Розвиток сталеливарної промисловості нерозривно пов'язане з пошуком способів і засобів, що запобігають руйнування металевих виробів. Захист від корозії, розробка нових методик - це безперервний процес в технологічному ланцюжку виробництва металу, виробів з нього. Залізовмісні вироби приходять в непридатність під впливом різних фізико-хімічних зовнішніх факторів середовища. Ці наслідки ми бачимо у вигляді гідратованих залишків заліза, тобто іржі.
види корозії
Способи захисту металів від корозії підбираються залежно від умов експлуатації виробів. Тому виділяється:
- Корозія, пов'язана з атмосферними явищами. Це руйнівний процес кисневої або водневої деполяризації металу. Що призводить до руйнування кристалічної молекулярної решітки під впливом вологого середовища повітря і інших агресивних чинників і домішок (температура, наявність хімічних домішок і т.д.).
- Корозія в воді, в першу чергу морської. У ній процес проходить швидше через вміст солей і мікроорганізмів.
- Процеси руйнування, які відбуваються в грунті. Ґрунтова корозія - досить складна форма пошкодження металу. Багато що залежить від складу грунту, вологості, прогріву і інших чинників. До того ж вироби, наприклад, трубопроводи, зариті глибоко в землі, що ускладнює діагностику. А корозія вражає часто окремі долі точково або у вигляді виразкових жив.
Види захисту від корозії підбираються індивідуально, відштовхуються від того, в якому середовищі буде знаходитися захищається металевий виріб.
Характерні типи ураження іржею
Способи захисту стали і сплавів залежать не тільки від виду корозії, але і від типу руйнування:
- Іржа покриває поверхню виробу суцільним шаром або окремими ділянками.
- Виступає у вигляді плям і точково проникає вглиб деталі.
- Руйнує металеву молекулярну решітку у вигляді глибокої тріщини.
- У сталевому виробі, що складається зі сплавів, відбувається руйнування одного з металів.
- Більш глибоке велике іржавіння, коли не тільки поступово порушується поверхню, але і відбувається проникнення в глибокі шари конструкції.
Типи ураження можуть бути комбіновані. Іноді їх важко визначити відразу, особливо коли відбувається точковий руйнування стали. Методи захисту від корозії включають в себе спеціальну діагностику для визначення ступеня пошкоджень.
Виділяють хімічну корозію без виникнення електричних струмів. При зіткненні з нафтопродуктами, спиртовими розчинами і іншими агресивними інгредієнтами відбувається хімічна реакція, що супроводжується газовими виділеннями і високою температурою.
Електрохімічна корозія - це коли металева поверхня контактує з електролітом, зокрема з водою з навколишнього середовища. В цьому випадку відбувається дифузія металів. Під впливом електроліту виникає електричний струм, відбувається заміщення і рух електронів металів, які входять в сплав. Структура руйнується, утворюється іржа.
Виплавка сталі і її корозійний захист - це дві сторони однієї медалі. Корозія завдає величезної шкоди промисловим і господарських будівель. У випадках з масштабними технічними спорудами, наприклад, мостами, опорами електропередач, загороджувальними спорудами, може спровокувати і техногенні катастрофи.
Корозія металу і способи захисту від неї
Як захистити метал? Корозія металів і способи захисту від неї існує багато. Щоб уберегти метал від іржі, використовують промислові методи. У побутових умовах застосовуються різні силіконові емалі, лаки, фарби, полімерні матеріали.
промислові
Захист заліза від корозії можна поділити на кілька основних напрямків. Способи захисту від корозії:
- Пассивация. При отриманні стали додають інші метали (хром, нікель, молібден, ніобій і інші). Вони відрізняються підвищеними якісними характеристиками, тугоплавкостью, стійкістю до агресивних середовищ і т.д. В результаті утворюється оксидна плівка. Такі види стали називають легованими.
- Покриття поверхні іншими металами. Методи захисту металів від корозії використовуються різні: гальваніка, занурення в розплавлений склад, нанесення на поверхню за допомогою спеціального обладнання. В результаті утворюється металева захисна плівка. Найчастіше застосовуються для цих цілей хром, нікель, кобальт, алюміній та інші. Використовують і сплави (бронзу, латунь).
- Використання металевих анодів, протекторів, частіше з магнієвих сплавів, цинку або алюмінію. В результаті зіткненням з електролітом (водою), починається електрохімічна реакція. Протектор руйнується і утворює на поверхні стали захисну плівку. Ця методика добре зарекомендувала себе для підводних деталей судів і бурових установок в море.
- Інгібітори кислотного травлення. Використання речовин, які знижують рівень впливу навколишнього середовища на метал. Вони застосовуються для консервації, зберігання виробів. А також в нафтопереробній промисловості.
- Корозія і захист металів, біметали (плакування). Це покриття стали шаром іншого металу або композитним складом. Під впливом тиску і високих температур відбувається дифузія і склеювання поверхонь. Наприклад, всім відомі радіатори опалення з біметалу.
Корозія металу і способи захисту від неї, що застосовуються в промисловому виробництві, досить різноманітні, це хімічний захист, покриття стеклоемалью, емальовані вироби. Сталь загартовують при високих, понад 1000 градусів, температурах.
Захист металів від корозії в домашніх умовах - це, в першу чергу, хімія для виробництва лакофарбових матеріалів. Захисні властивості складів досягаються шляхом комбінування різних компонентів: силіконових смол, полімерних матеріалів, інгібіторів, металевої пудри і стружки.
Оберігаючи поверхню від іржі, необхідно перед фарбуванням, особливо старих конструкцій, використовувати спеціальні грунтовки або перетворювач іржі.
Які види перетворювачів бувають:
- Грунтуючі засоби - забезпечують адгезію, схвативаемость з металом, вирівнюють поверхню перед фарбуванням. Велика частина з них містить інгібітори, які значно уповільнюють процес корозії. Попереднє нанесення грунтуючого шару дозволяє значно заощадити фарбу.
- Хімічні сполуки - перетворюють окис заліза в інші сполуки. Вони не схильні до іржавіння. Їх називають стабілізаторами.
- Склади, які перетворять іржу в солі.
- Смоли та олії, що зв'язують і ущільнюють іржу, таким чином нейтралізуючи її.
До складу цих засобів входять компоненти, які максимально уповільнюють процес утворення іржі. Перетворювачі включені в лінійку товарів виробників, що випускають фарби по металу. За своєю консистенцією вони бувають різні.
Краще вибирати грунтовку і фарбу однієї фірми, щоб вони підходили за хімічним складом. Попередньо необхідно визначитися, які способи ви виберете для нанесення складу.
Захисні фарби по металу
Фарби по металу підрозділяються на термостійкі, які можна експлуатувати при високих температурах, і для звичайного температурного режиму до вісімдесяти градусів. Використовують такі основні види фарб по металу: алкідні, акрилові, епоксидні фарби. Існують спеціальні антикорозійні фарби. Вони дво- або трикомпонентні. Їх змішують безпосередньо перед вживанням.
Переваги ЛКП для металевих поверхонь:
- добре захищають поверхні від температурних перепадів і атмосферних коливань;
- досить легко наносяться різними способами (пензлем, валиком, за допомогою фарбопульта);
- велика частина з них-швидковисихаючі;
- широкий діапазон колірної гами;
- тривалі експлуатаційні терміни.
Добре зарекомендували себе молоткові фарби, вони не тільки надійно захищають виріб, але створюють додатково декоративний ефект. Іржавіє метал стає як новий.
З доступних недорогих засобів можна використовувати звичайну серебрянку. До її складу входить алюмінієва пудра, яка створює захисну плівку на поверхні.
Епоксидні двокомпонентні склади підходять для захисту металевих поверхонь, які піддаються підвищеним механічним навантаженням, в приватність днище автомобілів.
Захист металу в побутових умовах
Корозія, способи захисту від неї в побутових умовах вимагають дотримання певної послідовності:
1. Перед нанесенням грунтовки або перетворювача іржі поверхню ретельно очищають від забруднень, масляних плям, іржі. Використовують металеві щітки або спеціальні насадки для болгарки.
2. Потім наносять грунтуючий шар, дають можливість вбратися і просохнути.
3. Далі виріб фарбують у два шари. Попередньо дають висохнути першому. При роботі необхідно використовувати захисні засоби (рукавички, окуляри, респіратор).
Захист металів від корозії складний процес. Починається він ще на етапі виплавки стали. Перерахувати всі методи боротьби з іржею важко, так як вони постійно вдосконалюються, не тільки в промисловості, але і для побутового використання. Виробники лакофарбових виробів постійно вдосконалюють склади, підвищуючи їх корозійні властивості. Все це значно подовжує терміни експлуатації металоконструкцій і сталевих виробів.