Коррозия металла

Что такое коррозия металлов

Химическая коррозия

Электрохимическая коррозия

Другие обстоятельства коррозии металла

Меры защиты металлов от коррозии

Антикоррозийная защита неметаллическими покрытиями

Защита железа от коррозии покрытиями из вторых металлов

Увеличение коррозийной стойкости методом добавления в металлические сплавы легирующих добавок

Меры противодействия электрохимической коррозии

Защита от блуждающих токов

Словосочетания «коррозия металла» заключает в себе намного больше, чем наименование популярной рок-группы. Коррозия безвозвратно разрушает металл, превращая его в труху: из всего, произведенного в мире железа, 10% всецело разрушится в данный же год. Обстановка с русским металлом выглядит приблизительно так — целый металл, выплавленный за год в каждой шестой доменной печи нашей страны, делается старой трухой еще до Января этого года.

Что такое коррозия металлов
Химическая коррозия
Электрохимическая коррозия
Другие обстоятельства коррозии металла
Меры защиты металлов от коррозии
Антикоррозийная защита неметаллическими покрытиями
Защита железа от коррозии покрытиями из вторых металлов
Увеличение коррозийной стойкости методом добавления в металлические сплавы легирующих добавок
Меры противодействия электрохимической коррозии
Защита от блуждающих токов

Выражение «обходится в копеечку» в отношении коррозии металла более чем правильно — ежегодный ущерб, приносимый коррозией, образовывает не меньше 4% годового дохода любой развитой страны, а в Российской Федерации сумма ущерба исчисляется десятизначной цифрой. Так что же приводит к коррозийным процессам металлов и как с ними бороться?

Что такое коррозия металлов Разрушение металлов в следствии электрохимического (растворение во влагосодержащей воздушной либо водной среде — электролите) либо химического (образование соединений металлов с химическими агентами высокой агрессии) сотрудничества с внешней средой. Коррозийный процесс в металлах может развиться только в некоторых участках поверхности (местная коррозия), охватить всю поверхность (равномерная коррозия), либо же разрушать металл по границам зерен (межкристаллитная коррозия).

Металл под действием кислорода и воды делается рыхлым светло-коричневым порошком, больше известным как ржавчина (Fе2O3·H2О). Химическая коррозия Данный процесс происходит в средах, не являющихся проводниками электрического тока (сухие газы, органические жидкости — нефтепродукты, спирты и др.), причем интенсивность коррозии возрастает с увеличением температуры — в следствии на поверхности металлов образуется оксидная пленка.

Химической коррозии подвержены все металлы — и тёмные, и цветные. Активные цветные металлы (к примеру — алюминий) под действием коррозии покрываются оксидной пленкой, мешающей глубокому окислению и защищающей металл. А таковой мало деятельный металл, как медь, под действием жидкости воздуха получает зеленоватый налет — патину.

Причем оксидная пленка защищает металл от коррозии не в любых ситуациях — лишь в случае если кристаллохимическая структура появившейся пленки сообразна строению металла, в другом случае — пленка ничем не окажет помощь. Сплавы подвержены второму типу коррозии: кое-какие элементы сплавов не окисляются, а восстанавливаются (к примеру, в сочетании большой давления и температуры в сталях происходит восстановление водородом карбидов), наряду с этим сплавы всецело теряют нужные характеристики.

Электрохимическая коррозия Процесс электрохимической коррозии не испытывает недостаток в необходимом погружении металла в электролит — достаточно узкой электролитической пленки на его поверхности (довольно часто электролитические растворы пропитывают среду, окружающую металл (бетон, землю и т.д.)). Самый распространенной обстоятельством электрохимической коррозии есть повсеместное использование бытовой и технической солей (хлориды калия и натрия) для снега и устранения льда на дорогах в зимний период — особенно страдают машины и подземные коммуникации (согласно данным статистики ежегодные утраты в Соединенных Штатах от применения солей в зимний период составляют 2,5 млрд. долларов).

Происходит следующее: металлы (сплавы) теряют часть атомов (они переходят в электролитический раствор в виде ионов), электроны, замещающие потерянные атомы, заряжают металл отрицательным зарядом, тогда как электролит имеет хороший заряд. Образуется гальваническая пара: металл разрушается, неспешно все его частицы становятся частью раствора.

Электрохимическую коррозию смогут приводить к блуждающим токам, появляющиеся при утечке из электрической цепи части тока в водные растворы либо в землю и оттуда — в конструкции из металла. В тех местах, где блуждающие токи выходят из металлоконструкций обратно в воду либо в землю, происходит разрушение металлов. Особенно довольно часто блуждающие токи появляются в местах перемещения наземного электротранспорта (к примеру, трамваев и ж/д локомотивов на электрической тяге).

Всего за год блуждающие токи силой в 1А способны растворить железа — 9,1 кг, цинка — 10,7 кг, свинца — 33,4 кг. Другие обстоятельства коррозии металла Формированию коррозийных процессов содействуют радиация, продукты бактерий и жизнедеятельности микроорганизмов. Коррозия, вызываемая морскими микробами, причиняет ущерб доньям морских судов, а коррозийные процессы, вызванные бактериями, кроме того имеют собственное наименование — биокоррозия.

Совокупность действия механических внешней среды и напряжений многократно активизирует коррозию металлов — понижается их термоустойчивость, повреждаются поверхностные оксидные пленки, а в тех местах, где появляются неоднородности и трещины, активируется электрохимическая коррозия. Меры защиты металлов от коррозии Неизбежными последствиями технического прогресса есть загрязнение отечественной среды обитания — процесс, ускоряющий коррозию металлов, потому, что внешняя окружающая среда проявляет к ним все громадную агрессию.

Каких-либо способов всецело исключить коррозийное разрушение металлов не существует, все, что возможно сделать, это максимально замедлить данный процесс. Для минимизации разрушения металлов возможно сделать следующее: снизить агрессию среды, окружающей железное изделие; повысить устойчивость металла к коррозии; исключить сотрудничество между веществами и металлом из окружающей среды, проявляющими агрессию.

Человечеством за тысячи лет испробованы многие методы защиты железных изделий от химической коррозии, кое-какие из них используются сейчас: покрытие жиром либо маслом, вторыми металлами, коррозирующими в меньшей степени (самый старый способ, которому уже более 2 тыс. лет — лужение (покрытие оловом)). Антикоррозийная защита неметаллическими покрытиями Неметаллические покрытия — краски (алкидные, масляные и эмали), лаки (синтетические, битумные и дегтевые) и полимеры образуют предохранительную пленку на поверхности металлов, исключающую (при собственной целостности) контакт с влагой и внешней средой.

Использование красок и лаков выгодно тем, что наносить эти защитные покрытия возможно конкретно на монтажной и строительной площадке. Способы нанесения лакокрасочных материалов несложны и поддаются механизации, вернуть поврежденные покрытия возможно «на месте» — на протяжении эксплуатации, эти материалы имеют относительно низкую их расход и стоимость на единицу площади мал.

Но их эффективность зависит от соблюдения нескольких условий: соответствие климатическим условиям, в которых будет эксплуатироваться железная конструкция; необходимость применения только качественных лакокрасочных материалов; неукоснительное следование разработки нанесения на железные поверхности. Лакокрасочные материалы оптимальнеенаносить несколькими слоями — их количество обеспечит лучшую защиту от атмосферного действия на железную поверхность.

В роли защитных покрытий от коррозии смогут выступать полимеры — полистирол и эпоксидные смолы, полиэтилен и поливинилхлорид. В строительстве закладные подробности из железобетона покрываются обмазками из перхлорвинила и смеси цемента, полистирола и цемента.

Защита железа от коррозии покрытиями из вторых металлов Существует два типа железных покрытий-ингибиторов — протекторные (покрытия цинком, кадмием и алюминием) и коррозионностойкие (покрытия серебром, медью, никелем, свинцом и хромом). Ингибиторы наносятся химическим методом: первая несколько металлов имеет громадную электроотрицательность по отношению к железу, вторая — громадную электроположительность.

Громаднейшее распространение в отечественном обиходе взяли железные покрытия железа оловом (белая жесть, из нее создают консервные банки) и цинком (оцинкованное железо — кровельное покрытие), приобретаемые методом протягивания листового железа через расплав одного из этих металлов. Довольно часто цинкованию подвергаются чугунная и металлическая арматура, и водопроводные трубы — эта операция значительно повышает их стойкость к коррозии, но лишь в холодной воде (при проводе тёплой воды оцинкованные трубы изнашиваются стремительнее неоцинкованных).

Не обращая внимания на эффективность цинкования, оно не дает совершенной защиты — цинковое покрытие довольно часто содержит трещины, для устранения которых требуется предварительное никелерование железных поверхностей (покрытие никелем). Цинковые покрытия не разрешают наносить на них лакокрасочные материалы — нет устойчивого покрытия. Лучшее ответ для антикоррозийной защиты — алюминиевое покрытие.

Данный металл имеет меньший удельный вес, соответственно — меньше расходуется, алюминированные поверхности возможно окрашивать и слой лакокрасочного покрытия будет устойчив. Помимо этого, алюминиевое покрытие если сравнивать с оцинкованным покрытием владеет большей стойкостью в агрессивных средах.

Алюминирование слабо распространено из-за сложности нанесения этого покрытия на железный страницу — алюминий в расплавленном состоянии проявляет высокую агрессию к вторым металлам (по данной причине расплав алюминия нельзя содержать в металлической ванне). Быть может, эта неприятность будет всецело решена в самое ближайшее время — уникальный метод исполнения алюминирования отыскан русскими учеными.

Сущность разработки содержится в том, дабы не погружать металлический лист в расплав алюминия, а поднять жидкий алюминий к металлическому странице. Увеличение коррозийной стойкости методом добавления в металлические сплавы легирующих добавок Введение в металлический сплав хрома, титана, марганца, меди и никеля дает возможность приобрести легированную сталь с высокими антикоррозийными особенностями.

Особую стойкость металлическому сплаву придает значительная часть хрома, благодаря которому на поверхности конструкций образуется оксидная пленка громадной плотности. Введение в состав низколегированных и углеродистых сталей меди (от 0,2% до 0,5%) разрешает повысить их коррозийную устойчивость в 1,5-2 раза.

Легирующие добавки вводятся в состав стали с соблюдением правила Таммана: высокая коррозийная устойчивость достигается, в то время, когда на восемь атомов железа приходится один атом легирующего металла.

Меры противодействия электрохимической коррозии Для ее понижения нужно понизить коррозийную активность среды при помощи введения неметаллических ингибиторов и уменьшить количество компонентов, талантливых начать электрохимическую реакцию.

Таким методом будет понижение водных растворов и кислотности почв, контактирующих с металлами.

Для понижения коррозии железа (его сплавов), и латуни, меди, цинка и свинца из водных растворов нужно удалить кислород и диоксид углерода. В электроэнергетической отрасли проводится удаление из воды хлоридов, талантливых оказать влияние на локальную коррозию.

Посредством известкования земли возможно снизить ее кислотность. Защита от блуждающих токов Снизить электрокоррозию подземных коммуникаций и заглубленных металлоконструкций вероятно при соблюдении нескольких правил:

участок конструкции, служащий источником блуждающего тока, нужно соединить железным проводником с рельсом трамвайной дороги;
автострады теплосетей должны размещаться на большом удалении от рельсовых дорог, по которым перемещается электротранспорт, свести к минимуму число их пересечений;
использование электроизоляционных трубных опор для увеличения переходного сопротивления между трубопроводами и грунтом;
на вводах к объектам (потенциальным источникам блуждающих токов) нужна установка изолирующих фланцев;
на сальниковых компенсаторах и фланцевой арматуре устанавливать токопроводящие продольные перемычки — для наращивания продольной электропроводимости на защищаемом отрезке трубопроводов;
дабы выровнять потенциалы трубопроводов, расположенных параллельно, нужно установить поперечные электроперемычки на смежных участках.

Защита железных объектов, снабженных изоляцией, и металлических конструкций маленького размера выполняется посредством протектора, делающего функцию анода. Материалом для протектора помогает один из активных металлов (цинк, магний, их сплавы и алюминий) — он принимает на себя солидную часть электрохимической коррозии, разрушаясь и сохраняя основную конструкцию. Один анод из магния, например, снабжает защиту 8 км трубопровода. © Абдюжанов Рустам, специально для рмнт.ру

Рандомные показатели записей:

Подборка наиболее релевантных статей:

Как бороться с коррозией металла? средство для защиты металлов от коррозии

Как бороться с коррозией металла? Как защититься от его разрушительного действия? С данной проблемой всегда приходится сталкиваться на производстве и в…
Алюцинк

ее последствия и Коррозия При сотрудничестве металлов с окружающей средой в их структуре происходит последовательность трансформаций, каковые неспешно…
Защита камня от коррозии, разрушения

Защита садово-парковых каменных изделий в условиях континентального климата России от разрушения одна из комплексных неприятностей как для реставраторов,…
Как правильно красить металл?

Ещё совсем сравнительно не так давно сама мысль красить железные поверхности при помощи водно-дисперсионных красок казалась утопией. Самый…