Способи захисту металів від корозії – види і особливості

Людство за десятки сотень років звело навколо себе безліч техніки. Але стартом для такого широкого розвитку послужила епоха, коли люди навчилися видобувати і обробляти метал. Завдяки його властивостям стало можливим досягати великих вершин в техніці, будувати транспортні засоби, які могли доставляти людину на інший кінець світу, зброя, щоб захищається. Але зараз техніка дійшла до такого рівня, що одні механізми створюють інші.

Незважаючи на те, що в центрі всієї (або майже всієї) техніки знаходиться метал, це не найдосконаліший матеріал. З плином часу і впливу на нього навколишнім середовищем, він піддається іржавіння. Це явище завдає більшої шкоди даному матеріалу, і як наслідок – погіршує роботу техніки, що часто може призвести до аварії або катастрофи. У цій статті буде вказано всі про іржавіє стали, як відбувається цей процес, і що робити, щоб його уникнути (або усунути).

Що таке іржа?

«Іржа» – так називають будь-які види руйнування цього матеріалу в побуті. Якщо говорити конкретно, то це ті почервоніння, які утворюються на металі після реакції з киснем. Окислення згубно впливає на цей матеріал, роблячи його крихким, межі – пухкими, і зменшують його твердість, як і експлуатаційні характеристики.

Тому на багатьох заводах використовують різні склади для зменшення тертя, захисту від корозії та інших негативних впливів навколишнього середовища. Про це трохи пізніше. Щоб перейти до захисту від такого впливу, ніжно розібратися з тим, як «гниття» впливає на сталь, і як вбиває її кристалічну решітку.

Природне руйнування може наносити найрізноманітніші пошкодження:

  • Повний пошкодження;
  • Порушення щільності кристалічної решітки;
  • Виборче ушкодження;
  • Підповерхневе.

Залежно від характеру пошкодження, можуть приймається різні методи боротьби з корозією. Кожен з можливих пошкоджень шкодить по-своєму, і неприйнятний в різних напрямках техніки і виробництва. В енергетиці подібні руйнування недозволено взагалі (це може привести до витоку газу, поширенню радіації, і так далі).

Відео ролик про те, що таке іржа і як від неї захищатися:

вплив іржі

Щоб ефективно підбирати механізми протидії руйнуванню структури металу, необхідно зрозуміти, як діє саме іржавіння. Вона може бути двох видів: хімічної і електрохімічної.

До першої – хімічної – можна віднести процес того, як грань зразка знищується просто під впливом навколишнього середовища (газами найчастіше). Така іржа на металі утворюється за дуже довгий час, і як правило, її досить легко уникнути. Деталь необхідно чистити і наносити антикорозійні покриття (фарби, лаки і так далі).

Кроєм цього, такий процес псування заліза виникає в вологих, мокрих середовищах, а також при контакті з органічними речовинами, типу нафти, наприклад. Останній випадок особливо важливо враховувати, так як іржа на нафтових вишках неприпустима.

Електрохімічна корозія більш рідкісна, і відбувається в електролітах. Тільки в даному випадку важлива не середовище, а струм, який виробляється в результаті електризації. Саме він і руйнує метал і його поверхню (здебільшого). Тому відрізнити її можна легко по розсипчастою поверхні металу.

Щоб захистити метал від іржі потрібно враховувати всі ці особливості.

Як створити правильний захист?

Корозія металів і способи захисту тісно пов’язані між собою. Тому всі процеси захисту можна розділити на всього лише дві групи: поліпшення металу під час виробництва, і нанесення захисту в процесі експлуатації. До першого можна віднести зміни хімічного складу, який зробить деталь більш стійкою до навколишнього впливу. Таку техніку або предмети не потрібно додатково захищати.

До другої ж групи захисти можна віднести різні покриття та ізоляції робочого процесу. Уникнути руйнування можна кількома способами: уникнути середовища, яка її провокує, або додати щось, що допоможе позбутися від поширення псування металу, незалежно від середовища і оточення. У домашніх умовах можливий тільки другий варіант, так як вплинути вже готовий виріб людина без спеціального обладнання, печі та іншого, просто не може.

Як підготуватися до впливу іржі

Під час створення металевих виробів, є два способи, як прибрати корозію або звести до мінімуму її появу. Для цього в структуру або додають речовини (цинк, мідь і так далі), які стійкі до впливу газів і інших негативних подразників. Також часто можна зустріти зворотний ефект.

Як уже згадувалося, є такий тип корозії, як виборчий. Він руйнує певні елементи в складі елементів. Як відомо, метал складається з різних атомів, які утворюють елементи, кожен з яких по-різному піддається негативним впливам. Наприклад, в залозі це сірка. Щоб деталь з цього матеріалу служила якомога довше, з її хімічного складу видаляється сірка, з якої починається виборче роз’єднання структури. У домашніх умовах такий надійний спосіб неможливий.

Ще одна антикорозійний захист може бути при виробництві. При виробництві наносяться спеціальні покриття, які будуть захищати поверхню від зовнішніх пошкоджень від хімічної реакції. Конструкційні матеріали, які використовуються при цьому, можуть бути тільки на виробництві, так як в загальному доступі їх придбати майже не можна. До того ж, таке нанесення часто проводиться на автоматичних лініях, що підвищує надійність і швидкість покриття матеріалу.

Але як би метал не вдосконалився, цей матеріал все одно буде піддаватися негативному тиску з боку вологості, повітря, різних газів і в процесі експлуатації буде псується. Тому необхідна антикорозійний захист, яка буде не тільки впливати на нього, а й захищати його від зовнішнього світу.

Дуже сильно на поширення іржі впливає кисень. Захист металів від корозії також є уповільнення, а не тільки запобігання, поширення такого негативного явища. Для цього в структуру навколишнього середовища вводяться спеціальні молекули – інгібітори – які, припадаючи в поверхню металу, забезпечують свого роду щит для нього.

Також часто використовується антикорозійна плівка, яка може наноситься різними способами. Але найпростіше (і надійніше), коли її наносять шляхом розпилення. Використовують для цього різні полімерні матеріали, фарби, емалі і подібне. Вони також обволікають деталь, і обмежують доступ до нього руйнівною середовища. Боротьба з корозією металу може бути найрізноманітнішою, незважаючи на схожість в процесі. Цей хімічний процес неминучий, і практично завжди досягає мети. Тому так багато зусиль і йде на те, щоб запобігти корозії. Способи захисту на увазі цього можуть комбінуватися.

Це основні методи захисту. Вони популярні через простоту, надійність і зручності. До них також можна віднести покриття лаками і емалями, але про це трохи нижче.

Так, наприклад, перед нанесенням фарби або емалі, працівники змащують виріб ґрунтовкою, щоб фарба краще «лягла» на поверхню, і між нею і виробом не залишилося вологи (яку грунтовка вбирає). Ці методи захисту металів від корозії не завжди робляться на виробництві. Домашніх інструментів цілком вистачить, щоб зробити такі операції самостійно.

Антикорозійний захист часом буває досить незвичайною. Наприклад, коли один метал захищений іншим. До такого прийому часто вдаються, коли хімічний сплав можна змінити. Його поверхня покривається іншим матеріалом, який переповнений вкрапленнями елементів, які не піддаються корозійних впливів. Це так званим антикорозійний шар допомагає дуже надійно зберегти поверхню більш чутливого матеріалу. Наприклад, покриття може бути з хрому.

До подібного відносять і протекторний захист металів від корозії. В даному випадку захищається поверхню покривається металом, у якого низька провідність електрики (яке є однією з основних причин корозії). Але це застосовується тоді, коли контакт з навколишнім середовищем зводиться до мінімуму. Тому подібний захист металів від іржі та інших небезпечних хімічних процесів, використовується в комбінації, наприклад, з інгібіторами.

Такі способи захисту застосовуються для того, щоб уникнути механічних впливів. Те, як захистити метал найнадійніше – сказати складно. Кожен метод може давати свої позитивні результати.

Як домогтися якісного покриття?

Не завжди захисту металу від корозії лягає на плечі виробників. Часто піклуватися про такому виробі потрібно самостійно, і тоді найкращою схемою удосконалення стійкості деталі стає нанесення покриття.

Насамперед, воно повинно бути повністю чистим. До «бруду» можна віднести:

  • жири
  • залишки масла
  • оксиди

Усувати їх потрібно правильно і повністю. Наприклад, потрібно брати спеціальну рідину на основі спирту або бензину, щоб вода додатково не пошкодила структуру. До того ж, вологість на поверхні може залишитися, і нанесена поверх неї фарба просто не буде виконувати свої функції.

У замкнутому середовищі (між поверхнею і фарбою) корозія заліза буде розвивається ще активніше, тому такий захист металу від корозії швидше завдасть йому шкоди, ніж допоможе. Тому важливо уникати також і вологи. Після усунення бруду необхідно просушити його.

Після цього можна наносити необхідне покриття. Але все ж це найкращий спосіб захисту від іржі в домашніх умовах. Хоч способи захисту від корозії металів можуть бути різними, завжди потрібно пам’ятати, що неправильне їх використання може призвести до неприємностей. Тому не потрібно придумувати щось неординарне, краще використовувати вже перевірені і надійні методи захисту від корозії металів.

Також варто відзначити, що поверхня агрегату може бути оброблена кількома способами:

  • хімічними
  • електрохімічним
  • механічним

Останній є найпростішим методом того, як зупинити корозію. Перші два пункти зі списку представляють собою більш складні (в технічному плані) процеси, від чого антикорозійний захист стає надійніше. Адже вони знежирюють метал, що робить його більш зручним для нанесення на нього захисного покриття. До покриття повинно пройти не більше 6-7 годин, так як за цей час контакт із середовищем «відновить» попередній результат, який був до обробки.

Захист від корозії повинно здійснюватися – здебільшого – на заводі і при виробництві. Але не потрібно покладатися тільки на неї. Домашнє засіб від корозії також не зашкодить.

Чи можна назавжди позбавиться від корозії?

Незважаючи на простоту відповіді, він повинен бути розгорнутим. Корозію і захист металів від корозії можна відокремлювати один від одного, так як в їх основі лежить хімічний склад як самого виробу, так і його навколишньої атмосфери. Не дарма способи боротьби з корозією ґрунтуються саме на цих показниках. Вони або прибирають «слабкі» частки кристалічної решітки (або додають в неї більш надійні вкраплення), або ж допомагають «заховати» поверхню виробу від газів і впливів ззовні.

Антикорозійний захист не являє собою нічого хитрого. В її основі проста хімія, і закони фізики, які також вказують на те, уникнути будь-яких процесів у взаємодії елементів неможливо. Захист від корозії зменшує ймовірність розвитку такого результату, підвищує довговічність металу, але все ж – остаточно його не рятує. Якою б не була вона, її все одно треба оновлювати, покращувати і комбінувати, і використовувати додаткові способи захисту металів від корозії.

Сказати, як запобігти корозії можна, але ось прагне до того, щоб залізо взагалі було їй не підвладне – не варто. Покриття також піддається руйнівній силі навколишнього світу, і, якщо за цим не стежити, гази і вологість доберуться і до захищеної поверхні, який під нею ховається. Корозія і захист металів вкрай необхідна (як на виробництві, так і в процесі експлуатації), але до неї теж треба ставитися з розумом.

Ссылка на основную публикацию