Protecția metalului împotriva coroziunii. Protecția împotriva coroziunii

Coroziunea are un efect devastator asupra produselor și aliajelor metalice. Atunci când interacționează cu mediul, produsele metalice se colorează sub formă de rugină. Cu cât metalul este mai reactiv, cu atât se corodează mai mult.

Coroziunea are un efect devastator asupra mașinilor, navelor, comunicațiilor și altor produse metalice, ceea ce poate duce la scurgeri de petrol, gaze și alte consecințe negative. Afectează negativ sănătatea umană, iar produsele de oxidare poluează mediul.

Coroziunea este inacceptabilă în industria aeriană, chimică și nucleară. Uneori, costul reparării produselor metalice depășește costul materialului folosit pentru fabricarea acestora.

Principalele tipuri de procese de coroziune

Tipurile de coroziune a metalelor pot fi împărțite în conformitate cu următoarele criterii: natura distrugerii, mediul coroziv și mecanismul de acțiune.

Pe baza naturii distrugerii, coroziunea poate fi:

• solid. Cu toate acestea, poate fi uniformă și neuniformă. Când este uniformă, întreaga suprafață a produsului este distrusă. Când sunt inegale, apar pete și depresiuni punctate;
• intercristalin. În acest caz, pătrunde adânc în produs de-a lungul granițelor boabelor metalice;
• transcristalin, în timp ce metalul este divizat printr-o fisură prin bob;
• selectiv. Una dintre componentele aliajului este distrusă. De exemplu, zincul se poate degrada în alamă.
• subteran. Începe la suprafață și pătrunde treptat în straturile superioare ale metalului.

Există următoarele tipuri de medii corozive:

• atmosfera;
• pamantul;
• lichid (soluții alcaline, acide sau saline).

Mecanismul de acțiune împarte coroziunea în chimică și electrochimică.

Coroziunea chimică este un proces în care are loc distrugerea spontană a metalelor. Apare atunci când produsele metalice interacționează cu un mediu activ coroziv, cel mai adesea unul gazos. Aceste procese sunt însoțite de temperaturi ridicate.

Ca urmare, metalul este oxidat simultan și mediul coroziv este redus. Coroziunea chimică apare și atunci când interacționează cu lichide organice, de exemplu, cu produse petroliere, alcool etc.

Coroziunea electrochimică apare în electroliți, cum ar fi soluțiile apoase. O reacție electrochimică produce un curent electric care descompune metalul. În acest caz, au loc atât procese chimice, în care are loc eliberarea de electroni, cât și electrice, în care se mișcă electronii.

Distrugerea are loc atunci când metalele diferite apar în contact. Prin urmare, metalele sunt mai susceptibile la distrugere, în care există multe impurități.

Eterogenitatea structurii metalice duce la faptul că în timpul coroziunii electrochimice, perechile catod-anod se formează în conformitate cu legile galvanizării. Dacă produsele metalice diferă între ele prin compoziția chimică, atunci se formează un strat de rugină pe suprafața produselor metalice.

Această coroziune este cel mai adesea cauza distrugerii metalelor. Mai jos sunt imaginile care arată mecanismul de acțiune al coroziunii electrochimice.

În mediul extern, oxigenul, umiditatea ridicată, oxizii de sulf, azot, dioxid de carbon și apele subterane acționează cel mai activ asupra produselor metalice. Apa sărată accelerează procesul de oxidare, motiv pentru care vasele marine ruginesc mai repede decât navele fluviale.

Este imposibil să opriți acest proces natural; nu mai rămâne decât să găsiți modalități de protecție împotriva coroziunii. Este adevărat, este imposibil să scapi complet de procesul de coroziune, dar aceste metode ajută la încetinirea procesului în sine.

Metode de rezistență la procesele corozive

Următoarele metode există pentru a proteja metalele de coroziune:

• creșterea rezistenței metalelor prin creșterea compoziției chimice;
• izolarea acoperirilor metalice de influențele agresive ale mediului;
• reducerea agresivității mediului în care sunt utilizate produsele metalice;
• electrochimice, care, datorită legilor galvanizării, reduc procesele de coroziune.

Aceste metode pot fi împărțite în două grupuri mari. Primele două metode sunt aplicate înainte ca produsele metalice să fie utilizate, adică la etapa de producție a acestora. În același timp, anumite materiale structurale sunt selectate pentru producerea produsului, se aplică diferite acoperiri galvanice și de protecție.

Ultimele două metode sunt utilizate în operarea produselor metalice. În același timp, pentru protecție, un curent este trecut prin produs, agresivitatea mediului este redusă prin adăugarea diferiților inhibitori, astfel, produsul în sine nu este pre-procesat înainte de utilizare.

Metode pentru creșterea rezistenței

Aceste metode de protecție se bazează pe crearea aliajelor care au proprietăți anticorozive. Componentele sunt adăugate metalului pentru a crește rezistența la coroziune. Un exemplu este alierea oțelului cu crom.

Metoda este utilizată la fabricarea oțelului. Rezultatul este oțeluri inoxidabile cu crom care sunt rezistente la coroziune. Ele cresc caracteristicile anticorozive ale oțelurilor prin adăugarea de nichel, cupru și cobalt.

Rugina nu apare pe aceste suprafețe, dar există coroziune. Coroziunea încetinește datorită adăugării unui atom de dopant la opt atomi de fier, iar acest lucru reglează dispunerea atomilor în rețeaua cristalină a soluției solide, care previne coroziunea.

Rezistența la coroziune poate fi îmbunătățită prin îndepărtarea impurităților din metale sau aliaje care accelerează coroziunea. De exemplu, fierul este îndepărtat din aliajele de magneziu sau aluminiu, sulful din aliajele de fier etc.

Reducerea agresivității mediului extern și protecția electrochimică

O scădere a agresivității mediului extern se realizează prin îndepărtarea substanțelor din acesta care sunt depolarizatori sau prin izolarea metalelor dintr-un depolarizator. Eliminarea oxigenului dintr-un mediu se numește dezoxidare.

Pentru a încetini procesul de coroziune, substanțe speciale sunt introduse în mediu - inhibitori. Ele pot fi atât organice, cât și anorganice. Moleculele inhibitoare sunt absorbite de suprafața metalică și, prin urmare, contribuie la o scădere bruscă a ratei de dizolvare a metalului și împiedică desfășurarea proceselor de electrod.

Cu protecție electrochimică, folosind un curent electric extern care trece prin metal, potențialul metalului este deplasat și, prin urmare, rata coroziunii acestuia se schimbă.

În funcție de schimbarea potențialului, protecția electrochimică poate fi catodică și anodică. Aceste metode sunt folosite pentru a proteja platformele de foraj, fundațiile metalice sudate, conductele care circulă subteran și, de asemenea, protejează părțile subacvatice ale navelor marine.

Protecția filmului

Pentru a proteja produsele metalice de coroziune, se poate aplica un strat protector. Ca acoperire, puteți folosi lacuri, vopsele, emailuri, materiale plastice etc.

Vopselele și lacurile sunt ușor de aplicat, costuri ieftine, au proprietăți hidrofuge, nu intră într-o reacție chimică cu metalul și umple bine porii și fisurile. Acestea servesc la protejarea metalelor de componentele de mediu care cauzează procese corozive.

Dacă alegeți vopselele și lacurile potrivite și urmați tehnologia de aplicare a acestora, atunci acestea pot servi drept acoperire până la 5 ani.

Adesea se aplică un grund sub vopsea, trecând prin care apa dizolvă niște pigmenți și devine mai puțin corozivă. În loc de grund, suprafața poate fi fosfatată. Se aplică cu pensula sau spray. Pentru produsele din oțel, majoritatea acestor preparate constau în amestecuri de mangan și fosfați de fier.

Puteți proteja un produs metalic prin aplicarea unui strat de metal care este mai rezistent la coroziune. În acest caz, coroziunea distruge acoperirea în sine. Aceste metale sunt crom, nichel, zinc. De exemplu, fierul este placat cu crom.

Descriere

Coroziunea metalului reprezintă distrugerea acestuia ca urmare a oxidării prin procese chimice sau electrochimice. Rugina este un prim exemplu de astfel de coroziune. Cu toate acestea, există multe tipuri de coroziune a metalelor.

Tipuri de coroziune a metalelor

Există mai multe clasificări ale coroziunii metalelor. Deci, în funcție de tipul de distrugere, se disting coroziunea continuă, locală și de coroziune. Primul afectează întreaga suprafață metalică în mod egal. Coroziunea localizată are ca rezultat pete de coroziune separate. Și coroziunea prin picurare indică stadiul inițial al deteriorării și se manifestă în puncte separate de distrugere.

Prin natura pătrunderii în metal, se pot distinge coroziunea intergranulară (intercristalină) și transcristalină. Primul pătrunde între boabele metalului, alegând cele mai slabe puncte ale îmbinărilor lor. Al doilea merge direct prin boabele de metal. Ambele sunt periculoase, deoarece duc rapid la crăparea metalelor și la pierderea rezistenței. În acest caz, suprafața produsului poate rămâne intactă.

În mod separat, în această clasificare, putem distinge coroziunea cuțitului, care de obicei duce la o fisură netedă situată paralel cu sudura. De regulă, apare atunci când se utilizează produse metalice în medii agresive.

Conform metodei de interacțiune a metalului cu mediul, este obișnuit să se facă distincția coroziune chimică și electrochimică. metal... Când sunt chimice, atomii metalului se leagă de atomii oxidanților care acționează asupra acestuia, care fac parte din mediu. De regulă, acest lucru se întâmplă atunci când interacționați cu un mediu care nu este un conductor de electricitate. În timpul coroziunii electrochimice, cationii din rețeaua cristalină a metalului se leagă de alte componente ale mediului coroziv. În acest caz, oxidantul însuși va obține electronii eliberați. Acest tip de coroziune este tipic pentru interacțiunea metalelor cu soluții sau electroliți topiți.

Se poate distinge tipuri de coroziune a metalelor după tipul de mediu care acționează asupra acestuia. Deci, gazul, coroziunea atmosferică, lichidă și subterană se disting. Cu toate acestea, cel mai adesea vorbim despre tipuri mixte de coroziune, atunci când mai multe medii acționează asupra metalului simultan.

Metode pentru protejarea metalelor de coroziune

Există mai multe metode de bază pentru protejarea metalului de coroziune:
- creșterea compoziției chimice a metalului în vederea îmbunătățirii caracteristicilor sale anticorozive;
- izolarea suprafeței metalice cu materiale anticorozive;
- reducerea agresivității mediului în care sunt produse și utilizate produsele metalice;
- impunerea unui curent extern care asigură protecție electrochimică împotriva coroziunii.
Astfel, este posibil să se protejeze produsele metalice de coroziune înainte sau în timpul utilizării.

Ne confruntăm cu problema de mult timp protecția metalului împotriva coroziunii și putem oferi cele mai bune opțiuni. Cea mai simplă dintre ele și utilizată pe scară largă de noi este utilizarea de acoperiri speciale de protecție metalică. Deci, utilizarea acoperirilor anodice crește la un potențial electrochimic negativ maxim al metalului, excluzând posibilitatea coroziunii. Acoperirea cu catod are un efect mai puțin pronunțat și necesită un strat mai gros, dar în același timp crește semnificativ duritatea și rezistența la uzură a produsului.

Dacă luăm în considerare tipurile de acoperire din punctul de vedere al producției lor, atunci putem distinge depunerea chimică și electrolitică, depunerea la cald și la rece, pulverizarea metalelor, placarea și tratamentul prin difuzie termică.

Una dintre cele mai populare modalități de a proteja metalul de coroziune este aplicarea compușilor nemetalici. Poate fi plastic, ceramică, cauciuc, bitum, poliuretan, vopsele și lacuri și multe altele. Mai mult, acestea din urmă reprezintă cea mai largă gamă și pot fi utilizate în funcție de condițiile de mediu în care va fi utilizat produsul. Astfel se disting straturile de vopsea și lac rezistente la efectele apei, atmosferei, soluțiilor chimice etc.

Pentru a atenua acțiunea unui mediu coroziv, o cantitate mică de inhibitori poate fi introdusă în acesta, ceea ce duce la neutralizarea sau dezoxigenarea mediului și formează o peliculă de adsorbție care protejează suprafața metalică. În acest caz, filmul poate modifica într-o oarecare măsură parametrii electrochimici ai metalelor.

Protecția electrochimică împotriva coroziunii metalelor constă în polarizare catodică sau anodică (acțiunea externă a curentului). De asemenea, este posibil să se facă acest lucru prin atașarea de protecții de inhibare a coroziunii la produsul metalic.

În producția modernă, o mare importanță este acordată dezvoltării aliajelor metalice rezistente la coroziune. De exemplu, rezistența la coroziune este mult îmbunătățită atunci când cromul și nichelul sunt adăugate la un aliaj de fier. Aliajele de magneziu în același scop sunt aliate cu mangan, iar aliajele de nichel cu cupru.

Compania noastră „Chermetkom” acordă o atenție deosebită problemei protejării produselor metalice împotriva coroziunii, aplicării acoperirilor speciale, prelucrării produselor metalice cu curent electric sau efectuării protecției de protecție. De asemenea, puteți achiziționa produse de la noi din aliaje rezistente la coroziune. Mai mult, metalul și produsele din acesta pot fi cumpărate la depozitele noastre din Moscova sau comandate să fie fabricate conform unui proiect individual.

În plus

O filă suplimentară pentru postarea informațiilor despre magazin, livrare sau orice alt conținut important. Vă va ajuta să răspundeți la întrebările cumpărătorului și să eliminați îndoielile sale cu privire la achiziție. Folosește-l după cum consideri potrivit.

Puteți să-l eliminați sau să îl returnați schimbând o casetă de selectare din setările componentei. Foarte confortabil.

Metodele pentru protejarea pieselor metalice de coroziune pot fi împărțite în următoarele grupe:

• aplicarea de substanțe nemetalice sau acoperiri metalice;
• saturația prin difuzie a stratului de suprafață;
• acoperire cu pelicule rezistente de oxizi sau săruri (acoperiri chimice);
• utilizarea aliajelor rezistente la coroziune;
• utilizarea inhibitorilor de coroziune;
• protecție de protecție.

Strat substanțe nemetalice - aplicarea de vopsele, lacuri, paste anticorozive, lubrifianți de protecție, materiale plastice, cauciuc sau ebonit pe suprafața metalică. Acoperirea cu cauciuc și ebonit se numește gumare; este utilizată pentru a proteja rezervoarele pentru transportul acizilor, alcalinilor și soluțiilor de sare.

Acoperire metalică - aplicarea metalului pe suprafața unui produs din oțel prin metode fierbinți și galvanice. În metoda fierbinte de acoperire (galvanizare, cosire, placare cu plumb), produsul este scufundat într-o baie de metal topit. Mașinile folosesc piese și elemente de fixare zincate, benzi de tablă pentru țevi de radiatoare, terminale acoperite cu plumb pentru fire de echipamente electrice, rezervoare de combustibil, etc. zincare - pentru sârmă, fier de acoperiș, țevi; plumb - pentru echipamente chimice și conducte. Metoda galvanică a fost discutată mai sus. De exemplu, piesele decorative cromate (bare de protecție, jante ale farurilor etc.) sunt instalate pe mașini.

Metoda difuziei constă în saturarea straturilor de suprafață ale unei piese de oțel cu diverse elemente chimice care intră într-un compus chimic cu acesta. Include carburarea, cianurarea, aluminizarea.

Acoperire cu pelicule de oxid are două tipuri - oxidare și fosfatare. Oxidare (albastru) este utilizat pentru a proteja metalele feroase prin crearea unei pelicule de oxid la suprafață prin scufundarea părților într-o soluție apoasă clocotită de hidroxid de sodiu, salpetru și peroxid de mangan.

Filmul rezultat este stabil în aer uscat, mai puțin rezistent în aerul umed, în special în apă.

Fosfatarea permite obținerea unei pelicule de fosfați insolubili pe suprafața metalică, care izolează produsul de mediul înconjurător.

Crearea aliajelor rezistente la coroziune se realizează prin introducerea aditivilor de aliere în oțel: crom, nichel, aluminiu, siliciu, tungsten și alte elemente chimice care cresc rezistența la coroziune și îmbunătățesc alte proprietăți ale metalului.

Inhibitori de coroziune - substanțele, atunci când sunt adăugate într-un mediu agresiv, coroziunea este inhibată. Această metodă poate proteja aproape orice metal și în aproape orice mediu, inclusiv lichide de răcire, uleiuri, combustibili lichizi.

Protejați metalele de coroziune și cu organosilicați , care în starea inițială sunt suspendări. Acestea sunt aplicate pe suprafață cu o perie, rolă, pistol de pulverizare etc. Când sunt încălzite, acestea se transformă în ceramică și dobândesc proprietăți de protecție sporite, devenind termorezistente și chiar rezistente la căldură. Sunt convenabile de utilizat pentru sistemele de evacuare din exteriorul pieselor. Se întăresc de la temperatura piesei. Sunt ușor de procesat, ceea ce permite, dacă este necesar, refacerea rapidă a zonelor deteriorate.

Pentru obținerea acoperirilor organosilicate se utilizează polimeri organosilici (lacuri), pigmenți, oxizi, mica, talc, azbest.

Protecție de protecție constă în crearea unei perechi galvanice din seria de metale de mai sus, cu scopul distrugerii deliberate a unuia dintre acestea, cu conservarea garantată a unei părți critice realizate dintr-un alt metal.

Întrebări de control

• 1. Spuneți-ne despre clasificarea oțelurilor.
• 2. Care sunt impuritățile permanente din oțeluri? Cât costă?
• 3. Cum sunt desemnate oțelurile cu carbon?
• 4. Spuneți-ne despre clasificarea fontelor.
• 5. Pentru ce piese se utilizează fonta albă și gri?
• 6. Ce părți sunt fabricate din fier ductil și fier ductil?
• 7. Cum sunt desemnate fierele ductile și ductile?
• 8. Ce elemente chimice sunt utilizate pentru alierea oțelului?
• 9. Cum sunt desemnate oțelurile aliate?
• 10. Ce oțeluri se numesc oțeluri de mare viteză?
• 11. Care sunt tipurile de produse obținute folosind metalurgia pulberilor.
• 12. Ce este alama, bronzul? Cum sunt desemnați?
• 13. Ce tipuri de aliaje antifricțiune cunoașteți?
• 14. Spuneți-ne despre caracteristicile materialelor compozite.
• 15. Care este diferența dintre termoplastice și termorezistente?
• 16. Spuneți-ne despre clasificarea sticlei minerale.
• 17. Care sunt modalitățile de a proteja metalul de coroziune.

Metalele au fost folosite de oameni încă din preistorie, iar produsele lor sunt răspândite în viața noastră. Cel mai comun metal este fierul și aliajele sale. Din păcate, acestea sunt susceptibile la coroziune sau la distrugerea ruginii prin oxidare. Protecția la timp împotriva coroziunii poate prelungi durata de viață a produselor și structurilor metalice.

Tipuri de coroziune

Oamenii de știință se luptă cu coroziunea de mult timp și au identificat mai multe tipuri principale ale acesteia:

• Atmosferic. Oxidarea apare din cauza contactului cu oxigenul atmosferic și a vaporilor de apă conținuți în acesta. Prezența contaminanților în aer sub formă de substanțe chimic active accelerează ruginirea.
• Lichid. Are loc în mediul acvatic, sărurile conținute în apă, în special apa de mare, accelerează oxidarea de multe ori.
• Sol. Produsele și structurile din sol sunt susceptibile la acest tip. Compoziția chimică a solului, a apelor subterane și a curenților de scurgere creează un mediu special pentru dezvoltarea proceselor chimice.

Pe baza mediului în care va fi utilizat produsul, sunt selectate metode adecvate de protecție împotriva coroziunii.

Tipuri tipice de deteriorare prin rugină

Există următoarele tipuri caracteristice de deteriorare prin coroziune:

• Suprafața este acoperită cu un strat solid ruginit sau bucăți separate.
• Pe piesa au apărut mici pete de rugină, care pătrund în grosimea piesei.
• Fisuri adânci.
• Una dintre componente este oxidată în aliaj.
• Pătrundere profundă pe tot volumul.
• Combinat.

Datorită apariției, aceștia împărtășesc și:

• Chimic. Reacții chimice cu substanțe active.
• Electrochimic. La contactul cu soluții electrolitice, apare un curent electric, sub acțiunea căruia sunt înlocuiți electronii metalelor, iar distrugerea structurii cristaline are loc cu formarea ruginii.

Coroziunea metalelor și metode de protecție împotriva acesteia

Oamenii de știință și inginerii au dezvoltat multe modalități de a proteja structurile metalice de coroziune.

Protecția împotriva coroziunii structurilor industriale și a clădirilor, diferite tipuri de transport se efectuează prin metode industriale.

Ele sunt adesea destul de complexe și costisitoare. Pentru a proteja produsele metalice în gospodării, se folosesc metode de uz casnic mai accesibile și care nu sunt asociate cu tehnologii complexe.

Industrial

Metodele industriale de protejare a produselor metalice sunt împărțite în mai multe domenii:

• Pasivare. La topirea oțelului, la compoziția sa se adaugă aditivi de aliere precum Cr, Mo, Nb, Ni. Acestea contribuie la formarea unei pelicule de oxid puternice și rezistente chimic pe suprafața piesei, împiedicând accesul gazelor și lichidelor agresive la fier.
• Acoperire metalică de protecție. Pe suprafața produsului se aplică un strat subțire dintr-un alt element metalic - Zn, Al, Co etc. Acest strat protejează fierul de rugină.
• Protecție electrică. Plăcile dintr-un alt element metalic sau aliaj, așa-numiții anodi, sunt așezate lângă piesa de protejat. Curenții din electrolit curg prin aceste plăci și nu prin piesă. Așa protejează părțile subacvatice ale platformelor de transport maritim și de foraj.
• Inhibitori. Substanțe speciale care încetinesc sau chiar opresc reacțiile chimice.
• Vopsea de protecție.
• Tratament termic.

Metodele de protecție împotriva coroziunii utilizate în industrie sunt foarte diverse. Alegerea unei metode specifice de combatere a coroziunii depinde de condițiile de funcționare ale structurii protejate.

Gospodărie

Metodele casnice de protejare a metalelor împotriva coroziunii sunt de obicei reduse la aplicarea de vopsele și lacuri de protecție. Compoziția lor poate fi foarte diversă, inclusiv:

• rășini siliconice;
• materiale polimerice;
• inhibitori;
• pilituri mici de metal.

Un grup separat este transformatorii de rugină - compuși care se aplică structurilor deja afectate de coroziune. Acestea reduc oxizii de fier și previn recorozarea. Convertoarele sunt împărțite în următoarele tipuri:

• Solurile. Se aplică pe suprafața curățată și au o aderență ridicată. Acestea conțin substanțe inhibitoare, care economisesc vopseaua de finisare.
• Stabilizatori. Transformați oxizii de fier în alte substanțe.
• Transformatori ai oxizilor de fier în săruri.
• Uleiuri și rășini care învelesc și neutralizează particulele de rugină.

Atunci când alegeți un grund și vopsea, este mai bine să le luați de la un singur producător. Astfel veți evita problemele de compatibilitate a vopselelor și lacurilor.

Vopsele de protecție pentru metal

Conform regimului de temperatură de funcționare, vopselele sunt împărțite în două grupuri mari:

• comun, utilizat la temperaturi de până la 80 ° C;
• rezistent la caldura.

După tipul de bază de liant, vopselele sunt:

• alchid;
• acril;
• epoxidic.

Vopseaua metalică are următoarele avantaje:

• protecție de suprafață de înaltă calitate împotriva coroziunii;
• ușurința aplicării;
• viteza de uscare;
• multe culori diferite;
• durată lungă de viață.

Emailurile cu ciocan sunt foarte populare, protejând nu numai metalul, ci și creând un aspect estetic. Vopseaua argintie este de asemenea frecventă pentru prelucrarea metalelor. Conține pulbere de aluminiu. Protecția metalelor apare datorită formării unei pelicule subțiri de oxid de aluminiu.

Amestecurile epoxidice din două componente se caracterizează printr-o rezistență excepțională a acoperirii și sunt utilizate pentru componentele supuse unor sarcini mari.

Protectie metalica la domiciliu

Pentru a proteja în mod fiabil produsele metalice de coroziune, trebuie efectuate următoarele secvențe de acțiuni:

• curățați suprafața de rugină și vopsea veche cu o perie de sârmă sau hârtie abrazivă;
• degresează suprafața;
• aplicați imediat un strat de grund;
• după ce grundul s-a uscat, aplicați două straturi de vopsea de bază.

Când lucrați, ar trebui să utilizați echipament de protecție personală:

• mănuși;
• respirator;
• ochelari sau vizor transparent.

Metodele de protecție a metalelor de coroziune sunt în mod constant îmbunătățite de oamenii de știință și ingineri.

Metode de rezistență la procesele corozive

Principalele metode utilizate pentru combaterea coroziunii sunt enumerate mai jos:

• creșterea capacității materialelor de a rezista la oxidare prin schimbarea compoziției sale chimice;
• izolarea suprafeței protejate de contactul cu mediile active;
• scăderea activității mediului înconjurător al produsului;
• electrochimic.

Primele două grupuri de metode sunt utilizate în timpul fabricării unei structuri, iar al doilea - în timpul funcționării.

Metode pentru creșterea rezistenței

La aliaj sunt adăugate elemente care sporesc rezistența la coroziune. Astfel de oțeluri sunt numite inoxidabile. Nu necesită acoperiri suplimentare și se disting prin aspectul lor estetic. Nichel, crom, cupru, mangan, cobalt sunt folosite ca aditivi în anumite proporții.

Rezistența materialelor la rugină este, de asemenea, crescută prin îndepărtarea componentelor care accelerează coroziunea, cum ar fi oxigenul și sulful din aliajele de oțel, și fierul din aliajele de magneziu și aluminiu.

Reducerea agresivității mediului extern și protecția electrochimică

Pentru a suprima procesele de oxidare, compușii speciali sunt adăugați mediului extern - inhibitori. Ele încetinesc reacțiile chimice de zeci și sute de ori.

Metodele electrochimice se reduc la modificarea potențialului electrochimic al unui material prin trecerea unui curent electric. Ca urmare, procesele de coroziune sunt foarte încetinite sau chiar oprite cu totul.

Protecția filmului

Pelicula de protecție împiedică accesul moleculelor de substanță activă la moleculele metalice și astfel previne fenomenele corozive.

Filmele sunt formate din vopsele și lacuri, materiale plastice și rășini. Vopselele și lacurile sunt ieftine și ușor de aplicat. Acestea acoperă produsul în mai multe straturi. Un strat de grund este aplicat sub vopsea, ceea ce îmbunătățește aderența la suprafață și economisește vopseaua mai scumpă. Astfel de acoperiri durează de la 5 la 10 ani. Un amestec de mangan și fosfați de fier este uneori folosit ca sol.

Acoperirile de protecție sunt create și din straturi subțiri de alte metale: zinc, crom, nichel. Se aplică prin galvanizare.

Placarea unui metal cu un potențial electrochimic mai mare decât materialul de bază se numește anodic. Acesta continuă să protejeze materialul de bază prin devierea oxidanților activi către el însuși, chiar și în cazul distrugerii parțiale. Acoperirile cu un potențial mai mic se numesc catod. Dacă o astfel de acoperire este deteriorată, accelerează coroziunea prin procese electrochimice.

Acoperirea metalică poate fi de asemenea aplicată folosind o metodă de pulverizare cu plasmă.

De asemenea, se folosește laminarea în comun a foilor de bază și a metalului de protecție încălzit la temperatura de plasticitate. Sub presiune, există o difuziune reciprocă a moleculelor de elemente în rețelele cristaline ale celuilalt și formarea unui material bimetalic. Această metodă se numește placare.

Sub influența factorilor externi (lichide, gaze, compuși chimici agresivi) orice materiale sunt distruse. Metalele nu fac excepție. Este complet imposibil să neutralizăm procesele corozive, dar este foarte posibil să le reducem intensitatea, crescând astfel viața operațională a structurilor metalice sau a altora, care includ „fierul”.

Metode de protecție anticorozivă

Toate metodele de protecție împotriva coroziunii pot fi clasificate condiționat ca metode care se aplică fie înainte de începerea funcționării probei (grupa 1), fie după punerea în funcțiune a acesteia (grupa 2).

Primul

• Creșterea rezistenței la atacul „chimic”.
• Eliminarea contactului direct cu substanțe agresive (izolația suprafeței).

Al doilea

• Reducerea agresivității mediului (în funcție de condițiile de funcționare).
• Utilizarea câmpurilor EM (de exemplu, „impunerea” curenților electrici externi, reglarea densității acestora și o serie de alte tehnici).

Utilizarea uneia sau altei metode de protecție este determinată individual pentru fiecare structură și depinde de mai mulți factori:

• tip de metal;
• condițiile de funcționare a acestuia;
• complexitatea măsurilor anticorozive;
• capacități de producție;
• oportunitatea economică.

La rândul său, toate tehnicile sunt împărțite în active (implicând un „impact” constant asupra materialului), pasive (care pot fi caracterizate ca reutilizabile) și tehnologice (utilizate în etapa de pregătire a probei).

Activ

Protectie catodica

Se recomandă utilizarea în cazul în care mediul cu care metalul este în contact este conductiv electric. Materialul este alimentat (sistematic sau constant) cu un potențial mare „minus”, ceea ce îl face, în principiu, imposibil de oxidat.

Protecție de protecție

Constă în polarizare catodică. Proba este legată de contactul cu un material care este mai susceptibil la oxidare într-un mediu conductiv (protector) dat. De fapt, este un fel de „paratrăsnet”, preluând toată „negativitatea” pe care o creează substanțele agresive. Dar un astfel de protector trebuie înlocuit periodic cu unul nou.

Polarizarea anodică

Se folosește extrem de rar și constă în menținerea „inertității” materialului în raport cu influențele externe.

Pasiv (tratarea suprafeței metalului)

Crearea unui film protector

Una dintre cele mai comune și mai ieftine metode de combatere a coroziunii. Pentru a crea stratul de suprafață, se utilizează substanțe care trebuie să îndeplinească următoarele cerințe de bază - să fie inerte în ceea ce privește substanțele chimice / compuși agresivi, să nu conducă electricitatea / curentul și să aibă o aderență crescută (să adere bine la bază).

Toate substanțele utilizate în momentul prelucrării metalelor se află în stare lichidă sau „aerosol”, ceea ce determină metoda de aplicare a acestora - vopsirea sau pulverizarea. Pentru aceasta, se utilizează vopsele și lacuri, diferite mastici și polimeri.

Așezarea structurilor metalice în „jgheaburi” de protecție

Acest lucru este tipic pentru diferite tipuri de conducte și comunicații ale sistemelor de inginerie. În acest caz, rolul unui izolator este jucat de un spațiu de aer între pereții interiori ai canalului și suprafața metalică.

Fosfatarea

Metalele sunt tratate cu agenți speciali (oxidanți). Acestea intră într-o reacție cu baza, în urma căreia se depun substanțe chimice / compuși slab solubili pe suprafața sa. O modalitate destul de eficientă de a proteja împotriva umezelii.

Acoperire cu materiale mai rezistente

Exemple de utilizare a acestei tehnici se găsesc frecvent în produsele din viața de zi cu zi cu placare cu crom (), cu placare cu argint, „galvanizare” și altele asemenea.

Opțional - protecție cu ceramică, sticlă, acoperire cu beton, mortare de ciment (acoperire) și așa mai departe.

Pasivare

Ideea este de a reduce drastic reactivitatea metalului. Pentru aceasta, suprafața sa este tratată cu reactivi speciali corespunzători.

Reducerea agresivității mediului

• Utilizarea substanțelor care reduc intensitatea proceselor corozive (inhibitori).
• Uscare în aer.
• Produsele sale chimice / de curățare (de impurități dăunătoare) și o serie de alte tehnici care pot fi utilizate în viața de zi cu zi.
• Hidrofobizarea solului (umplere, introducerea de substanțe speciale în el) pentru a reduce agresivitatea solului.

Tratamentul cu pesticide

Este utilizat în cazurile în care există o probabilitate de dezvoltare a așa-numitei „biocorozii”.

Metode tehnologice de protecție

Aliaj

Cel mai faimos mod. Ideea este de a crea un aliaj pe baza unui metal care este inert în ceea ce privește influențele agresive. Dar se vinde doar la scară industrială.

După cum rezultă din informațiile furnizate, nu toate metodele de protecție anticorozivă pot fi utilizate în viața de zi cu zi. În acest sens, posibilitățile „comerciantului privat” sunt semnificativ limitate.