Способы борьбы с коррозией защитные покрытия

Борьба с коррозией: методы защиты металлических конструкций

Металл — это материал, который не имеет аналогов в мире по своим качествам, прочности, долговечности, и, что немаловажно, стоимости. Однако, у него есть один недостаток, который может свести на нет все выгоды от его использования. Беззащитный металл, подверженный воздействию природных осадков, химических реагентов, воды и других катаклизмов часто подвергается коррозии, или как говорят в простонародье, “ржавчине”. Все вы видели старые автомобили, за которыми не ухаживает хозяин — они прогнивают насквозь и иногда страшно подумать, что на этом транспорте еще передвигаются люди. Коррозия проедает металл насквозь, и, если не озаботиться заранее о том, чтобы защитить свое имущество от коррозии, то вы рискуете с ним расстаться намного раньше срока. В статье я расскажу, как защитить металл от ржавчины и продлить срок службы металлического изделия.

Причины возникновения коррозии

Начну статью с пояснения причин возникновения коррозии. Коррозия металла – серьезная проблема, но знание причин поможет не допустить распространения заразы.

1. Самой распространенной причиной возникновения коррозии металла является электрохимическая – ситуация, когда металл соприкасается с влажной средой. Электрохимическая коррозия зачастую вызвана неправильным хранением или неверной эксплуатацией.
2. Вторая причина возникновения коррозии – химическая. Химическая коррозия возникает как правило при соприкосновении с сухими газовыми соединениям или солями. Например, когда дорогу посыпают солью зимой, в надежде защитить автомобили от скольжения. В таком случае детали авто покрываются солями натрия и калия, которые в итоге разъедают металл. Она неприятна тем, что ей подвержены абсолютно все металлы.
3. Ну и последняя причина разрушения металлов – это биологическая. То есть металлы разрушаются под воздействием микроорганизмов, радиоактивных излучений. По-другому биологическая коррозия еще называется биокоррозией.

Как же избежать неприятных последствий коррозии металла? Существует множество способов борьбы с коррозией, но самыми эффективными считаются превентивные меры – когда вы заблаговременно покрываете металл специальными антикоррозийными растворами.

Органические покрытия против коррозии

Наиболее удачно решение по борьбе с коррозией – органические смеси для предотвращения ржавчины. Преимуществами органических покрытий можно назвать простоту нанесения, разнообразие дизайнов, легкость восстановления испорченного покрытия и приемлемая стоимость. Однако, недостатком органических растворов является их неустойчивость к нагреванию. Среди органических антикоррозийных растворов выделяют:

Стоит отметить, что большую роль в успешной антикоррозийной защите играет качество смеси (то есть лака, краски или эмали), которой вы покрываете металл. От ее состава напрямую зависит, сколько прослужит металл. Правильное соотношение краски, смягчителя, катализаторов и других компонентов напрямую влияет на долговечность защиты.

Другими важными факторами являются:

• качество подготовки поверхности;
• метод нанесения;
• толщина покрытия.

Зачастую эффективнее и выгоднее воспользоваться услугами профессионалов, если необходимо защитить дорогостоящее металлическое оборудование. На производстве специалисты обладают возможностями, гарантирующими долгосрочную и качественную защиту металла от ржавчины:

• химическая обработка металлов;
• погружение в расплав;
• напыление;
• электролитическое осаждение;
• гуммирование;
• покрытие смазками и пастами;
• покрытие смолами и пластмассами.

Неорганические покрытия против коррозии

К неорганическим антикоррозийным покрытиям относятся следующие методы:

• Оксидирование металла. Этот процесс применяется в современном производстве для защиты металлов от атмосферных факторов. В процессе работы детали погружают в щелочные смеси.
• Анодирование металла. Применяется в основном для защиты алюминия и алюминий содержащих сплавов путем покрытия их антикоррозийной пленкой.
• Фосфатирование металла. Применяется для черных и цветных металлов, путем погружения в фосфорно-соляной раствор.

Применение неорганических методов борьбы с ржавчиной, в отличие от покрытия эмалями и лаками, используется в узких областях промышленности.

Подводя итоги, можно сделать определенный вывод. Для бытового использования больше подходит использование органических антикоррозийных покрытий, так как применение неорганических покрытий по большей части невозможно в домашних условиях. Кроме того, хорошее покрытие не может быть дешевым и при принятии решения самостоятельность заниматься мерами по предотвращению коррозии и гниения, стоит понимать, что в таком случае оно не будет таким долговечным, как если вы сделаете это в специально предназначенной мастерской.

Источник

Коррозия металлов и способы защиты от нее

Коррозия – это процесс разрушения металлов и металлических конструкций под воздействием различных факторов окружающей среды – кислорода, влаги, вредных примесей в воздухе.

Коррозионная стойкость металла зависит от его природы, характера среды и температуры.

• Благородные металлы не подвергаются коррозии из-за химической инертности.
• Металлы Al, Ti, Zn, Cr, Ni имеют плотные газонепроницаемые оксидные плёнки, которые препятствуют коррозии.
• Металлы с рыхлой оксидной плёнкой – Fe, Cu и другие – коррозионно неустойчивы. Особенно сильно ржавеет железо.

Различают химическую и электрохимическую коррозию.

Химическая коррозия сопровождается химическими реакциями. Как правило, химическая коррозия металлов происходит при действии на металл сухих газов, её также называют газовой.

При химической коррозии также возможны процессы:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Как правило, такие процессы протекают в аппаратах химических производств.

Электрохимическая коррозия – это процесс разрушения металла, который сопровождается электрохимическими процессами. Как правило, электрохимическая коррозия протекает в присутствии воды и кислорода, либо в растворах электролитов.

В таких растворах на поверхности металла возникают процессы переноса электронов от металла к окислителю, которым является либо кислород, либо кислота, содержащаяся в растворе.

При этом электродами являются сам металл (например, железо) и содержащиеся в нем примеси (обычно менее активные металлы, например, олово).

В таком загрязнённом металле идёт перенос электронов от железа к олову, при этом железо (анод) растворяется, т.е. подвергается коррозии:

Fe –2e = Fe 2+

На поверхности олова (катод) идёт процесс восстановления водорода из воды или растворённого кислорода:

2H + + 2e → H₂

O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH –

Например, при контакте железа с оловом в растворе соляной кислоты происходят процессы:

Анод: Fe –2e → Fe 2+

Катод: 2H + + 2e → H₂

Суммарная реакция: Fe + 2H + → H₂ + Fe 2+

Если реакция проходит в атмосферных условиях в воде, в ней участвует кислород и происходят процессы:

Анод: Fe –2e → Fe 2+

Катод: O₂ + 2H₂O + 4e → 4OH –

Суммарная реакция:

Fe 2+ + 2OH – → Fe(OH)₂

4Fe(OH)₂ + O₂+ 2H₂O → 4Fe(OH)₃

При этом образуется ржавчина.

Методы защиты от коррозии

Защитные покрытия

Защитные покрытия предотвращают контакт поверхности металла с окислителями.

• Катодное покрытие – покрытие менее активным металлом (защищает металл только неповреждённое покрытие).
• Покрытие краской, лаками, смазками.
• Создание на поверхности некоторых металлов прочной оксидной плёнки химическим путём (анодирование алюминия, кипячение железа в фосфорной кислоте).

Создание сплавов, стойких к коррозии

Физические свойства сплавов могут существенно отличаться от свойств чистых металлов. Добавление некоторых металлов может приводить к повышению коррозионной стойкости сплава. Например, нержавеющая сталь, новые сплавы с большой коррозионной устойчивостью.

Изменение состава среды

Коррозия замедляется при добавлении в среду, окружающую металлическую конструкцию, ингибиторов коррозии. Ингибиторы коррозии — это вещества, подавляющие процессы коррозии.

Электрохимические методы защиты

Протекторная защита: при присоединении к металлической конструкции пластинок из более активного металла – протектора. В результате идёт разрушение протектора, а металлическая конструкция при этом не разрушается.

Источник

Коррозия металлов и методы борьбы с ней

Научно доказано, что основная часть известных металлов утрачивают свои свойства при длительном взаимодействии с атмосферными осадками, воздухом, прямым контактом с водой и химическими растворами. Коррозия не щадит металлы в любых его интерпретациях, к примеру, атмосферная коррозия нещадно разрушает трубопроводы и металлоконструкции зданий, транспортные средства и оборудование. Все это, как правило, приводит к масштабным затратам и нарушению эксплуатационным характеристикам.

На сегодняшний день к покрытию металлов уделяется особое внимание и ряд требований, которые обуславливают специфические свойства к поверхности для обработки. Методов борьбы с коррозией предостаточно, но самым доступным и эффективным считается обработка металла лакокрасочными материалами.

Грунтовка от коррозии

Что может нам предоставить предварительное грунтование металла? Все просто и практично. Грунтовка позволяет производителю металлических деталей или конструкций складировать продукцию и хранить изделия до востребования. Некоторые виды грунтовки предназначены для предварительной обработки поверхности металла перед финишной покраской. Коррозия металла останавливается сразу послу грунтования поверхности. В зависимости от составов грунтовки, ее могут применять в следующих условиях:

• Ингибирирующие;
• Изолирующие – основное свойство грунта, уберечь поверхность от влаги и перекрыть доступ кислорода к поверхности;
• Фосфатирующие – чаще всего используются для оцинкованной стали, листовой металл с таким типом грунтовки улучшает свою адгезию к краскам;
• Пассивирующие – понижают активность химических составов;
• Протекторные – повышают защитные свойства за счет входящих в ее состав высокодисперсионных порошков.

Коррозия металлов и методы борьбы с ней

Коррозией называют разрушение металла под воздействием окружающей среды.

Виды коррозии. В зависимости от механизма процесса разрушения металла коррозия может быть химической и электрохимической.

коррозия возникает при действии на металл сухих газов или жидкостей органического происхождения, которые не являются электролитами. Примером химической коррозии служит окисление металла при высоких температурах, в результате чего на его поверхности возникает продукт окисления – окалина. Данный вид коррозии встречается редко.

коррозия образуется в результате воздействия на металл электролитов (растворов кислот, щелочей и солей

В металлах из-за наличия неоднородных структурных составляющих может возникнуть микрокоррозия.

Распространяясь по границам зерен металла, она вызывает межкристаллическую коррозию.

В зависимости от характера окружающей среды электрохимическая коррозия может быть:

вызванной блуждающими токами.

Подводная коррозия возможна в металле строительных конструкций, погруженных в воду. Почвенная коррозия протекает при взаимодействии металла конструкций с почвой. Довольно распространена коррозия металла труб, металлического каркаса подземных сооружений от воздействия блуждающих токов, возникающих при близком расположении подземных кабелей, и рельсов трамвайных или железнодорожных путей.

Защита металла от коррозии.

Существуют различные методы защиты металлов от коррозии, Лакокрасочные покрытия –

наиболее распространенный вид антикоррозионной защиты металла. В качестве пленкообразующих материалов используют нитроэмали, нефтяные, каменноугольные и синтетические лаки, краски на основе растительных масел и др. Образующаяся при покрытии на поверхностях конструкций плотная пленка изолирует металл от воздействия окружающей его влажной среды.

довольно разнообразны. К ним относят эмалирование, покрытие стеклом, цементно-казеиновым составом, листовым пластиком и плитками, напыление пластмасс

наносят на металлы гальваническим, химическим, горячим, металлизацией и другими способами.

При гальваническом способе защиты на поверхности металла путем электролитического осаждения из раствора солей металлов создается тонкий защитный слой какого-либо металла. Химическая обработка поверхности металла – изделия погружают в ванну с расплавленным защитным металлом.

распространенный способ защиты металлов в строительстве. Он состоит в нанесении сжатым воздухом тончайшего слоя распыленного расплавленного металла.

При защите легированием

в металл вводят легирующие элементы, повышающие сопротивление сплава коррозии. Защита от огня.

Для защиты металлоконструкций наиболее перспективны вспучивающиеся покрытия или краски на основе полимерных связующих, которые при воздействии огня образуют закоксовавшийся вспененный расплав, препят-ствующий нагреву металла.

Для повышения предела огнестойкости (600 °С) металлических, в том числе алюминиевых, конструкций применяют также асбестоцементные, асбестоперлитовые, асбестовермикулитовые покрытия, наносимые пневмонапылением.

Новый вид огнезащиты – фосфатное покрытие толщиной 20-30 мм, представляющее собой стойкую (при 1000 °С) монолитную легкую массу.

Традиционные способы увеличения предела огнестойкости, использование облицовок и штукатурок из несгораемых огнезащитных материалов (кирпича, пустотелой керамики, гипсовых плит, растворов и др.).

Удаление коррозии – шпаклевки

Когда коррозия металла достигает своей максимальной активности, место поражения обрабатывается преобразователями ржавчины, что способствует разрыхлению поврежденных областей. В результате, это место можно легко почистить механическим способом и заполнить специальными шпаклевками по металлу. Обрабатывая шпаклевкой листовой металл, скрываются не только видимые повреждения, но и заполняются микротрещины, неровности, сколы и пр. Шпаклевки можно наносить, как на грунтовки, так и на чистый металл, при этом данный материал очень хорошо сочетается с любыми лакокрасочными покрытиями.

Краски против коррозии

В современно мире, обработка металла лакокрасочными материалами может производиться, как на подготовленные, так и на рыхлые поверхности. Современные краски содержат в своем составе активные вещества, ингибириторы коррозии, способные создать идеальную поверхность с максимальной защитой от дальнейшего разрушения. Грунтовки-эмали содержат в себе не только защитную функцию, но и декоративные качества. Такие краски наносятся на металл, придавая ему не только защиту, но и если это продукция предприятия – товарный вид.

Коррозия в неэлектролитных жидкостях

Общие сведения

К жидким неэлектропроводным средам (а точнее, неэлектролитным жидкостям) можно отнести такие органические вещества, к примеру:

• Керосин.
• Бензол.
• Бензин.
• Хлороформ.
• Нефть.
• Спирты.
• Фенол.
• Тетрахлорид углерода.

Еще к таким жидкостям причисляют малое количество жидкостей неорганического типа, к примеру, жидкий бром и сера, которая расплавлена. При этом следует отметить, что растворители органического типа сами по себе не будут вступать в реакцию с металлами, но, при наличие маленького объема примесей появляется интенсивный процесс взаимодействий. Скорость коррозии увеличивают находящиеся в нефти элементов с содержанием серы.

Также, для усиления коррозийных процессов нужны высокие температуры. Влага будет интенсифицировать развитие коррозии по электромеханическому принципу. Еще одним фактором быстрого коррозийного развития – бром в жидком виде. При нормальной температуре он особенно разрушительно будет воздействовать на высокоуглеродистые стали, титан и алюминий. Менее существенно воздействие брома на никель и железо, а самую большую устойчивость к жидкому типу брома будут показывать тантал, свинец, платина и серебро.

Расплавленная сера будет вступать в агрессивные реакции практически со всеми металлами, и в первую очередь с оловом, свинцом и медью. На углеродистые марки титан и стали сера будет влиять меньше, а еще практически полностью разрушает алюминий. Защитные действия для металлических конструкций, которые находятся в неэлектропроводных средах жидкого типа, проводят добавлением устойчивым к определенной среде металлом (к примеру, сталей с большим содержанием хрома). Еще используются особые защитные покрытия (к примеру, в среде, где есть много серы, применяют алюминиевые покрытия).

Способы защиты от коррозии

Способы борьбы с коррозией будут включать в себя:

Обработку главного металла защитным слоем (например, нанесение лакокрасочного материала).

Применение ингибиторов (арсенитов или хроматов).

Внедрение материалов, которые устойчивые к коррозийным процессам.

Подбор определенного материала будет зависеть от потенциальной эффективности (тут имеется виде финансовой и технологической) ее применения.

Современные принципы по защите металла от химической коррозии металла будут основаны на следующих методиках:

1. Улучшение споротивляемости химического типа. Себя смогли успешно зарекомендовать устойчивые материалы (стекло, высокополимерный пластик и керамика).
2. Изоляция материала от агрессивных сред.
3. Уменьшение агрессивности технологической среды – в роли примеров таких действий можно выполнить нейтрализацию и удалить кислотность в коррозионой среде, а еще применять различные ингибиторы.
4. Защита электрохимического типа (накладывание внешнего тока).

Указанные методики будут подразделяться на две группы:

• Повышение сопротивляемости химического типа и изолирование будет применяться до того, как металлическая конструкция запускается в использовании.
• Уменьшение агрессивности и защиты электрохимического типа применяется уже при применении изделий и металла. Использование обеих методик дает возможность внедрять новые защитные методы, и в результате защита будет обеспечиваться изменением эксплуатационных условий.

Одним из самых часто используемых методов защиты металла является антикоррозийное гальваническое покрытие, но это экономически нерентабельно при большой площади поверхности. Причина в больших тратах на процесс подготовки. Ведущее место среди методов по защите будет занимать покрытие металла лакокрасочным материалом.

Популярность такого способа борьба с коррозией обусловлена совокупностью факторов:

• Высокие свойства защиты (отталкивание жидкостей, гидрофобность, невысокая газовая проницаемость и паропроницаемость).
• Технологичность.
• Большие возможности для решений декоративного типа.
• Ремонтопригодность.
• Экономическая оправданность.

В то же время применение широкодоступных материалов тоже имеет недостатки:

• Неполное уважение поверхности металла.
• Нарушено сцепление покрытия с главным металлом, покрытием против коррозии, и начнет способствовать коррозии.
• Пористость, которая приводит к повышенному уровню проницаемости влаги.

И все-таки, окрашенная поверхность защищает металлы от процессов коррозии даже при локальном повреждении пленки, тогда как несовершенные покрытия гальванического типы способны даже ускорить коррозию.

Коррозия металлов под землей

Существует вред для металлов не только на поверхности, но и под землей. В настоящее время на некоторой глубине достаточно часто залегают металлические коммуникации, которых постепенно уничтожает электрокоррозия. Для борьбы с таким типом коррозии необходимо:

• Отстранять телекоммуникационные трасы от рельс электрифицированного транспорта (проблема в блуждающих токах);
• Увеличить сопротивление трубопровода и пространства в грунте;
• Монтаж изолирующих фланцев;
• Повышение электропроводимости трубопроводов и монтаж на сальниковых компенсаторах токопроводящих перемычек;
• Регулировать допустимое уравнивание потенциалов в сети параллельных трубопроводов.
• Установка поперечных перемычек.

Где бы не находился металлический элемент, на воздухе, под землей или в помещении, его в любом случае нужно обрабатывать. Правильно подобранные краски и их качество будет залогом успешного и недорогого способа борьбы с коррозией металла.

Способы борьбы с ржавчиной

Перед тем, как приступать к борьбе с коррозией, важно ознакомиться с наиболее популярными и эффективными методами удаления ржавчины.

Механический способ удаления ржавчины

Если вы по определенным причинам не хотите или не можете использовать химические средства, вам подойдёт механический метод удаления коррозии.

Если площадь поверхности, с которой требуется удалить ржавчину небольшая, то, как правило, используют ручные щетки с металлическим ворсом. Различаются они между собой способом крепления ручки и жесткостью проволоки. Некоторые модели щеток имеют проволоку, покрытую латунью. Такие щетки считаются наиболее эффективными, поэтому специалисты советуют применять их для борьбы с коррозией.

Если у вас есть устройства, оснащённые пневматическим приводом, то можно очистить металл механическими щётками. Они могут быть как торцевыми, так и радиальными. Как правило, такие щетки устанавливают в электро-дрели или шуруповерт современного типа. Хотя, вам может показаться, что работать с механическими щётками просто, это отнюдь не так. В процессе работы инструмент сложно удержать, так как он постоянно вырывается из рук.

Поэтому важно использовать дополнительные направляющие, которые помогают удержать шуруповерт или дрель.

Фольгу используют для удаления ржавчины на металлических поверхностях. Способ применения: разведите столовый уксус с теплой водой, обработайте фольгу получившимся раствором.

Удаление ржавчины с помощью химических средств

Если очистить от коррозии требуется небольшую металлическую деталь, то ее полностью помещают в раствор уксуса 9% на 20-30 минут. Затем достаньте из раствора и насухо протрите тряпкой. Если деталь большого размера, то очистить ее можно губкой смоченной в уксусе.

Важно: чтобы не повредить нежную кожу рук, работать необходимо в перчатках.

Для удаления коррозии приготовьте специальный раствор. Смешайте лимонную кислоту с водой, добавьте небольшое количество поваренной соли, тщательно размешайте. Обработайте полученным средством проблемные места.

Смешайте пищевую соду с водой, должна получиться кашеобразная консистенция. Нанесите полученную массу на ржавчину, оставьте на 30 минут, удалите остатки средства с помощью сухой тряпки.

Газировка отлично справляется с ржавчиной. Способ применения: перелейте газированный напиток в емкость, поместите в нее металлическое изделие, оставьте на 24 часа. Затем промойте изделие, отрите сухой тряпкой.

Соляную кислоту применяют не только для устранения ржавого налета, но и для предотвращения появления коррозии. После обработки соляной кислотой на поверхности изделия создается защитный слой. Важно соблюдать правила техники безопасности работая с соляной кислотой.

Перекись водорода не только удаляет коррозию с металлической поверхности, но и придает ей первоначальный блеск. Способ применения: смешайте 50 мл перекиси водорода с 200 мл нашатырного спирта. Затем добавьте компоненты в один литр воды, тщательно размешайте. Полученный раствор нанесите на участок, который требуется очистить. Средство оставьте на 25-30 минут, смойте теплой водой, тщательно протрите сухим полотенцем.

Народные средства для удаления ржавчины

Для удаления коррозии с кухонных ножей разрежьте картофелину на две части. Обработайте поврежденные участки сырым картофелем. Прополосните теплой водой, протрите сухим полотенцем.

Источник