0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коррозия алюминия, меди и латуни – изучаем причины и защитыные меры

Коррозия алюминия, меди и латуни – изучаем причины и защитыные меры

Возможна ли коррозия алюминия, меди и иных цветных металлов или их сплавов? Принято считать, что они менее чувствительны к разному виду разрушения. В принципе, так оно и есть, однако это вовсе не означает, что эти материалы не нуждаются в дополнительной защите. Ниже будет приведена общая информация не только о том, что собой представляет столь губительная коррозия, но и как предотвратить ее.

1 Что такое коррозия металлов и сплавов?

В целом этот процесс проявляется как разрушение материала в результате его взаимодействия с внешней средой. Причем ему подвержены как металлы, так и неметаллы (керамика, дерево, полимеры и т. д.). Сюда же мы можем отнести и старение резины, и разрушение пластика. Что же насчет металлических сплавов, так в этом случае наиболее явным примером коррозии является всем известная ржавчина.

Основной причиной данного явления служит недостаточная термодинамическая устойчивость того либо иного материала к каким-либо веществам, которые мы можем обнаружить в контактирующей среде. Так, например, резиновые покрытия портятся из-за взаимодействия с кислородом, полимеры разрушаются после многочисленных контактов с атмосферными осадками, а на большинство металлов и их сплавов губительно влияет чрезмерная влажность. Кроме того, значительно на скорость протекания процесса влияет и температура окружающей среды, в основном, чем данный параметр выше, тем скорее осуществляется разрушение.

2 Коррозия меди и других цветных металлов – признаки и особенности

Вообще коррозия алюминия и многих его сплавов встречается достаточно редко, а все благодаря особенностям данного металла – он способен пассивироваться в различных агрессивных средах. Другими словами, он переходит в пассивное состояние, так, например, при взаимодействии с воздухом на его поверхности образуется оксидная пленка, выполняющая защитные функции. Причем в зависимости от условий толщина пассивного слоя может быть различной.

Также пленка устойчива и к воздействию влаги, а вот в кислой среде нет однозначного ответа, тут все зависит от вида кислоты. Таким образом, изделия из алюминия практически не боятся ни азотной, ни уксусной (при нормальной температуре), а вот щавелевая, серная, муравьиная и соляная губительно влияют на металл. Но особенно этот материал боится щелочной среды, так как при воздействии данного вещества разрушается оксидная пленка алюминия.

Теперь рассмотрим, в каких случаях встречается коррозия меди и содержащих ее сплавов. Этот металл разрушается при взаимодействии с серой и разными ее соединениями. Также она боится окислительных и некоторых аэрированных неокислительных кислот, солей и тяжелых металлов. Что же насчет водной среды, так в этом случае все зависит от того, насколько она насыщена кислородом, чем его содержание больше, тем скорее происходит разрушение.

Признаки коррозии латуни выражаются в основном в растрескивании (во влажной среде интенсивность повышается) и обесцинковании этого сплава, последнему же способствуют растворы, которые содержат ионы хлора. Также происходят данные процессы при взаимодействии материала с аммиаком, растворами различных кислот-окислителей и солей. Кроме того, губительными для латуни являются ртуть, оксиды азота, трехвалентное железо и медь. Еще одной причиной растрескивания могут послужить растягивающие напряжения.

3 Защита сплавов и способы остановить коррозию

Итак, немного узнав об особенностях разрушения цветных металлов, стоит уделить внимание вопросу, как остановить нежелательную коррозию алюминия, его сплавов и иных выше описываемых материалов. Безусловно, лучшим вариантом будет предупредить ее, но для этого необходимо знать некоторые нюансы.

Так, например, максимальной коррозионной стойкостью обладает сверхчистый алюминий, еще для работы с ним и его сплавами следует подбирать наиболее подходящую среду. Кроме того, защита может осуществляться и такими способами, как создание на поверхности изделия лакокрасочного покрытия, металлизация, шлифовка либо дробеструйная обработка, вследствие которых возникают остаточные напряжения сжатия.

Если же металл уже поражен, тогда нужно хорошенько очистить поврежденные участки и обработать их специальными антикоррозионными растворами, купить которые можно довольно легко практически на любом строительном рынке.

Что же насчет изделий из меди и ее сплавов, так и в этом случае меры борьбы практически такие же, как и в случае с алюминием. Условия эксплуатации, а именно pH среды, тут менее значимы, разрушение будет все равно в ощутимой степени. Действительно, произошла ли коррозия меди в сильно кислой среде или же какой-то другой, в любом случае элемент нуждается в тщательной очистке. Затем наносится защита, в качестве которой может выступать краска, лак, масло или же иной металл, такой как олово и алюминий. Метод, когда поверхность покрывают тонким слоем расплавленного олова, называется лужение.

Дабы предотвратить коррозию латуни в результате обесцинкования, в ее состав добавляют немного мышьяка, этот процесс называется легированием. Нейтрализовать же действие аммиака способны кислотные оксиды, однако с ними также нельзя переусердствовать. Кроме того, если речь идет об изготовлении латунных труб и иных изделий, то следует отказаться от таких операций, как безоправочное волочение, а также сборка с «натягом», дабы избежать возникновения растягивающих напряжений. Таким можно представить краткое руководство по защите от коррозии алюминия, латуни, меди и их сплавов. Конечно, особенностей невероятное множество, но об этом лучше поговорить в отдельных статьях.

Коррозия металла – виды и способы защиты

Коррозийные процессы представляют наиболее реальную угрозу для металлических конструкций. Вне зависимости от толщины стали, ржавчина способна быстро привести материал в негодность. В некоторых случаях, при небольших повреждениях, развитие коррозии удается остановить, а последствия ликвидировать. Чаще всего приходится менять металлические элементы полностью. Поэтому защита стали от коррозии является первоочередной задачей при строительстве и эксплуатации конструкций.

Причины и последствия образования коррозии на металле

В идеальных условиях любой металл сохраняет свои характеристики в течение длительного периода времени. Даже если в состав материала не входят дополнительные примеси, отсутствие внешних воздействий позволяет сохранять прочность и жесткость конструкции. В реальной жизни таких условий добиться практически невозможно. Коррозийные процессы могут быть вызваны следующими причинами:

  • повышенная влажность воздуха, за счет которой металл постоянно подвергается значительным нагрузкам и очень быстро начинает окисляться;
  • выпадение осадков на незащищенную поверхность стали также влечет за собой распространение очагов коррозии;
  • часто причиной окисления металла являются блуждающие токи, присутствующие на поверхности изделия;
  • атмосфера с различным содержанием химически активных элементов также может вызвать увеличение скорости распространения коррозии.

На начальном этапе окисления на поверхности металла становятся заметны яркие пятна, впоследствии металл полностью покрывается ржавчиной. Если не обращать внимания на подобные явления, со временем коррозия проникает внутрь изделия, полностью разрушая его.

Разновидности коррозийных процессов

Коррозия стали по типу может быть химической и электротехнической. В первом случае атомы металла и окислителя вступают в реакцию и образуют прочные связи. Образовавшаяся структура не проводит электричество, в отличие от первоначального состава изделия. Для электротехнической коррозии характерно полное разложение металла, который становится непригоден в дальнейшей эксплуатации.

Кроме химической и электротехнической можно выделить и другие виды коррозии:

  • чаще других встречается газовая коррозия, протекающая при высокой температуре и минимальном содержании влаги в рабочей среде;
  • атмосферная коррозия развивается при нахождении металлического изделия в газовой среде высокой влажности;
  • биологические микроорганизмы также могут оказывать негативное влияние на прочность и целостность стальных конструкций, вызывая окисление материала;
  • при взаимодействии различных металлов, состав и стационарный потенциал которых отличается, пятна ржавчины могут появиться в точках соприкосновения изделий;
  • воздействие радиоактивного излучения приводит к разрушению структуры стали и развитию коррозийных процессов.

В большинстве случаев сложно выделить какой-то один вид коррозии, негативно воздействующий на состояние металлоконструкций. Разрушение и деградация стали вызвана влиянием нескольких факторов, таких как повышенная влажность, неблагоприятный состав атмосферы, биологическая активность микроорганизмов, радиационный фон. Единственным способом исключить или снизить скорость распространения коррозии является защита материала специальными составами и средствами.

Технология защиты стали от возникновения и развития коррозии

Оптимальным вариантом для исключения коррозии является использование при строительстве и монтаже специальных марок стали, неподверженных окислению. В противном случае от собственника металлоконструкций потребуется обеспечить своевременную защиту стали от окисления. Возможными вариантами подобного подхода являются:

  • поверхностная обработка металла специальными составами, устойчивыми к атмосферным воздействиям;
  • металлизация конструкций, также выполняемая поверхностным методом;
  • легирование стали специальными составами, особенностью которых является устойчивость к окислительным процессам;
  • непосредственное воздействие на окружающую химическую среду с целью изменения ее состава.

Каждая из указанных методик имеет свои достоинства и условия использования. Выбор способа зависит от текущего состояния стальной конструкции, интенсивности развития коррозии, условий эксплуатации металлических изделий.

Поверхностная обработка металла

Самым простым и наиболее распространенным способом является механическая обработка стали. Конструкция окрашивается эмалями и красками с высоким содержанием алюминия. В результате полностью перекрывается доступ окружающего воздуха к металлу. Простота и невысокая стоимость технологии являются ее основными достоинствами. К минусам можно отнести недолговечность покрытия и необходимость периодически его обновлять.

Химическая обработка металла

Отличным способом защиты стали от коррозии является ее обработка химическим способом. На поверхности создается тонкая и прочная пленка, наличие которой предотвращает проникновение к металлу влаги и других негативных сред. Технология применяется только с использованием специальных средств, а ее стоимость доступна не каждому собственнику металлоконструкций.

Металлизация и легирование

Нанесение слоя цинка, хрома, серебра или алюминия также является отличным способом обработки стали. Металлизация и легирование позволяет создать на поверхности стали дополнительный слой металла, устойчивого к воздействию окружающей среды. Способ обработки меняется в зависимости от используемого сплава, эффективность метода доказана на практике.

Изменение окружающей среды

Для многих металлоконструкций и изделий, работающих в замкнутом пространстве, гораздо выгоднее создать благоприятные условия. В таких случаях используется технология вакуумирования, в камеру закачивают различные по составу газы. В результате исключается контакт металла и окружающей среды, процессы коррозии полностью отсутствуют.

Каждая из указанных технологий имеет свой диапазон использования. При этом бороться с коррозией необходимо сразу после начала использования металлоконструкций. В противном случае окисление металла будет необратимым, изделие придется ремонтировать или полностью менять гораздо раньше требуемого срока эксплуатации.

Защита алюминия от коррозии

Алюминий и его сплавы отличаются отличной устойчивостью к разрушениям различного характера. Однако, несмотря на это — коррозия алюминия представляет собой не такое уж и редкое явление. Различные формы коррозии представляют собой основную причину порчи этих материалов. Для борьбы с разрушительными процессами необходимо обязательно понимать факторы, которые являются причиной их появления.

Коррозия алюминия представляет собой реакцию, которая имеет место между металлом и окружающей средой. Этот процесс может иметь как естественное, так и химическое происхождение. Самой распространенной формой разрушения металла можно назвать появление на его поверхности процессов ржавления.

Особенностью всех видов металлов можно назвать их свойство вступать в реакцию с водой и окружающей средой. Отличием для каждого вида металла считается только интенсивность данного процесса. К примеру, у благородных металлов типа золота скорость такой реакции не будет слишком быстрой, а вот железо, в том числе и алюминий, будут реагировать на воздействия такого характера достаточно быстро.

Можно выделить два фактора, которые оказывают непосредственное влияние на интенсивность протекания процесса коррозии. Одним из них можно назвать степень агрессивности окружающей среды, а вторым металлургическую или химическую структуру. Атмосфере, которая нас окружает, всегда характерен определенный уровень влажности. Кроме того, ей характерен определенный уровень загрязнений и отходов.

Если учесть, что свойства атмосферы часто определяются регионом и степенью индустриализации, на сегодняшний день можно выделить:

  • сельская местность (малая степень загрязнений и средний уровень влажности);
  • приморские области (средняя степень загрязнений и высокий уровень влажности);
  • городская местность (средний уровень влажности и средний уровень продуктов распадов жидкого топлива, серы и окислов углерода);
  • промышленные и индустриальные зоны (большое количество серы, окислов углеродов и кислот, а также средний уровень влажности)

Для большинства случаев, кислоты неорганического типа, даже при низкой концентрации смогут растворить алюминий. И даже натуральная пленка оксида алюминия не сможет стать достаточной защитой от возникновения коррозийных процессов.

Самыми мощными растворителями можно назвать фтор, калий и натрий. Кроме того, алюминию характерна довольно низкая сопротивляемость к соединениям хлора и брома. Весьма агрессивны к различным сплавам алюминиевых металлов, являются известковые и цементные растворы.

Можно выделить несколько разновидностей проявления коррозии алюминия и его сплавов:

  1. Поверхностная. Данный тип разрушения встречается чаще всего и является наименее вредоносным. Его легче всего заметить на поверхности. Это дает возможность своевременно использовать предохранительные средства. Поверхностные разрушения очень часто встречаются на анодированных профилях для строительства.
  2. Локальная. Такие разрушения проявляются в виде форм, углублений и пятен. Такой тип коррозии бывает поверхностного и междукристаллического типа. Разрушения такого характера являются особенно опасными, по причине того, что их достаточно сложно обнаружить. Такая коррозия очень часто разрушает именно труднодоступные части конструкций и узлов.
  3. Нитеподобная или филигранная. Этот вид разрушения алюминия часто появляется под покрытиями органического типа, а также на граничных поверхностях обработки. Нитеподобная коррозия появляется в ослабленных местах повреждения органического покрытия или краях отверстий;

Довольно часто, естественных антикоррозийных способностей алюминия и его сплавов для защиты от разрушений бывает недостаточно. А длительный период эксплуатации изделий из этих металлов, в обязательном порядке потребует использования дополнительных методов защиты. К самым частым методам протекции металлов от коррозии можно отнести:

  • анодирование окисление (исследования немецких специалистов показывают, что данный вид защиты используется на 15% от общего количества производства строительных профилей в мире);
  • покрытие поверхности металлов порошковыми составами;
  • защита от контакта с другими металлами

к содержанию ↑

Анодирование

Анодированное покрытие представляет собой покрытие, которое создает на поверхности алюминия прочную пленку из оксида алюминия, которая не поддается воздействию агрессивных сред. Такая обработка позволяет создать на поверхности металла такой слой пленки, который просто не оставляет алюминию возможности контактировать с внешней средой и ограждает его от процессов окисления.

Анодированное покрытие различных цветов профилей из алюминия к содержанию ↑

Защита от контакта с другими металлами

При соприкосновении с другими металлами, алюминий и его сплавы могут составлять гальваническую пару. Такое соприкосновение часто становится причиной коррозии. Для того, чтоб избежать возникновения таких процессов необходимо использовать на изделиях из этого металла крепежи, которые изготовлены только из нержавеющей и оцинкованной стали.

Полимерные покрытия

Одним из самых действенных способов антикоррозийной защиты конструкций из алюминия и его сплавов считается покрытие поверхностей при помощи различных красок и полимерных составов. Постоянный рост спроса на изделия и металла и огромная цветовая изделия из этого материала, является причиной того, что техника и методы нанесения таких покрытий постоянно улучшаются и становятся более совершенными с технологической стороны.

Современные материалы, при помощи которых на алюминий наносится защитное покрытие, состоят из растворителей, красителей и вяжущих материалов. Краски, в которых отсутствует растворитель, называют порошковыми, а те, в составе которых, все-таки, есть растворитель, называются мокрыми красками.

Способы окрашивания, которые используют современные производители можно подразделить на:

  • покрытие «на мокрую поверхность» выполняется посредством использования двухкомпонентной краски с отвердителем, которая в технической информации к материалу часто носит название краска DD и PUR-Lack.
  • покрытия порошкового типа, наносится методом обычного напыления на один слой или насухо.

Можно отметить, что сам по себе алюминий обладает отличными характеристиками устойчивости к процессу коррозии. Но при контакте с электричеством или другими металлами, все-таки подвергается различным разрушительным процессам.

Лучшими способами защиты этого металла и его сплавов считается анодирование и нанесение порошкового покрытия.

Гид: как остановить коррозию на поверхности металла

15 December 2019

Что такое коррозия?

Коррозия происходит, когда материал портится из-за воздействия окружающей среды. Для всех необходимо понимание, как остановить коррозию?

Коррозия – это естественный процесс, который происходит при выполнении трех условий:

  1. наличия металлической поверхности;
  2. наличия влаги;
  3. окисляющего агента.

Как остановить коррозию?

Начать процесс очень просто. Для начала необходимо оставить металлическое изделие в достаточно влажном месте. И тут коррозия не заставит себя долго ждать. А вот, как можно остановить коррозию, знают не все.

Однако, не стоит отчаиваться. Сегодня известно много способов избавиться от ржавчины, не прибегая к помощи специалистов. Давайте рассмотрим некоторые из них: электролиз и очистители ржавчины.

Как остановить коррозию с помощью электролиза
  1. Смешиваем в пластиковом ведре воду и столовую ложку соды (1 ложка на 4,5 литра).
  2. Возьмите любой кусок железа в качестве анода. Половина анода должна быть погружена в воду, а другая половина находилась над ней. Не используйте алюминий и нержавейку!
  3. Возьмите аккумулятор, соедините отрицательный (черный) зажим с частью очищаемого изделия, до которой коррозия еще не добралась. Погрузите очищаемый предмет полностью в воду. Но в то же время, постарайтесь, чтобы как можно меньшая часть провода находилась в воде. Следите за тем, чтобы ржавый предмет не соприкасался с анодом.
  4. Положительный полюс (красный) соедините с анодом. Сам анод так и оставьте на половину над водой.
  5. Включите аккумулятор и дайте процессу электролиза протекать от 12 до 20 часов.
  6. После очистки электролизом отключите батарею и достаньте очищаемый металл. После извлечения прочистите его щеткой для удаления оставшегося налета.
Как остановить коррозию с помощью очистителя ржавчины – WD-40
  1. Перед работой наденьте резиновые перчатки и респиратор;
  2. Нанесите средство WD-40 на пораженные коррозией участки. Средство очень удобно для нанесения, потому что продается в аэрозольных баллончиках. Если вам необходимо обрабатывать большую поверхность, купите канистру WD-40 объемом 5л. К ней также прилагается распылитель для удобного нанесения средства. После нанесения WD-40 на поверхность, оставьте его на поверхности металла на несколько минут;
  3. Затем удалите лишние остатки WD-40 с поверхности металла и хорошо просушите поверхность;
  4. Оставшуюся ржавчину удалите с помощью жесткой щетки. После использования WD-40, ржавчина станет мягкой и рыхлой, поэтому её удаление не должно создать проблем.

Теперь вы имеете представление о том, как остановить коррозию в домашних условиях. Оба способа имеют свои плюсы и минусы. Но мы все же, рекомендуем применять химические средства, и вот почему:

  • они справляются с ржавчиной на порядок быстрее, чем очистка электролизом;
  • они безопаснее, так как не планируется работа с электричеством.

Сегодня в продаже имеются нейтральные очистители. Они не нанесут вашему металлу практически никакого вреда. Таким средством, к примеру, является средство WD-40.

Это выгодно отличает химический метод не только от электролиза, но и от механической обработки абразивами. Преобразователи ржавчины набирают обороты в сфере антикоррозийной защиты, так как они относительно безопасны, с ними легко работать и наносит их на поверхность.

Щелевая коррозия металла

Щелевая коррозия – распространенный вид повреждения металла. Если не остановить его и не предпринять меры, столкнетесь с потерей прочности изделия, полным разрушением.

Такой процесс относится к категории электрохимических. Особенность понятна уже из названия – коррозия начинает развиваться в многочисленных щелях и трещинах на металлических предметах. Часто страдают также зазоры и места соединения нескольких изделий друг с другом.

Потому коррозийный процесс часто начинает протекать на фланцах, запорной арматуре, болтах с резьбой и в других местах.

Особенность такого процесса – универсальность. Повреждения развиваются на открытом воздухе при контакте с атмосферой, а также в газовой среде или при намокании. Некоторые внешние факторы, такие, как постоянный контакт с морской водой, применение в грунте или при высоком уровне относительной атмосферной влажности, только усугубляют ситуацию.

Как протекает процесс

Щелевая коррозия металла относится к сложным процессам, которые протекают в разных средах. Среди особенностей то, что она возникает и развивается, даже если нет основного окислителя – кислорода.

Наблюдается разрастание коррозийных процессов в среде с высоким уровнем кислотности, а также при контактах с электролитами.

Само окисление достаточно слабо выражено. Причина в том, что во многих местах сам доступ окислителя затруднен. Пример – резьбовые соединения.

Но даже в таких условиях происходит постепенное накопление коррозионных продуктов в зазорах, щелях и других участках. Это запускает процесс гидролиза. Меняется кислотность электролита, возникают катодные и анодные процессы.

В процессе в качестве катодного деполяризатора выступает окислитель, потому из-за его малого притока процесс тормозится. Анодный же ускоряется и протекает намного легче. Критическим становится значительное снижение уровня рН у электролита.

Из-за этого не появляются оксидные пленки, в обычных ситуациях выступающие в качестве средства защиты. Формируется макропара из катода и анода – внутреннего и внешнего металла в месте соединения.

Значительную роль также играет и поляризуемость. Чаще всего процесс протекает с водородной деполяризацией.

В зависимости от типа металла или сплава степень его подверженности коррозии сильно изменяется. Если материал относится к пассивирующемуся типу, вы используете алюминий, сплавы с высоким содержанием хрома и никеля, риск развития ржавения сильно увеличивается.

Факторы, влияющие на ускорение протекания процесса

На разных деталях коррозия развивается неравномерно. Меняется скорость, а также общая затрагиваемая площадь. Есть 3 фактора, которые влияют на общие показатели:

  • Материал. Существуют сплавы и металлы, сильнее подверженные окислительному процессу и развитию коррозии. К ним относятся хромоникелевые и другие виды сталей.
  • Доступность дополнительных стимуляторов окисления. Они могут быть разными – от воздуха до воды. Часто наблюдается расширение области коррозийного поражения в запорной арматуре водопровода с плохой герметизацией, при которой вода постепенно просачивается и создает на поверхности металла ровную пленку.
  • Агрессивная внешняя среда. Бывает как газовой, так и влажной. Считается, что для стали особенно опасен контакт с морской водой. Также проблемы возникнут и при помещении металлоконструкции в грунт. Там пористость, постоянный контакт с влагой и другие факторы угрозы негативно влияют на сплавы.

Спрогнозировать, насколько быстро будет протекать процесс и какую область детали он затронет сложно. Так наблюдается даже щелевая коррозия нержавеющих сталей, связанная как с их составом, так и областью использования, интенсивностью.

Потому на первый план выходит способность формирования полноценной защиты от коррозии с использованием современных методов.

Как уменьшить риск развития щелевой коррозии

Чтобы опасность коррозийного поражения стала намного ниже, позаботьтесь об использовании нескольких стандартных средств.

Методы борьбы с щелевой коррозией:

  • Учет особенностей конструкции детали. Часто проблемы начинаются из-за того, что само изделие создано без учета потенциальной агрессивности среды, в которой оно будет использоваться. Лучше всего стараться избегать появления щелей, мест, где между двумя металлическими изделиями есть значительные зазоры. Так с каждым годом большее распространение получает сварное соединение вместо установки деталей в стык или внахлест. Причина в том, что обеспечить защиту шва намного проще. Если же иного варианта нет, потребуется позаботиться о герметичности, чтобы на металле не появлялось водяной пленки.
  • Применение в изготовлении видов сырья с малым риском щелевой коррозии. Считается, что значительную стойкость дает добавление в состав хромоникелевой стали молибдена. Также отлично защищены высокохромистые марки. Если изделие будет применяться там, где велик риск возникновения щелевой коррозии, можно создать его из титанового сплава – опасность будет значительно меньше.
  • Устранение зазоров. Один из методов повышения защищенности, которым можно воспользоваться, даже если изделие создано из склонной к коррозии стали – применение уплотнителей чтобы забить щели. В качестве такого уплотнения могут выступать как полимерные материалы, так и многочисленные смазки, резиновые прокладки, полимеры, фторопласты, различные виды полиэтилена. Решающим фактором при их выборе становится механическая и химическая стойкость. Средство не должно повреждаться при контакте с водой или высокими температурами. У каждого из перечисленных вариантов есть свои преимущества, потому можно легко подобрать их под конкретную задачу.
  • Защита электромеханическим способом. Подойдут для сплавов хрома и никеля, титана, углеродистых сталей, чугуна. В зависимости от вида сырья, можно создать как анодную, так и катодную защиту.
  • Нанесение ингибиторов коррозии. Специальные ингибиторные материалы позволяют не только повысить уровень безопасности от коррозии, но и уменьшить, либо заблокировать распространение уже появившейся. В качестве ингибиторных средств выступают различные смазки и пропитки. Они выбираются с учетом состояния исходного сырья. Также учитывается, началось ли ржавение и насколько сильно оно продвинулось внутрь металла.

Обеспечиваем эффективную защиту металлических изделий методом оцинковки

Мы используем один из наиболее зарекомендовавших себя методов защиты металлов от поражения – с использованием цинкования.

Оно позволяет создать на поверхности металла специальный слой, который не допускает контакта с агрессивной средой и запуск электрохимического процесса.

Мы работаем с 2007 года, успели отладить технологию и выстроить сотрудничество со многими постоянными заказчиками.

У компании есть несколько важных преимуществ:

  • Три цеха горячего цинкования. Это позволяет выполнять даже наиболее крупные заказы очень быстро и четко соблюдать сроки.
  • Универсальность. Наличие самой глубокой ванны в ЦФО помогает работать с любыми типами деталей вне зависимости от их формы, строения и других характеристик.
  • Используем европейское оборудование от таких компаний, как KVK KOERNER и

Чтобы получить подробную консультацию по всем особенностям процесса, оставьте заявку на сайте или звоните нам. Работаем с разными типами металла, предоставляем большой набор дополнительных услуг.

Как обнаружить и предотвратить коррозию на вашем судне

Химический процесс коррозии является естественным следствием смешивания металлов с соленой водой, а это значит, что очень важно вовремя предотвратить этот процесс на вашей яхте.

Сохранение вашего судна без коррозии требует понимания различных типов коррозии, умения определять ее и методов предотвращения. Таким образом, чтобы помочь вам избежать дорогостоящих ремонтных работ, представляем вашему вниманию руководство по основам коррозии.

Какие виды коррозии могут повлиять на яхту?

Другими словами, ржавчина. Большую часть времени алюминиевые части корпуса по своей природе устойчивы к коррозии благодаря естественному защитному поверхностному слою из оксида алюминия, предотвращающему контакт металла с кислородом. Соленая вода, однако, может разрушить этот защитный оксидный слой, что приводит к окислению.

Для стальных частей корпуса предотвращение окисления означает грунтование и покраску поверхности, после чего регулярно производится повторная грунтовка и повторная окраска. Суть действий состоит в том, чтобы сохранить этот важнейший внешний слой защиты от ржавчины.

Это электрохимическая реакция, которая происходит, когда ток течет между двумя разными металлами. Возьмем, к примеру, моторный катер с алюминиевыми частями корпуса, пришвартованный к пирсу со стальными опорами или оснащенный винтом из нержавеющей стали. Когда оба погружены в проводящий раствор (например, в соленую воду), наименее химически активный из двух металлов — то есть стали — становится катодом, а алюминий — анодом.

Электроны алюминия текут от анода по токопроводящей дорожке к катоду. Между тем, атомы алюминия (минус их электроны) превращаются в ионы и разлетаются в воду. Другими словами, происходящая реакция заставляет алюминий растворяться.

Он может разрушить подводную арматуру так же, как и гальваническая коррозия. Однако, в этом случае электрический ток, вызывающий реакцию, исходит из источника энергии, а не просто в случае контакта двух разнородных металлов друг с другом. Причинами явления в этом случае выступают: плохая проводка на катере для вейкбординга, на соседней лодке или в доке. При гальванической коррозии эффекты могут проявиться неделями или месяцами. В отличие от этого, ток коррозии может привести к значительному повреждению металла в течение нескольких часов или дней.

Утечки. Утечка в сосуде с металлическим корпусом (например, бак) может быть признаком глубокой гальванической или паразитной коррозии.

Волдырь или облупившаяся краска. Это показатель коррозии под лакокрасочным покрытием. Кроме того, обратите внимание на наличие беловатого порошка на неокрашенных алюминиевых участках.

Отложения вокруг светильников из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь сохраняет свои свойства благодаря тонкому поверхностному слою оксида хрома. Если этот слой разрушается из-за того, что компонент лишен кислорода (например, из-за того, что он окружен илом или песком), он будет ржаветь так же, как и нержавеющая сталь. Регулярно осматривайте стальные фитинги на наличие признаков коричневатого обесцвечивания и следите за тем, чтобы на них не было отложений ила и песка.

Замеры тестером. Измерительные приборы могут быть прикреплены к отдельным предметам на вашей лодке, таким как подпорки, валы и подводная арматура, для выявления электрохимических реакций. Тестовые мероприятия также могут быть использованы для выявления паразитных токов.

Цинковая защита. Цинк является более химически активным металлом, чем большинство других металлов, используемых в строительстве катеров. По этой причине установка анода (обычно называемого просто «цинком») является стандартным методом защиты алюминиевых частей корпусов. Проще говоря, размещенный в необходимом месте анод будет эффективно израсходовать себя, прежде чем это сделает алюминий — тем самым экономя алюминий.

Держать электрические цепи сухими. Где бы ни находилась вода между медной проводкой и металлическим предметом, существует вероятность коррозии. Используйте водонепроницаемую изоляцию вокруг кабельных соединений и регулярно проверяйте цепи и соединения на наличие признаков износа или повреждений.

Не допускать образования луж воды. Детали из нержавеющей стали и корпуса могут быть особенно подвержены ржавчине, когда окружены водой. Проведенное вовремя техническое обслуживание катера предполагает устранение таких моментов.

Владельцы катеров и яхт с флайбриджем должны всегда внимательно следовать советам производителей относительно технического обслуживания и конкретных мер, которые необходимо принять для предотвращения коррозии.

Жидкий металл: подводные камни. Взгляд глазами химика

Написать эту статью меня сподвиг пост NotSlow Не так страшен жидкий металл. Там все просто: подстраховался от замыкания, нанес тонким слоем, прикрутил и радуйся низким температурам. Но так ли все хорошо на самом деле?

Для начала нужно выяснить, что это за жидкий металл такой. Среди чистых металлов единственный, который может быть жидким при комнатной температуре — это ртуть. В здравом уме никто сейчас не станет применять ртуть в качестве термоинтерфейса из-за ее крайней токсичности и испаряемости. Два других становятся жидкими уже при температуре человеческого тела — это цезий и галлий. Цезий — это «фтор наоборот» по своей химической активности, он возгорается и взрывается от малейших следов воздуха и влаги и даже разрушает стекло. Остается галлий (на КПДВ именно он). При комнатной температуре галлий все же твердый, однако с некоторыми другими легкоплавкими металлами он образует эвтектики, плавящиеся при 20,5°С (галлий-олово) и даже 15,3 °С (галлий-индий). Еще ниже — в районе 5 °С — плавится тройная эвтектика галлий-индий-олово (62, 25 и 13% соответственно). Имеющиеся в продаже термоинтерфейсы типа «жидкий металл» — это как раз и есть сплавы на основе этих трех элементов, возможно с некоторыми дополнительными присадками.

Исходя из этого, ясны и подводные камни. Первый из них — это абсолютная несовместимость галлийсодержащих сплавов с алюминием!

Во времена, когда уроки химии в школе непременно сопровождались демонстрацией опытов, был среди них и опыт по амальгамированию алюминия. Алюминий покрывали слоем ртути и он тотчас начинал бурно окисляться, рассыпаясь прямо на глазах. Ртуть защищала алюминий от образования оксидного слоя и он образовывался уже на поверхности амальгамы, но не был способен остановить окисление, так как на поверхности жидкости он не удерживался сплошным слоем, растрескивался, и в трещинах открывалась свежая, неокисленная поверхность амальгамы.

Ровно так же действует и галлиевый сплав с той только разницей, что он способен буквально пропитывать алюминий насквозь, проникая в межкристаллитные промежутки. Алюминий, пропитанный жидким галлием, не только окисляется на глазах, но еще и крошится в руках.
Так что ЖМ следует держать от алюминия подальше. И это касается не только алюминиевых радиаторов: случайная капелька «жидкого металла» может уничтожить и корпус ноутбука, если тот из алюминиевого сплава, и любую другую алюминиевую деталь. Хотя бы корпус какого-нибудь конденсатора. Причем капелька эта является классическим катализатором — делает свое черное дело, не расходуясь сама.

Но и медь к галлию небезразлична. На рисунке выше я привел T-x диаграмму системы медь-галлий (из справочника «Диаграммы состояния двойных металлических систем» под ред. Лякишева), на которой видно бесчисленное множество интерметаллических соединений. Как только галлий вступит в контакт с медью, они тут же начинают образовываться. Жидкий галлий (к его сплавам это тоже относится) вообще очень охотно смачивает и металлы, и неметаллы, а явное химическое сродство этому крайне способствует. Так что «жидкий металл» будет просто впитываться в медь, образуя на границе между металлами корку интерметаллидов. Последние не являются металлами с физической точки зрения, они тугоплавки, хрупки и обладают плохой тепло- и электропроводностью, но главное — «жидкий металл» будет расходоваться на их образование и просто уйдет из зазора. Многие из тех, кто пробовал в деле ЖМ, сообщают, что со временем он перестает работать, и сняв радиатор, они обнаружили, что жидкий металл «испарился». Испариться он не мог — заметное давление пара у его компонентов появляется только свыше тысячи градусов — он просто впитался в медь, прореагировал с ней. Устранить это явление помогает никелевое покрытие на меди, хоть оно и является дополнительным препятствием для тепла.

Кстати, впитываемость галлия и его сплавов в металлы еще касается паяных соединений — помните про ту маленькую капельку, которая может разрушить алюминиевый корпус? Так вот, такая же капелька, попавшая на припой, сделает и его хрупкой, а пайку ненадежной. В какой-то момент это «сработает». Поэтому лично я бы держал «жидкий металл» как можно дальше от любой электроники.

И последнее, о чем следовало бы написать: «жидкий металл», увы, небезвреден. Галлий по некоторым данным сравним по токсичности с мышьяком, второй его компонент, индий — также является токсичным тяжелым металлом. В отличие от ртути сплавы на основе галлия все же абсолютно нелетучи при обычной температуре, так что отравиться их парами не получится, однако из-за своей способности легко прилипать ко всему на свете эти сплавы невероятно мазучие. Испачкать ими, к примеру, руки — легче легкого, а отмыть их до конца очень сложно. Потом это все попадет в рот. Поэтому — работаем с «жидким металлом» и всем, что с ним контактировало только в резиновых перчатках и отдельно от еды, питья и курения. И да, никогда не делайте так, как на КПДВ!

Коррозия алюминия

Коррозия алюминия – разрушение металла под влиянием окружающей среды.

Для реакции Al 3+ +3e → Al стандартный электродный потенциал алюминия составляет -1,66 В.

Температура плавления алюминия — 660 °C.

Плотность алюминия — 2,6989 г/см 3 (при нормальных условиях).

Алюминий, хоть и является активным металлом, отличается достаточно хорошими коррозионными свойствами. Это можно объяснить способностью пассивироваться во многих агрессивных средах.

Коррозионная стойкость алюминия зависит от многих факторов: чистоты металла, коррозионной среды, концентрации агрессивных примесей в среде, температуры и т.д. Сильное влияние оказывает рН растворов. Оксид алюминия на поверхности металла образуется только в интервале рН от 3 до 9!

Очень сильно влияет на коррозионную стойкость Al его чистота. Для изготовления химических агрегатов, оборудования используют только металл высокой чистоты (без примесей), например алюминий марки АВ1 и АВ2.

Коррозия алюминия не наблюдается только в тех средах, где на поверхности металла образуется защитная оксидная пленка.

При нагревании алюминий может реагировать с некоторыми неметаллами:

2Al + N2 → 2AlN – взаимодействие алюминия и азота с образованием нитрида алюминия;

4Al + 3С → Al4С3 – реакция взаимодействия алюминия с углеродом с образованием карбида алюминия;

2Al + 3S → Al2S3 – взаимодействие алюминия и серы с образованием сульфида алюминия.

Коррозия алюминия на воздухе (атмосферная коррозия алюминия)

Алюминий при взаимодействии с воздухом переходит в пассивное состояние. При соприкосновении чистого металла с воздухом на поверхности алюминия мгновенно появляется тонкая защитная пленка оксида алюминия. Далее рост пленки замедляется. Формула оксида алюминия – Al2O3 либо Al2O3•H2O.

Реакция взаимодействия алюминия с кислородом:

Толщина этой оксидной пленки составляет от 5 до 100 нм (в зависимости от условий эксплуатации). Оксид алюминия обладает хорошим сцеплением с поверхностью, удовлетворяет условию сплошности оксидных пленок. При хранении на складе, толщина оксида алюминия на поверхности металла составляет около 0,01 – 0,02 мкм. При взаимодействии с сухим кислородом – 0,02 – 0,04 мкм. При термической обработке алюминия толщина оксидной пленки может достигать 0,1 мкм.

Алюминий достаточно стоек как на чистом сельском воздухе, так и находясь в промышленной атмосфере (содержащей пары серы, сероводород, газообразный аммиак, сухой хлороводород и т.п.). Т.к. на коррозию алюминия в газовых средах не оказывают никакого влияния сернистые соединения – его применяют для изготовления установок переработки сернистой нефти, аппаратов вулканизации каучука.

Коррозия алюминия в воде

Коррозия алюминия почти не наблюдается при взаимодействии с чистой пресной, дистиллированной водой. Повышение температуры до 180 °С особого воздействия не оказывает. Горячий водяной пар на коррозию алюминия влияния также не оказывает. Если в воду, даже при комнатной температуре, добавить немного щелочи – скорость коррозии алюминия в такой среде немного увеличится.

Взаимодействие чистого алюминия (не покрытого оксидной пленкой) с водой можно описать при помощи уравнения реакции:

При взаимодействии с морской водой чистый алюминий начинает корродировать, т.к. чувствителен к растворенным солям. Для эксплуатации алюминия в морской воде в его состав вводят небольшое количество магния и кремния. Коррозионная стойкость алюминия и его сплавов, при воздействии морской воды, значительно снижается, если в состав метала будет входить медь.

Коррозия алюминия в кислотах

С повышением чистоты алюминия его стойкость в кислотах увеличивается.

Коррозия алюминия в серной кислоте

Для алюминия и его сплавов очень опасна серная кислота (обладает окислительными свойствами) средних концентраций. Реакция с разбавленной серной кислотой описывается уравнением:

Концентрированная холодная серная кислота не оказывает никакого влияния. А при нагревании алюминий корродирует:

При этом образуется растворимая соль – сульфат алюминия.

Al стоек в олеуме (дымящая серная кислота) при температурах до 200 °С. Благодаря этому его используют для производства хлорсульфоновой кислоты (HSO3Cl) и олеума.

Коррозия алюминия в соляной кислоте

В соляной кислоте алюминий или его сплавы быстро растворяются (особенно при повышении температуры). Уравнение коррозии:

Аналогично действуют растворы бромистоводородной (HBr), плавиковой (HF) кислот.

Коррозия алюминия в азотной кислоте

Концентрированный раствор азотной кислоты отличается высокими окислительными свойствами. Алюминий в азотной кислоте при нормальной температуре исключительно стоек (стойкость выше, чем у нержавеющей стали 12Х18Н9). Его даже используют для производства концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза

При нагревании коррозия алюминия в азотной кислоте проходит по реакции:

Коррозия алюминия в уксусной кислоте

Алюминий обладает достаточно высокой стойкостью к воздействию уксусной кислоты любых концентраций, но только если температура не превышает 65 °С. Его используют для производства формальдегида и уксусной к-ты. При более высоких температурах алюминий растворяется (исключение составляют концентрации кислоты 98 – 99,8%).

В бромовой, слабых растворах хромовой (до10%), фосфорной (до 1%) кислотах при комнатной температуре алюминий устойчив.

Слабое влияние на алюминий и его сплавы оказывают лимонная, масляная, яблочная, винная, пропионовая кислоты, вино, фруктовые соки.

Щавелевая, муравьиная, хлорорганические кислоты разрушают металл.

На коррозионную стойкость алюминия очень сильно влияет парообразная и капельножидкая ртуть. После недолгого контакта металл и его сплавы интенсивно корродируют, образуя амальгамы.

Коррозия алюминия в щелочах

Щелочи легко растворяют защитную оксидную пленку на поверхности алюминия, он начинает реагировать с водой, в результате чего металл растворяется с выделением водорода (коррозия алюминия с водородной деполяризацией).

Также оксидную пленку разрушают соли ртути, меди и ионы хлора.

Три эффективных способа предотвратить коррозию автомобиля

Сначала — о превентивных мерах. Чтобы предотвратить возникновение коррозии, за кузовом машины нужно ухаживать. Прежде всего, следует мыть машину как минимум три-четыре раза в месяц, причем экономить на водных процедурах не стоит.

Если ограничиваться малозатратным сбиванием грязи (быстрая мойка без пены), то лакокрасочный слой будет страдать гораздо сильнее, чем при мойках с автошампунем. В особенности это касается зимнего периода, когда на кузове, днище и в технологических полостях оседает едкий реагент.

Кроме того, регулярно осматривайте автомобиль на подъемнике или эстакаде для обнаружения коррозийных пятен и их своевременного удаления.

Имеет смысл также провести антикоррозийную обработку автомобиля вскоре после его покупки.

Несмотря на то, что на заводах все автомобили получают базовую защиту от коррозии, ржавчина все равно рано или поздно начинает образовываться на участках, которые такая обработка не затронула — стыках, точках сварки, внутренних полостях порогов, трубопроводах. Антикоррозионный препарат (самыми известными препаратами против коррозии на сегодняшний день являются «Мовиль» и «Тектил-309» (141 В) наносится под давлением на днище, колесные арки и в доступные полости.

Как вариант, кузов можно оклеить специальной антигравийной пленкой, которая преградит доступ воды к металлу и защитит лакокрасочное покрытие от мелких сколов. Ну и не следует забывать о регулярном нанесении воска на лакокрасочное покрытие. Однако помните, что восковая защита эффективна только в случае, если наносится на абсолютно чистые и сухие поверхности.

Защитить кузов вашего автомобиля от ржавчины можно и весьма необычным способом — с помощью так называемых жертвенных протекторов, или жертвенных анодов. В самых уязвимых местах кузова при помощи эпоксидного клея крепятся специальные пластины из цинка, алюминия или меди. Эти протекторы интегрируются в бортовую сеть автомобиля при помощи проводов. При подаче тока такие протекторные нашлепки в результате будут окисляться, менее активный металл кузова — восстанавливается.

Впрочем, применяется также и более простой метод катодной защиты, не требующий внешнего источника напряжения. С этой целью используются специальные протекторные аноды, изготовленные из металла, имеющего большую, по сравнению с автомобильным кузовом, электроотрицательность (графит, магнетит и др.).

Речь идет о круглых, овальных или квадратных пластинках размером от 4 до 10 кв. см. Для создания эффективной защитной системы нужно поставить на авто около 20 таких элементов. Каждый элемент способен обезопасить до 50 см площади кузова. Наклеивать такие накладки следует в наиболее подверженных воздействию коррозии местах: в передней части днища, местах крепления фар и подфарников, колесных арках.

Кстати, даже металлический гараж может выступать в роли анода и защищать кузов вашего авто от коррозии. Снижение скорости коррозии достигается тем, что от внешнего источника тока на кузов автомобиля подается отрицательный потенциал, а на металлические стенки гаража подается положительный стабилизированный потенциал. Такой способ неоднократно доказал высокую эффективность.

Еще один экзотический способ, который сегодня полузабыт, это так называемый «хвост» — полоска резины с прикрепленными к ней металлизированными элементами. «Хвост» крепится под задним бампером так, чтобы его нижняя часть касалась земли и создавала разницу потенциалов между машиной и мокрым покрытием дороги и тем самым предохраняла наружные части ТС от окисления. Кстати, с увеличением влажности автоматически возрастает эффективность защиты от окисления. На «хвост» попадают брызги из-под колес машины, что активизирует электрохимический процесс. Еще один большой плюс «хвоста» — контроль над статическим напряжением.

Если зарождение «ржи» прозевали, не остается другого выбора кроме как исправлять ситуацию радикально. С этой целью следует вооружиться преобразователями ржавчины. Сначала тщательно моем и сушим кузов, затем обнаруживаем наметившиеся очаги ржавчины. Теперь проблемное место нужно обработать преобразователями ржавчины, которые бывают аэрозольными (Hi-Gear, Autoprofi, Eltrans и др), жидкими (ASTROhim, Fenom) и гелевыми (Permatex, Kudo KV-70005). Принцип действия таких препаратов состоит в том, что они создают защитную пленку, которая останавливает коррозию и останавливает ее дальнейшее распространение.

За отсутствием этих современных средств, к слову, можно воспользоваться обычным столовым уксусом или раствором пищевой соды. Хорошо работает также такой состав — простая вода, лимонная или щавелевая кислота смешиваются в пропорции один к одному.

Средство следует нанести на зачищенный участок металла или точечно — на «рыжик» — и подождать пару часов. После этого поверхность тщательно вытирается щеткой или жесткой губкой. Во всех случаях помните, что преобразователи ржавчины проникают в структуру металла на глубину не более 20 мкм. Если слой ржавчины толще, ее остатки продолжат точить металл. После обработки преобразователем ржавчины поверхность перед покраской зачищать не обязательно. Но если же ржавчина пробралась глубже, без зачистки проблемного участка шкуркой с последующей грунтовкой и окраской не обойтись.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector