються з такою проблемою, як покриття корозією архітектурних пам’яток, виготовлених з мармуру та інших матеріалів. З даного можна зробити, що під цей процес, як корозія означає руйнування під впливом зовнішнього середовища

Причини корозії металів

Корозії схильні основна частина металів. Цей процес являє собою їх окислення. Воно призводить до розпаду їх на оксиди. У народі корозія стала називатися корозія. Вона являє собою порошок дуже маленького помелу світло-коричневого відтінку. На багатьох видах металів під час процесу окислення виникає спеціалізований склад у вигляді скріпленої з ними оксидної плівки. Вона володіє міцною структурою, через що кисню з повітря і води не виходить потрапити в глибокі шари металів для подальшого їх руйнування.
Алюміній відноситься до категорії дуже активних металів. При зіткненні з повітрям або водою він з точки зору теорії повинен легко розщеплюватися. Втім під час корозії на ньому утворюється спеціалізована плівка, яка ущільнює його структуру і робить процес утворення іржі майже-що неможливим.

Таблиця 1. Сумісність металів

Таблиця 2. Сумісність стали з металами

В 1 стовпчику таблиці представлені метали, які схильні до або іржі не схильні до з металами зазначеними в інших стовпцях таблиці і співвідношення співвідношення площ металу, встановленого в 1 стовпці, до металів в інших стовпцях таблиці.
Коротке позначення С, У, Н в таблиці означає:

Види корозії металів

безперервна корозія

Найменш небезпечне для різних предметів з металів вважається безперервна корозія. Особливо вона безпечна для тих ситуацій, коли пошкодження апаратів і обладнання не порушують технічні норми їх подальшого застосування. Результати подібного варіанту корозії можна дуже легко передбачити і підкоригувати якщо це врахувати обладнання.

тутешня корозія

Серйозну небезпеку собою являє тутешній вид корозії. В даному випадку втрати металу не вважаються великими, однак при цьому з’являються наскрізні ураження металів, що призводить до виходу з ладу виробу або обладнання. Цей вид корозії зустрічається у виробах, які контактують з морською водою або солями. Таке поява іржі допомагає тому, що поверхня основи з металу роз’їдається частково і конструкція втрачає власну надійність.
Величезна кількість проблем виникає в місцях, де застосовується хлорид натрію. Дана речовина використовується для усунення снігу і льоду на дорогах в умовах міста. Цей вид солі змушує їх трансформуватися в рідину, яка вже в розбавленому з солями вигляді потрапляє в міські магістралі з труб. В даному випадку не завадить захист металів від іржі. Всі комунікації розміщені під землею при попаданні води з солями починають руйнуватися. У Сполучених Штатах Америки підраховано, що в перебігу року на проведення робіт по ремонту в області дорожніх комунікації йде приблизно два мільярди доларів. Втім від цього виду солі для обробки полотна дороги комунальники поки не готові відмовитися через невисоку його ціни.

Способи захисту металів від іржі

З дуже давніх часів люди намагалися убезпечити метали від виникнення корозії. часті гідрометеори приводили в непридатність вироби з металу. Завдяки цьому люди змащували їх різними жирними маслами. Після вони стали застосовувати для цієї мети покриття з інших металів, що не покриваються іржею.

Защита от блуждающих токов

Сучасні хіміки грунтовно опрацьовують всі потенційні методи боротьби з корозією металів. Вони роблять спеціалізовані розчини. Розробляються способи зниження ризиків освіти на металах корозії. Прикладом послужить матеріал подібного роду, як нержавіюча сталь. Для її виробництва застосовувалося залізо, доповнене кобальтом, нікелем, хромом і іншими елементами. За допомогою доданих до нього елементів вийшло створити метал, на якому набагато довше не з’являється наліт іржі.
Для захисту самих різних металів від іржі розроблені різні речовини, які широко використовуються в сучасній промисловості. Лаки і фарби активно зараз застосовуються. Вони є найбільш простими засобами для захисту від корозійного руйнування металевих виробів. Вони роблять перешкоду для потрапляння на сам метал води або повітря. Це дає можливість на певний період часу відтягнути появу корозії. Слід при нанесенні фарби або лаку передбачати товщину шару і поверхню матеріалу. Для досягнення кращого результату покриття металів від іржі повинно виконуватися рівним і ущільненим шаром.

Хімічна корозія металів

За суті корозія може бути двох варіантів:

• хімічна,
• електрохімічна.

защита металла от коррозии, оцинковка в домашних условиях. Metal protection.

Хімічна корозія собою являє утворення іржі при конкретних умовах. В умовах в промисловості часто доводиться зустрічатися з цим типом корозії. Адже на багатьох сучасних підприємствах метали перед розробкою з них виробів нагріваються, що призводить до появи такого процесу, як прискорена хімічна корозія металу. При цьому утворюється окалина, яка вважається продуктом його реакції на появу іржі під час нагрівання.
Вчені підтвердили, що сучасне залізо набагато більше схильне появи іржі. У ньому міститься величезна кількість сірки. Вона виникає в металі завдяки тому, що під час видобутку залізних руд застосовується кам’яне вугілля. Сірка з нього потрапляє в залізо. Люди в наш час дивуються те, що стародавні предмети їх цього металу, які знаходять на розкопках археологи, зберігають власні зовнішні якості. Пов’язують це з тим, що в давні часи для видобутку заліза застосовувався кокс, який практично не містить сірки, яка могла б потрапити в метал.

Такі метали схильні до іржі

Серед металів зустрічаються різні варіанти. Дуже часто для створінь якихось предметів або об’єктів застосовується залізо. Саме з нього виробляється в двадцять рази більше виробів і об’єктів, ніж з інших металів разом узятих. Цей метал почали застосовувати найактивніше в промисловості в кінці 18 початку 19 століть. Власне в даний етап був збудований перший чавунний міст. Виникло перше морське судно, для виробництва якого була задіяна сталь.
У природі самородки заліза зустрічаються іноді. Більшість людей думають, що цей метал не вважається земним, його відносять до космічних або метеоритним. Саме він вважається найбільш схильним до утворення корозії.
Також є і інші метали, схильні до корозії. Серед них виділяються мідь, срібло, бронза.

Відео " Корозія металів, способи захисту від неї"

корозія металів

Корозія — руйнування поверхні сталей і сплавів під впливом різних фізико-хімічних факторів — завдає серйозної ушерб деталей і металевих конструкцій. Щороку цей непомітний недруг «з’їдає» близько 13 млн. Т металу. Щоб порівняти — металургійна промисловість Європейських країн в минулому, 2014 році виконала всього на 0,5 млн. Тонн більше. І це тільки — прямі втрати. А довга робота виробів зі сталі без їх ефектною захисту від іржі взагалі неможлива.

Що таке корозія і її різновиди

Головною причиною інтенсивного окислення поверхні металів (що і вважається головною причиною корозії) вважаються:

Коррозия. Нефть и газ | Учебный фильм, 2017

1. Дуже висока вологість зовнішнього середовища.
2. Наявність блукаючих струмів.
3. Несприятливий склад атмосфери.

Виходячи з цього до цього розрізняють хімічну, трибохимических і електрохімічний природу корозії. Безпосередньо вони всі разом власного впливу і руйнують основну масу металу.

Хімічна корозія

Цей вид корозії обумовлене активним окисленням металеві поверхні в мокрій обстановці. Абсолютним лідером тут вважається сталь (виключаючи нержавіючу). Залізо, будучи ключовим елементом стали, при взаємній дії з киснем утворює 3 види оксидів: FeO, Fe2O3 і Fe3O4. Головна неприємність полягає в тому, що певного діапазону зовнішніх температур відповідає власний оксид, з цієї причини практичний захист стали від іржі зустрічається тільки при температурі вище 10000С, коли товста плівка високотемпературного оксиду FeO сама починає охороняти метал від майбутнього утворення іржі. Це процес називається воронінням, і широко використовується в техніці для захисту поверхні виробів із сталі. Однак це — окремий випадок, і цим методом активно оберігати метал від іржі в багатьох випадках неможливо.

Хімічна корозія активізується при дуже високих температурах. Схильність металів до хімічного окислення встановлюється значенням їх кисневого потенціалу — здатності до участі в окисно-відновних реакціях. Сталь — ще не найгірший варіант: інтенсивніше її окислюються, наприклад, свинець, кобальт, нікель.

електрохімічна корозія

Цей різновид корозії більш підступна: руйнування металу в такому випадку відбувається при сукупному впливі води і грунту на сталеву поверхню (наприклад, підземних трубо-проводів). Вологий грунт, будучи слабощёлочной середовищем, сприяє появі і переміщенню в грунті блукаючих електрострумів. Вони вважаються наслідком іонізації частинок металу в кислородсодержащей обстановці, і ініціює перенесення катіонів металу з поверхні зовні. Боротьба з подібною корозією ускладнюється важкодоступністю діагностування стану грунту в місці прокладки сталевий комунікації.
Електрохімічна корозія з’являється при окисленні контактних пристроїв ліній електропередач при збільшенні щілин між елементами електричного кола. Крім їх руйнування, в такому випадку різко збільшується споживання енергії пристроїв.

трибохимических корозія

Цьому виду схильні металообробні інструменти, які працюють в режимах дуже високих температур і тисків. Покриття проти корозії різців, пуансонів, фильер і ін. Неможливо, оскільки від деталі потрібна висока знаходиться на поверхні твердість. Тим часом, при швидкісному різанні, холодному пресуванні та інших енергоємних процесах обробки металів починають відбуватися МЕХАНОХІМІЧНО реакції, інтенсивність яких зростає з підвищенням температури на контактній поверхні «інструмент-заготовка». Утворюється при цьому окис заліза Fe2O3 відрізняється дуже високою твердістю, і з цієї причини починає активно руйнувати поверхню інструменту.

Методи боротьби з корозією

Вибір можливого способу захисту поверхні від утворення іржі встановлюється умовами, в яких працює ця деталь або конструкція. Найбільш ефективні такі методи:

Нанесення поверхневих атмосферостійких покриттів;

Що знаходиться на поверхні металлизация;

Легування металу елементами, що володіють більшою стійкістю до участі в окисно-відновних реакціях;

Зміна хімічного складу зовнішнього середовища.

Учебный фильм «Коррозия металлов, способы защиты от неё»

Механічні поверхневі покриття

Що знаходиться на поверхні захист металу може бути зроблена його фарбуванням або нанесенням поверхневих плівок, за своїм складом нейтральних до впливу кисню. У побутових завдання та цілі, а ще під час обробки порівняно площ великого розміру (в основному, підземних трубо-проводів) застосовується фарбування. Серед найстійкіших фарб — емалі і фарби, що містять алюміній. У першому варіанті ефект досягається перекриттям доступу кисню до сталевої поверхні, а в іншому — нанесенням алюмінію на поверхню, який, будучи хімічно інертним металом, оберігає сталь від корозійного руйнування.
Позитивними Характерно цього способу захисту є легкість його реалізації і відносно невеликі матеріальні витрати, оскільки процес досить просто механізуються. У зв’язці з тим довговічність цього методу захисту невелика, оскільки, не володіючи високим ступенем спорідненості з ключовим металом, подібні покриття через певний проміжок часу починають механічно руйнуватися.

Хімічні поверхневі покриття

Корозійний захист в такому випадку відбувається внаслідок утворення на поверхні оброблюваної металу хімічної плівки, яка складається з елементів, стійких до впливу кисню, тисків, температур і вологи. Наприклад, вуглецеві сталі обробляють фосфатуванням. Процес може робитися як в холодному, так і в гарячому стані, і полягає у формуванні на металеві поверхні шару з фосфатних солей марганцю і цинку. Аналогом фосфатуванню виступає оксалатірованіе — процес металообробки солями щавлевої кислоти. Використанням саме цих технологій збільшують стійкість металів від трибохимических корозії.
Мінусом даних методів вважається трудомісткість і складність їх використання, що вимагає наявності особливого устаткування. Крім того, залишкова поверхню змінює свій колір, що не завжди допустимо з міркувань естетики.

Легування і металізація

На відміну від попередніх варіантів, тут кінцевим результатом вважається освіту металевого шару, хімічно інертного до впливу кисню. До числа подібних металів відносяться ті, які на лінії кисневої активності перебувають можливо далі від водню. У міру зростання ефективності цей ряд виглядає так: хром>мідь>цинк>срібло>алюміній>платина. Відмінність в технологіях отримання подібних антикорозійних шарів складається в способі їх нанесення. При металізації на поверхню направляється іонізований дугового потік дрібнодисперсного напилюваного металу, а легування реалізовується в процесі виплавки металу, як наслідок протікання металургійних реакцій між ключовим металом і вводяться легирующими добавками.

Зміна складу зовнішнього середовища

У більшості випадків великого зниження корозії вдається досягти зміною складу атмосфери, в якій працює захищається металева конструкція. Це може бути вакуумирование (для відносно невеликих об’єктів), або робота в обстановці благородних газів (аргон, неон, ксенон). Цей спосіб дуже продуктивний, втім вимагає додаткового обладнання — захисних камер, костюмів для персоналу і т.д. Застосовується він в основному, в науково-дослідних лабораторіях і досвідчених виробництвах, де спеціально підтримується необхідний мікроклімат.

Хто нам заважає, той нам допоможе

На останок зазначимо і на дуже оригінальний спосіб корозійного захисту: за допомогою самих оксидів заліза, точніше, одного з них — закису-окису Fe3O4. Дана речовина утворюється при температурі 250 … 5000С і за власними механічним особливостям собою являє високов’язку технологічну мастило. Присутня на поверхні заготовки, Fe3O4 закриває доступ кисню повітря при напівгарячої деформації металів і сплавів, і завдяки цьому блокує процес зародження трибохимических корозії. Явище це застосовується при швидкісний висадці труднодеформіруемих металів і сплавів. Результативність цього способу викликана тим, що при кожному технологічному циклі контактні поверхні оновлюються, а тому стабільність процесу регулюється автоматично.?