Известно е, че металната корозия причинява много проблеми. Не зависи ли от вас, скъпи собственици на автомобили, да обясните какво заплашва: дайте му свобода и колата ще бъде само гуми. Следователно, колкото по-рано започне борбата с това бедствие, толкова по-дълго ще живее тялото на автомобила.
За да успеете в борбата с корозията, трябва да разберете какъв вид „звяр“ е и да разберете причините за появата му.
Днес ще разберете
има ли надежда
Щетите, причинени на човечеството от корозията, са огромни. Според различни източници корозията „изяжда“ от 10 до 25% от световното производство на желязо. Превръщайки се в кафяв прах, той безвъзвратно се разпръсква из целия бял свят, в резултат на което не само ние, но и нашите потомци оставаме без този най-ценен градивен материал.
Но проблемът не е само в това, че металът като такъв се губи, не, мостове, коли, покриви и архитектурни паметници се унищожават. Корозията не щади нищо.
Същата Айфеловата кула, символът на Париж, е неизлечимо болна. Изработена от обикновена стомана, тя неизбежно ръждясва и се разпада. Кулата трябва да се боядисва на всеки 7 години, поради което теглото й се увеличава с 60-70 тона всеки път.
За съжаление е невъзможно напълно да се предотврати корозията на метала. Е, освен ако не изолирате напълно метала от околната среда, например, поставете го във вакуум. 🙂 Но каква е ползата от такива „консервирани“ части? Металът трябва да "работи". Следователно единственият начин да се предпазите от корозия е да намерите начини да я забавите.
В незапомнени времена за това се използвали мазнини и масла, а по-късно започнали да покриват желязото с други метали. На първо място, нискотопим калай. В трудовете на древногръцкия историк Херодот (5 век пр.н.е.) и римския учен Плиний Стари вече има препратки към използването на калай за защита на желязото от корозия.
Интересен инцидент се случи през 1965 г. на Международния симпозиум по контрол на корозията. Индийски учен говори за общество за борба с корозията, което съществува от около 1600 години и на което той е член. И така, преди хиляда и половина години това общество участва в изграждането на слънчеви храмове на брега близо до Конарак. И въпреки факта, че тези храмове бяха наводнени от морето за известно време, железните греди бяха идеално запазени. Така че дори в онези далечни времена хората знаеха много за борбата с корозията. Така че не всичко е толкова безнадеждно.
Какво е корозия?
Думата "корозия" идва от латинското "corrodo - да гриза". Има и препратки към къснолатинското "corrosio" - разяждане. Но както и да е:
Корозията е процес на разрушаване на метала в резултат на химично и електрохимично взаимодействие с околната среда.
Въпреки че корозията най-често се свързва с метали, бетонът, камъкът, керамиката, дървото и пластмасите също са подложени на нея. По отношение на полимерните материали обаче по-често се използва терминът разрушаване или стареене.
Корозията и ръждата не са едно и също нещо
В дефиницията на корозия в параграфа по-горе не напразно е подчертана думата „процес“. Факт е, че корозията често се идентифицира с термина „ръжда“. Това обаче не са синоними. Корозията е процес, докато ръждата е един от резултатите от този процес.
Също така си струва да се отбележи, че ръждата е корозионен продукт изключително на желязото и неговите сплави (като стомана или чугун). Следователно, когато казваме „стомана ръждясва“, имаме предвид, че желязото в нейния състав ръждясва.
Ако ръждата се отнася само за желязото, това означава ли, че другите метали не ръждясват? Не ръждясват, но това не означава, че не корозират. Те просто имат различни продукти на корозия.
Например, медта, когато е корозирала, се покрива с красив зеленикав цвят (патина). Среброто потъмнява, когато е изложено на въздух - на повърхността му се образува сулфидно отлагане, чийто тънък слой придава характерния розов цвят на метала.
Патината е продукт на корозия на медта и нейните сплави
Механизмът на корозионните процеси
Разнообразието от условия и среди, в които протичат корозионните процеси, е много голямо, така че е трудно да се даде единна и изчерпателна класификация на появата на случаи на корозия. Но въпреки това всички корозионни процеси имат не само общ резултат - разрушаването на метала, но и една химическа същност - окисляване.
Опростено, окислението може да се нарече процес на обмен на електрони. Когато едно вещество се окислява (отдава електрони), друго, напротив, се редуцира (получава електрони).
Например в реакцията... 
... атомът на цинка губи два електрона (окислява), а молекулата на хлора ги получава (намалява).
Наричат се частици, които отдават електрони и се окисляват реставратори, а частиците, които приемат електрони и се редуцират, се наричат окислители. Тези два процеса (окисление и редукция) са взаимосвързани и винаги протичат едновременно.
Такива реакции, които в химията се наричат редокс, са в основата на всеки корозионен процес.
Естествено склонността към окисление е различна за различните метали. За да разберем кои имат повече и кои имат по-малко, нека си спомним училищния курс по химия. Имаше такова нещо като електрохимична серия от напрежения (активности) на метали, в която всички метали са подредени отляво надясно в ред на нарастване на „благородството“.
Така че металите, разположени отляво в редица, са по-склонни към загуба на електрони (и следователно към окисление), отколкото металите, разположени вдясно. Например желязото (Fe) е по-податливо на окисляване от по-благородната мед (Cu). Някои метали (например злато) могат да отделят електрони само при определени екстремни условия.
Ще се върнем към серията дейности малко по-късно, но сега нека поговорим за основните видове корозия.
Видове корозия
Както вече споменахме, има много критерии за класификация на корозионните процеси. По този начин корозията се различава по вида на разпространение (непрекъснато, локално), по вида на корозивната среда (газ, атмосфера, течност, почва), по естеството на механичните въздействия (корозионно напукване, феномен на фретинг, кавитационна корозия) и т.н. На.
Но основният начин за класифициране на корозията, който ни позволява най-пълно да обясним всички тънкости на този коварен процес, е класификацията според механизма на възникването му.
Въз основа на този критерий се разграничават два вида корозия:
- химически
- електрохимичен
Химическа корозия
Химическата корозия се различава от електрохимичната по това, че възниква в среди, които не провеждат електрически ток. Следователно, при такава корозия, разрушаването на метала не е придружено от появата на електрически ток в системата. Това е обичайното редокс взаимодействие на метала с неговата среда.
Най-типичният пример за химическа корозия е газовата корозия. Газовата корозия се нарича още високотемпературна корозия, тъй като обикновено се появява при повишени температури, когато възможността за кондензация на влага върху металната повърхност е напълно изключена. Този тип корозия може да включва например корозия на електрически нагревателни елементи или дюзи на ракетни двигатели.
Скоростта на химическата корозия зависи от температурата, корозията се ускорява. Поради това, например, по време на производството на валцован метал, огнени пръски летят във всички посоки от горещата маса. Това е моментът, когато частиците котлен камък се отделят от повърхността на метала.
Котленият камък е типичен продукт на химическа корозия, оксид, получен от взаимодействието на горещ метал с атмосферния кислород.
В допълнение към кислорода, други газове могат да имат силни агресивни свойства към металите. Тези газове включват серен диоксид, флуор, хлор и сероводород. Например алуминият и неговите сплави, както и стоманите с високо съдържание на хром (неръждаеми стомани) са стабилни в атмосфера, която съдържа кислород като основен агресивен агент. Но картината се променя драстично, ако в атмосферата присъства хлор.
В документацията за някои лекарства против корозия химическата корозия понякога се нарича „суха“, а електрохимичната корозия понякога се нарича „мокра“. Въпреки това, химическа корозия може да възникне и в течности. Само, за разлика от електрохимичната корозия, тези течности са неелектролити (т.е. непроводим електрически ток, например алкохол, бензол, бензин, керосин).
Пример за такава корозия е корозията на железни части на автомобилен двигател. Сярата, присъстваща в бензина като примес, взаимодейства с повърхността на детайла, образувайки железен сулфид. Железният сулфид е много крехък и се отлепва лесно, освобождавайки свежа повърхност за по-нататъшно взаимодействие със сярата. И така, слой по слой, детайлът постепенно се разрушава.
Електрохимична корозия
Ако химическата корозия не е нищо повече от обикновено окисление на метал, тогава електрохимичната корозия е разрушаване поради галванични процеси.
За разлика от химическата корозия, електрохимичната корозия възниква в среда с добра електрическа проводимост и е придружена от генериране на ток. За да "започнете" електрохимична корозия, са необходими две условия: галванична двойкаИ електролит.
Влагата върху металната повърхност (кондензация, дъждовна вода и др.) действа като електролит. Какво е галванична двойка? За да разберем това, нека се върнем към редицата дейности на металите.
Да видим. По-активните метали са разположени отляво, по-малко активните са отдясно.
Ако два метала с различна активност влязат в контакт, те образуват галванична двойка и в присъствието на електролит между тях възниква поток от електрони, преминаващ от анода към местата на катода. В този случай по-активният метал, който е анод на галваничната двойка, започва да корозира, докато по-малко активният метал не корозира.
Диаграма на галванична клетка
За по-голяма яснота нека разгледаме няколко прости примера.
Да кажем, че стоманен болт е закрепен с медна гайка. Кое ще корозира, желязо или мед? Нека да разгледаме реда за активност. Желязото е по-активно (позиционирано вляво), което означава, че ще бъде унищожено на кръстовището.
Стоманен болт - медна гайка (стоманата корозира)
Ами ако гайката е алуминиева? Нека отново да разгледаме реда за активност. Тук картината се променя: алуминият (Al), като по-активен метал, ще загуби електрони и ще се срине.
По този начин контактът на по-активен „ляв“ метал с по-малко активен „десен“ метал увеличава корозията на първия.
Като пример за електрохимична корозия можем да посочим случаи на разрушаване и потъване на кораби, чиято желязна обшивка е била закрепена с медни нитове. Заслужава да се отбележи и инцидентът, който се случи през декември 1967 г. с норвежкия рудовоз Anatina, пътуващ от Кипър за Осака. В Тихия океан корабът удари тайфун и трюмовете се напълниха със солена вода, което доведе до голяма галванична двойка: меден концентрат + стоманен корпус на кораба. След известно време стоманеният корпус на кораба започна да омеква и той скоро изпрати сигнал за помощ. За щастие екипажът е спасен от немски кораб, който пристига навреме, а самата Anatina някак успява да стигне до пристанището.
Калай и цинк. "Опасни" и "безопасни покрития"
Да вземем друг пример. Да кажем, че панелът на тялото е покрит с калай. Калайът е много устойчив на корозия метал, освен това създава пасивен защитен слой, предпазващ желязото от взаимодействие с външната среда. Това означава, че желязото под калаения слой е безопасно и здраво? Да, но само докато калаеният слой се повреди.
И ако това се случи, веднага възниква галванична двойка между калай и желязо, а желязото, което е по-активен метал, ще започне да корозира под въздействието на галваничен ток.
Между другото, хората все още имат легенди за предполагаемите „вечни“ калаени тела на „Победата“. Корените на тази легенда са следните: при ремонт на аварийни автомобили занаятчиите използвали горелки за отопление. И изведнъж, изневиделица, калайът започва да тече „като река“ изпод пламъка на горелката! Оттук и слухът, че тялото на Победа е напълно калайдисано.
Всъщност всичко е много по-прозаично. Оборудването за щамповане от онези години беше несъвършено, така че повърхностите на частите бяха неравномерни. Освен това стоманите от онова време не са подходящи за дълбоко изтегляне и образуването на бръчки по време на щамповане става обичайно. Завареното, но все още небоядисано тяло трябваше да бъде подготвено дълго време. Издутините бяха изгладени с шлифовъчни колела, а вдлъбнатините бяха запълнени с калаена спойка, особено много от които бяха близо до рамката на предното стъкло. Това е всичко.
Е, вие вече знаете дали калайдисаното тяло е „вечно“: то е вечно до първия добър удар от остър камък. А такива има повече от достатъчно по нашите пътища.
Но при цинка картината е съвсем различна. Тук по същество се борим с електрохимичната корозия с нейните собствени оръжия. Защитният метал (цинк) е отляво на желязото в серията на напрежението. Това означава, че ако се повреди, вече няма да бъде унищожена стоманата, а цинкът. И едва след като целият цинк е корозирал, желязото ще започне да се влошава. Но, за щастие, той корозира много, много бавно, запазвайки стоманата в продължение на много години.
а) Корозия на калайдисана стомана: когато покритието е повредено, стоманата се разрушава. b) Корозия на поцинкована стомана: когато покритието е повредено, цинкът се разрушава, предпазвайки стоманата от корозия.
Покритията, направени от по-активни метали, се наричат " безопасно", а от по-малко активните - " опасно" Безопасните покрития, по-специално галванизирането, отдавна се използват успешно като метод за защита на каросерията на автомобилите от корозия.
Защо цинк? Наистина, в допълнение към цинка, няколко други елемента са по-активни в серията активност спрямо желязото. Ето уловката: Колкото по-далеч са два метала един от друг в серията активност, толкова по-бързо е унищожаването на по-активния (по-малко благороден). И това, съответно, намалява дълготрайността на антикорозионната защита. Така че за каросерии, където освен добрата защита на метала е важно да се постигне дълъг период на тази защита, поцинковането е идеално. Освен това цинкът е достъпен и евтин.
Между другото, какво ще стане, ако покриете тялото например със злато? Първо, ще бъде толкова скъпо! 🙂 Но дори ако златото стане най-евтиният метал, това не може да бъде направено, тъй като би направило лоша услуга на нашия хардуер.
В края на краищата златото стои много далеч от желязото в серията активност (най-далеч) и при най-малката драскотина желязото скоро ще се превърне в купчина ръжда, покрита със златен филм.
Купето на автомобила е изложено както на химическа, така и на електрохимична корозия. Но основната роля все още се отрежда на електрохимичните процеси.
В края на краищата, нека бъдем честни, има много галванични двойки в каросерията на автомобила и малката количка: това са заваръчни шевове и контакти от различни метали и чужди включвания в валцувани листове. Всичко, което липсва, е електролит, който да "включи" тези галванични клетки.
И електролитът също се намира лесно - поне влагата, която се съдържа в атмосферата.
Освен това при реални работни условия и двата вида корозия се засилват от много други фактори. Нека поговорим за основните от тях по-подробно.
Фактори, влияещи върху корозията на купето на автомобила
Метал: химичен състав и структура
Разбира се, ако автомобилните каросерии бяха направени от технически чисто желязо, тяхната устойчивост на корозия би била безупречна. Но за съжаление, а може би и за щастие, това е невъзможно. Първо, такова желязо е твърде скъпо за кола, и второ (и по-важното) не е достатъчно здраво.
Нека обаче не говорим за високи идеали, а да се върнем към това, което имаме. Да вземем например стомана 08KP, която се използва широко в Русия за щамповане на части на тялото. Когато се изследва под микроскоп, тази стомана изглежда както следва: малки зърна от чисто желязо, смесени със зърна от железен карбид и други включвания.
Както може би се досещате, такава структура поражда много микрогалванични елементи и веднага щом в системата се появи електролит, корозията бавно ще започне своята разрушителна дейност.
Интересното е, че процесът на корозия на желязото се ускорява от действието на съдържащи сяра примеси. Обикновено попада в желязо от въглища по време на топене в доменна пещ от руди. Между другото, в далечното минало за тази цел не е използван камък, а дървени въглища, които практически не съдържат сяра.
Поради тази причина някои метални предмети от древността са останали практически незасегнати от корозия през вековната си история. Погледнете например тази желязна колона, която се намира в двора на Кутуб Минар в Делхи.
Стои вече 1600 (!) години и без значение какво. Наред с ниската влажност на въздуха в Делхи, една от причините за такава удивителна устойчивост на корозия на индийското желязо е именно ниското съдържание на сяра в метала.
Така че в разсъжденията по линията на „преди металът беше по-чист и каросерията не ръждясваше дълго време“, все още има известна истина и то значителна.
Между другото, защо тогава неръждаемите стомани не ръждясват? Но тъй като хромът и никелът, използвани като легиращи компоненти на тези стомани, стоят до желязото в електрохимичните серии на напрежение. Освен това, при контакт с агресивна среда те образуват здрав оксиден филм на повърхността, предпазвайки стоманата от по-нататъшна корозия.
Хром-никеловата стомана е най-типичната неръждаема стомана, но има и други степени на неръждаема стомана. Например, леките неръждаеми сплави могат да включват алуминий или титан. Ако сте били във Всеруския изложбен център, вероятно сте виждали обелиска „На завоевателите на космоса“ пред входа. Облицована е с плочи от титанова сплав и по лъскавата й повърхност няма нито петънце ръжда.
Фабрични каросерийни технологии
Дебелината на стоманената ламарина, от която се изработват частите на каросерията на модерен лек автомобил, обикновено е по-малка от 1 мм. И на някои места на тялото тази дебелина е дори по-малка.
Характеристика на процеса на щамповане на панелите на тялото, както и на всяка пластична деформация на метал, е появата на нежелани остатъчни напрежения по време на деформация. Тези напрежения са незначителни, ако оборудването за щамповане не е износено и скоростите на деформация са регулирани правилно.
В противен случай в панела на тялото се поставя нещо като „бомба със закъснител“: подреждането на атомите в кристалните зърна се променя, така че металът в състояние на механично напрежение корозира по-интензивно, отколкото в нормалното си състояние. И, което е характерно, разрушаването на метала се случва точно в деформираните зони (огъвания, дупки), които играят ролята на анода.
Освен това, при заваряване и сглобяване на корпуса във фабриката, в него се образуват много пукнатини, припокривания и кухини, в които се натрупват мръсотия и влага. Да не говорим за заварките, които образуват същите галванични двойки с основния метал.
Влияние на околната среда по време на работа
Средата, в която се използват металните конструкции, включително автомобилите, става все по-агресивна всяка година. През последните десетилетия съдържанието на серен диоксид, азотни оксиди и въглерод в атмосферата се е увеличило. Това означава, че автомобилите вече не се мият само с вода, а с киселинен дъжд.
Тъй като говорим за киселинен дъжд, нека се върнем отново към електрохимичните серии от напрежения. Наблюдателният читател ще забележи, че в него е включен и водород. Резонен въпрос: защо? Но защо: неговата позиция показва кои метали изместват водорода от киселинните разтвори и кои не. Например желязото се намира отляво на водорода, което означава, че го измества от киселинните разтвори, докато медта, разположена вдясно, вече не е способна на подобно постижение.
От това следва, че киселинният дъжд е опасен за желязото, но не и за чистата мед. Но това не може да се каже за бронза и други сплави на медна основа: те съдържат алуминий, калай и други метали, които са в серията отляво на водорода.
Забелязано и доказано е, че в големия град телата живеят по-малко. В тази връзка показателни са данните от Шведския институт по корозия (SCI), които установяват, че:
- в селските райони на Швеция скоростта на разрушаване на стоманата е 8 микрона годишно, цинкът - 0,8 микрона годишно;
- за града тези цифри са съответно 30 и 5 микрона годишно.
Важни са и климатичните условия, при които се експлоатира автомобилът. Така в морския климат корозията е приблизително два пъти по-активна.
Влажност и температура
Можем да разберем колко голямо е влиянието на влажността върху корозията от примера на споменатата по-горе желязна колона в Делхи (помнете сухия въздух като една от причините за нейната устойчивост на корозия).
Говори се, че един чужденец решил да разкрие тайната на това неръждаемо желязо и по някакъв начин отчупил малко парче от колоната. Представете си изненадата му, когато още на кораба на път от Индия това парче се покри с ръжда. Оказва се, че във влажния морски въздух неръждаемото индийско желязо не се оказва толкова неръждаемо. Освен това подобна колона от Конарак, разположена близо до морето, беше много силно засегната от корозия.
Скоростта на корозия при относителна влажност до 65% е относително ниска, но когато влажността се повиши над определената стойност, корозията се ускорява рязко, тъй като при такава влажност върху металната повърхност се образува слой влага. И колкото по-дълго повърхността остава мокра, толкова по-бързо се разпространява корозията.
Ето защо основните огнища на корозия винаги се намират в скритите кухини на тялото: те изсъхват много по-бавно от отворените части. В резултат на това в тях се образуват застойни зони - истински рай за корозията.
Между другото, използването на химически реагенти за борба с корозията на лед също е от полза. Смесени с разтопения сняг и лед, солите за размразяване образуват много силен електролит, който може да проникне навсякъде, включително в скрити кухини.
Що се отнася до температурата, вече знаем, че повишаването й активира корозия. Поради тази причина в близост до изпускателната система винаги ще има повече следи от корозия.
Въздушен достъп
Все пак тази корозия е интересно нещо. Колкото е интересно, толкова е и коварно. Например, не се изненадвайте, че лъскав стоманен кабел, на пръв поглед напълно недокоснат от корозия, може да се окаже ръждясал отвътре. Това се случва поради неравномерен достъп на въздух: на места, където е трудно, заплахата от корозия е по-голяма. В теорията на корозията това явление се нарича диференциална аерация.
Принципът на диференциалната аерация: неравномерният достъп на въздух до различни части на металната повърхност води до образуването на галваничен елемент. В този случай зоната, която е интензивно снабдена с кислород, остава невредима, докато тази, която е слабо снабдена с него, корозира.
Ярък пример: капка вода, падаща върху повърхността на метал. Зоната, разположена под капката и следователно по-слабо снабдена с кислород, играе ролята на анод. Металът в тази област се окислява, а ролята на катод се играе от ръбовете на капката, които са по-достъпни за въздействието на кислорода. В резултат на това по краищата на капката започва да се утаява железен хидроксид, продукт на взаимодействието на желязо, кислород и влага.
Между другото, железният хидроксид (Fe 2 O 3 ·nH 2 O) е това, което наричаме ръжда. Ръждивата повърхност, за разлика от патината върху медна повърхност или филм от алуминиев оксид, не предпазва желязото от по-нататъшна корозия. Първоначално ръждата има гелообразна структура, но след това постепенно кристализира.
Кристализацията започва вътре в слоя ръжда, докато външната обвивка на гела, която в сухо състояние е много рохкава и крехка, се отлепва и следващият слой желязо е изложен. И така, докато цялото желязо бъде унищожено или целият кислород и вода в системата изчезнат.
Връщайки се към принципа на диференциалната аерация, можете да си представите колко много възможности има за развитие на корозия в скрити, лошо вентилирани зони на тялото.
Ръждясват... всичко!
Както се казва, статистиката знае всичко. По-рано споменахме такъв известен център за борба с корозията като Шведския институт по корозия (SCI), една от най-авторитетните организации в тази област.
На всеки няколко години учените от института провеждат интересно проучване: те вземат каросерии на добре обработени автомобили, изрязват „фрагментите“, които са най-предпочитани от корозия (участъци от прагове, калници, ръбове на врати и т.н.) и оценяват степента на тяхното корозионно увреждане.
Важно е да се отбележи, че сред изследваните каросерии има както защитени (поцинковани и/или антикорозионни), така и каросерии без допълнителна антикорозионна защита (просто боядисани части).
И така, CHIC твърди, че най-добрата защита за каросерията на автомобила е само комбинацията от „цинк плюс антикорозия“. Но всички други опции, включително „само поцинковане“ или „само антикорозионно“, според учените, са лоши.
Галванизацията не е панацея
Привържениците на отказа от допълнителна антикорозионна обработка често се позовават на фабричната галванизация: с нея, според тях, колата не е застрашена от корозия. Но, както показаха шведски учени, това не е съвсем вярно.
Наистина, цинкът може да служи като независима защита, но само върху гладки и гладки повърхности, които също не са обект на механични атаки. И на ръбове, ръбове, фуги, както и места, редовно изложени на пясък и камъни, галванизацията се поддава на корозия.
Освен това не всички автомобили са с напълно поцинковани каросерии. Най-често само няколко панела са покрити с цинк.
Е, не трябва да забравяме, че въпреки че цинкът предпазва стоманата, той неизбежно се изразходва в процеса на защита. Следователно дебелината на цинковия "щит" постепенно ще намалява с времето.
Така че легендите за дълготрайността на поцинкованите каросерии са верни само в случаите, когато цинкът става част от цялостната бариера, в допълнение към редовната допълнителна антикорозионна обработка на купето.
Време е да приключим, но темата за корозията далеч не е изчерпана. За борбата с него ще продължим да говорим в следващите статии в раздел „Антикорозионна защита“.
Смятате ли, че ръждата е проблем за собствениците на 15-годишни автомобили Жигули? Уви, автомобилите в гаранция също се покриват с червени петна, дори ако тялото е поцинковано. Нека да разберем как правилно да се грижим за метала и дали е възможно да го защитим от корозия веднъж завинаги.
Какво е тяло? Конструкцията е изработена от тънка ламарина, с различни сплави и с множество заварени съединения. И не трябва да забравяме, че тялото се използва като „минус“ за бордовата мрежа, тоест постоянно провежда ток. Да, просто трябва да ръждясва! Нека се опитаме да разберем какво се случва с тялото на автомобила и как да се справим с него.
Какво е ръжда?
Корозията на желязо или стомана е процес на окисление на метала с кислород в присъствието на вода. Резултатът е хидратиран железен оксид - насипен прах, който всички наричаме ръжда.
Разрушаването на каросерията на автомобила се счита за класически пример за електрохимична корозия. Но водата и въздухът са само част от проблема. В допълнение към обикновените химични процеси важна роля играят галваничните двойки, които възникват между електрохимично нехомогенни двойки повърхности.
Вече виждам отегчен израз на лицата на читателите хуманитарни науки. Не се тревожете от термина "галванична двойка" - ние няма да представяме сложни формули на лекция по химия. Тази двойка в конкретен случай е просто връзка на два метала.
Металите, те са почти като хората. Те не обичат, когато някой друг се вкопчи в тях. Представете си себе си в автобус. Сбръчкан мъж се е притиснал до вас, който вчера празнува с приятели някакъв Ден на монтьора на високи сгради. В химията това се нарича неприемлива галванична двойка. Алуминий и мед, никел и сребро, магнезий и стомана... Това са „заклети врагове”, които при тясна електрическа връзка много бързо ще се „погълнат” един друг.
Всъщност нито един метал не може да издържи дълго на близък контакт с непознат. Помислете сами: дори и да ви се притисне закръглена блондинка (или стройна кафява коса, според вкуса ви), в началото ще ви бъде приятно... Но няма да стоите така цял живот. Особено в дъжда. Какво общо има дъждът? Сега всичко ще стане ясно.
В колата има много места, където се образуват галванични двойки. Не неприемливо, а „обикновено“. Точки за заваряване, панели на корпуса, изработени от различни метали, различни крепежни елементи и възли, дори различни точки на една и съща плоча с различна механична повърхностна обработка. Винаги има потенциална разлика между всички тях, което означава, че при наличие на електролит ще има корозия.
Чакай, какво е електролит? Един любознателен шофьор ще си спомни, че това е някаква разяждаща течност, която се излива в батерии. И ще бъде прав само отчасти. Електролит обикновено е всяко вещество, което провежда ток. В акумулатора се излива слаб киселинен разтвор, но не е необходимо да се налива киселина върху колата, за да се ускори корозията. Обикновената вода изпълнява перфектно функциите на електролит. В чист (дестилиран) вид тя не е електролит, но чиста вода не се среща в природата...
Така във всяка образувана галванична двойка, под въздействието на водата, разрушаването на метала започва от страната на анода - положително заредената страна. Как да преодолеем този процес? Не можем да предотвратим корозията на металите един от друг, но можем да изключим електролита от тази система. Без него „допустимите“ галванични двойки могат да съществуват дълго време. По-дълго, отколкото издържа колата.
Как производителите се борят с ръждата?
Най-простият метод за защита е покриването на металната повърхност с филм, през който електролитът няма да проникне. И ако металът също е добър, с ниско съдържание на примеси, които насърчават корозията (например сяра), тогава резултатът ще бъде доста приличен.
Но не приемайте думите буквално. Филмът не е задължително да е полиетилен. Най-често срещаният вид защитен филм е боя и грунд. Може да се създаде и от метални фосфати чрез третиране на повърхността с фосфатиращ разтвор. Фосфор-съдържащите киселини в състава му ще окислят горния слой метал, създавайки много здрав и тънък филм.
Покривайки фосфатния филм със слоеве грунд и боя, можете да защитите каросерията на автомобила в продължение на много години, според тази „рецепта“ каросерията се подготвяше в продължение на десетилетия и, както виждате, доста успешно - произведени много автомобили; през петдесетте и шейсетте години успяха да оцелеят до днес.
Но не всички, защото с течение на времето боята е склонна към напукване. Първоначално външните слоеве се провалят, след това пукнатините достигат до металния и фосфатния филм. И в случай на аварии и последващи ремонти, покритията често се нанасят, без да се поддържа абсолютната чистота на повърхността, оставяйки малки точки на корозия върху нея, които винаги съдържат малко влага. И под филма боя започва да се появява нов източник на разрушение.
Можете да подобрите качеството на покритието, да използвате все по-гъвкави бои, чийто слой може да е малко по-надежден. Може да се покрие с пластмасово фолио. Но има по-добра технология. Покриването на стомана с тънък слой метал, който има по-устойчив оксиден филм, се използва от дълго време. Така наречената тенекия - стоманена ламарина, покрита с тънък слой калай - е позната на всеки, който поне веднъж в живота си е виждал тенекия.
Калай не се използва за покриване на каросерии на автомобили от дълго време, въпреки че има истории за калайдисани каросерии. Това е ехо от технологията за изправяне на дефекти по време на щамповане с горещи спойки, когато част от повърхността беше ръчно покрита с дебел слой калай, а понякога най-сложните и важни части от тялото на автомобила всъщност се оказаха добре защитени .
Модерните покрития за предотвратяване на корозия се прилагат във фабриката преди панелите на каросерията да бъдат щамповани, а цинкът или алуминият се използват като „спасители“. И двата метала, освен че имат силен оксиден филм, имат още едно ценно качество - по-ниска електроотрицателност. Във вече споменатата галванична двойка, която се образува след разрушаването на външния слой на боята, те, а не стоманата, ще играят ролята на анод и докато върху панела остане малко алуминий или цинк, те ще бъде унищожен. Това свойство може да се използва и по друг начин, като просто добавите малко прах от такива метали към грунда, с който е покрит металът, което ще даде допълнителна възможност за дълъг живот на панела на тялото.
В някои отрасли, когато задачата е да се защити металът, се използват други технологии. Сериозните метални конструкции могат да бъдат оборудвани със специални защитни плочи от алуминий и цинк, които могат да се променят във времето и дори със системи за електрохимична защита. С помощта на източник на напрежение такава система прехвърля анода към някои части от конструкцията, които не са носещи. Тези неща не се случват на колите.
Многослоен сандвич, състоящ се от слой фосфати върху повърхността на стомана или цинк, слой цинк или алуминий, антикорозионен грунд с цинк и няколко слоя боя и лак, дори и в много агресивна външна среда като обикновена градският въздух с влага, мръсотия и сол ви позволява да запазите панелите на каросерията непокътнати десет или две години.
На места, където слоят боя лесно се поврежда (например на дъното), се използват дебели слоеве уплътнители и мастики, които допълнително защитават повърхността на боята. Наричахме това „антикорозионно“. Освен това съединения на базата на парафин и масла се изпомпват във вътрешните кухини; тяхната задача е да изместят влагата от повърхностите, като по този начин допълнително подобряват защитата.
Нито един от методите сам по себе си не осигурява 100% защита, но заедно те позволяват на производителите да предоставят осем до десет години гаранция срещу сквозна корозия на тялото. Трябва обаче да помним, че корозията е като смърт. Пристигането му може да се забави или отложи, но не може да се изключи напълно. Като цяло, какво казваме за ръжда? Правилно: „Не днес“. Или, за да перифразираме една съвременна класика, „не тази година“.
a href=”http://polldaddy.com/poll/8389175/”Справяли ли сте се с ръжда по каросерията?/a
Металната корозия е широко разпространена причина за износване на различни метални части. Металната корозия (или ръждясване) е разрушаването на метала под въздействието на физични и химични фактори. Факторите, които причиняват корозия, включват естествени валежи, вода, температура, въздух, различни основи и киселини и др.
1
Металната корозия се превръща в сериозен проблем в строителството, у дома и в производството. Най-често дизайнерите осигуряват защита на металните повърхности от ръжда, но понякога ръждата се появява на незащитени повърхности и на специално обработени части.
Металните сплави формират основата на човешкия живот, те го заобикалят почти навсякъде: у дома, на работа и по време на свободното време. Хората не винаги забелязват метални предмети и части, но постоянно ги придружават. Различни сплави и чисти метали са най-често произвежданите вещества на нашата планета. Съвременната индустрия произвежда различни сплави 20 пъти повече (по тегло) от всички други материали. Въпреки че металите се считат за едни от най-здравите вещества на Земята, те могат да се разпаднат и да загубят свойствата си чрез процеси на ръждясване. Под въздействието на вода, въздух и други фактори възниква процесът на окисляване на металите, който се нарича корозия. Въпреки факта, че не само металът, но и скалите могат да корозират, процесите, свързани специално с металите, ще бъдат обсъдени по-долу. Струва си да се обърне внимание на факта, че някои сплави или метали са по-податливи на корозия от други. Това се дължи на скоростта на процеса на окисление.
Процес на окисляване на метали
Най-често срещаното вещество в сплавите е желязото. Корозията на желязото се описва със следното химично уравнение: 3O 2 +2H 2 O+4Fe=2Fe 2 O 3. H 2 O. Полученият железен оксид е онази червена ръжда, която разваля предметите. Но нека да разгледаме видовете корозия:
- Водородна корозия. Практически не се среща върху метални повърхности (макар че теоретично е възможно). В тази връзка няма да се описва.
- Кислородна корозия. Подобно на водорода.
- химически. Реакцията възниква поради влиянието на метала с някакъв фактор (например въздух 3O 2 +4Fe = 2Fe 2 O 3) и протича без образуване на електрохимични процеси. Така че след излагане на кислород на повърхността се появява оксиден филм. При някои метали такъв филм е доста силен и не само предпазва елемента от разрушителни процеси, но също така увеличава неговата здравина (например алуминий или цинк). При някои метали такъв филм се отлепва (унищожава) много бързо, например натрий или калий. И повечето метали се влошават доста бавно (желязо, чугун и др.). Ето как например възниква корозията на чугуна. По-често ръждясването възниква, когато сплавта влезе в контакт със сяра, кислород или хлор. Поради химическа корозия дюзите, фитингите и др. ръждясват.
- Електрохимична корозия на желязо. Този тип ръждясване възниква в среди, които провеждат електричество (проводници). Времето за разрушаване на различните материали по време на електрохимични реакции е различно. Електрохимични реакции се наблюдават в случаи на контакт между метали, които се намират на разстояние в поредица от напрежения. Например, продукт, изработен от стомана, има медни спойки/закрепвания. Когато водата удари връзките, медните части ще бъдат катодите, а стоманата ще бъде анода (всяка точка има свой собствен електрически потенциал). Скоростта на тези процеси зависи от количеството и състава на електролита. За протичане на реакции е необходимо наличието на 2 различни метала и електропроводима среда. В този случай разрушаването на сплавите е пряко пропорционално на силата на тока. Колкото по-голям е токът, толкова по-бърза е реакцията; колкото по-бърза е реакцията, толкова по-бързо е разрушаването. В някои случаи примесите от сплави служат като катоди.
Електрохимична корозия на желязо
Заслужава да се отбележат и подвидовете, които възникват по време на ръждясване (няма да го описваме, само ще го изброим): подземни, атмосферни, газови, с различни видове потапяне, непрекъснати, контактни, причинени от триене и др. Всички подвидове могат да бъдат класифицирани като химическо или електрохимично ръждясване.
2
По време на строителството често се появява корозия на армировка и заварени конструкции. Корозията често възниква поради неспазване на правилата за съхранение на материала или неизвършване на работа по обработката на пръчките. Корозията на армировката е доста опасна, тъй като армировката се полага за укрепване на конструкциите и в резултат на разрушаването на прътите е възможно срутване. Корозията на заваръчните шевове е не по-малко опасна от корозията на армировката. Това също значително ще отслаби шева и може да доведе до разкъсване. Има много примери, когато ръждата по силовите конструкции води до срутване на помещения.
Други често срещани случаи на ръждясване в ежедневието са повреда на домакински инструменти (ножове, прибори, инструменти), повреда на метални конструкции, повреда на превозни средства (както земя, въздух и вода) и др.
Може би най-често срещаните ръждясали неща са ключове, ножове и инструменти. Всички тези елементи са обект на ръжда поради факта, че триенето премахва защитното покритие, което излага основата.
Основата е обект на процеси на разрушаване поради контакт с агресивни среди (особено ножове и инструменти).
Унищожаване поради контакт с агресивна среда
Между другото, унищожаването на неща, които често се използват в ежедневието, може да се наблюдава почти навсякъде и редовно, в същото време някои метални предмети или конструкции могат да останат ръждясали в продължение на десетилетия и ще изпълняват функциите си правилно. Например, ножовка, която често се използва за рязане на трупи и оставена за месец в навес, бързо ще ръждясва и може да се счупи по време на работа, а стълб с пътен знак може да стои десет или дори повече години ръждясал и не колапс.
Следователно всички метални предмети трябва да бъдат защитени от корозия. Има няколко метода за защита, но всички те са химически. Изборът на такава защита зависи от вида на повърхността и разрушителния фактор, действащ върху нея.
За да направите това, повърхността се почиства старателно от мръсотия и прах, за да се елиминира възможността защитното покритие да не достигне повърхността. След това се обезмаслява (за някои видове сплави или метали и за някои защитни покрития това е необходимо), след което се нанася защитен слой. Най-често защитата се осигурява от бои и лакове. В зависимост от метала и факторите се използват различни лакове, бои и грундове.
Друг вариант е да нанесете тънък защитен слой от друг материал. Този метод обикновено се практикува в производството (например поцинковане). В резултат на това потребителят практически не трябва да прави нищо след закупуване на артикула.
Нанасяне на тънък защитен слой
Друг вариант е да се създадат специални сплави, които не се окисляват (например неръждаема стомана), но те не гарантират 100% защита, освен това някои неща, направени от такива материали, се окисляват.
Важни параметри на защитните слоеве са дебелината, експлоатационният живот и скоростта на разрушаване при активни неблагоприятни въздействия. При нанасяне на защитно покритие е изключително важно да се побере точно в допустимата дебелина на слоя. Обикновено производителите на бои и лакове го посочват на опаковката. Така че, ако слоят е по-голям от максимално допустимия, това ще доведе до прекомерна консумация на лак (боя) и слоят може да бъде унищожен при силно механично натоварване, по-тънък слой може да се износи и да съкрати периода на защита на основата.
Правилно избраният защитен материал и правилно нанесен върху повърхността гарантира 80%, че частта няма да бъде подложена на корозия.
3
Много хора в ежедневието не мислят как да защитят нещата си от ръж. И получават проблем под формата на повреден артикул. Как правилно да се реши този проблем?
Премахване на ръжда от част
За да възстановите нещо или част от ръжда, първата стъпка е да премахнете цялото червено покритие върху чиста повърхност. Може да се отстрани с шкурка, пили или силни реагенти (киселини или основи), но напитки като Coca-Cola са спечелили особена слава за това. За да направите това, артикулът се потапя изцяло в съд с чудодейна течност и се оставя за известно време (от няколко часа до няколко дни - времето зависи от артикула и повредената зона).
Червени петна върху стоманени продукти
Според ООН всяка страна губи от 0,5 до 7-8% от брутния си национален продукт годишно поради корозия. Парадоксът е, че по-малко развитите страни губят по-малко от развитите страни. И 30% от всички стоманени продукти, произведени на планетата, се използват за замяна на ръждясали. Ето защо е силно препоръчително да приемете този проблем сериозно.
Защо желязото ръждясва?
Ако оставите железен предмет на влажно и мокро място за няколко дни, той ще се покрие с ръжда, сякаш е боядисан с червеникава боя.
Какво е ръжда? Защо се образува върху предмети от желязо и стомана? Ръждата е железен оксид. Образува се в резултат на „изгарянето“ на желязото, когато се комбинира с кислород, разтворен във вода.
Това означава, че при липса на влага и вода във въздуха, във водата изобщо няма разтворен кислород и не се образува ръжда.
Ако капка дъжд удари лъскава желязна повърхност, тя остава прозрачна за кратък период от време. Желязото и кислородът във водата започват да взаимодействат и образуват оксид, тоест ръжда, вътре в капката. Водата става червеникава и ръждата плува във водата под формата на малки частици. Когато капката се изпари, ръждата остава, образувайки червеникав слой върху повърхността на ютията.
Ако вече се е появила ръжда, тя ще расте на сух въздух. Това се случва, защото порестото петно от ръжда абсорбира влагата във въздуха - привлича я и я задържа. Ето защо е по-лесно да предотвратите ръждата, отколкото да я спрете, след като се появи. Проблемът с предотвратяването на ръжда е много важен, тъй като продуктите от желязо и стомана трябва да се съхраняват дълго време. Понякога те са покрити със слой боя или пластмаса. Какво бихте направили, за да предпазите военните кораби от ръжда, когато не се използват? Този проблем се решава с помощта на абсорбери на влага. Такива механизми заместват влажния въздух в отделенията със сух въздух. При такива условия ръждата не може да се появи!
Фразата „корозия на метала“ съдържа много повече от името на популярна рок група. Корозията необратимо унищожава метала, превръщайки го в прах: от цялото желязо, произведено в света, 10% ще бъдат напълно унищожени през същата година. Ситуацията с руския метал изглежда така: целият метал, претопен за една година във всяка шеста доменна пещ у нас, се превръща в ръждив прах преди края на годината.
Изразът „струва доста пари“ по отношение на корозията на метала е повече от верен - годишните щети, причинени от корозия, са най-малко 4% от годишния доход на всяка развита страна, а в Русия размерът на щетите е десетцифрен. И така, какво причинява корозионните процеси в металите и как да се справим с тях?
Какво е метална корозия
Разрушаване на метали в резултат на електрохимично (разтваряне във влагосъдържаща въздух или водна среда - електролит) или химично (образуване на метални съединения със силно агресивни химични агенти) взаимодействие с външната среда. Процесът на корозия в металите може да се развие само в някои области на повърхността (локална корозия), да покрие цялата повърхност (равномерна корозия) или да разруши метала по границите на зърната (междукристална корозия).
Металът под въздействието на кислород и вода се превръща в рохкав светлокафяв прах, по-известен като ръжда (Fe 2 O 3 ·H 2 O).
Химическа корозия
Този процес протича в среди, които не са проводници на електрически ток (сухи газове, органични течности - нефтопродукти, алкохоли и др.), а интензивността на корозията се увеличава с повишаване на температурата - в резултат на това се образува оксиден филм на повърхността от метали.
Абсолютно всички метали, както черни, така и цветни, са податливи на химическа корозия. Активните цветни метали (например алуминий) под въздействието на корозия са покрити с оксиден филм, който предотвратява дълбокото окисление и предпазва метала. И такъв нискоактивен метал като медта, под въздействието на въздушна влага, придобива зеленикаво покритие - патина. Освен това оксидният филм не предпазва метала от корозия във всички случаи - само ако кристално-химичната структура на получения филм е в съответствие със структурата на метала, в противен случай филмът няма да помогне по никакъв начин.
Сплавите са подложени на друг вид корозия: някои елементи от сплавите не се окисляват, а се редуцират (например при комбинация от висока температура и налягане в стоманите карбидите се редуцират от водород), а сплавите напълно губят необходимия характеристики.
Електрохимична корозия
Процесът на електрохимична корозия не изисква непременно потапяне на метала в електролит - достатъчен е тънък електролитен филм върху повърхността му (често електролитни разтвори проникват в околната среда около метала (бетон, почва и др.)). Най-честата причина за електрохимична корозия е широкото използване на битови и технически соли (натриев и калиев хлорид) за отстраняване на лед и сняг по пътищата през зимата - особено засегнати са колите и подземните комуникации (според статистиката годишните загуби в САЩ от използването на соли през зимата са 2,5 милиарда долара).
Случва се следното: металите (сплавите) губят част от своите атоми (те преминават в електролитния разтвор под формата на йони), електроните, заместващи изгубените атоми, зареждат метала с отрицателен заряд, докато електролитът има положителен заряд. Образува се галванична двойка: металът се разрушава, постепенно всички негови частици стават част от разтвора. Електрохимичната корозия може да бъде причинена от блуждаещи токове, които възникват, когато част от тока изтече от електрическа верига във водни разтвори или в почвата и оттам в метална конструкция. На местата, където блуждаещите течения излизат от металните конструкции обратно във водата или почвата, настъпва разрушаване на метала. Блуждаещите токове се появяват особено често на места, където се движи наземният електрически транспорт (например трамваи и електрически железопътни локомотиви). Само за една година блуждаещи токове със сила 1А са в състояние да разтворят 9,1 кг желязо, 10,7 кг цинк и 33,4 кг олово.
Други причини за метална корозия
Развитието на корозионните процеси се улеснява от радиация и отпадъчни продукти от микроорганизми и бактерии. Корозията, причинена от морски микроорганизми, причинява щети на дъната на морските съдове, а корозионните процеси, причинени от бактерии, дори имат собствено име - биокорозия.
Комбинацията от въздействието на механичния стрес и външната среда значително ускорява корозията на металите - тяхната термична стабилност намалява, повърхностните оксидни филми се увреждат, а в местата, където се появяват нехомогенности и пукнатини, се активира електрохимична корозия.
Мерки за защита на металите от корозия
Неизбежна последица от технологичния прогрес е замърсяването на околната среда – процес, който ускорява корозията на металите, тъй като външната среда ги проявява все по-агресивно. Няма начини да се елиминира напълно корозионното разрушаване на металите; всичко, което може да се направи, е да се забави този процес, доколкото е възможно.
За да сведете до минимум разрушаването на металите, можете да направите следното: да намалите агресията на околната среда около металния продукт; повишаване на устойчивостта на метала към корозия; премахване на взаимодействието между метала и веществата от външната среда, които проявяват агресия.
В продължение на хиляди години човечеството е опитвало много методи за защита на метални продукти от химическа корозия, някои от тях се използват и днес: покритие с мазнина или масло, други метали, които корозират в по-малка степен (най-древният метод, който е повече от 2 хиляди години, е калайдисване (покритие калай)).
Антикорозионна защита с неметални покрития
Неметалните покрития - бои (алкидни, маслени и емайллакове), лакове (синтетични, битумни и катранени) и полимери образуват защитен филм върху повърхността на металите, изключвайки (докато са непокътнати) контакт с външната среда и влага.
Предимството на използването на бои и лакове е, че тези защитни покрития могат да се нанасят директно на монтажната и строителната площадка. Методите за нанасяне на бои и лакове са прости и се поддават на механизация; повредените покрития могат да бъдат възстановени „на място“ - тези материали имат относително ниска цена и тяхната консумация на единица площ е малка. Ефективността им обаче зависи от спазването на няколко условия: съответствие с климатичните условия, при които ще се експлоатира металната конструкция; необходимостта от използване изключително на висококачествени бои и лакове; стриктно спазване на технологията на нанасяне върху метални повърхности. Най-добре е боите и лаковете да се нанасят на няколко слоя - тяхното количество ще осигури по-добра защита срещу атмосферни влияния върху металната повърхност.
Полимерите - епоксидни смоли и полистирен, поливинилхлорид и полиетилен - могат да действат като защитни покрития срещу корозия. При строителни работи стоманобетонните вградени части се покриват с покрития, направени от смес от цимент и перхлорвинил, цимент и полистирол.
Защита на желязо от корозия чрез покрития от други метали
Има два вида метални инхибиторни покрития - защитни (цинкови, алуминиеви и кадмиеви покрития) и устойчиви на корозия (сребърни, медни, никелови, хромови и оловни покрития). Инхибиторите се прилагат химически: първата група метали има по-голяма електроотрицателност по отношение на желязото, втората има по-голяма електропозитивност. Най-широко разпространени в нашето ежедневие са металните покрития от желязо с калай (ламарина, кутии се правят от нея) и цинк (поцинкована ламарина - покрив), получени чрез издърпване на ламарина през стопилка на един от тези метали.
Чугунените и стоманени фитинги, както и водопроводните тръби, често се галванизират - тази операция значително повишава тяхната устойчивост на корозия, но само в студена вода (когато се подава топла вода, поцинкованите тръби се износват по-бързо от непоцинкованите). Въпреки ефективността на поцинковането, то не осигурява идеална защита - цинковото покритие често съдържа пукнатини, отстраняването на които изисква предварително никелиране на метални повърхности (никелиране). Цинковите покрития не позволяват върху тях да се нанасят бояджийски и лакови материали - няма стабилно покритие.
Най-доброто решение за антикорозионна защита е алуминиевото покритие. Този метал има по-ниско специфично тегло, което означава, че консумира по-малко, алуминизирани повърхности могат да бъдат боядисани и слоят боя ще бъде стабилен. В допълнение, алуминиевото покритие е по-устойчиво на агресивни среди от поцинкованото покритие. Алуминизирането не е много разпространено поради трудността на нанасянето на това покритие върху метален лист - алуминият в разтопено състояние е силно агресивен към други метали (по тази причина разтопеният алуминий не може да се държи в стоманена баня). Може би този проблем ще бъде напълно решен в много близко бъдеще - оригинален метод за извършване на алуминизация е открит от руски учени. Същността на разработката не е да се потопи стоманеният лист в разтопен алуминий, а да се издигне течен алуминий до стоманения лист.
Повишаване на устойчивостта на корозия чрез добавяне на легиращи добавки към стоманени сплави
Въвеждането на хром, титан, манган, никел и мед в стоманената сплав прави възможно получаването на легирана стомана с високи антикорозионни свойства. На стоманената сплав се придава специална устойчивост от голямото съдържание на хром, поради което върху повърхността на конструкциите се образува оксиден филм с висока плътност. Въвеждането на мед в състава на нисколегирани и въглеродни стомани (от 0,2% до 0,5%) позволява да се повиши тяхната устойчивост на корозия 1,5-2 пъти. Легиращите добавки се въвеждат в състава на стоманата в съответствие с правилото на Tamman: висока устойчивост на корозия се постига, когато има един атом легиращ метал за всеки осем атома желязо.
Мерки за противодействие на електрохимичната корозия
За да се намали, е необходимо да се намали корозивната активност на околната среда чрез въвеждане на неметални инхибитори и намаляване на броя на компонентите, които могат да започнат електрохимична реакция. Този метод ще намали киселинността на почвите и водните разтвори в контакт с метали. За да се намали корозията на желязо (неговите сплави), както и месинг, мед, олово и цинк, е необходимо да се отстранят въглеродният диоксид и кислородът от водните разтвори. Електрическата индустрия премахва хлоридите от водата, които могат да повлияят на локализираната корозия. Чрез варуване на почвата можете да намалите нейната киселинност.
Защита от блуждаещ ток
Възможно е да се намали електрическата корозия на подземни комуникации и вкопани метални конструкции, като се спазват няколко правила:
- участъкът от конструкцията, служещ за източник на блуждаещ ток, трябва да бъде свързан с метален проводник към трамвайната релса;
- маршрутите на отоплителната мрежа трябва да бъдат разположени на максимално разстояние от железопътните пътища, по които се движат електрическите превозни средства, като се минимизира броят на техните пресечки;
- използването на електроизолационни тръбни опори за увеличаване на преходното съпротивление между почвата и тръбопроводите;
- на входове към обекти (потенциални източници на блуждаещи токове) е необходимо да се монтират изолационни фланци;
- монтирайте токопроводими надлъжни джъмпери на фланцови фитинги и уплътнителни фуги, за да увеличите надлъжната електрическа проводимост на защитения участък от тръбопроводи;
- За да се изравнят потенциалите на тръбопроводите, разположени успоредно, е необходимо да се монтират напречни електрически джъмпери в съседни зони.
Защитата на метални предмети, снабдени с изолация, както и малки стоманени конструкции, се осъществява с протектор, който функционира като анод. Материалът за протектора е един от активните метали (цинк, магнезий, алуминий и техните сплави) - той поема по-голямата част от електрохимичната корозия, разрушавайки и запазвайки основната структура. Един магнезиев анод, например, защитава 8 км тръбопровод.
Рустам Абдюжанов, специално за rmnt.ru
