Cuvântul coroziune provine din latinescul corrodere. Înseamnă literal „a coroda”. Cel mai comun tip de coroziune este metalul. Cu toate acestea, există cazuri când produsele fabricate din alte materiale suferă și ele de coroziune. Pietrele, plasticul și chiar lemnul sunt susceptibile la aceasta. Astăzi, din ce în ce mai des, oamenii se confruntă cu problema coroziunii monumentelor arhitecturale din marmură și alte materiale. Din aceasta putem concluziona că un proces precum coroziunea înseamnă distrugere sub influența mediului

Cauzele coroziunii metalelor

Majoritatea metalelor sunt susceptibile la coroziune. Acest proces este oxidarea lor. Aceasta duce la descompunerea lor în oxizi. În limbajul obișnuit, coroziunea se numește rugină. Este o pulbere maro deschis măcinată fin. Pe multe tipuri de metale, în timpul procesului de oxidare, compoziție specială sub forma unui film de oxid lipit de acestea. Are o structură densă, datorită căreia oxigenul din aer și apa nu poate pătrunde în straturile profunde ale metalelor pentru distrugerea lor ulterioară.

Aluminiul aparține categoriei metalelor foarte active. Din punct de vedere teoretic, ar trebui să se despartă ușor atunci când intră în contact cu aerul sau apa. Cu toate acestea, în timpul coroziunii, pe ea se formează o peliculă specială, care îi compactează structura și face procesul de formare a ruginii aproape imposibil.

Tabelul 1. Compatibilitatea metalelor

		Magneziu	Zinc	Aluminiu	Cadmiu	Conduce	Staniu	Cupru
Magneziu	Scăzut		CU	CU	CU	CU	CU	CU
	Înalt		U	U	U		CU	CU
Zinc	Scăzut	U		U	U	CU	CU	CU
	Înalt	N		N	N	N	N	N
Aluminiu	Scăzut	U	N		N	CU		CU
	Înalt	N	U		N	CU	CU	CU
Cadmiu	Scăzut	N	N	N		CU	CU	CU
	Înalt	U	N	N		N	N	N
Otel carbon	Scăzut	N	N	N	N	CU	CU	CU
	Înalt	N	N	N	N	N	N	N
Oțel slab aliat	Scăzut	N	N	N	N	CU	CU	CU
	Înalt	N	N	N	N	N	N	N
Oțel turnat	Scăzut	N	N	N	N	CU	CU	CU
	Înalt	N	N	N	N	N	N
Oțel cromat	Scăzut	N	N	N	N	U	U	CU
	Înalt	N	N	N	N	N	N
Conduce	Scăzut	N	N	N	N		N	N
	Înalt	N	N	N	N		N
Staniu	Scăzut	N	N	N	N	N
	Înalt	N	N	N	N	N
Cupru	Scăzut	N	N	N	N	U	CU
	Înalt	N	N	N	N	N	U
Oţel inoxidabil	Scăzut	N	N	N	N	N	N
	Înalt	N	N	N	N	U	U	N
Coloana 1 a tabelului prezintă metale care sunt sau nu supuse coroziunii cu metalele indicate în coloanele rămase ale tabelului și proporția raportului dintre suprafețele metalului indicate în coloana 1 față de metalele din coloanele rămase ale tabelului. masa. Denumirea scurtă S, U, N din tabel înseamnă:

Tabelul 2. Compatibilitatea oțelului cu metalele

Metale pentru care sunt prezentate date în tabel cu privire la susceptibilitatea lor la coroziune	Raportul dintre suprafața metalului și tabelul altor metale	Otel carbon	Oțel slab aliat	Oțel turnat	Oțel cromat	Oţel inoxidabil
Magneziu	Scăzut	CU	CU	CU	CU	CU
	Înalt	CU	CU	CU	CU	CU
Zinc	Scăzut	CU	CU	CU	CU	CU
	Înalt	N	N	N	N	N
Aluminiu	Scăzut	U		CU		CU
	Înalt	N	N	U	U	U
Cadmiu	Scăzut	CU	CU	CU	CU	CU
	Înalt	N	N	N	N	N
Otel carbon	Scăzut		U	CU	CU	CU
	Înalt		N	N	N	N
Oțel slab aliat	Scăzut	N		N	CU	CU
	Înalt	N		N	N	N
Oțel turnat	Scăzut	N	U		CU	CU
	Înalt	N	N		N
Oțel cromat	Scăzut	N	N	N		CU
	Înalt	N	N	N		N
Conduce	Scăzut	N	N	N	N
	Înalt	N	N	U	N	N
Staniu	Scăzut	N	N		N
	Înalt	N	N	N	U
Cupru	Scăzut	N	N		U
	Înalt	N	N	N		N
Oţel inoxidabil	Scăzut		N	N
	Înalt	N	N	N	U
Coloana 1 a tabelului prezintă metalele care sunt sau nu supuse coroziunii cu metalele indicate în coloanele rămase ale tabelului și proporția raportului dintre suprafețele metalului indicate în coloana 1 față de metalele din coloanele rămase ale tabelului. masa. Denumirea scurtă S, U, N din tabel înseamnă: C - coroziunea metalelor severă și rapidă; U - coroziune moderată a metalelor; N - Coroziune metalică nesemnificativă sau neglijabilă

Tipuri de coroziune a metalelor

Coroziune completă

Cel mai puțin periculos lucru pentru diverse obiecte metalice este coroziunea completă. În special, nu este periculos pentru acele situații în care deteriorarea dispozitivelor și echipamentelor nu încalcă standardele tehnice pentru utilizarea ulterioară a acestora. Consecințele acestui tip de coroziune pot fi ușor prezise și echipamentele ajustate în consecință.

Coroziunea locală

Cel mai mare pericol este coroziunea locală. În acest caz, pierderea de metal nu este mare, dar prin deteriorarea metalului se formează, ceea ce duce la defectarea produsului sau a echipamentului. Acest tip de coroziune apare la produsele care vin în contact cu apa de mare sau sărurile. Acest aspect de rugină face ca suprafața bazei metalice să se corodeze parțial, iar structura își pierde fiabilitatea.

Un număr mare de probleme apar în locurile în care este utilizată clorura de sodiu. Această substanță este folosită pentru îndepărtarea zăpezii și a gheții de pe drumurile din zonele urbane. Acest tip sarea le face să se transforme în lichid, care, deja diluat cu săruri, intră în conductele orașului. În acest caz, protejarea metalelor împotriva coroziunii nu va strica. Toate comunicațiile subterane încep să se prăbușească atunci când intră apa și sărurile. În Statele Unite ale Americii se estimează că pe an lucrări de reparațiiÎn domeniul comunicațiilor rutiere se cheltuiesc aproximativ două miliarde de dolari. Cu toate acestea, companiile de utilități nu sunt încă pregătite să abandoneze acest tip de sare pentru tratarea suprafețelor rutiere din cauza costului redus al acesteia.

Metode de protejare a metalelor împotriva coroziunii

Din cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să protejeze metalele de coroziune. Precipitațiile constante au făcut produsele metalice inutilizabile. De aceea oamenii le lubrifiau cu diverse uleiuri grase. Apoi au început să folosească acoperiri din alte metale care nu ruginesc în acest scop.

Chimiștii moderni studiază cu atenție toate metodele posibile de combatere a coroziunii metalelor. Ei creează soluții speciale. Sunt în curs de dezvoltare metode pentru a reduce riscul de coroziune a metalelor. Un exemplu ar fi un material precum oțelul inoxidabil. Pentru producerea sa s-a folosit fier, suplimentat cu cobalt, nichel, crom și alte elemente. Cu ajutorul elementelor adăugate acestuia, a fost posibil să se creeze un metal pe care mai mult perioadă lungă de timp nu se formează depuneri de rugină.

Pentru a proteja diferite metale de coroziune, au fost dezvoltate diferite substanțe care sunt utilizate activ în industria modernă. Lacurile și vopselele sunt folosite în mod activ astăzi. Sunt cele mai accesibile mijloace de a proteja produsele metalice de rugina. Ele creează o barieră pentru ca apa sau aerul să ajungă la metal în sine. Acest lucru vă permite să întârziați temporar apariția coroziunii. Când aplicați vopsea sau lac, trebuie să țineți cont de grosimea stratului și de suprafața materialului. Pentru a obține cel mai bun rezultat, acoperirea metalelor împotriva coroziunii trebuie făcută într-un strat uniform și dens.

Coroziunea chimică a metalelor

În esență, coroziunea poate fi de două tipuri:

• chimic,
• electrochimic.

Coroziunea chimică este formarea ruginii când anumite condiții. În mediile industriale, nu este neobișnuit să întâlniți acest tip de coroziune. La urma urmei, pe numeroase intreprinderi moderneÎnainte de a crea produse din ele, metalele sunt încălzite, ceea ce duce la formarea unui proces precum coroziunea chimică accelerată a metalului. Acest lucru produce calcar, care este un produs al reacției sale la apariția ruginii în timpul încălzirii.

Oamenii de știință au demonstrat că fierul modern este mult mai susceptibil la rugină. Conține o cantitate mare de sulf. Apare în metal datorită faptului că cărbunele este folosit în timpul extracției minereurilor de fier. Sulful din acesta intră în fier. Oamenii moderni sunt surprinși de faptul că obiectele antice realizate din acest metal, pe care arheologii le găsesc la săpături, își păstrează calitățile exterioare. Acest lucru se datorează faptului că în antichitate cărbunele era folosit pentru extragerea fierului, care practic nu conține sulf care ar putea pătrunde în metal.

Aceste metale sunt susceptibile la coroziune.

Printre metale sunt tipuri diferite. Cel mai adesea, fierul este folosit pentru a crea orice obiecte sau obiecte. Din aceasta se face de douăzeci de ori mai multe produseși obiecte decât din alte metale combinate. Acest metal a început să fie folosit cel mai activ în industrie la sfârșitul secolului al XVIII-lea și începutul secolului al XIX-lea. În această perioadă a fost construit primul pod de fontă. A apărut primul vas maritim, pentru fabricarea căruia s-a folosit oțel.

În natură, pepitele de fier se găsesc în cazuri rare. Mulți oameni cred că acest metal nu este terestru, este clasificat ca cosmic sau meteorit. Acesta este cel mai susceptibil la coroziune.

Există și alte metale care sunt susceptibile la coroziune. Printre acestea se remarcă cuprul, argintul și bronzul.

Video " Coroziunea metalelor, metode de protecție împotriva acesteia"

Articole pe tema

Tehnologiile moderne se dezvoltă cu viteza fulgerului, datorită cărora pe piețe apar un număr mare de produse unice diverse, care au un efect decorativ. Vopseaua termocromă aparține unor astfel de produse.

Nu este un secret pentru nimeni că metalul nu este inflamabil. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, expunerea la temperaturi ridicate duce la o modificare a durității sale, în urma căreia metalul devine moale, flexibil și, ca urmare, capabil de deformare. Toate acestea sunt motivele pentru care capacitatea portantă a metalului se pierde, ceea ce poate provoca prăbușirea întregii clădiri sau a părții sale individuale în timpul unui incendiu. Fără îndoială, acest lucru este foarte periculos pentru viața umană. Pentru a preveni acest lucru, în timpul construcției sunt utilizați diverși compuși care pot face structurile metalice mai rezistente la temperaturi ridicate.

Astăzi este imposibil să ne imaginăm viața fără diferite tipuri de conducte. Se găsesc în aproape fiecare localitateși să ofere comunicații. Producția de țevi pentru așezarea subteranului se realizează din metale de diferite tipuri.

Inhibitorul nu este o substanță specifică. Acesta este numele dat unui grup de substanțe care au ca scop oprirea sau întârzierea apariției oricăror procese fizice sau fizico-chimice.

Dezvoltarea industriei siderurgice este indisolubil legată de căutarea căilor și mijloacelor de prevenire a distrugerii produselor metalice. Protecția împotriva coroziunii și dezvoltarea de noi tehnici este un proces continuu în lanțul tehnologic de producție a metalului și a produselor realizate din acesta. Produsele care conțin fier devin inutilizabile sub influența diferitelor substanțe fizico-chimice factori externi mediu inconjurator. Aceste consecințe le vedem sub formă de reziduuri hidratate de fier, adică rugina.

Metodele de protecție a metalelor împotriva coroziunii sunt selectate în funcție de condițiile de funcționare ale produselor. Prin urmare, iese în evidență:

• Coroziunea asociată fenomenelor atmosferice. Acesta este un proces distructiv de depolarizare a oxigenului sau a hidrogenului a unui metal. Ceea ce duce la distrugerea rețelei moleculare cristaline sub influența unui mediu de aer umed și a altor factori agresivi și impurități (temperatura, prezența impurităților chimice etc.).
• Coroziune în apă, în principal apă de mare.În ea, procesul merge mai rapid datorită conținutului de săruri și microorganisme.
• Procesele de distrugere care au loc în sol. Coroziunea solului este o formă destul de complexă de deteriorare a metalelor. Depinde mult de compoziția solului, umiditate, încălzire și alți factori. În plus, produsele, de exemplu, conductele, sunt îngropate adânc în pământ, ceea ce face diagnosticarea dificilă. Și coroziunea afectează adesea părțile individuale punctual sau sub formă de vene ulcerative.

Tipurile de protecție împotriva coroziunii sunt selectate individual, în funcție de mediul în care va fi amplasat materialul protejat. produs metalic.

Tipuri tipice de deteriorare a ruginii

Metodele de protecție a oțelului și aliajelor depind nu numai de tipul de coroziune, ci și de tipul de distrugere:

• Rugina acoperă suprafața produsului într-un strat continuu sau în zone separate.
• Apare sub formă de pete și pătrunde punctual în adâncurile piesei.
• Distruge rețeaua moleculară metalică sub forma unei fisuri adânci.
• Într-un produs din oțel constând din aliaje, are loc distrugerea unuia dintre metale.
• Ruginirea extinsă mai profundă, atunci când nu numai suprafața este deteriorată treptat, ci și pătrunderea în straturile mai adânci ale structurii.

Articol înrudit: Cum să preveniți rugina pe metal?

Tipurile de daune pot fi combinate. Uneori, ele sunt dificil de determinat imediat, mai ales când are loc distrugerea punctuală a oțelului. Metodele de protecție împotriva coroziunii includ diagnostice speciale pentru a determina amploarea daunelor.

Ele produc coroziune chimică fără a genera curenți electrici. La contactul cu produse petroliere, soluții de alcool și alte ingrediente agresive, are loc o reacție chimică, însoțită de emisii de gaze și temperatură ridicată.

Coroziunea galvanică este atunci când o suprafață metalică intră în contact cu un electrolit, în special cu apa din mediu.În acest caz, are loc difuzia metalelor. Sub influența electrolitului, apare un curent electric, are loc înlocuirea și mișcarea electronilor metalelor care sunt incluse în aliaj. Structura este distrusă și se formează rugină.

Fabricarea oțelului și protecția sa împotriva coroziunii sunt două fețe ale aceleiași monede. Coroziunea cauzează daune enorme clădirilor industriale și comerciale. În cazurile cu structuri tehnice la scară largă, de exemplu, poduri, stâlpi de curent, structuri de barieră, poate provoca, de asemenea, dezastre provocate de om.

Coroziunea metalelor și metodele de protecție împotriva acesteia

Cum să protejăm metalul? Există multe metode de coroziune pentru metale și modalități de protecție împotriva acesteia. Pentru a proteja metalul de rugină, utilizați metode industriale. Diverse emailuri siliconice, lacuri, vopsele, materiale polimerice.

Industrial

Protecția fierului împotriva coroziunii poate fi împărțită în mai multe domenii principale. Metode de protecție împotriva coroziunii:

• Pasivare.

• La producerea oțelului se adaugă și alte metale (crom, nichel, molibden, niobiu și altele). Se disting prin caracteristici de calitate sporite, refractaritate, rezistenta la medii agresive etc. Ca rezultat, se formează o peliculă de oxid. Aceste tipuri de oțel sunt numite aliate. Acoperirea suprafeței cu alte metale.

• Pentru a proteja metalele împotriva coroziunii sunt utilizate diferite metode: galvanizare, imersie într-o compoziție topită, aplicarea pe suprafață cu echipamente speciale. Ca rezultat, se formează o peliculă de protecție metalică. Cromul, nichelul, cobaltul, aluminiul și altele sunt cel mai adesea folosite în aceste scopuri. Se mai folosesc aliaje (bronz, alamă). Utilizarea anozilor metalici, protectori, adesea din aliaje de magneziu, zinc sau aluminiu.

Articol înrudit: Ca urmare a contactului cu electrolitul (apa), începe o reacție electrochimică. Protectorul se strică și formează o peliculă de protecție pe suprafața oțelului. Această tehnică s-a dovedit bună pentru părțile subacvatice ale navelor și instalațiilor de foraj offshore.

• Modalități de combatere a coroziunii aluminiului Inhibitori de gravare cu acid.

• Utilizarea de substanțe care reduc nivelul de impact asupra mediului asupra metalului. Sunt folosite pentru conservarea și depozitarea produselor. Și, de asemenea, în industria de rafinare a petrolului. Aceasta este acoperirea oțelului cu un strat de alt metal sau o compoziție compozită. Sub influența presiunii și a temperaturilor ridicate, are loc difuzia și lipirea suprafețelor. De exemplu, binecunoscutele radiatoare de încălzire din bimetal.

Coroziunea metalului și metodele de protecție împotriva acestuia utilizate în producția industrială sunt destul de diverse, cum ar fi protecția chimică, acoperirea cu email de sticlă și produsele emailate. Oțelul este călit la temperaturi ridicate, peste 1000 de grade.

În video: metal galvanizat ca protecție împotriva coroziunii.

Gospodărie

Protejarea metalelor împotriva coroziunii la domiciliu este, în primul rând, substanțe chimice pentru producția de vopsele și lacuri. Proprietățile protectoare ale compozițiilor sunt obținute prin combinarea diferitelor componente: rășini siliconice, materiale polimerice, inhibitori, pulbere metalică și așchii.

Pentru a proteja suprafața de rugină, este necesar să folosiți grunduri speciale sau un convertor de rugină înainte de vopsire, în special structurile vechi.

Ce tipuri de convertoare există:

• Grunduri - asigura aderenta, aderenta pe metal, niveleaza suprafata inainte de vopsire. Majoritatea din care contine inhibitori care incetinesc semnificativ procesul de coroziune. Aplicarea preliminară a unui strat de grund poate economisi în mod semnificativ vopseaua.
• Compuși chimici - transformă oxidul de fier în alți compuși. Nu sunt supuse ruginii. Se numesc stabilizatori.
• Compuși care transformă rugina în săruri.
• Rășini și uleiuri care leagă și compactează rugina, neutralizând-o astfel.

Aceste produse conțin componente care încetinesc procesul de formare a ruginii pe cât posibil. Convertizoarele sunt incluse în linia de produse a producătorilor care produc vopsele metalice. Ele variază ca consistență.

Este mai bine să alegeți grund și vopsea de la aceeași companie, astfel încât să se potrivească cu compoziția chimică. Mai întâi trebuie să decideți ce metode veți alege pentru a aplica compoziția.

Vopsele de protectie pentru metal

Vopselele metalice sunt împărțite în vopsele rezistente la căldură care pot fi utilizate la temperaturi mari, iar pentru condiții normale de temperatură până la optzeci de grade. Se folosesc următoarele tipuri principale de vopsele metalice: vopsele alchidice, acrilice, epoxidice. Există vopsele speciale anticorozive. Sunt cu două sau trei componente. Se amestecă imediat înainte de utilizare.

Metodele de protecție a pieselor metalice împotriva coroziunii pot fi împărțite în următoarele grupuri:

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

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

Acoperire metalica - aplicarea metalului pe suprafața unui produs din oțel folosind metode calde și galvanice. Prin metoda de acoperire la cald (galvanizare, placare cu cositor, placare cu plumb), produsul este scufundat într-o baie de metal topit. Pe mașini, caroseria și piesele de fixare galvanizate, benzi acoperite cu tablă pentru țevile radiatoarelor, terminalele cu plumb pentru firele echipamentelor electrice, rezervoarele de combustibil etc. galvanizare - pentru sârmă, fier de acoperiș, țevi; placare cu plumb - pentru echipamente chimice și țevi. Metoda galvanică a fost discutată mai sus. De exemplu, pe mașini sunt instalate piese decorative cromate (barele de protecție, jante farurilor etc.).

Metoda de difuzie constă în saturarea straturilor de suprafață ale unei piese de oțel cu diverse elemente chimice care intră într-o combinație chimică cu aceasta. Aceasta include carburarea, cianurarea, aluminizarea.

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

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

Fosfatarea vă permite să obțineți o peliculă de fosfați insolubili pe suprafața metalului, izolând produsul de mediu.

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

Inhibitori de coroziune - substanțe care, adăugate într-un mediu agresiv, inhibă coroziunea. Această metodă poate proteja aproape orice metal și în aproape orice mediu, inclusiv lichide de răcire, uleiuri și combustibili lichizi.

Protejați metalele împotriva coroziunii și cu organosilicați , care în starea inițială sunt suspensii. Se aplica la suprafata cu pensula, rola, spray, etc. Cand sunt incalzite, se transforma in ceramica si capata proprietati de protectie sporite, devenind termice si chiar rezistente la caldura. Sunt convenabile de utilizat pentru sistemele de evacuare din exteriorul pieselor. Se întăresc din cauza temperaturii proprii a piesei. Sunt ușor de prelucrat, ceea ce permite, dacă este necesar, refacerea rapidă a zonelor deteriorate.

Pentru a obține acoperiri cu organosilicați, se folosesc polimeri organosiliciți (lacuri), pigmenți, oxizi, mica, talc și azbest.

Protecția benzii de rulare constă în crearea unei perechi galvanice din seria de metale de mai sus cu scopul de a distruge în mod deliberat unul dintre ele garantând în același timp conservarea unei piese critice din alt metal.

Întrebări de control

• 1. Povestește-ne despre clasificarea oțelurilor.
• 2. Ce impurități permanente sunt conținute în oțeluri? In ce cantitate?
• 3. Cum sunt desemnate oțelurile carbon?
• 4. Povestește-ne despre clasificarea fontei.
• 5. Pentru fabricarea a ce piese se foloseste fonta alba si cenusie?
• 6. Ce piese sunt fabricate din fontă maleabilă și de înaltă rezistență?
• 7. Cum sunt desemnate fontele ductile și ductile?
• 8. Ce elemente chimice sunt folosite pentru aliarea oțelului?
• 9. Cum sunt desemnate oțelurile aliate?
• 10. Ce oțeluri se numesc de mare viteză?
• 11. Numiți tipurile de produse produse folosind metalurgia pulberilor.
• 12. Ce este alama, bronzul? Cum sunt desemnate?
• 13. Ce tipuri de aliaje antifricțiune cunoașteți?
• 14. Spuneți-ne despre caracteristicile materialelor compozite.
• 15. Prin ce diferă termoplasticele de termorigide?
• 16. Povestește-ne despre clasificarea sticlei minerale.
• 17. Numiți modalități de a proteja metalul împotriva coroziunii.

De-a lungul a zeci de sute de ani, omenirea a construit o mare varietate de tehnologie în jurul ei. Dar începutul unei dezvoltări atât de răspândite a fost epoca în care oamenii au învățat să extragă și să prelucreze metalul. Datorită proprietăților sale, a devenit posibilă atingerea unor înălțimi mari în tehnologie, construcție vehicule, care ar putea livra unei persoane la celălalt capăt al lumii, arme pentru a se apăra. Dar acum tehnologia a atins un asemenea nivel încât unele mecanisme creează altele.

În ciuda faptului că metalul este în centrul tuturor (sau aproape tuturor) tehnologiei, nu este cel mai perfect material. În timp și expunerea la mediu, poate rugini. Acest fenomen dăunează mai mult acestui material și, ca urmare, înrăutățește funcționarea echipamentelor, ceea ce poate duce adesea la un accident sau o catastrofă. Acest articol vă va spune totul despre ruginirea oțelului, cum are loc procesul și ce să faceți pentru a o evita (sau remedia).

Ce este rugina?

„Rugina” este numele dat oricărui tip de distrugere a acestui material în viața de zi cu zi. Mai precis, acestea sunt roșeața care se formează pe metal după reacția cu oxigenul. Oxidarea are un efect dăunător asupra acestui material, făcându-l casant, slăbindu-i marginile și reducându-i duritatea, precum și caracteristicile de performanță.

Prin urmare, multe fabrici folosesc diferite compoziții pentru a reduce frecarea, a proteja împotriva coroziunii și a altor influențe negative ale mediului. Mai multe despre asta puțin mai târziu. Pentru a trece la protejarea împotriva unor astfel de efecte, înțelegeți ușor cum „putrezirea” afectează oțelul și modul în care rețeaua sa cristalină îl ucide.

Distrugerea naturală poate provoca o varietate de daune:

• Daune complete;
• Încălcarea densității rețelei cristaline;
• Daune selective;
• Subteran.

În funcție de natura prejudiciului, acesta poate fi acceptat metode diferite lupta împotriva coroziunii. Fiecare dintre posibilele daune este dăunătoare în felul său și este inacceptabilă în diferite domenii ale tehnologiei și producției. În sectorul energetic, o astfel de distrugere este în general inacceptabilă (acest lucru poate duce la scurgeri de gaz, răspândirea radiațiilor și așa mai departe).

Videoclip despre ce este rugina și cum să te protejezi de ea:

Impactul ruginii

Pentru a selecta în mod eficient mecanismele care să contracareze distrugerea structurii metalice, este necesar să înțelegem cum funcționează rugina în sine. Poate fi de două tipuri: chimică și electrochimică.

Primul - chimic - include procesul prin care marginea unei probe este distrusă pur și simplu sub influența mediului (cel mai adesea de către gaze). Acest tip de rugină pe metal durează foarte mult să se formeze și de obicei este destul de ușor de evitat. Piesa trebuie curățată și aplicate acoperiri anticorozive (vopsele, lacuri etc.).

Mai mult, acest proces de deteriorare a fierului are loc în medii umede, umede, precum și la contactul cu substanțe organice, precum uleiul, de exemplu. Acest din urmă caz ​​este deosebit de important de luat în considerare, deoarece rugina pe platformele petroliere este inacceptabilă.

Coroziunea electrochimică este mai rară și apare în electroliți. Numai că în acest caz, nu mediul este important, ci curentul care se produce ca urmare a electrificării. Acesta este cel care distruge metalul și suprafața acestuia (în cea mai mare parte). Prin urmare, poate fi ușor de distins prin suprafața sfărâmicioasă a metalului.

Pentru a proteja metalul de rugină, trebuie să țineți cont de toate aceste caracteristici.

Cum se creează protecția potrivită?

Coroziunea metalelor și metodele de protecție sunt strâns legate. Prin urmare, toate procesele de protecție pot fi împărțite în doar două grupuri: îmbunătățirea metalului în timpul producției și aplicarea protecției în timpul funcționării. Prima include modificări ale compoziției chimice, care vor face piesa mai rezistentă la influențele mediului. Astfel de echipamente sau articole nu au nevoie de protecție suplimentară.

Al doilea grup de protecție include diferite acoperiri și izolații ale procesului de lucru. Există mai multe modalități de a evita distrugerea: evitați mediul care o provoacă sau adăugați ceva care vă va ajuta să scăpați de răspândirea daunelor metalice, indiferent de mediu și împrejurimi. Acasă, este posibilă doar a doua opțiune, deoarece este deja posibilă influențarea produs gata o persoană fără echipament special, o sobă și alte lucruri, pur și simplu nu poate.

Cum să te pregătești pentru rugină

Atunci când creați produse metalice, există două moduri de a elimina coroziunea sau de a minimiza apariția acesteia. Pentru a face acest lucru, structurii se adaugă substanțe (zinc, cupru etc.) rezistente la gaze și alți iritanți negativi. De asemenea, puteți găsi adesea efectul opus.

După cum am menționat deja, există un tip de coroziune numit selectiv. Distruge anumite elemente din depozitul de elemente. După cum știți, un metal este format din diferiți atomi care formează elemente, fiecare dintre acestea fiind susceptibil la influențe negative în diferite grade. De exemplu, în fier este sulf. Pentru ca o parte din acest material să servească cât mai mult timp posibil, sulful este îndepărtat din compoziția sa chimică, din care începe separarea selectivă a structurii. Acasă, o astfel de metodă de încredere este imposibilă.

O altă protecție anticoroziune poate fi în timpul producției. În timpul producției, se aplică acoperiri speciale care vor proteja suprafața de deteriorarea externă de la reacțiile chimice. Materialele de construcție care sunt utilizate în acest caz pot fi găsite doar în producție, deoarece sunt aproape imposibil de achiziționat în domeniul public. În plus, o astfel de aplicare este adesea efectuată pe linii automate, ceea ce crește fiabilitatea și viteza de acoperire a materialului.

Dar indiferent de modul în care metalul este îmbunătățit, acest material va ceda în continuare presiunii negative din cauza umidității, aerului, diferitelor gaze și se va deteriora în timpul funcționării. Prin urmare, este necesară protecția anticorozivă, care nu numai că o va afecta, dar o va proteja și de lumea exterioară.

Oxigenul influențează foarte mult răspândirea ruginii. Protejarea metalelor împotriva coroziunii încetinește și nu doar previne răspândirea unui astfel de fenomen negativ. Pentru a face acest lucru, în structura mediului sunt introduse molecule speciale - inhibitori, care, pătrunzând pe suprafața metalului, oferă un fel de scut pentru acesta.

Deseori se folosește și o peliculă anticoroziune, care poate fi aplicată căi diferite. Dar cel mai simplu (și cel mai de încredere) este atunci când se aplică prin pulverizare. În acest scop, se folosesc diverse materiale polimerice, vopsele, emailuri și altele asemenea. De asemenea, ele învăluie piesa și limitează accesul la ea dintr-un mediu distructiv. Lupta împotriva coroziunii metalelor poate fi foarte diversă, în ciuda asemănării procesului. Acest proces chimic este inevitabil și aproape întotdeauna își atinge scopul. De aceea se depun atât de mult efort pentru prevenirea coroziunii. Având în vedere acest lucru, metodele de protecție pot fi combinate.

Acestea sunt principalele metode de protecție. Sunt populare datorită simplității, fiabilității și confortului lor. Acestea includ și acoperirea cu lacuri și emailuri, dar mai multe despre asta mai jos.

Deci, de exemplu, înainte de a aplica vopsea sau email, lucrătorii ung produsul cu un grund, astfel încât vopseaua să se „așeze” mai bine pe suprafață și să nu rămână umezeală între aceasta și produs (pe care grundul o absoarbe). Aceste metode de protejare a metalelor împotriva coroziunii nu sunt întotdeauna realizate în producție. Instrumentele de casă sunt suficiente pentru a face singur astfel de operațiuni.

Protecția anticoroziune este uneori destul de neobișnuită. De exemplu, când un metal este protejat de altul. La această tehnică se recurge adesea atunci când aliajul chimic nu poate fi schimbat. Suprafața sa este acoperită cu un alt material, care este umplut cu incluziuni de elemente care sunt rezistente la influențele corozive. Acest așa-numit strat anticoroziv ajută la conservarea foarte fiabilă a suprafeței materialului mai sensibil. De exemplu, acoperirea poate fi realizată din crom.

Aceasta include și protecția de protecție a metalelor împotriva coroziunii. În acest caz, suprafața protejată este acoperită cu un metal care are o conductivitate electrică scăzută (care este una dintre principalele cauze ale coroziunii). Dar acest lucru se aplică atunci când contactul cu mediul este minimizat. Prin urmare, o astfel de protecție a metalelor împotriva ruginii și a altor procese chimice periculoase este utilizată în combinație, de exemplu, cu inhibitori.

Astfel de metode de protecție sunt folosite pentru a evita solicitarea mecanică. Este dificil de spus cum să protejăm metalul cel mai fiabil. Fiecare metodă poate produce propriile sale rezultate pozitive.

Cum să obțineți o acoperire de înaltă calitate?

Nu este întotdeauna responsabilitatea producătorilor să protejeze metalul împotriva coroziunii. Adesea trebuie să aveți grijă singur de un astfel de produs, iar apoi cea mai bună modalitate de a îmbunătăți durabilitatea piesei este aplicarea unui strat.

În primul rând, trebuie să fie complet curat. „Mizerie” include:

• Uleiul rămas
• Oxizi

Acestea trebuie îndepărtate corect și complet. De exemplu, trebuie să luați un lichid special pe bază de alcool sau benzină, astfel încât apa să nu deterioreze în continuare structura. În plus, umezeala poate rămâne pe suprafață, iar vopseaua aplicată peste ea pur și simplu nu își va îndeplini funcțiile.

Într-un mediu închis (între suprafață și vopsea), coroziunea fierului se va dezvolta și mai activ, astfel încât o astfel de protecție a metalului împotriva coroziunii este mai probabil să-l dăuneze decât să ajute. Prin urmare, este important să evitați și umezeala. După îndepărtarea murdăriei, trebuie să o uscați.

După aceasta, se poate aplica stratul necesar. Dar acesta este încă cel mai bun mod de a vă proteja împotriva ruginii acasă. Deși metodele de protecție a metalelor împotriva coroziunii pot varia, ar trebui să vă amintiți întotdeauna că utilizarea lor incorect poate duce la probleme. Prin urmare, nu este nevoie să veniți cu ceva extraordinar, este mai bine să folosiți metode deja dovedite și fiabile de protecție a metalelor împotriva coroziunii.

De asemenea, merită remarcat faptul că suprafața unității poate fi tratată în mai multe moduri:

• Chimic
• Electrochimic
• Mecanic

Aceasta din urmă este cea mai simplă metodă de a opri coroziunea. Primele două articole de pe listă reprezintă procese mai complexe (în termeni tehnici), ceea ce face protecția anticorozivă mai fiabilă. La urma urmei, ele degresează metalul, ceea ce face mai convenabilă aplicarea unui strat de protecție. Nu trebuie să treacă mai mult de 6-7 ore înainte de acoperire, deoarece în acest timp contactul cu mediul va „restaura” rezultatul anterior care a fost înainte de tratament.

Protecția împotriva coroziunii trebuie făcută – în cea mai mare parte – în fabrică și în timpul producției. Dar nu trebuie să te bazezi singur pe ea. Nici un remediu la domiciliu pentru coroziune nu va strica.

Este posibil să scapi pentru totdeauna de coroziune?

În ciuda simplității răspunsului, acesta trebuie detaliat. Coroziunea și protecția metalelor împotriva coroziunii nu pot fi separate unele de altele, deoarece se bazează pe compoziția chimică atât a produsului în sine, cât și a atmosferei înconjurătoare. Nu degeaba metodele de combatere a coroziunii se bazează tocmai pe acești indicatori. Ele fie elimină particulele „slabe” ale rețelei cristaline (sau îi adaugă incluziuni mai fiabile), fie ajută la „ascunderea” suprafeței produsului de gaze și influențe externe.

Protecția anticorozivă nu este deloc elegantă. Se bazează pe chimia simplă și legile fizicii, care indică, de asemenea, că este imposibil să se evite orice proces în interacțiunea elementelor. Protecția anticorozivă reduce probabilitatea unui astfel de rezultat, crește durabilitatea metalului, dar tot nu o salvează complet. Oricare ar fi, trebuie să fie actualizat, îmbunătățit și combinat, precum și metode suplimentare utilizate pentru a proteja metalele împotriva coroziunii.

Este posibil să spuneți cum să preveniți coroziunea, dar încercarea de a vă asigura că fierul nu este deloc supus acesteia nu merită. Acoperirea este, de asemenea, susceptibilă la forțele distructive ale lumii înconjurătoare, iar dacă acest lucru nu este monitorizat, gazele și umezeala vor ajunge la suprafața protejată care se ascunde dedesubt. Coroziunea și protecția metalelor sunt extrem de necesare (atât în ​​producție, cât și în timpul funcționării), dar trebuie și tratate cu înțelepciune.

Coroziunea are un efect distructiv asupra produselor metalice și aliajelor. Atunci când interacționează cu mediul înconjurător, produsele metalice devin pătate de rugină. Cu cât metalul este mai activ, cu atât este mai susceptibil la coroziune.

Coroziunea are un efect distructiv 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 mediu inconjurator.

Coroziunea în aviație, chimică și industria nucleară. Uneori, costul reparației produselor metalice depășește costul materialului care a fost folosit pentru fabricarea acestora.

Principalele tipuri de procese de coroziune

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

Pe baza naturii daunelor, coroziunea poate fi:

• solid. În același timp, poate fi uniformă și neuniformă. Când este uniform, întreaga suprafață a produsului este distrusă. Când sunt neuniforme, apar pete și depresiuni punctuale;
• intercristalină. În acest caz, pătrunde adânc în produs de-a lungul granițelor metalului;
• transgranular, în care metalul este tăiat printr-un bob printr-o fisură;
• selectiv. Una dintre componentele aliajului este distrusă. De exemplu, zincul din alamă se poate deteriora.
• subteran. Începe la suprafață și pătrunde treptat în straturile superioare ale metalului.

Exista următoarele tipuri mediu corosiv:

• 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 corosiv, cel mai adesea un gaz. Aceste procese sunt însoțite de temperaturi ridicate.

Ca urmare, are loc oxidarea simultană a metalului și restabilirea mediului coroziv. Coroziunea chimică apare și atunci când interacționează cu lichide organice, de exemplu, produse petroliere, alcool etc.

Coroziunea electrochimică are loc în electroliți, de ex. solutii apoase. Reacția electrochimică produce un curent electric care determină descompunerea metalului. În acest caz, au loc atât procese chimice, în care electronii sunt eliberați, cât și procese electrice, în care electronii se mișcă.

Fractura apare atunci când metale diferite intră în contact. Prin urmare, metalele care conțin multe impurități sunt mai susceptibile la distrugere.

Eterogenitatea structurii metalice duce la faptul că în timpul coroziunii electrochimice, perechile catod-anod se formează conform legilor galvanicii. Dacă produsele metalice diferă unele de altele în compoziția chimică, atunci pe suprafața produselor metalice se formează un strat de rugină.

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

În mediul extern, produsele metalice sunt cel mai activ afectate de oxigen, umiditate ridicată, oxizi de sulf, azot, dioxid de carbon și apele subterane. Apa sărată accelerează procesul de oxidare, motiv pentru care vasele maritime ruginesc mai repede decât navele fluviale.

Este imposibil să opriți acest proces natural, tot ce rămâne este să găsiți modalități de protejare împotriva coroziunii. Adevărat, este imposibil să scapi complet de procesul de coroziune, dar aceste metode ajută la încetinirea procesului în sine.

Metode de rezistență la procese de coroziune

Există următoarele metode pentru a proteja metalele împotriva coroziunii:

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

Aceste metode pot fi împărțite în două grupuri mari. Primele două metode sunt aplicate înainte de utilizarea produselor metalice, adică în stadiul producției lor. În acest caz, anumite materiale de construcție sunt selectate pentru producția produsului și sunt aplicate diverse acoperiri galvanice și de protecție.

Ultimele două metode sunt utilizate la operarea produselor metalice. În acest caz, pentru protecție, curentul este trecut prin produs, agresivitatea mediului este redusă prin adăugarea diverșilor inhibitori, astfel, produsul în sine nu este pre-tratat în niciun fel înainte de utilizare.

Metode de creștere a rezistenței

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

Metoda este utilizată în producția de oțel. Rezultatul sunt oțeluri inoxidabile cu crom care sunt rezistente la coroziune. Ele măresc caracteristicile anticorozive ale oțelurilor prin adăugarea de nichel, cupru și cobalt.

Rugina nu apare pe aceste suprafețe, dar coroziune este prezentă. Coroziunea este încetinită datorită faptului că un atom dintr-un aditiv de aliere este adăugat la opt atomi de fier, iar acest lucru eficientizează aranjarea atomilor în rețeaua cristalină a soluției solide, ceea ce 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 și protecție electrochimică

Agresivitate redusă Mediul extern se realizează prin îndepărtarea din el a substanțelor care sunt depolarizante, sau prin izolarea metalelor din depolarizare. Eliminarea oxigenului dintr-un mediu se numește dezoxidare.

Pentru a încetini procesul de coroziune, în mediu sunt introduse substanțe speciale - inhibitori. Ele pot fi fie organice, fie anorganice. Moleculele inhibitoare sunt absorbite de suprafața metalului și, prin urmare, contribuie la o scădere bruscă a vitezei de dizolvare a metalului și previne apariția proceselor cu electrozi.

Pentru protecție electrochimică utilizând extern curent electric, care trece prin metal, potențialul metalului se schimbă și, prin urmare, se modifică viteza de coroziune a acestuia.

În funcție de deplasarea potențialului, protecția electrochimică poate fi catodică și anodică. Aceste metode sunt folosite pentru a proteja platformele de foraj, fundațiile metalice sudate, conductele subterane și, de asemenea, pentru a proteja părțile subacvatice ale navelor maritime.

Film de protecție

Pentru a proteja produsele metalice de coroziune, se poate aplica un strat protector. Ca acoperiri pot fi folosite lacuri, vopsele, emailuri, materiale plastice etc.

Straturile de vopsea și lac sunt ușor de aplicat, ieftine, au proprietăți hidrofuge, nu reacționează chimic cu metalul și umplu bine porii și fisurile. Acestea servesc la protejarea metalelor de componentele mediului care provoacă procese corozive.

Dacă alegeți vopselele și lacurile potrivite și urmați tehnologia pentru aplicarea lor, acestea pot servi ca acoperire până la 5 ani.

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

Puteți proteja un produs metalic aplicând un strat de metal care este mai rezistent la coroziune. În acest caz, coroziunea distruge acoperirea în sine. Astfel de metale sunt cromul, nichelul, zincul. De exemplu, fierul este acoperit cu crom.