Korozija je razaranje metala, keramike, drva i drugih materijala kao rezultat kemijske ili fizikalno-kemijske interakcije. Što se tiče razloga za pojavu takvog neželjenog učinka, oni su različiti. U većini slučajeva radi se o strukturnoj nestabilnosti na termodinamičke utjecaje okoliš. Pogledajmo pobliže što je korozija. Također je potrebno razmotriti vrste korozije, a ne bi bilo loše govoriti o zaštiti od nje.

Neke općenite informacije

Navikli smo čuti izraz "hrđanje", koji se koristi u slučaju korozije metala i legura. Postoji i "starenje", što je karakteristično za polimere. U suštini, to je ista stvar. Upečatljiv primjer je starenje gumenih proizvoda zbog aktivne interakcije s kisikom. Osim toga, neki plastični elementi se uništavaju izloženošću. Stopa korozije izravno ovisi o uvjetima u kojima se predmet nalazi. Stoga će se hrđa na metalnom proizvodu širiti brže što je temperatura viša. Vlažnost također utječe: što je veća, to brže postaje neprikladna za daljnju upotrebu. Eksperimentalno je utvrđeno da oko 10 posto metalni proizvodi su nepovratno otpisani, a za to je kriva korozija. Vrste korozije su različite i klasificiraju se ovisno o vrsti okoliša, prirodi tijeka itd. Pogledajmo ih detaljnije.

Klasifikacija

Trenutno postoji više od dvadesetak opcija hrđanja. Prikazat ćemo samo najosnovnije vrste korozije. Konvencionalno se mogu podijeliti u sljedeće skupine:

• Kemijska korozija je proces interakcije s korozivnom okolinom, u kojem se redukcija oksidacijskog sredstva odvija u jednom činu. Metal i oksidacijsko sredstvo nisu prostorno odvojeni.
• Elektrokemijska korozija je proces interakcije metala s ionizacijom atoma i redukcijom oksidacijskog sredstva u različitim aktima, ali brzina uvelike ovisi o potencijalu elektrode.
• Plinska korozija - kemijsko hrđanje metala s minimalnim sadržajem vlage (ne više od 0,1 posto) i/ili visokim temperaturama u plinovitom okruženju. Češće ovaj tip naći u kemijskoj industriji i industriji prerade nafte.

Osim ovoga, postoji i veliki iznos procesi hrđanja. Svi su korozivni. Vrste korozije, osim gore opisanih, uključuju biološku, radioaktivnu, atmosfersku, kontaktnu, lokalnu, ciljanu hrđu itd.

Elektrokemijska korozija i njezine značajke

S ovom vrstom razaranja, proces se događa kada metal dođe u dodir s elektrolitom. Potonji može biti kondenzat ili kišnica. Što tekućina sadrži više soli i kiselina, veća je električna vodljivost, a time i brzina procesa. Što se tiče mjesta koja su najosjetljivija na koroziju metalne konstrukcije, to su zakovice, zavareni spojevi, mjesta mehaničkih oštećenja. Ako strukturna svojstva legure željeza čine otpornom na hrđu, proces se donekle usporava, ali se ipak nastavlja. Upečatljiv primjer je pocinčavanje. Činjenica je da cink ima negativniji potencijal od željeza. Iz ovog jednostavnog razloga, legura željeza je obnovljena, ali je legura cinka korodirala. Međutim, prisutnost oksidnog filma na površini uvelike usporava proces uništavanja. Naravno, sve vrste elektrokemijske korozije su izuzetno opasne, a ponekad se čak i nemoguće boriti protiv njih.

Kemijska korozija

Ova promjena metala prilično je uobičajena. Zapanjujući primjer je pojava kamenca kao rezultat interakcije metalnih proizvoda s kisikom. Visoka temperatura u ovom slučaju djeluje kao akcelerator procesa, au njemu mogu sudjelovati tekućine kao što su voda, soli, kiseline, lužine i otopine soli. Ako govorimo o materijalima poput bakra ili cinka, njihova oksidacija dovodi do stvaranja filma koji je otporan na daljnju koroziju. Čelični proizvodi tvore željezne okside. Daljnji razvoj događaja dovodi do pojave hrđe, koja ne pruža nikakvu zaštitu od daljnjeg uništenja, već naprotiv, pridonosi tome. Trenutno se sve vrste kemijske korozije uklanjaju galvanizacijom. Mogu se koristiti i druga sredstva zaštite.

Vrste korozije betona

Promjene u strukturi i povećanje krhkosti betona pod utjecajem okoline mogu biti tri vrste:

• Uništavanje dijelova cementnog kamena jedna je od najčešćih vrsta korozije. Pojavljuje se kada je betonski proizvod sustavno izložen padalinama i drugim tekućinama. Kao rezultat toga, hidrat kalcijevog oksida se ispire i struktura se remeti.
• Interakcija s kiselinama. Ako cementni kamen dođe u dodir s kiselinama, nastaje kalcijev bikarbonat – agresivan kemijski element za betonski proizvod.
• Kristalizacija teško topljivih tvari. U biti, to znači biokorozija. Suština je da mikroorganizmi (spore, gljivice) ulaze u pore i tamo se razvijaju, što dovodi do uništenja.

Korozija: vrste, metode zaštite

Milijarde dolara godišnjih gubitaka dovele su do toga da se ljudi bore s tim štetni učinci. S pouzdanjem možemo reći da sve vrste korozije dovode do gubitka ne samog metala, već vrijednih metalnih konstrukcija, čija izgradnja košta puno novca. Teško je reći je li moguće pružiti 100% zaštitu. Međutim, kada odgovarajuću pripremu površina, koja se sastoji od abrazivnog pjeskarenja, može se postići dobri rezultati. Premaz boje pouzdano štiti od elektrokemijske korozije kada se pravilno nanese. A posebna površinska obrada pouzdano će zaštititi od uništavanja metala pod zemljom.

Aktivne i pasivne metode kontrole

Bit aktivnih metoda je promjena strukture dvostrukog električnog polja. Za to se koristi izvor istosmjerne struje. Napon mora biti odabran na takav način da proizvod koji se štiti raste. Još jedna iznimno popularna metoda je "žrtvena" anoda. Razgrađuje se, štiteći osnovni materijal.

Pasivna zaštita uključuje korištenje boja i lakova. Glavni zadatak je potpuno spriječiti ulazak vlage i kisika u zaštićenu površinu. Kao što je gore navedeno, ima smisla koristiti cink, bakar ili nikl. Čak i djelomično uništeni sloj zaštitit će metal od hrđanja. Naravno, ove vrste zaštite od korozije metala učinkovite su samo kada na površini nema vidljivih nedostataka u obliku pukotina, strugotina i slično.

Detaljno cinčanje

Već smo pogledali glavne vrste korozije, a sada bih želio govoriti o najboljim metodama zaštite. Jedan od njih je pocinčavanje. Njegova bit leži u činjenici da se na površinu koja se obrađuje nanosi cink ili njegova legura, što površini daje neka fizikalna i kemijska svojstva. Vrijedno je napomenuti da se ova metoda smatra jednom od najekonomičnijih i najučinkovitijih, i to unatoč činjenici da se oko 40 posto globalne proizvodnje ovog elementa troši na metalizaciju cinka. Čelični limovi, spojni elementi, kao i instrumenti i druge metalne konstrukcije mogu se pocinčati. Zanimljivo je da metalizacijom ili prskanjem možete zaštititi proizvod bilo koje veličine i oblika. Cink nema dekorativnu svrhu, iako uz pomoć nekih posebnih aditiva postaje moguće dobiti sjajne površine. U principu, ovaj metal je sposoban pružiti maksimalnu zaštitu u agresivnom okruženju.

Zaključak

Pa smo vam rekli što je korozija. Razmotrene su i vrste korozije. Sada znate kako zaštititi površinu od preranog hrđanja. Uglavnom, to je vrlo jednostavno učiniti, ali je od velike važnosti gdje i kako se proizvod koristi. Ako je stalno podvrgnut dinamičkim i vibracijskim opterećenjima, tada postoji velika vjerojatnost pukotina u boji, kroz koje će vlaga ući u metal, zbog čega će se postupno pogoršati. Međutim, korištenje raznih gumenih brtvila i brtvila u područjima gdje metalni proizvodi međusobno djeluju može malo produljiti vijek trajanja premaza.

Eto, to je sve na ovu temu. Imajte na umu da prerano oštećenje strukture zbog korozije može dovesti do nepredviđenih posljedica. U poduzeću su moguće velike materijalne štete i ljudske žrtve kao posljedica hrđanja nosive metalne konstrukcije.

Antikorozivna zaštita je obavezna za sve instrumentalne i konstrukcijske proizvode izrađene od metala, jer svi oni u jednom ili onom stupnju doživljavaju negativan korozivni utjecaj okoline oko nas.

1

Korozija se odnosi na uništavanje površinskih slojeva konstrukcija od čelika i lijevanog željeza kao rezultat elektrokemijskih i kemijskih utjecaja. Jednostavno kvari metal, nagriza ga, čineći ga neprikladnim za kasniju upotrebu.

Stručnjaci su dokazali da se svake godine približno 10 posto svih metala iskopanih na Zemlji troši za pokrivanje gubitaka (imajte na umu da se smatraju neopozivima) od korozije, što dovodi do raspršivanja metala, kao i kvarova i oštećenja metalnih proizvoda.

Čelične i lijevano željezne konstrukcije u prvim fazama korozije smanjuju svoju nepropusnost, čvrstoću, električnu i toplinsku vodljivost, duktilnost, reflektivni potencijal i niz drugih važne karakteristike. Nakon toga, strukture postaju potpuno neprikladne za upotrebu.

Osim toga, pojave korozije uzrok su industrijskih i kućanskih nesreća, a ponekad i stvarnih ekoloških katastrofa. Iz zahrđalih i nepropusnih cjevovoda za naftu i plin svakog trenutka može poteći potok spojeva opasnih po ljudski život i prirodu. Uzimajući u obzir sve navedeno, svakome je jasno koliko je važna kvalitetna i učinkovita zaštita od korozije tradicionalnim i najnovijim sredstvima i metodama.

Nemoguće je u potpunosti izbjeći koroziju kada su u pitanju čelične legure i metali. Ali odgodite i smanjite Negativne posljedice hrđanje je sasvim stvarno. U te svrhe sada postoje mnoga sredstva i tehnologije protiv korozije.

svi modernim metodama Kontrola korozije može se podijeliti u nekoliko skupina:

• primjena elektrokemijskih metoda zaštite proizvoda;
• korištenje zaštitnih premaza;
• dizajn i proizvodnja inovativnih konstrukcijskih materijala visoke otpornosti na hrđu;
• uvođenje u korozivnu okolinu spojeva koji mogu smanjiti korozijsku aktivnost;
• racionalna izrada i rad dijelova i konstrukcija od metala.

2

Da bi se zaštitni premaz mogao nositi sa zadacima koji su mu dodijeljeni, mora imati niz posebnih svojstava:

• biti otporan na habanje i što je moguće tvrđi;
• biti okarakteriziran visoka stopačvrstoća prianjanja na površinu obratka (to jest, imaju povećanu adheziju);
• imaju vrijednost toplinskog rastezanja koja bi se neznatno razlikovala od širenja štićene konstrukcije;
• biti što nedostupniji štetnim čimbenicima okoliša.

Također, premaz treba nanositi na cijelu konstrukciju što ravnomjernije i u kontinuiranom sloju.

Svi zaštitni premazi koji se danas koriste dijele se na:

• metalni i nemetalni;
• organski i anorganski.

3

Najčešća i relativno jednostavna opcija za zaštitu metala od hrđe, poznata već jako dugo, je uporaba boja i lakova. Antikorozivnu obradu materijala takvim spojevima karakterizira ne samo jednostavnost i niska cijena, već i sljedeća pozitivna svojstva:

• mogućnost nanošenja premaza različitih nijansi boja - što strukturama daje elegantan izgled i pouzdano ih štiti od hrđe;
• jednostavnost obnavljanja zaštitnog sloja u slučaju oštećenja.

Nažalost, sastavi boja i lakova imaju vrlo mali koeficijent toplinske otpornosti, nisku otpornost na vodu i relativno nisku mehaničku čvrstoću. Iz tog razloga, u skladu s postojećim SNiP-ovima, preporučuju se za uporabu u slučajevima kada su proizvodi podložni koroziji brzinom ne većom od 0,05 milimetara godišnje, a njihov planirani vijek trajanja ne prelazi deset godina.

Komponente modernih sastava boja i lakova uključuju sljedeće elemente:

• boje: suspenzije pigmenata mineralne strukture;
• lakovi: otopine (koloidne) smola i ulja u otapalima organskog podrijetla (zaštita od korozije pri uporabi postiže se polimerizacijom smole ili ulja ili njihovim isparavanjem pod utjecajem dodatnog katalizatora, kao i zagrijavanjem);
• umjetni i prirodni spojevi koji se nazivaju stvaratelji filma (na primjer, sušivo ulje je možda najpopularniji nemetalni "zaštitnik" lijevanog željeza i čelika);
• emajli: otopine lakova s ​​kompleksom odabranih pigmenata u usitnjenom obliku;
• omekšivači i razni plastifikatori: adipinska kiselina u obliku estera, dibutil ftolat, ricinusovo ulje, trikrezil fosfat, guma, drugi elementi koji povećavaju elastičnost zaštitnog sloja;
• etil acetat, toluen, benzin, alkohol, ksilen, aceton i drugi (ove komponente su potrebne kako bi se sastavi boja i lakova mogli bez problema nanositi na površinu koja se tretira);
• inertna punila: sitne čestice azbesta, talka, krede, kaolina (oni povećavaju antikorozivne sposobnosti filmova, a također smanjuju otpad drugih komponenti premaza za boje i lakove);
• pigmenti i boje;
• katalizatori (u jeziku stručnjaka - sušači): kobaltove i magnezijeve soli masnih organskih kiselina neophodnih za brzo sušenje zaštitnih sastava.

Spojevi boja i lakova odabiru se uzimajući u obzir uvjete u kojima se koristi proizvod koji se obrađuje. Kompozicije na bazi epoksidnih elemenata preporučuju se za upotrebu u atmosferama u kojima su stalno prisutne pare kloroforma i dvovalentnog klora, kao i za obradu struktura u različitim kiselinama (dušična, fosforna, klorovodična itd.).

Sastavi boja i lakova s ​​polihrovinilom također su otporni na kiseline. Također se koriste za zaštitu metala od ulja i lužina. Ali za zaštitu konstrukcija od plinova češće se koriste sastavi na bazi polimera (epoksi, organofluor i drugi).

Prilikom odabira zaštitnog sloja vrlo je važno uzeti u obzir zahtjeve ruskog SNiP-a za različite industrije. Takve sanitarne norme jasno pokazuju koji se sastavi i metode zaštite od korozije mogu koristiti, a koje treba izbjegavati. Na primjer, SNiP 3.04.03-85 daje preporuke za zaštitu različitih građevinskih konstrukcija:

• magistralni plinovodi i naftovodi;
• čelične cijevi za kućište;
• grijanje;
• armiranobetonske i čelične konstrukcije.

4

Sasvim je moguće oblikovati posebne filmove na metalnim proizvodima elektrokemijskom ili kemijskom obradom kako bi ih zaštitili od hrđanja. Najčešće se stvaraju fosfatni i oksidni filmovi (opet se moraju uzeti u obzir odredbe SNiP-a, budući da su zaštitni mehanizmi za takve spojeve različiti za različite proizvode).

Fosfatni filmovi prikladni su za anti- zaštita od korozije obojeni i željezni metali. Bit ovog procesa je uroniti proizvode u otopinu cinka, željeza ili mangana s kiselim solima fosfora zagrijanu na određenu temperaturu (oko 97 stupnjeva). Dobiveni film idealan je za nanošenje sastava boje i laka na njega.

Imajte na umu da sam fosfatni sloj nema dug vijek trajanja. Nisko je elastičan i potpuno lomljiv. Fosfatiranje se koristi za zaštitu dijelova koji rade na visokim temperaturama ili u slanoj vodi (na primjer, morskoj).

Oksidne zaštitne folije također se koriste u ograničenoj mjeri. Dobivaju se preradom metala u otopinama lužina pod utjecajem struje. Dobro poznata otopina za oksidaciju je kaustična soda (četiri posto). Operacija dobivanja oksidnog sloja često se naziva modrenje, budući da se na površini čelika s niskim i visokim udjelom ugljika film odlikuje lijepom crnom bojom.

Oksidacija se provodi u situacijama kada početni geometrijski parametri moraju ostati nepromijenjeni. Oksidni sloj obično se nanosi na precizne instrumente i malokalibarsko oružje. Debljina takvog filma u većini slučajeva ne prelazi jedan i pol mikrona.

Ostale metode zaštite od korozije anorganskim premazima:

5

Ako su metalni proizvodi polarizirani, stopa hrđanja uzrokovana elektrokemijskim čimbenicima može se značajno smanjiti. Elektrokemijski zaštita od korozije postoje dvije vrste:

• anodni;
• katoda

Anodna tehnologija je prikladna za materijale od:

• legure (visokolegirane) na bazi željeza;
• s niskom razinom dopinga;
• ugljični čelici.

Suština tehnike anodne zaštite je jednostavna: metalni proizvod kojem je potrebno dati antikorozivna svojstva spaja se na katodni protektor ili na “plus” (vanjskog) izvora struje. Ovaj postupak smanjuje stopu hrđanja za nekoliko tisuća puta. Elementi i spojevi s visokim pozitivnim potencijalom (olovo, platina, olovni dioksid, platinirani mjed, tantal, magnetit, ugljik i drugi) mogu djelovati kao katodni protektor.

Anodna zaštita od korozije bit će učinkovita samo ako uređaj za obradu konstrukcije ispunjava sljedeće zahtjeve:

• na njemu nema zakovica;
• zavarivanje svih elemenata izvedeno je najkvalitetnije;
• pasivizacija metala provodi se u tehnološkom okruženju;
• broj praznina i pukotina je minimalan (ili ih nema).

Opisana vrsta elektrokemijske zaštite nije sigurna zbog opasnosti od aktivnog anodnog otapanja struktura tijekom prekida napajanja strujom. S tim u vezi, provodi se samo kada postoji poseban sustav za praćenje provedbe svih predviđenih tehnološka shema operacije.

Katodna zaštita, koja je prikladna za metale koji nisu skloni pasivizaciji, smatra se češćom i manje opasnom. Ova metoda uključuje povezivanje strukture s negativnim potencijalom elektrode ili s "minusom" izvora struje. Katodna zaštita koristi se za sljedeće vrste opreme:

• spremnici i aparati (njihovi unutarnji dijelovi) koji se koriste u kemijskim postrojenjima;
• bušilice, kablovi, cjevovodi i druge podzemne strukture;
• elementi obalnih objekata koji dolaze u dodir sa slanom vodom;
• mehanizmi izrađeni od legura s visokim udjelom kroma i bakra.

Anoda u ovom slučaju je ugljen, lijevano željezo, metalni otpad, grafit, čelik.

6

Na proizvodna poduzeća Korozija se može uspješno riješiti modificiranjem sastava agresivne atmosfere u kojoj rade metalni dijelovi i strukture. Postoje dvije mogućnosti za smanjenje agresivnosti okoliša:

• uvođenje inhibitora korozije u njega;
• uklanjanje iz okoline onih spojeva koji uzrokuju koroziju.

Inhibitori se obično koriste u rashladnim sustavima, spremnicima, kupkama za dekapiranje, raznim spremnicima i drugim sustavima u kojima korozivna okolina ima približno konstantan volumen. Usporivači se dijele na:

• organski, anorganski, hlapljivi;
• anodni, katodni, mješoviti;
• rad u alkalnim, kiselim, neutralnim sredinama.

Ispod su najpoznatiji i najčešće korišteni inhibitori korozije koji zadovoljavaju zahtjeve SNiP-a za različite proizvodne pogone:

• kalcijev bikarbonat;
• borati i polifosfati;
• bikromati i kromati;
• nitriti;
• organski moderatori (višebazični alkoholi, tioli, amini, amino alkoholi, aminokiseline s polikarboksilnim svojstvima, hlapljivi spojevi "IFKHAN-8A", "VNH-L-20", "NDA").

Ali možete smanjiti agresivnost korozivne atmosfere koristeći sljedeće metode:

• usisavanje;
• neutralizacija kiselina pomoću kaustične sode ili vapna (gašenog);
• odzračivanje za uklanjanje kisika.

Kao što vidite, danas postoji mnogo načina zaštite metalne konstrukcije i proizvoda. Važno je samo pravilno odabrati optimalnu opciju za svaki pojedini slučaj, a tada će dijelovi i konstrukcije od čelika i lijevanog željeza služiti jako, jako dugo.

7

Željeli bismo vrlo kratko pregledati podatke SNiP-a koji opisuju zahtjeve za zaštitu od hrđe građevinskih konstrukcija (aluminij, metal, čelik, armirani beton i druge). Daju preporuke o korištenju različitih metoda antikorozivne zaštite.

SNiP 2.03.11 osigurava zaštitu površina građevinskih konstrukcija na sljedeće načine:

• impregnacija (vrsta brtvljenja) s materijalima s povećanom kemijskom otpornošću;
• lijepljenje filmskim materijalima;
• korištenje raznih boja, mastika, oksida i metaliziranih premaza.

Zapravo, ovi SNiP omogućuju vam korištenje svih metoda koje smo opisali za zaštitu metala od hrđe. Ujedno, pravilnikom se propisuje sastav određene zaštitne opreme ovisno o okruženju u kojem se građevni objekt nalazi. S ovog gledišta sredine mogu biti: umjereno, slabo i visoko agresivne, kao i potpuno neagresivne. Također je u SNiP-u prihvaćeno podijeliti medije na biološki i kemijski aktivne, čvrste, tekuće i plinovite.

Uvod.

1.1 Pojam korozije.

Značajke i suština korozijskih procesa.

2.1 Klasifikacija korozivnih sredina.

2.2 Brzina korozije.

2.3 Osnove teorije korozije.

2.4 Klasifikacija procesa korozije:

prema vrsti uništenja;

po mehanizmu:

Kemijska korozija;

Elektrokemijska korozija.

Metode zaštite od korozije.

3.1 Legiranje

3.2 Zaštitne folije

3.3 Primeri i fosfatiranje

3.4 Elektrokemijska zaštita

3.5 Silikatne prevlake

3.6 Cementni premazi

3.7 Metalne prevlake

3.8 Inhibitori

Nanošenje antikorozivnih zaštitnih premaza

Zaključak

Popis korištene literature

UVOD

Koncept korozije

Pojam korozija dolazi od latinske riječi korodere, što znači nagrizati, uništavati.

korozija je spontani proces razaranja materijala i proizvoda od njih pod kemijskim utjecajem okoline.

Korozija metala – uništavanje metala uslijed fizikalnih i kemijskih učinaka vanjsko okruženje, u kojem metal prelazi u oksidirano (ionsko) stanje i gubi svoja inherentna svojstva.

U slučajevima kada je potrebna oksidacija metala za provođenje bilo kojeg tehnološki proces, izraz "korozija" ne bi se trebao koristiti. Na primjer, ne možemo govoriti o koroziji topljive anode u galvanskoj kupelji, budući da anoda mora oksidirati, šaljući svoje ione u otopinu, da bi došlo do željenog procesa. Također je nemoguće govoriti o koroziji aluminija tijekom aluminotermalnog procesa. Ali fizikalna i kemijska bit promjena koje se događaju s metalom u svim takvim slučajevima je ista: metal je oksidiran.

Značajke i suština korozijskih procesa

Klasifikacija korozivnih sredina

Okolina u kojoj metal korodira (nagriza) naziva se korozivna odn agresivno okruženje. Prema stupnju utjecaja na metale korozivna okruženja mogu se podijeliti na:

• neagresivan;
• blago agresivan;
• umjereno agresivan;
• visoko agresivan.

Da bi se odredio stupanj agresivnosti okoliša tijekom atmosferske korozije, potrebno je uzeti u obzir radne uvjete metalnih konstrukcija zgrada i građevina. Stupanj agresivnosti okoline u odnosu na konstrukcije unutar grijanih i negrijanih zgrada, zgrada bez zidova i stalno prozračenih zgrada određen je mogućnošću kondenzacije vlage, kao i temperaturno-vlažnim uvjetima te koncentracijom plinova i prašine u unutrašnjosti. zgrada. Stupanj agresivnosti okoliša u odnosu na objekte na otvorenom koji nisu zaštićeni od izravnog izlaganja padalinama određen je klimatskim pojasom i koncentracijom plinova i prašine u zraku. Uzimajući u obzir utjecaj meteoroloških čimbenika i agresivnost plinova, razvijena je klasifikacija stupnja agresivnosti okoliša u odnosu na građevinske metalne konstrukcije. Uzimajući u obzir utjecaj meteoroloških čimbenika i agresivnost plinova, razvijena je klasifikacija stupnja agresivnosti okoliša u odnosu na građevinske metalne konstrukcije, koji su prikazani u tablici:

Dakle, zaštita metalnih konstrukcija od korozije određena je agresivnošću njihovih radnih uvjeta. Najpouzdaniji zaštitni sustavi za metalne konstrukcije su premazi od aluminija i cinka.

Stopa korozije

Brzina korozije metala i metalnih prevlaka u atmosferskim uvjetima određena je složenim utjecajem niza čimbenika: prisutnosti faznih i adsorpcijskih filmova vlage na površini, onečišćenja zraka korozivnim tvarima, promjena temperature zraka i metala, stvaranje proizvoda korozije i tako dalje.

Procjena i proračun brzine korozije treba se temeljiti na uzimanju u obzir trajanja i korozivnog učinka materijala najagresivnijih čimbenika na metal.

Ovisno o čimbenicima koji utječu na brzinu korozije, preporučljivo je podijeliti radne uvjete metala koji su izloženi atmosferskoj koroziji kako slijedi:

1. Zatvoreni prostori s unutarnjim izvorima topline i vlage (grijane prostorije);
2. Zatvoreni prostori bez unutarnjih izvora topline i vlage (negrijane prostorije);
3. Otvorena atmosfera.

Osnove teorije korozije

Svaki proces korozije je višefazni.

1. Dovod korozivnog medija ili njegovih pojedinačnih komponenti na metalnu površinu.
2. Interakcija okoline s metalom.
3. Potpuno ili djelomično uklanjanje proizvoda s metalne površine (u volumen tekućine, ako je medij tekući).

Većina metala (osim zlata, srebra, platine, bakra) nalazi se u prirodi u ionskom stanju: oksidi, sulfidi, karbonati i tako dalje i obično se nazivaju rudama. Ionsko stanje je povoljnije; karakterizira ga niža unutarnja energija. To je vidljivo u proizvodnji metala iz ruda i njihovoj koroziji. Apsorbirana energija tijekom redukcije metala iz spojeva pokazuje da slobodnog metala ima više visoka energija nego metalna veza. To dovodi do činjenice da metal u dodiru s korozivnom okolinom teži prijeći u energetski povoljno stanje s manjom rezervom energije. Primarni uzrok korozije metala je termodinamička nestabilnost metala u danom okruženju.

Podjela korozijskih procesa

Po vrsti uništenja

Prema vrsti razaranja korozija može biti kontinuirana i lokalna.

Kada je oštećenje od korozije ravnomjerno raspoređeno po cijeloj površini metala, naziva se korozija uniforma ili čvrsta. Ne predstavlja opasnost za konstrukcije i aparate, posebno u slučajevima kada gubitak metala ne prelazi tehnički opravdane norme. Njegove se posljedice relativno lako mogu uzeti u obzir.

Ako je značajan dio metalne površine bez korozije, a potonja je koncentrirana u pojedinim područjima, tada se naziva lokalni. Mnogo je opasnije, iako gubici metala mogu biti mali. Njegova opasnost leži u činjenici da smanjenjem čvrstoće pojedinih dijelova oštro smanjuje pouzdanost konstrukcija, konstrukcija i uređaja. Lokalnu koroziju pogoduju morska voda i otopine soli, posebice halogenidi: natrijev klorid, kalcij, magnezij. Osobito ozbiljni problemi povezani su s natrijevim kloridom koji se zimi posipa po cestama i nogostupima kako bi se uklonio snijeg i led. U prisutnosti soli, one se tope, a dobivene otopine teku u kanalizacijske cijevi. Soli su aktivatori korozije i dovode do ubrzanog uništavanja posebice metala Vozilo i podzemne komunikacije. Procjenjuje se da u Sjedinjenim Državama korištenje soli u tu svrhu dovodi do gubitaka od 2 milijarde dolara godišnje zbog korozije motora i 0,5 milijardi dolara u dodatnim popravcima cesta, podzemnih autocesta i mostova. Razlog korištenja natrijevog klorida je njegova jeftinost. Trenutno postoji samo jedan izlaz - pravodobno ukloniti snijeg i odvesti ga na odlagališta. Ekonomski je to više nego opravdano.

Ulcerativni(u obliku mrlja različite veličine) , rupičasta, pukotinska, kontaktna, interkristalna korozija- najčešće vrste lokalne korozije koje se susreću u praksi. Točka je jedna od najopasnijih. Sastoji se od stvaranja prolaznih lezija, to jest, točkastih šupljina - koštice.

Korozijsko pucanje nastaje kada je metal istodobno izložen agresivnom okruženju i mehaničkom naprezanju. U metalu se pojavljuju transgranularne pukotine, koje često dovode do potpunog uništenja proizvoda.

Po mehanizmu

Na temelju mehanizma procesa korozije razlikuju se dvije glavne vrste korozije: kemijska i elektrokemijska. Teško je, a ponekad i nemoguće, striktno odvojiti jednu vrstu od druge.

Pod, ispod kemijska korozija podrazumijevaju interakciju metalne površine s okolinom, koja nije popraćena pojavom elektrokemijskih (elektrodnih) procesa na faznoj granici. Temelji se na reakciji između metala i agresivnog reagensa. Ova vrsta korozije javlja se općenito ravnomjerno po cijeloj površini metala. U tom smislu, kemijska korozija je manje opasna od elektrokemijske korozije.

Primjeri kemijske korozije su hrđanje željeza i patina bronce. U industrijska proizvodnja metali se često zagrijavaju do visokih temperatura. U takvim uvjetima ubrzava se kemijska korozija. Mnogi ljudi znaju da prilikom valjanja vrućih komada metala nastaje kamenac. Ovo je tipičan proizvod kemijske korozije.

Utvrđeno je da koroziju željeza pospješuje prisutnost sumpora u njemu. Antikni predmeti od željeza otporni su na koroziju upravo zahvaljujući niskom sadržaju sumpora u ovom željezu. Sumpor se u željezu obično nalazi u obliku sulfida FeS i drugih. Tijekom procesa korozije dolazi do razgradnje sulfida uz oslobađanje sumporovodika H 2 S, koji je katalizator korozije željeza.

Mehanizam kemijske korozije svodi se na reaktivnu difuziju atoma ili iona metala kroz postupno sve deblji film produkata korozije (primjerice kamenac) i protudifuziju atoma ili iona kisika. Prema suvremenim pogledima, ovaj proces ima ionsko-elektronički mehanizam, sličan procesima električne vodljivosti u ionskim kristalima.

Osobito raznoliki procesi kemijske korozije odvijaju se u razne industrije. U atmosferi vodika, metana i drugih ugljikovodika, ugljičnog monoksida (II), sumporovodika, klora, u kiselom okruženju, kao i u rastaljenim solima i drugim tvarima, događaju se specifične reakcije koje uključuju materijal aparata i jedinica u kojima provodi se kemijski proces. Zadatak stručnjaka pri projektiranju reaktora je odabrati metal ili leguru koja bi bila najotpornija na komponente kemijskog procesa.

Gotovo najviše važan izgled kemijska korozija je međudjelovanje metala na visokim temperaturama s kisikom i drugim plinovitim aktivnim medijima (HS, SO, halogeni, vodena para, CO). Nazivaju se i slični procesi kemijske korozije metala pri povišenim temperaturama plinska korozija. Mnogi kritični dijelovi inženjerskih konstrukcija ozbiljno su uništeni plinskom korozijom (lopatice plinske turbine, mlaznice raketni motori, električni grijaći elementi, rešetke za rešetke, armature za peć). Veliki gubici od plinske korozije (metalni otpad) uzrokovani su metalurška industrija. Otpornost na plinsku koroziju povećava se uvođenjem raznih aditiva (kroma, aluminija, silicija) u sastav legure. Dodaci aluminija, berilija i magnezija bakru povećavaju njegovu otpornost na plinsku koroziju u oksidirajućim sredinama. Za zaštitu željeznih i čeličnih proizvoda od plinske korozije, površina proizvoda je presvučena aluminijem (alitizacija).

Pod, ispod elektrokemijska korozija podrazumijevaju proces interakcije metala s elektrolitima u obliku vodenih otopina, rjeđe s nevodenim elektrolitima, na primjer, s nekim organskim elektrovodljivim spojevima ili bezvodnim rastaljenim solima na povišenim temperaturama.

Razmotrimo dijagram ovog procesa. Njegova složenost leži u činjenici da se na istoj površini istovremeno odvijaju dva procesa suprotna po svom kemijskom značenju: oksidacija metala i redukcija oksidansa. Oba se procesa moraju odvijati konjugirano kako bi se održala jednakost u broju elektrona koje je metal predao i dodao oksidacijskom sredstvu po jedinici vremena. Samo u tom slučaju može doći do stacionarnog stanja. Na primjer, interakcija metala s kiselinama odvija se prema ovom principu:

Zn + 2HCl Zn +2Cl +H

Ova ukupna reakcija sastoji se od dva čina:

Zn Zn + 2e

Elektrokemijska korozija često je povezana s prisutnošću nasumičnih nečistoća ili posebno uvedenih aditiva za legiranje u metalu.

Mnogi su kemičari u jednom trenutku bili zbunjeni činjenicom da ponekad reakcija

Zn + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + H 2

ne curi. Utvrđeno je da je u takvoj situaciji potrebno dodati malo bakrenog (II) sulfata (bakrenog sulfata) u otopinu. U tom slučaju, bakar će se osloboditi na površini cinka.

CaSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cu

a vodik će se početi brzo razvijati. Objašnjavajući ovaj fenomen 1830. godine, švicarski kemičar A. de la Rive stvorio je prvu elektrokemijsku teoriju korozije.

Godine 1800., nedugo nakon što je Talijan L. Galvani otkrio elektrokemijski fenomen, njegov sunarodnjak A. Volta konstruirao je izvor električna struja- galvanski element koji je čovječanstvu otvorio eru električne energije. U jednoj izvedbi, izvor se sastojao od naizmjeničnih bakrenih i cinkovih diskova odvojenih poroznim materijalom i natopljenih u otopini soli. Ovisno o broju diskova, dobiva se struja različite jakosti. Kada se bakar taloži na površinu cinka, dobiva se kratkospojeni element. U njemu je cink anoda, a bakar katoda. Budući da je bakar u kontaktu s cinkom i oba su metala okružena otopinom elektrolita, voltaična ćelija je "uključena". Cink u obliku iona Zn 2+ prelazi u otopinu sumporne kiseline, a dva elektrona koja preostanu od svakog atoma teku prema elektropozitivnijem metalu - bakru:

Zn = Zn 2+ + 2e –

Ioni vodika prilaze bakrenoj anodi, prihvaćaju elektrone i pretvaraju se u atome vodika, a zatim u molekule vodika:

H + + e (Cu) = H

Tako se tokovi iona razdvajaju i uz višak kiseline proces se nastavlja dok se sav cink ne otopi.

Dakle, procesi elektrokemijske korozije odvijaju se prema zakonima elektrokemijske kinetike, pri čemu se cjelokupna reakcijska reakcija može podijeliti na sljedeće, uglavnom neovisne, elektrodne procese:

• anodni proces- prijelaz metala u otopinu u obliku iona (u vodenim otopinama, obično hidratiziranim) ostavljajući ekvivalentan broj elektrona u metalu;
• Do proces atoma- asimilacija viška elektrona koji se pojavljuju u metalu pomoću depolarizatora.

Postoji korozija vodikom, kisikom ili oksidativna depolarizacija. U prisutnosti plinovitog kisika u otopini i nemogućnosti procesa korozije s depolarizacijom vodika, glavnu ulogu depolarizatora ima kisik. Korozijski procesi u kojima se katodna depolarizacija provodi kisikom otopljenim u elektrolitu nazivaju se korozijskim procesima metala s depolarizacija kisika. Ovo je najčešći tip korozije metala u vodi, u neutralnim pa čak i blago kiselim otopinama soli morska voda, u zemlji, u zračnoj atmosferi.

Opća shema depolarizacije kisika svodi se na redukciju molekularnog kisika u hidroksidni ion:

O + 4e +2HO 4OH

Metalna korozija s depolarizacijom kisika u većini praktičnih slučajeva javlja se u elektrolitima u kontaktu s atmosferom, čiji je parcijalni tlak kisika 0,21 atm.

Svaki proces s depolarizacijom kisika uključuje sljedeće sekvencijalne faze.

1. Otapanje kisika u elektrolitu.
2. Prijenos otopljenog kisika u otopini elektrolita (difuzijom ili miješanjem).
3. Prijenos kisika kao rezultat kretanja elektrolita.
4. Prijenos kisika u difuzijskom sloju elektrolita ili u filmu produkata korozije metala na katodna područja površine.
5. Ionizacija kisika:

U stvarnim uvjetima korozije metala najteže faze procesa su:

1. Reakcija ionizacije kisika na katodi. Rezultirajuća polarizacija naziva se prenapon kisika. Kažu da se proces odvija pod kinetičkom kontrolom.
2. Difuzija kisika na katodu ili difuzijski prenapon. U ovom slučaju se kaže da je proces kontroliran difuzijom.

Mogu postojati slučajevi kada obje faze - ionizacija kisika i difuzija kisika - utječu na proces. Zatim govore o kinetičkoj kontroli difuzije.

Bit prve elektrokemijske teorije bila je da nečistoće u metalima stvaraju mikrogalvanske ćelije u kojima elektroni teku od anode prema katodnim mjestima. Budući da su katodni i anodni procesi odvojeni na površini, odvojeni su i suprotni tokovi iona, atoma i molekula. Odvojeni tokovi ne interferiraju jedni s drugima, zbog čega se proces korozije odvija brže nego u slučaju mikronaponskih ćelija.

Naravno, danas teorije o elektrokemijskoj koroziji izgledaju mnogo naprednije. Temelje se na brojnim eksperimentalnim činjenicama i izražene su u matematičkom obliku.

Razlikuju se sljedeće: vrste elektrokemijske korozije, koji imaju najvažniji praktični značaj.

1. Korozija u elektrolitima. Ova vrsta uključuje koroziju u prirodnim vodama (morskim i slatkim), kao i različite vrste korozija u tekućim medijima. Ovisno o prirodi okoliša, postoje:

A) kiselo;

b) alkalni;

V) fiziološka otopina;

G) morska korozija.

Prema uvjetima izloženosti tekućeg medija metalu, ova vrsta korozije također se karakterizira kao:

• Korozija potpunog uranjanja;
• s nepotpunim uranjanjem;
• s promjenjivom uronjenošću.

Svaki od ovih podtipova ima svoje karakteristične značajke.

2 . Korozija tla (zemne, podzemne).- izloženost metala tlu, koje u smislu korozije treba smatrati nekom vrstom elektrolita. Karakteristična značajka podzemna elektrokemijska korozija je velika razlika u brzini isporuke kisika (glavni depolarizator) na površinu podzemnih struktura u različitim tlima (desetke tisuća puta). Značajnu ulogu u koroziji u tlu ima formiranje i funkcioniranje makrokorozijskih parova zbog neravnomjernog prozračivanja pojedinih dijelova konstrukcije, kao i prisutnost lutajućih struja u tlu. U nekim slučajevima na brzinu elektrokemijske korozije u podzemnim uvjetima značajno utječe i razvoj bioloških procesa u tlu.

3. Atmosferska korozija- korozija metala u atmosferskim uvjetima, kao i svaki vlažni plin; uočeni pod kondenzacijom vidljivi slojevi vlage na metalnoj površini ( mokra atmosferska korozija) ili ispod najtanjih nevidljivih adsorpcijskih slojeva vlage ( mokra atmosferska korozija). Značajka atmosferske korozije je jaka ovisnost njezine brzine i mehanizma o debljini sloja vlage na površini metala ili stupnju vlažnosti nastalih produkata korozije.

4. Korozija pod mehaničkim utjecajem. Brojni inženjerski objekti koji rade kako u tekućim elektrolitima tako iu atmosferskim i podzemnim uvjetima podložni su ovoj vrsti razaranja. Najčešći tipovi takvog uništavanja su:

• Korozijsko pucanje; To je karakterizirano stvaranjem pukotina, koje se mogu širiti ne samo interkristalno, već i transkristalno. Primjer takvog razaranja je alkalna krtost kotlova, sezonsko pucanje mesinga, kao i pucanje nekih konstrukcijskih legura visoke čvrstoće.
• Zamor od korozije, uzrokovane izlaganjem korozivnom okruženju i izmjeničnim ili pulsirajućim mehaničkim naprezanjima. Ovu vrstu loma karakterizira i stvaranje inter- i transgranularnih pukotina. Razaranje metala uslijed zamora od korozije događa se tijekom rada različitih inženjerskih konstrukcija (vratila propeleri, opruge za automobile, užad, šipke za dubinske pumpe, hlađeni valjci valjaonica itd.).
• Korozivna kavitacija, što je obično posljedica snažnog mehaničkog djelovanja korozivne sredine na metalnu površinu. Takav korozijsko-mehanički učinak može dovesti do vrlo snažnog lokalnog razaranja metalnih konstrukcija (na primjer, za propelere morskih plovila). Mehanizam razaranja od korozijske kavitacije blizak je razaranju od površinskog korozijskog zamora.
• Korozija erozija, uzrokovan mehaničkim abrazivnim učinkom drugog čvrstog tijela u prisutnosti korozivne okoline ili izravnim abrazivnim učinkom same korozivne okoline. Taj se fenomen ponekad naziva i korozivna abrazija ili fretting korozija.

METODE ZAŠTITE OD KOROZIJE

Problem zaštite metala od korozije pojavio se gotovo na samom početku njihove uporabe. Ljudi su pokušavali zaštititi metale od atmosferskih utjecaja pomoću masti, ulja, a kasnije i premazima drugim metalima, a prije svega topljivim kositrom. U djelima starogrčkog povjesničara Herodota (5. st. pr. Kr.) već se spominje upotreba kositra za zaštitu željeza od korozije

Zadaća kemičara bila je i ostala razjasniti bit pojava korozije, razviti mjere koje sprječavaju ili usporavaju njezino napredovanje. Korozija metala odvija se u skladu sa zakonima prirode i stoga se ne može potpuno eliminirati, već se može samo usporiti.

Ovisno o prirodi korozije i uvjetima pod kojima se javlja, razne metode zaštita. Odabir jedne ili druge metode određen je njezinom učinkovitošću u određenom slučaju, kao i ekonomskom izvedivošću.

Legiranje

Postoji način za smanjenje metalne korozije, koji se ne može striktno klasificirati kao zaštita. Ova metoda je proizvodnja legura, koja se zove doping. Trenutno je veliki broj nehrđajućih čelika stvoren dodavanjem nikla, kroma, kobalta itd. u željezo. Takvi čelici doista ne hrđaju, ali dolazi do korozije njihove površine, iako malom brzinom. Pokazalo se da se pri korištenju aditiva za legiranje otpornost na koroziju naglo mijenja. Utvrđeno je pravilo, nazvano Tammanovo pravilo, prema kojem se uočava nagli porast otpornosti željeza na koroziju s uvođenjem aditiva za legiranje u količini od 1/8 atomskog udjela, odnosno jednog atoma legirajući aditiv na osam atoma željeza. Smatra se da s ovakvim omjerom atoma dolazi do njihovog uređenog rasporeda u kristalnoj rešetki krute otopine, što otežava koroziju.

Zaštitne folije

Jedan od najčešćih načina zaštite metala od korozije je nanošenje na njihovu površinu zaštitne folije : lak, boja, emajl, drugi metali. Premazi boja i lakova najdostupniji su širokom krugu ljudi. Lakovi i boje imaju nisku propusnost plina i pare i vodoodbojna svojstva, pa onemogućuju pristup metalnoj površini vode, kisika i agresivnih komponenti sadržanih u atmosferi. Premazivanje metalne površine slojem boje ne uklanja koroziju, već joj samo služi kao prepreka, što znači da samo usporava proces korozije. Iz tog razloga važno ima kvalitetu premaza - debljinu sloja, poroznost, ujednačenost, propusnost, sposobnost bubrenja u vodi, snagu prianjanja. Kvaliteta premaza ovisi o temeljitosti pripreme površine i načinu nanošenja zaštitnog sloja. Kamenac i hrđa moraju se ukloniti s površine metala koji se premazuje. Inače će spriječiti dobro prianjanje premaza na metalnu površinu. Loša kvaliteta premaza često je povezana s povećanom poroznošću. Često se javlja tijekom stvaranja zaštitnog sloja kao rezultat isparavanja otapala i uklanjanja proizvoda otvrdnjavanja i razaranja (tijekom starenja filma). Stoga se obično preporuča nanošenje ne jednog debelog sloja, već nekoliko tankih slojeva premaza. U mnogim slučajevima povećanje debljine premaza dovodi do slabljenja prianjanja zaštitnog sloja na metal. Zračne šupljine i mjehurići uzrokuju veliku štetu. Nastaju kada je kvaliteta presvlačenja loša.

Kako bi se smanjila mogućnost vlaženja vodom, premazi boja i lakova ponekad se zaštićuju spojevima voska ili organosilicijevim spojevima. Za zaštitu od atmosferske korozije najučinkovitiji su lakovi i boje. U većini slučajeva neprikladni su za zaštitu podzemnih građevina i građevina, jer je teško spriječiti mehanička oštećenja zaštitnih slojeva pri dodiru s tlom. Iskustvo pokazuje da je životni vijek premaza boja i lakova u ovim uvjetima kratak. Pokazalo se mnogo praktičnijim koristiti debeloslojne premaze od ugljenog katrana (bitumena).

U nekim slučajevima pigmenti boje također djeluju kao inhibitori korozije (o inhibitorima će biti riječi kasnije). Takvi pigmenti uključuju kromate stroncija, olova i cinka (SrCrO 4, PbCrO 4, ZnCrO 4).

Primeri i fosfatiranje

Primeri se često nanose ispod sloja boje. Pigmenti uključeni u njegov sastav također moraju imati inhibitorna svojstva. Kako voda prolazi kroz temeljni sloj, otapa dio pigmenta i postaje manje korozivna. Među pigmentima koji se preporučuju za tlo, olovo olovo Pb 3 O 4 prepoznato je kao najučinkovitije.

Umjesto temeljnog premaza, metalna površina se ponekad fosfatira. Da biste to učinili, otopine ortofosfata željeza (III), mangana (II) ili cinka (II), koje sadrže samu ortofosfornu kiselinu H 3 PO 4, nanose se na čistu površinu četkom ili raspršivačem. U tvorničkim uvjetima fosfatiranje se provodi na 99-97 0 C tijekom 30-90 minuta. Stvaranje fosfatnog premaza pridonosi otapanje metala u smjesi za fosfatiranje i oksidi koji ostaju na njegovoj površini.

Razvijeno je nekoliko metoda za fosfatiranje površine čeličnih proizvoda. razne droge. Većina ih se sastoji od mješavine mangana i željeznih fosfata. Možda je najčešći pripravak majef - mješavina mangan dihidrogenfosfata Mn(H 2 PO 4) 2, željeza Fe(H 2 PO 4) 2 i slobodne fosforne kiseline. Naziv lijeka sastoji se od prvih slova komponenti smjese. Majef je izgledom fino kristalni bijeli prah s omjerom mangana i željeza od 10:1 do 15:1. Sastoji se od 46-52% P 2 O 5; ne manje od 14% Mn; 0,3-3% Fe. Prilikom fosfatiranja s majeufom, čelični proizvod se stavlja u njegovu otopinu, zagrijanu na oko sto stupnjeva. U otopini se željezo otapa s površine uz oslobađanje vodika, a na površini se stvara gusti, postojani i slabo topljivi u vodi zaštitni sloj sivo-crnih fosfata mangana i željeza. Kada debljina sloja dosegne određenu vrijednost, daljnje otapanje željeza prestaje. Fosfatni film štiti površinu proizvoda od taloženja, ali nije vrlo učinkovit protiv otopina soli, pa čak i protiv otopina slabih kiselina. Dakle, fosfatni film može poslužiti samo kao temeljni premaz za sekvencijalno nanošenje organskih zaštitnih i dekorativnih premaza - lakova, boja, smola. Proces fosfatiranja traje 40-60 minuta. Da bi se ubrzao, otopini se dodaje 50-70 g/l cinkovog nitrata. U ovom slučaju, vrijeme se smanjuje za 10-12 puta.

Elektrokemijska zaštita

U proizvodnim uvjetima koristi se i elektrokemijska metoda - obrada proizvoda izmjeničnom strujom u otopini cink-fosfata pri gustoći struje od 4 A/dm 2 i naponu od 20 V i pri temperaturi od 60-70 0 C. Fosfat premazi su mreža metalnih fosfata čvrsto priljubljenih uz površinu. Fosfatni premazi sami po sebi ne pružaju pouzdanu zaštitu od korozije. Uglavnom se koriste kao podloga za bojanje, osiguravajući dobro prianjanje boje na metal. Osim toga, fosfatni sloj smanjuje oštećenja od korozije uzrokovana stvaranjem ogrebotina ili drugih nedostataka.

Silikatne prevlake

Za zaštitu metala od korozije koriste se staklasti i porculanski emajli, čiji koeficijent toplinskog rastezanja treba biti približan koeficijentu metala koji se premazuju. Emajliranje se provodi nanošenjem vodene suspenzije na površinu proizvoda ili suhim raspršivanjem. Prvo se na očišćenu površinu nanosi temeljni sloj i peče u peći. Zatim se nanosi sloj gornjeg emajla i pečenje se ponavlja. Najčešće staklaste cakline su prozirne ili kaljene. Njihove komponente su SiO 2 (glavna masa), B 2 O 3, Na 2 O, PbO. Osim toga, uvode se pomoćni materijali: oksidanti za organske nečistoće, oksidi koji pospješuju prianjanje cakline na površinu cakline, sredstva za zamućivanje i boje. Materijal za caklinu dobiva se spajanjem izvornih komponenti, njihovim mljevenjem u prah i dodatkom 6-10% gline. Emajlirani premazi prvenstveno se nanose na čelik, ali i na lijevano željezo, bakar, mesing i aluminij.

Emajli imaju visoka zaštitna svojstva, što je posljedica njihove nepropusnosti za vodu i zrak (plinove) čak i pri dužem kontaktu. Njihovo važna kvaliteta ima visoku otpornost na povišene temperature. Glavni nedostaci caklinskih premaza uključuju osjetljivost na mehaničke i toplinske udare. Uz dugotrajnu uporabu, na površini premaza cakline može se pojaviti mreža pukotina, što omogućuje pristup vlage i zraka metalu, zbog čega počinje korozija.

Cementne obloge

Cementni premazi koriste se za zaštitu vodovodnih cijevi od lijevanog željeza i čelika od korozije. Budući da su koeficijenti toplinske ekspanzije Portland cementa i čelika bliski, prilično se široko koristi za ove svrhe. Nedostatak premaza od portland cementa je isti kao i kod caklinskih premaza - velika osjetljivost na mehaničke udare.

Metalni premaz

Uobičajen način zaštite metala od korozije je njihovo premazivanje slojem drugih metala. Sami pokrovni metali korodiraju malom brzinom, jer su prekriveni gustim oksidnim filmom. Sloj premaza nanosi se različitim metodama:

• vruća prevlaka - kratkotrajno uranjanje u kupku rastaljenog metala;
• galvanizacija – elektrotaloženje iz vodenih otopina elektrolita;
• metalizacija - raspršivanje;
• difuzijski premaz - obrada prašcima na povišenim temperaturama u posebnom bubnju;
• pomoću reakcije plinske faze, na primjer:

3CrCl 2 + 2Fe 1000 ‘C 2FeCl 3 + 3Cr (u talini sa željezom).

Postoje i drugi načini nanošenja metalnih premaza. Na primjer, varijacija metode difuzije je uranjanje proizvoda u rastaljeni kalcijev klorid u kojem su otopljeni naneseni metali.

Kemijsko premazivanje metalnih premaza na proizvodima naširoko se koristi u proizvodnji. Proces galvanizacije je katalitički ili autokatalitički, a katalizator je površina proizvoda. Upotrijebljena otopina sadrži spoj primijenjenog metala i redukcijsko sredstvo. Budući da je katalizator površina proizvoda, otpuštanje metala događa se upravo na njemu, a ne u masi otopine. Trenutno su razvijene metode za kemijsko premazivanje metalnih proizvoda niklom, kobaltom, željezom, paladijem, platinom, bakrom, zlatom, srebrom, rodijem, rutenijem i nekim legurama na bazi ovih metala. Kao redukcijska sredstva koriste se hipofosfit i natrijev borohidrid, formaldehid i hidrazin. Naravno, kemijsko poniklavanje ne može nanijeti zaštitni sloj ni na jedan metal.

Metalni premazi se dijele u dvije skupine:

Otporan na koroziju;

Zaštitni.

Na primjer, za premazivanje legura na bazi željeza, prva skupina uključuje nikal, srebro, bakar, olovo i krom. Oni su elektropozitivniji u odnosu na željezo, odnosno u elektrokemijskom nizu napona metala nalaze se desno od željeza. U drugu skupinu spadaju cink, kadmij i aluminij. Oni su više elektronegativni u odnosu na željezo.

U svakodnevnom životu ljudi se najčešće susreću s premazima željeza s cinkom i kositrom. Željezni lim presvučen cinkom naziva se pocinčano željezo, a lim presvučen kositrom zove se bijeli lim. Prvi se u velikim količinama koristi za krovove kuća, a drugi se koristi za proizvodnju limenki. Po prvi put način pohranjivanja hrane u limenke predložio kuhar N.F. Gornji 1810. godine. Oba se željeza prvenstveno proizvode provlačenjem željeznog lima kroz talinu odgovarajućeg metala.

Metalni premazi štite željezo od korozije, a istovremeno održavaju kontinuitet. Ako je sloj premaza oštećen, korozija proizvoda se odvija još intenzivnije nego bez premaza. To se objašnjava radom željezno-metalne galvanske ćelije. Pukotine i ogrebotine ispunjavaju se vlagom, što rezultira stvaranjem otopina, ionskih procesa u kojima se olakšava elektrokemijski proces (korozija).

Inhibitori

Korištenje inhibitora jedan je od najučinkovitijih načina borbe protiv korozije metala u različitim agresivnim okruženjima. Inhibitori- to su tvari koje mogu u malim količinama usporiti protok kemijski procesi ili ih zaustaviti. Naziv inhibitor dolazi od latinske riječi inhibere, što znači obuzdati, zaustaviti. Prema podacima iz 1980. godine, broj inhibitora poznatih znanosti iznosio je više od pet tisuća. Inhibitori nacionalnom gospodarstvu daju znatne uštede.

Inhibicijski učinak na metale, prvenstveno čelik, imaju brojne anorganske i organske tvari, koje se često dodaju u okolinu koja uzrokuje koroziju. Inhibitori nastoje stvoriti vrlo tanak film na površini metala koji štiti metal od korozije.

Inhibitori prema H. ​​Fischeru mogu se grupirati na sljedeći način.

1) Oklop, odnosno pokrivanje površine metala tankim filmom. Film nastaje kao rezultat površinske adsorpcije. Kada su izloženi fizičkim inhibitorima, ne dolazi do kemijskih reakcija

2) Oksidirajuća sredstva (pasitivatori) kao što su kromati, uzrokuju stvaranje tijesno susjednog zaštitnog sloja oksida na površini metala, koji usporavaju anodni proces. Ovi slojevi nisu jako otporni čak i kada određenim uvjetima može se obnoviti. Učinkovitost pasivatora ovisi o debljini dobivenog zaštitnog sloja i njegovoj vodljivosti;

3) Katoda – povećanje prenapona katodnog procesa. Usporavaju koroziju u otopinama neoksidirajućih kiselina. Takvi inhibitori uključuju soli ili okside arsena i bizmuta.

Učinkovitost inhibitora uglavnom ovisi o uvjetima okoliša, tako da ne postoje univerzalni inhibitori. Njihov odabir zahtijeva istraživanje i testiranje.

Najčešće korišteni inhibitori su: natrijev nitrit, koji se dodaje npr. rashlađenim slanim otopinama, natrijevi fosfati i silikati, natrijev bikromat, razni organski amini, benzil sulfoksid, škrob, tanin itd. Budući da se inhibitori troše tijekom vremena, moraju se povremeno se dodaju u agresivnu okolinu. Količina inhibitora koja se dodaje agresivnim sredinama je mala. Na primjer, natrijev nitrit se dodaje u vodu u količini od 0,01-0,05%.

Inhibitori se odabiru ovisno o kiseloj ili alkalnoj prirodi okoliša. Na primjer, natrijev nitrit, koji se često koristi kao inhibitor, može se koristiti uglavnom u alkalnim sredinama i prestaje biti učinkovit čak iu blago kiselim sredinama.

Primjena antikorozivnih sredstava

zaštitni premazi

Za zaštitu opreme i građevinskih konstrukcija od korozije u domaćoj i stranoj antikorozivnoj tehnologiji koristi se veliki asortiman razni kemijski otporni materijali - lisnati i filmski polimerni materijali, biplastika, stakloplastika, karbon-grafit, keramika i drugi nemetalni kemijski otporni materijali.

Trenutno se uporaba polimernih materijala širi zbog njihovih vrijednih fizikalnih i kemijskih svojstava, niža specifična gravitacija i tako dalje.

Od velikog interesa za upotrebu u antikorozivnoj tehnologiji je novi kemijski otporan materijal - troska-sitall.

Značajne rezerve i niska cijena sirovine – metalurške troske – određuju ekonomska učinkovitost proizvodnja i uporaba keramike od troske.

Što se tiče fizikalno-mehaničkih svojstava i kemijske otpornosti, keramika od troske nije inferiorna u odnosu na glavne materijale otporne na kiseline (keramika, kameno lijevanje) koji se široko koriste u antikorozivnoj tehnologiji.

Među brojnim polimernim materijalima koji se u inozemstvu koriste u antikorozivnoj tehnologiji, značajno mjesto zauzimaju konstrukcijske plastike, kao i plastika od stakloplastike proizvedena na bazi raznih umjetnih smola i punila od stakloplastike.

Trenutačno kemijska industrija proizvodi značajan raspon materijala koji su vrlo otporni na različita agresivna okruženja. Posebno mjesto među ovim materijalima zauzimaju polietilen. Inertan je u mnogim kiselinama, alkalijama i otapalima, otporan na toplinu do temperatura od + 700 0 C i tako dalje.

Ostala područja korištenja polietilena kao kemijski otpornog materijala su premazivanje prahom i dupliciranje polietilena staklenim vlaknima. Široka uporaba polietilenskih premaza objašnjava se činjenicom da oni, budući da su među najjeftinijim, tvore premaze s dobrim zaštitnim svojstvima. Premazi se lako nanose na površinu različiti putevi, uključujući pneumatsko i elektrostatsko raspršivanje.

Također u antikorozivnoj tehnologiji posebna pažnja zaslužiti monolitni podovi na bazi sintetičkih smola. Visoka mehanička čvrstoća, kemijska otpornost, dekorativni izgled- sve te pozitivne osobine čine monolitne podove iznimno obećavajućim.

Proizvodi industrije boja i lakova Nalazi primjenu u raznim industrijama i građevinarstvu kao premazi otporni na kemikalije. Filmski premaz boje , koji se sastoji od slojeva temeljnog premaza, emajla i laka koji se sukcesivno nanose na površinu, a koristi se za antikorozivnu zaštitu konstrukcija zgrada i građevina (kosturnice, prečke, grede, stupovi, zidne ploče), kao i vanjske i unutarnje površine kapacitivnih tehnološka oprema, cjevovodi, plinski kanali, zračni kanali ventilacijskih sustava, koji tijekom rada nisu podložni mehaničkim utjecajima krutih čestica koje čine okoliš.

U U zadnje vrijeme velika se pozornost posvećuje dobivanju i korištenju kombinirani premazi , jer je u nekim slučajevima korištenje tradicionalnih metoda zaštite neekonomično. U pravilu se kao kombinirani premazi koriste pocinčavanje i bojanje. U ovom slučaju, premaz cinka djeluje kao temeljni premaz.

Primjena koja obećava guma na bazi butilne gume, koja se od guma na drugim osnovama razlikuje povećanom kemijskom otpornošću na kiseline i lužine, uključujući koncentrirane dušične i sumporne kiseline. Visoka kemijska otpornost guma na bazi butilne gume omogućuje njihovu širu primjenu u zaštiti kemijske opreme.

Ove metode imaju široku primjenu u industriji zbog svojih brojnih prednosti - smanjenje gubitaka materijala, povećanje debljine premaza koji se nanosi u jednom sloju, smanjenje potrošnje otapala, poboljšanje uvjeta za lakiranje itd.

ZAKLJUČAK

Metali čine jedan od temelja civilizacije na planeti Zemlji. Njihovo široka primjena u industrijskoj gradnji i prometu dogodila se na prijelazu iz XVIII.-XIX. U to se vrijeme pojavio prvi most od lijevanog željeza, porinut je prvi brod čiji je trup bio izrađen od čelika, prvi željeznice. Početak praktične upotrebe željeza kod ljudi seže u 9. stoljeće pr. U tom je razdoblju čovječanstvo prešlo iz brončanog u željezno doba.

U 21. stoljeću visoke stope industrijskog razvoja, intenzifikacija proizvodni procesi, povećanje glavnih tehnoloških parametara (temperatura, tlak, koncentracija reaktivnih sredstava itd.) postavljaju visoke zahtjeve za pouzdan rad procesne opreme i građevinskih konstrukcija. Posebno mjesto u kompleksu mjera za osiguranje nesmetanog rada opreme daje se njegovoj pouzdanoj zaštiti od korozije i korištenju visokokvalitetnih kemijski otpornih materijala u tom pogledu.

Potrebu poduzimanja mjera zaštite od korozije nalaže činjenica da gubici od korozije uzrokuju izuzetno velike štete. Prema dostupnim podacima, oko 10% godišnje proizvodnje metala troši se na pokrivanje nenadoknadivih gubitaka uslijed korozije i naknadnog prskanja. Glavna šteta od korozije metala povezana je ne samo s gubitkom velikih količina metala, već i s oštećenjem ili kvarom samih metalnih konstrukcija, jer Zbog korozije gube potrebnu čvrstoću, duktilnost, nepropusnost, toplinsku i električnu vodljivost, refleksivnost i druga potrebna svojstva. Na gubitke koje trpi Nacionalna ekonomija od korozije, također se moraju uzeti u obzir enormni troškovi svih vrsta zaštitnih antikorozivnih mjera, oštećenja od pogoršanja kvalitete proizvoda, kvara opreme, nezgoda u proizvodnji i tako dalje.

Zaštita od korozije jedan je od najvažnijih problema od velike važnosti za nacionalno gospodarstvo.

Korozija je fizikalni i kemijski proces, ali zaštita metala od korozije problem je kemije u najčišćem obliku.

POPIS KORIŠTENE LITERATURE

Kratka kemijska enciklopedija koju je uredio I.A. Knuyants et al. - M.: Sovjetska enciklopedija, 1961-1967, T.2.

Sovjetski enciklopedijski rječnik. – M.: Sovjetska enciklopedija, 1983.

Andreev I.N. Korozija metala i njihova zaštita. – Kazan: Izdavačka kuća Tatarske knjige, 1979.

Voitovich V.A., Mokeeva L.N. Biološka korozija. – M.: Znanje, 1980, br. 10.

Lukyanov P.M. Pripovijetka kemijska industrija. – M.: Izdavačka kuća Akademije nauka SSSR-a, 1959.

Tedder J., Nekhvatal A., Jubb A. Industrijski organska kemija. – M.: Mir, 1977.

Uhlig G.G., Revie R.W. Korozija i borba protiv nje. – L.: Kemija, 1989.

Nikiforov V.M. Tehnologija metala i konstrukcijskih materijala. – M.: Viša škola, 1980.

Korozija uzrokuje ogromne gubitke. Zbog toga metalni proizvodi gube svoja vrijedna tehnička svojstva. Stoga su mjere protiv korozije vrlo važne.

Oni su vrlo raznoliki i uključuju sljedeće metode:

1. Zaštitne površinske prevlake metala. Oni su metalni i nemetalni. Metalne prevlake, zauzvrat, podijeljene su na: galvanske; dobiven uranjanjem u taljevinu; metalna obloga; difuzijom i izotermno prskanjem. Nemetalne prevlake su: silikatne (emajl); fosfat; keramika, polimer: boja i prah.

4. Dezoksigenacija vode.

5. Stvaranje legura s antikorozivnim svojstvima.

Metalne galvanske prevlake izoliraju metal od vanjske okoline. Primjenjuju se elektrolitički, odabirom sastava elektrolita, gustoće struje i temperature medija. Metoda omogućuje dobivanje vrlo tankih, pouzdanih slojeva metala (cink, nikal, krom, olovo, kositar, bakar, kadmij itd.) i ekonomična je. Premazivanje proizvoda od željeza ovim i drugim metalima, osim zaštite, daje im lijep izgled.

Temeljito čišćenje premazanog proizvoda od onečišćenja jedan je od važnih uvjeta za dobivanje visokokvalitetnog premaza. Zagađivači uključuju: masti, ulja i okside. Površina koja se premazuje obrađuje se na tri načina: mehanički (brušenje, pjeskarenje i sačmarenje), kemijski i elektrokemijski (odmašćivanje, nagrizanje i elektrokemijsko poliranje). Spremite pripremljene proizvode do premazivanja ne više od 4 - 6 sati.

Na primjer, krovno željezo je zaštićeno od korozije cinkom. Cink, iako je aktivniji metal od željeza, izvana je presvučen zaštitnim oksidnim filmom. Kada je oštećen, pojavljuje se galvanski par željezo-cink. Katoda (pozitivna) je željezo, anoda (negativna) je cink. Elektroni prelaze iz cinka u željezo, cink se otapa, ali željezo ostaje zaštićeno dok se sloj cinka potpuno ne uništi.

Uranjanjem dijelova u taljevinu nanose se npr. prevlake od cinka i kositra. Zaštitni sloj (d = 10 - 50 µm) ima difuzijsku adheziju na podlogu. Nedostaci metode su poteškoće u postizanju jednolike debljine premaza, kao i velika potrošnja metala, što npr. kod uporabe cinka za sloj debljine 25 mikrona iznosi do 600 g/m2.

Difuzijska metoda zaštite temelji se na promjeni kemijskog i faznog sastava površinskog sloja metala ulaskom u njega odgovarajućih elemenata koji osiguravaju otpornost na koroziju. Čelici se štite od atmosferske korozije pocinčavanjem, a za zaštitu od oksidacije pri povišenim temperaturama. Silikonski premazi (silikonski premaz) koriste se za zaštitu metala otpornih na toplinu, boridiranje se koristi za povećanje otpornosti na habanje i čvrstoće.

Metalne obloge koriste se za proizvodnju bimetalnih limova kao što su čelik-nikal, čelik-titan, čelik-bakar, čelik-aluminij. Izvodi se metodama kombiniranog toplog plastičnog deformiranja, elektrolučnog i elektronavarivanja troskom te zavarivanja eksplozijom.

Premazi za prskanje proizvode se plinsko-termalnim, plazma, detonacijskim i vakuumskim metodama. U tom slučaju metal se raspršuje u tekućoj fazi u obliku kapljica i taloži na površinu koju treba premazati. Metoda je jednostavna i omogućuje vam dobivanje slojeva bilo koje debljine s dobrim prianjanjem na osnovni metal. Kod vakuumske metode materijal za oblaganje se zagrijava do stanja pare, a strujanje pare se kondenzira na površini proizvoda.

Metode prskanja omogućuju zaštitu montažnih konstrukcija. Međutim, potrošnja metala je vrlo velika, a premaz ispada porozan i potrebno je dodatno brtvljenje termoplastičnim smolama ili drugim materijalima za zaštitu od korozije. polimerni materijali. Kod obnavljanja istrošenih dijelova strojeva poroznost je vrlo vrijedna jer služi kao nosač maziva.

Stakleni emajli su stakla koja se u tankom sloju nanose na površinu metalnih predmeta kako bi ih zaštitili od korozije, dali im određenu boju i poboljšali izgled, stvaranje reflektirajuće površine itd.

Proizvodnja emajliranih proizvoda uključuje sljedeće operacije: visokotemperaturna sinteza-taljenje emajliranih stakala (frita); priprema prašaka i suspenzija od njih; priprema površine metalnih proizvoda i vlastito emajliranje - nanošenje suspenzije na metalnu površinu, sušenje i topljenje praškastog stakla u premaz.

Čelični proizvodi obično se premazuju temeljnom emajlom dva ili tri puta. Ukupna debljina dobivenog premaza je u prosjeku 1,5 mm. Nakon sušenja dobivenog tla na temperaturi od 90 - 100 °C, dio se zatim peče na 850 - 950 °C. Kako bi se povećala postojanost emajliranih premaza na čeličnim cijevima u termoenergetici, oni se nanose preko sloja prskanog aluminija.

Fosfatiranje čeličnih proizvoda temelji se na stvaranju u vodi netopljivih di- i trisupstituiranih fosfata željeza, cinka i mangana. Nastaju kada se proizvodi uranjaju u razrijeđenu otopinu fosforne kiseline uz dodatak monosupstituiranih fosfata gore navedenih metala. Dobiveni fosfatni sloj je dobro vezan za metalnu bazu. Ovi premazi su porozni, pa ih je potrebno dodatno premazati lakom ili bojom. Debljina fosfatnih slojeva je 10 - 20 mikrona. Fosfatiranje treba obaviti uranjanjem ili prskanjem.

Kao keramička zaštita koriste se premazi na bazi oksida nekih p-elemenata, također silikatnih, aluminosilikatnih, magnezilnih, karborundnih i drugih. Razvijeni su novi materijali koji se nazivaju kermeti. To su metalokeramičke mješavine ili kombinacije metala s keramikom, npr. Al - Al2O3 (SAP), V - Al - Al2O3 (gorivi element). Primjenu nalaze u reaktorskoj tehnici. U usporedbi s jednostavnom keramikom, kermeti imaju veću čvrstoću i duktilnost te imaju vrlo visoku otpornost na mehaničke i toplinske udare.

Premazi boja i lakova nanose se: raspršivanjem zraka, visokim pritiskom i u električnom polju; elektrotaloženjem, mlazom, uranjanjem, valjcima, kistovima itd. Umjetno sušenje boja može se vršiti vrućim zrakom, u komorama, infracrvenim i ultraljubičastim zračenjem.

Nanošenje slojeva polimernih prahova provodi se plinsko-plamenom, vorteks i elektrostatskim raspršivanjem. Na temperaturi od 650 -700 °C polimer u prahu omekšava i pri udaru o površinu dijela pripremljenog i zagrijanog na temperaturu tlaka polimera, prianja na nju, tvoreći kontinuiranu prevlaku. Polietilen, polivinil klorid, fluoroplastika, najlon i drugi polimerni materijali uspješno se koriste za prskanje.

Za katodnu zaštitu čelika u zemlji i neutralnim vodenim otopinama minimalni potencijal je 770 - 780 mV. Predviđena je istovremena filmska izolacija površine proizvoda od kontakta s korozivnim okruženjem.

Anodna zaštita koristi se samo za opremu izrađenu od legura koje su sklone pasivizaciji u određenoj procesnoj otopini. Korozija ovih legura u inertnom stanju odvija se mnogo sporije. Koristi se izvor istosmjerne struje s automatskim regulatorom anodnog polarizacijskog potencijala zaštićenog metala.

Ovisno o agresivnosti okoline, za anodno-zaštitnu zaštitu koriste se katode od silicijskog lijeva, molibdena, legura titana i nehrđajućeg čelika. Tako su zaštićeni izmjenjivači topline od nehrđajućeg čelika koji rade u 70 - 90% sumpornoj kiselini na temperaturi od 100 -120°C.

Inhibitori korozije su tvari koje usporavaju brzinu uništavanja metalnih proizvoda. Čak iu malim količinama, značajno smanjuju brzinu oba mehanizma korozije. Uvode se u agresivnu radnu okolinu ili se nanose na dijelove. Adsorbiraju se na površini metala, u interakciji s njom stvaraju zaštitne filmove i time sprječavaju nastanak destruktivnih procesa. Neki antioksidansi pomažu u uklanjanju kisika (ili drugog oksidirajućeg sredstva) iz radnog područja, što također smanjuje stopu korozije.

Mnogi anorganski i organski spojevi i razne mješavine na njihovoj osnovi služe kao inhibitori. Naširoko se koriste za kemijsko čišćenje parni kotlovi od kamenca, uklanjanje kamenca ispiranjem kiselinom, kao i tijekom skladištenja i transporta anorganskih jakih kiselina u čeličnim spremnicima i drugo. Na primjer, za pranje termoenergetske opreme klorovodičnom kiselinom koriste se inhibitori marki I-1-A, I-1-B, I-2-B (smjesa viših piridinskih baza).

Stvaranje legura s antikorozivnim svojstvima uključuje legiranje čelika s metalima kao što je krom. U ovom slučaju dobivaju se nehrđajući čelici od kroma otporni na koroziju. Poboljšavaju antikorozivna svojstva čelika dodavanjem nikla, kobalta i bakra. Legiranjem se želi postići njihova visoka otpornost na koroziju u radnoj okolini i osigurati zadani niz fizičkih i mehaničkih svojstava. Legiranje čelika s tako lako pasivizirajućim metalima kao što su aluminij, krom, nikal, titan, volfram i molibden daje prvima tendenciju pasivizacije pod uvjetom stvaranja čvrstih otopina.

Za borbu protiv MCC austenitnih čelika koristi se sljedeće:

a) smanjenje sadržaja ugljika, čime se eliminira stvaranje kromovih karbida;

b) uvođenje u čelik karbidotvornih metala jačih od kroma (titan i niobij), koji vežu ugljik u svoje karbide i eliminiraju osiromašenje granica zrna u kromu;

c) kaljenje čelika od 1050 - 1100 °C, osiguravajući prijenos kroma i ugljika u čvrstu otopinu na njihovoj osnovi;

d) žarenje, kojim se rubne zone zrna obogaćuju slobodnim kromom do razine potrebne otpornosti na koroziju.

Pitanja za samostalan rad . Osnove teorije korozije, vrste korozije metala, suzbijanje i zaštita električne opreme od korozije metala i legura, suzbijanje radijacijskih oštećenja; korekcija oštećenja od zračenja. Zavarivanje i lemljenje u energetici. Metode, suština, prednosti i nedostaci. Literatura: Znanost o materijalima. (Pod općim uredništvom B.N. Arzamasova i G.G. Mukhina) 3. izd. revidiran i proširen. M: Izdavačka kuća MSTU im. N.E. Bauman, 2002.

Pod utjecajem vanjski faktori(tekućine, plinovi, agresivni kemijski spojevi) uništavaju sve materijale. Metali nisu iznimka. Nemoguće je u potpunosti neutralizirati korozivne procese, ali je sasvim moguće smanjiti njihov intenzitet, čime se produljuje životni vijek metalnih konstrukcija ili drugih koji sadrže željezo.

Metode antikorozivne zaštite

Sve metode zaštite od korozije mogu se uvjetno klasificirati kao metode koje su primjenjive ili prije početka rada uzorka (skupina 1), ili nakon njegovog puštanja u rad (skupina 2).

Prvi

• Povećana otpornost na "kemijske" učinke.
• Izbjegavajte izravan kontakt s agresivnim tvarima (površinska izolacija).

Drugi

• Smanjenje stupnja agresivnosti okoliša (ovisno o uvjetima rada).
• Korištenje EM polja (na primjer, "superpozicija" vanjskih električnih struja, regulacija njihove gustoće i niz drugih tehnika).

Korištenje jedne ili druge metode zaštite određuje se pojedinačno za svaki dizajn i ovisi o nekoliko čimbenika:

• vrsta metala;
• uvjeti njegovog rada;
• poteškoće u provođenju mjera protiv korozije;
• proizvodne mogućnosti;
• ekonomska svrhovitost.

S druge strane, sve metode se dijele na aktivne (što podrazumijeva stalnu "izloženost" materijalu), pasivne (koje se mogu okarakterizirati kao višekratne) i tehnološke (koje se koriste u fazi proizvodnje uzorka).

Aktivan

Katodna zaštita

Preporučljivo je koristiti ako je medij s kojim je metal u kontaktu električki vodljiv. Na materijal se (sustavno ili stalno) primjenjuje veliki “minus” potencijal, što čini njegovu oksidaciju u načelu nemogućom.

Zaštita gazišta

Sastoji se od katodne polarizacije. Uzorak se spaja kontaktom s materijalom koji je podložniji oksidaciji u određenoj vodljivoj okolini (protektor). Zapravo, to je svojevrsni "gromobran", koji preuzima sve "negativnosti" koje stvaraju agresivne tvari. Ali takav zaštitnik potrebno je povremeno zamijeniti novim.

Polarizacija anodna

Koristi se izuzetno rijetko i sastoji se u održavanju "inertnosti" materijala u odnosu na vanjske utjecaje.

Pasivno (površinska obrada metala)

Stvaranje zaštitnog filma

Jedna od najčešćih i najjeftinijih metoda borbe protiv korozije. Za izradu površinskog sloja koriste se tvari koje moraju ispunjavati sljedeće osnovne zahtjeve - biti inertne prema agresivnim kemijskim spojevima, ne provoditi struju i imati povećanu adheziju (dobro vezati uz podlogu).

Sve tvari koje se koriste pri obradi metala su u tekućem ili "aerosolnom" stanju, što određuje način njihove primjene - bojanje ili prskanje. U tu svrhu koriste se sastavi boja i lakova, razne mastike i polimeri.

Polaganje metalnih konstrukcija u zaštitne "žljebove"

Ovo je tipično za različiti tipovi cjevovodi i komunikacije inženjerskih sustava. U ovom slučaju, ulogu izolatora igra zračni "jaz" između unutarnjih stijenki kanala i metalne površine.

Fosfatiranje

Metali se tretiraju posebnim sredstvima (sredstvima za oksidaciju). Reagiraju s bazom, što rezultira taloženjem slabo topivih kemijskih spojeva na njezinoj površini. Dovoljno učinkovita metoda zaštita od vlage.

Premazivanje otpornijim materijalima

Primjeri korištenja ove tehnike su proizvodi koji se često nalaze u svakodnevnom životu s kromiranom prevlakom (), posrebreni, "pocinčani" i slično.

Kao opcija - zaštita keramikom, staklom, oblaganje betonom, cementnim mortovima (premaz) i sl.

Pasivacija

Ideja je oštro smanjiti kemijsku aktivnost metala. Da biste to učinili, njegova se površina tretira odgovarajućim posebnim reagensima.

Smanjenje agresivnosti okoliša

• Primjena tvari koje smanjuju intenzitet korozijskih procesa (inhibitori).
• Sušenje na zraku.
• Njegovo kemijsko pročišćavanje (od štetnih nečistoća) i niz drugih tehnika koje se mogu koristiti u svakodnevnom životu.
• Hidrofobizacija tla (zatrpavanje, unošenje posebnih tvari u njega) kako bi se smanjila agresivnost tla.

Tretiranje pesticidima

Koristi se u slučajevima kada postoji mogućnost razvoja tzv. "biokorozije".

Tehnološke metode zaštite

Legiranje

Najpoznatiji način. Poanta je stvoriti leguru na bazi metala koja je inertna na agresivne utjecaje. Ali provodi se samo u industrijskim razmjerima.

Kao što slijedi iz dostavljenih informacija, nisu sve metode zaštita od korozije može se koristiti u svakodnevnom životu. U tom su smislu mogućnosti “privatnog vlasnika” značajno ograničene.