Коррозия металла – виды и способы защиты – рекомендации от ТК Газметаллпроект

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

Причины и последствия образования коррозии на металле

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

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

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

Разновидности коррозийных процессов

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

Кроме химической и электротехнической можно выделить и другие виды коррозии:

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

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

Технология защиты стали от возникновения и развития коррозии

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

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

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

Поверхностная обработка металла

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

Химическая обработка металла

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

Металлизация и легирование

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

Изменение окружающей среды

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

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

Коррозия металла: причины возникновения и способы защиты

Что такое коррозия?

Коррозионные разрушения металла – явление достаточно известное. Поверхностная ржавчина является только одним из признаков коррозии. Под действием неблагоприятных факторов окружающей среды структура металла постепенно разрушается вглубь. Как правило, коррозионные процессы запускаются при контакте металла с жидкими, газообразными веществами. Чаще всего это влага – конденсат, атмосферные осадки, сточные воды. Последующее разрушение происходит из-за окисления материала. Результатом коррозионного воздействия становится утрата конструкцией своих свойств, выход изделия из строя. Скорость процесса окисления во многом зависит от степени агрессивности окружающей среды.

Почему образуется коррозия?

Железо, его сплавы подвержены разрушению – коррозии. Она возникает при электрохимическом, химическом взаимодействии отдельных компонентов материала с веществами из окружающей среды.

Окислительно-восстановительные реакции способствуют преобразованию металлов в их оксиды.

Виды коррозии металлов

Коррозионные процессы отличаются по следующим моментам:

• Характер разрушения материала;
• Механизм протекания процесса;
• Тип агрессивной среды, которая вызывает коррозию.

Основными видами коррозии являются химическая или электрохимическая.

Химическая

Химические реакции провоцируют процессы, разрушающие металлические связи. Их результатом становится образование новых связей между окислителем и атомами металла. Химические коррозионные процессы возникают, когда железо или его сплав контактирует со средой, которая не проводит электрический ток. Такие среды разделяются на газовые и жидкие.

• Когда на поверхности металла отсутствует влажный конденсат, но при этом он вступает в контакт с газом или паром, то происходит газовая коррозия. Она способна полностью разрушить изделия. Отдельные металлы и их сплавы в газовой среде могут защищаться от повреждения оксидной пленкой, образующейся на их поверхности. Химические коррозионные процессы газового типа вызываются кислородом, диоксидом серы, сероводородом и другими газами.
• Жидкостное ржавление возникает при соприкосновении поверхности металлов с неэлектролитными жидкостями. Это чаще нефть, продукты ее переработки.

Но если при контакте присутствует даже малое количество влаги, то химическая коррозия быстро переходит в электрохимическую.

Электрохимическая

Наиболее распространенным видом коррозии можно назвать электрохимический

. Он возникает, если происходит контакт между металлом и жидким электролитом. Здесь протекают два взаимосвязанных процесса. Первый – анодный. При нем ионы из металла переходят в электролитический раствор. Второй – катодный. Образованные на анодной стадии электроны, образуют связь с частицами окислителя.

Типы поражения ржавчиной

В зависимости от характера разрушения, вызываемого коррозией, поражение ржавчиной может быть:

• Сплошным;
• Местным;
• Точечным;
• Межкристаллическим.

Каждый тип имеет свои особенности.

Сплошная

При сплошной коррозии вся поверхность металлоизделий поражается ржавчиной. Она может быть равномерной или неравномерной.

Местная

При местном виде коррозионного процесса ржавеют только

отдельные части поверхности металла.

Точечная

Питтинг-коррозия разрушает металл точечно. Ржавчина появляется на отдельных участках, но проникает глубоко в структуру материала. Нередко поражения становятся сквозными.

Межкристаллическая

При межкристаллической коррозии разрушения структуры металла происходит по границам кристаллических зерен.

Типы агрессивных сред

Коррозионные процессы также разделяются по типу сред, в которых они протекают. Различают следующие агрессивные среды:

• Атмосферная – относится к наиболее распространенным. Ржавчина появляется в условиях атмосферы, влажных газов. Металл окисляется под воздействием кислорода и воды, содержащихся в воздухе. Химически активные загрязнения воздушных масс ускоряют коррозионный процесс.
• Растворы электролитов – кислотные, щелочные, солевые, пресная вода.
• Почвенная – наибольшей агрессией обладают кислые грунты, наименьшей – песчаники.
• Аэрационная – образуется при неравномерном доступе воздуха к различным участкам поверхности металла.
• Биологическая – возникает при воздействии на металлические изделия продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Это сероводород, углекислый и другие газы, способствующие коррозии материала.
• Электрическая – блуждающие токи.

Металлические поверхности, которые плохо обдуваются воздушными потоками, удобны для оседания и длительного сохранения пыли, влаги. Они подвержены коррозионным процессам активнее.

Способы защиты металла от коррозии

Защитить металлические изделия можно, предприняв своевременные меры по ограждению поверхности металла от нежелательных контактов с окружающей средой. Это в значительной степени

способствует продлению срока эксплуатации конструкций.

На данный момент разработано большое количество разнообразных методов по защите металлов от окисления. Индустриальные, строительные металлоконструкции, транспортные средства защищают промышленными способами. Это затратно и довольно сложно. В быту применяются методы, которые более просты в технологии и доступнее по цене.

Коррозионная стойкость во многом зависит от природы металла, температуры окружающей среды, ее типа.

• Благодаря химической инертности благородные металлы окислению не подвергаются.
• На поверхности алюминия, цинка, титана, хрома, никеля образуется оксидная газонепроницаемая пленка, надежно защищающая металл от коррозии.
• У железа оксидная пленка рыхлая, поэтому оно ржавеет очень сильно.

Антикоррозийная защита металлов бывает конструктивной, пассивной, активной. Металлические поверхности предохраняют от ржавчины при помощи защитных покрытий, производства легированных сталей, электрохимическим способом.

Защитные покрытия

Толстослойные покрытия – панели, заслоны, резиновые прокладки используются нечасто. Они сложны в установке, стоят дорого, занимают немало места. Такая защита обычно применяется в труднодоступных местах.

Более распространены пассивные защищающие тонкослойные покрытия. Их задача заключается в создании надежного барьера между металлом и агрессивной средой. Для этого применяют краски, грунтовки, лаки, эмали. Такие покрытия способны создавать на поверхности металлоизделий твердую, прочную пленку, которая имеет хорошую адгезию с основанием.

К достоинствам пассивной защиты относится удобство нанесения, доступная цена, значительный ассортимент красящих материалов. Но у нее есть и минусы в применении. Защитный слой требует периодического обновления, он не сильно устойчив к механическим повреждениям.

Создание сплавов, стойких к коррозии

Защитить металл от коррозии можно еще в процессе его производства. Для этого в состав стали при выплавке добавляют легирующие элементы. Они способны предотвратить возникновение очагов ржавчины всех или отдельных видов коррозии. Наиболее часто применяемой легирующей добавкой является хром. В составе стали его должно быть больше 11 %. Также в качестве легирующих компонентов могут выступать никель, молибден, другие элементы.

Физические свойства таких сплавов существенно отличаются от характеристик чистого металла. Легирование улучшает коррозионную стойкость. Так получают нержавеющую сталь, новые высокотехнологичные сплавы.

Изменение состава воды

Коррозионные процессы можно замедлить, если в среду, которая окружает металлоконструкцию, добавить ингибиторы коррозии. Они способны снизить скорость или вообще подавить образование ржавчины.

Электрохимическая защита

Когда на поверхность металла наносится более активный металл (протектор), то защитный слой разрушается быстрее. При этом защищаемый металл не подвергается коррозии.

Активная (электрохимическая) защита чаще выполняется с помощью цинкования поверхности металла. Цинк наносится несколькими методами:

• Горячим;
• Холодным;
• Термодиффузным;
• Гальваническим.

Большее распространение получила горячая оцинковка. Ее выполняют только в условиях производства. Здесь можно варьировать толщину защитного слоя.  Холодное цинкование чаще используют в быту. На металлоизделия наносят цинконаполненный материал. Такой способ подходит для местного восстановления поврежденного цинкового слоя. Защита цинкованием долговечна, но поверхность металла нуждается в тщательной подготовке. Также необходимо четко соблюдать технологию процесса.

Методы защиты металлоизделий в индустрии очень разнообразны. Конкретный способ подбирается, исходя из их назначения и условий эксплуатации.

Народные средства защиты от коррозии

В бытовых условиях чаще используются защитные лакокрасочные покрытия с разнообразным составом. Изделия из металла, которые уже подверглись поражению коррозией, обычно обрабатывают преобразователями ржавчины. Такие средства не только способствуют восстановлению железа из окислов, но и предотвращают дальнейшие коррозионные процессы. К преобразователям ржавчины относятся различные грунты, стабилизаторы, составы, преобразующие оксиды железа в соли, смолы, масла, нейтрализующие частицы ржавчины.

Но защиту металлических изделий можно осуществить народными способами. Такие методы также подойдут, если нельзя применять готовые химические составы.

Керосин и парафин

Керосин и парафин соединяются в соотношении 10:1. Затем состав выдерживают в течение 24 часов. Средство наносят на ржавые участки металла. По истечении 12 часов место обработки протирают сухой тряпкой. Так можно убрать коррозию с поверхности инструментов, стройматериалов. Но этот метод не стоит применять в жилых помещениях, санузлах, кухнях из-за специфического запаха керосина.

Каустическая сода

Использование каустической соды в домашних условиях весьма эффективно. Чтобы приготовить состав, потребуется 40 % формалин (250 г), каустическая сода и аммоний (по 50 г), 300 мл воды. Указанные ингредиенты соединяются вместе, разбавляются в 1 л воды. В раствор на 15-30 мин помещаются заржавевшие металлоизделия. Затем их протирают сухой салфеткой.

Перекись водорода

Раствор из 40 г лимонной кислоты, 1 столовой ложки соли и 100 г перекиси водорода также активно применяют для устранения ржавчины. В него укладывают металлические детали на 2 часа. Очаги коррозии исчезают полностью. Для удаления ржавчины в санузлах и на кухне подойдет смесь нашатырного спирта и перекиси водорода.

Защита от коррозии необходима практически всем изделиям из металла. Профилактические меры способствуют более легкому и быстрому удалению ржавчины. Иначе окислы с металлических поверхностей придется убирать при помощи дорогих сильнодействующих средств.

Что такое коррозия?

Способность электрохимических процессов расщеплять соединения на элементы или создавать новые соединения может быть как разрушительной, так и продуктивной. Коррозия является слишком распространенным результатом электрохимических реакций между материалами и веществами в окружающей их среде.

Коррозия является одним из самых разрушительных и дорогостоящих природных явлений, наблюдаемых сегодня.

Что такое коррозия?

Коррозия является опасной и чрезвычайно дорогостоящей проблемой. Из-за него могут рушиться здания и мосты, ломаться нефтепроводы, протекать химические заводы, затапливать ванные комнаты. Коррозия электрических контактов может привести к пожару и другим проблемам, коррозия медицинских имплантатов может привести к заражению крови, а загрязнение воздуха вызвало коррозию произведений искусства по всему миру. Коррозия угрожает безопасному захоронению радиоактивных отходов, которые должны храниться в контейнерах десятки тысяч лет.

Наиболее распространенные виды коррозии возникают в результате электрохимических реакций. Общая коррозия возникает, когда большинство или все атомы на одной и той же поверхности металла окисляются, повреждая всю поверхность. Большинство металлов легко окисляются: они имеют тенденцию отдавать электроны кислороду (и другим веществам) в воздухе или в воде. Когда кислород восстанавливается (приобретает электроны), он образует оксид с металлом.

Когда происходит восстановление и окисление различных видов металлов при контакте друг с другом, этот процесс называется гальванической коррозией. При электролитической коррозии, которая чаще всего возникает в электронном оборудовании, вода или другая влага скапливаются между двумя электрическими контактами, к которым приложено электрическое напряжение. Результатом является непреднамеренная электролитическая ячейка.

Возьмите металлическую конструкцию, такую ​​как Статуя Свободы. Он выглядит сильным и постоянным. Однако, как и почти все металлические предметы, он может стать нестабильным, поскольку вступает в реакцию с веществами в окружающей среде и разрушается. Иногда эта коррозия безвредна или даже полезна: зеленоватая патина, покрывающая медную кожу статуи, защищала металл под ней от атмосферных воздействий. Однако внутри статуи коррозия с годами нанесла серьезный ущерб. Его железный каркас и медная обшивка действовали как электроды огромного гальванического элемента, так что почти половина каркаса проржавела к 19 часам. 86, столетний юбилей статуи.

Естественная защита

Некоторые металлы приобретают естественную пассивность или устойчивость к коррозии. Это происходит, когда металл вступает в реакцию с кислородом воздуха или разъедает его. В результате образуется тонкая оксидная пленка, которая блокирует склонность металла к дальнейшим реакциям. Примерами этого являются патина, образующаяся на меди, и выветривание некоторых скульптурных материалов. Защита не работает, если тонкая пленка повреждается или разрушается в результате структурного напряжения — например, на мосту — или в результате царапания или царапания. В таких случаях материал может репассивироваться, но если это невозможно, то корродируют только части объекта. Тогда ущерб часто бывает хуже, потому что он концентрируется на этих участках.

Опасную коррозию можно предотвратить множеством способов. Электрические токи могут создавать пассивные пленки на металлах, которые обычно не имеют их. Некоторые металлы более стабильны в определенных условиях, чем другие, и ученые изобрели сплавы, такие как нержавеющая сталь, для улучшения характеристик в определенных условиях. Некоторые металлы можно обрабатывать лазером, чтобы придать им некристаллическую структуру, устойчивую к коррозии. При гальванизации железо или сталь покрывают более активным цинком; это образует гальванический элемент, в котором цинк подвергается коррозии, а не железо. Другие металлы защищаются гальванопокрытием инертным или пассивирующим металлом. Неметаллические покрытия — пластмассы, краски и масла — также могут предотвратить коррозию.

3 Причины коррозии — WD-40 Африка

 

От автомобилей до металлических инструментов, машин и водосточных желобов в наших домах коррозия встречается во многих местах. Коррозия и ржавчина очень вероятны, когда у вас есть стареющие металлы.

Существует несколько распространенных причин коррозии, влияющих на срок службы и качество ваших металлических предметов. Это сократит срок службы ваших металлических предметов и может стать очень дорогостоящим для ремонта. Давайте поговорим о том, что такое коррозия и каковы ее основные причины.

 

Что такое коррозия?

Коррозия – это естественный процесс, который переводит металлы в химически стабильную или окисленную форму. Это постепенное разрушение металла в результате химических или электрохимических реакций, происходящих между металлом и окружающей средой.

 

Каковы причины коррозии?

Металлы подвержены коррозии, что сокращает срок их службы. Вот некоторые из наиболее распространенных причин коррозии.

 

Погодные условия

Основной причиной коррозии большинства металлов является воздействие погодных условий. Если вы держите свои металлические предметы на открытом воздухе на открытом воздухе, они будут подвергаться коррозии. Поскольку они подвергаются воздействию таких элементов окружающей среды, как вода, ветер и влага, они могут быстро окисляться. Дождь и чрезмерное пребывание на солнце также могут вызвать коррозию металлов. Поэтому рекомендуется хранить ваши металлы в помещении или, по крайней мере, в местах, защищенных от влаги и воды. Чем суше вы храните свои металлы, тем больше вы сможете продлить их жизнь.

 

Регионы

Ваши металлические предметы будут подвергаться коррозии быстрее, если вы живете в прибрежных районах. Соленая морская вода, слишком большая влажность и сырость в воздухе – серьезное разрушение металлических предметов. Если вы держите свои металлы необработанными или подверженными воздействию элементов, они будут очень восприимчивы к коррозии и, следовательно, к сокращению срока их службы. Точно так же очень теплый или очень холодный климат также оказывает аналогичное влияние на коррозию металлов.

 

Пренебрежительное отношение

Другой распространенной причиной коррозии является небрежное отношение. Если вы не будете должным образом заботиться о своих металлических предметах, от транспортных средств до инструментов и оборудования, вы обнаружите, что они быстро ржавеют на ваших глазах. Таким образом, очень важно содержать металлические предметы в чистоте и правильно ухаживать за ними, чтобы они не подвергались коррозии. Паркуйте свои автомобили в помещении, очищайте инструменты, как только вы их использовали, чтобы убедиться, что они больше не мокрые. Чем дольше вы будете держать свои металлические предметы сухими, тем больше вероятность того, что они будут свободны от коррозии.

 

 

Попробуйте WD-40

WD-40 имеет множество продуктов, которые помогут вам избавиться от ржавчины и коррозии. Если вы хотите защитить свои металлические детали, обязательно посетите наш веб-сайт, чтобы узнать больше.

 

Следите за причинами коррозии и способами ее предотвращения

Если вы хотите защитить свои металлические предметы от коррозии, важно знать и понимать, что именно вызывает коррозию. Зная причины коррозии, вы сможете эффективно предотвратить ее поедание металлических предметов: от транспортных средств до небольших металлических инструментов.