Cum de a preveni coroziunea metalelor

Coroziunea este un proces în care metalul își pierde proprietățile în contact cu diferiți agenți de oxidare din mediul înconjurător. Coroziunea ia diferite forme și poate avea multe cauze rădăcină. Unul dintre exemplele comune ale acestui fapt este procesul de formare a ruginii, în timpul căruia se formează oxizi de fier în prezența umidității. Coroziunea este o problemă serioasă pentru constructorii de clădiri, bărci, avioane, mașini și cele mai multe alte structuri metalice. De exemplu, atunci când metalul este utilizat ca parte a designului de pod, integritatea structurală a acestui metal, care poate fi redusă coroziune, este esențială pentru siguranța persoanelor care utilizează acest pod. Cm. Pasul 1 de mai jos pentru a înțelege cum să protejați metalele de la coroziune.

Pași

Metoda 1 din 3:

Înțelegerea tipurilor generale de coroziune a metalelor

Având în vedere câți tipuri diferite de metale sunt utilizate în prezent, constructorii și producătorii trebuie să o protejeze de diferite tipuri de coroziune. Fiecare metal are proprietăți electrochimice proprii care determină ce tipuri de coroziune (dacă există) sunt supuse metalului. Tabelul de mai jos prezintă o selecție de metale și tipuri de coroziune, pe care le pot fi supuse.

*Metale comune și proprietățile lor de coroziune*
Metal	Vulnerabilitatea coroziunii metalelor	Metode generale profilactice	Activitatea galvanică *
Oțel inoxidabil (pasiv)	Coroziune solidă, galvanică, punct, fantă (toate tipurile de marine)	Curățarea acoperirii sau izolației protectoare	Scăzut (coroziunea inițială formează un strat de oxid rezistent)
Fier	Coroziune solidă, galvanică, fantă	Curățarea, acoperirea protectoarelor sau izolația, galvanizarea, stratul anti-coroziune	Înalt
Cupru	Coroziune solidă, leșiere, tensiune	Curățarea, acoperirea sau izolația protectoare (de obicei ulei sau lac), adăugați staniu, aluminiu sau misteria pentru a topi	Moderat
Aluminiu	Galvanic, punct, fantă	Curățarea, acoperirea protectoarelor sau izolația, anodizarea, galvanizarea, protecția catodică, izolarea electrică	Mare (coroziunea inițială formează un strat de oxid rezistent)
Cupru	Galvanic, punct, sudoare estetică	Curățarea, acoperirea sau izolația protectoare, adăugarea de nichel pentru topire (în special pentru marină)	Scăzut (coroziunea inițială formează un raid rezistent)

Acordați atenție solonului "Activitatea galvanică" se referă la activitatea chimică relativă a metalului, așa cum este descris într-un număr de mese de galvanizare în cărțile de referință. Principalul lucru este că aici trebuie să înțelegeți: "Cu cât este mai mare activitatea de galvanizare a ieșirii metalice, cu atât mai repede vor fi coroziune electrică atunci când se conectează cu metalul mai puțin activ".

unu. Prevenirea coroziunii solide, protejarea suprafeței metalice. Coroziunea solidă este una dintre tipurile de coroziune, care apare într-o metodă omogenă pe suprafața deschisă a metalului. În acest tip de coroziune, întreaga suprafață a metalului este supusă coroziunii și, astfel, coroziunea are loc la aceeași viteză. De exemplu, dacă un acoperiș neprotejat este expus sistematic la ploaie, întreaga suprafață a acoperișului va intra în contact cu aproximativ aceeași cantitate de apă și, astfel, va fi împușcată la o viteză uniformă. Cea mai ușoară modalitate de a proteja împotriva coroziunii solide este de a pune o barieră protectoare între metal și agentul coroziv. Acest lucru poate fi evitat de o mare varietate de metode, vopsea, etanșant de ulei sau soluții electrochimice ale unui strat de zinc galvanic.

În metrou sau când este scufundat, protecția catodică este, de asemenea, o alegere bună.

2. Prevenirea coroziunii de galvanizare prin oprirea fluxului de ioni dintr-un metal la altul. Aceasta este una dintre formele importante de coroziune care pot apărea, indiferent de forța fizică a metalelor implicate în coroziunea electrochimică. Coroziunea galvanică apare atunci când două metale cu potențial diferit de electrod sunt în contact între ele în prezența electrolitului (de exemplu, apă de mare), care acționează ca un conductor electric între ele. Când se întâmplă acest lucru, ionii metalici curg dintr-un metal mai activ la un metal mai puțin activ, ca rezultat al metalului mai activ este supus coroziunii într-un ritm accelerat și mai puțin metal activ - la o rată mai mică. În termeni practici, aceasta înseamnă că coroziunea se va dezvolta pe un metal mai activ la punctul de contact între două metale.

Orice metodă de protecție care împiedică fluxul de ioni între metale poate opri coroziunea electrochimică. Dacă metalul este protejat printr-o acoperire protectoare, aceasta poate ajuta la prevenirea efectelor electroliților din mediul înconjurător de la crearea unui conductor electric între două metale și procesele de protecție electrochimică, cum ar fi galvanizarea și anodizarea, vor funcționa bine. În plus, este posibil să se prevină coroziunea electrochimică izolarea zonei metalelor care vin în contact între ele.

De asemenea, de la coroziunea galvanică poate proteja utilizarea protecției catodice sau a anodului consumat. Cm. Mai jos pentru mai multe informații.

3. Prevenirea coroziunii punctului, protejarea suprafeței metalului, evitând sursele de mediu de clorură și evitarea zgârieturilor și zgârieturilor. Point coroziune - cotele formelor de coroziune, care apar la un nivel microscopic, dar pot avea consecințe la scară largă. Are un efect excelent asupra metalelor care sunt protejate de el cu un strat subțire de compuși pasivi la suprafață, deoarece această formă de coroziune poate deteriora structura în situațiile în care stratul de protecție este de obicei interferează cu ei. Coroziunea punctului apare atunci când o mică parte a metalului își pierde stratul pasiv de protecție. Când se întâmplă acest lucru, coroziunea galvanică are loc pe un nivel microscopic, ceea ce duce la formarea de găuri mici în metal. În jurul acestor găuri, mediul local devine foarte acru, care accelerează procesul. Coroziunea punctului poate fi, de obicei, prevenită prin aplicarea unei acoperiri protectoare pe o suprafață metalică și / sau utilizând protecția catodică.

Contactul cu mediul cu un conținut ridicat de clorură (cum ar fi apa sărată), așa cum este cunoscut, accelerează procesul de coroziune punctului.

4. Prevenirea coroziunii cu tăiere prin minimizarea spațiului limitat atunci când proiectați un obiect. Coroziunea cu tăiere apare în spațiile obiectelor metalice care au acces slab la aer sau fluid, de exemplu sub șuruburi, sub șaibe, sub chiuvete sau între îmbinările balamalei. Coroziunea cu tăiere apare în cazul în care spațiul apropiat de suprafața metalică este suficient de larg pentru a permite intrarea fluidelor, dar destul de îngustă, astfel încât lichidul să poată ieși de acolo, așa că este agitat acolo. Mediul local al acestor spații mici formează coroziunea și metalul este extins ca în cazul coroziunii punctului. Prevenirea coroziunii cu tăiere, de regulă, problema designului. Este necesar să minimalizăm apariția unor sloturi înguste în construcția de obiecte metalice prin închiderea acestor spații sau să creați un curent bun de aer sau fluid pentru a minimiza coroziunea cu voce tare.

Coroziunea cu tăiere provoacă probleme speciale, atunci când lucrează cu metale cum ar fi aluminiu, care are un strat exterior de protecție, pasiv și mecanismul coroziunii cu tăiere poate contribui la ruperea acestui strat.

cinci. Prevenirea coroziunii sub tensiune utilizând sarcină sigură și / sau recoacere. Coroziunea sub tensiune (SCC) este o formă rară de coroziune asociată cu distrugerea structurii, care are un interes deosebit pentru inginerii care proiectează structuri de construcție menite să reziste la sarcini grave. În cazul SCC, formele de metal lagăr se formează fisuri și fracturi sub limita de încărcare specificată. În prezența ionilor de coroziune, fisurile mici, microscopice din metalul cauzate de tensiunea de tracțiune de la sarcini grele sunt distribuite ca ioni de coroziune ajung la capătul fisurii. Acest lucru duce la faptul că crăpăturile încep treptat să crească și, în cele din urmă, pot duce la distrugerea designului. SCC este deosebit de periculos, deoarece acest lucru poate apărea chiar și în prezența substanțelor care sunt foarte slab afectate de coroziunea metalică. Aceasta înseamnă că coroziunea are loc într-un moment în care restul suprafeței metalice pare neafectată.

Prevenirea SCC parțial este o problemă de proiectare. De exemplu, selectarea mediului stabil SCC pentru mediul înconjurător în care va funcționa și verificarea la stabilitate, puteți preveni SCC. În plus, procesul de recoacere a metalelor poate elimina tensiunea reziduală de la fabricarea acesteia.

SCC, așa cum este bine cunoscut, exacerbat de temperaturi ridicate și de prezența lichidului care conține cloruri dizolvate.

Metoda 2 din 3:

Prevenirea coroziunii la domiciliu

unu. Acoperiți suprafața metalică a vopselei. Poate cea mai frecventă metodă disponibilă pentru protejarea metalelor din coroziune - o acoperi doar cu un strat de vopsea. Procesul de coroziune este umiditatea și oxidantul, interacționând cu suprafața metalului. Astfel, atunci când metalul este acoperit cu o barieră de vopsea protectoare, nici umiditatea, nici oxidanții nu pot intra în contact cu metalul în sine, iar coroziunea este absentă.

Cu toate acestea, vopseaua în sine este susceptibilă la degradare. Este necesar să se aplice un nou strat de vopsea atunci când apar jetoane, uzate sau deteriorate. Dacă vopseaua se descompune într-o asemenea măsură încât metalul devine deschis, asigurați-vă că verificați-l pentru coroziune sau deteriorare.
Există multe metode pentru aplicarea vopselei pe suprafețele metalice. Ficțiunea folosește adesea unele dintre aceste metode în combinație pentru a se asigura că întregul obiect metalic va fi acoperit cu atenție. Mai jos este un eșantion de metode cu comentarii:

Perie pentru locuri greu accesibile.
Rollerul este folosit pentru a acoperi suprafețele mari. Metodă de acoperire ieftină și confortabilă.
Sprayul este utilizat pentru a acoperi suprafețele mari. Metodă rapidă, dar mai puțin eficientă decât o rolă (procent ridicat de pierdere a vopselei).
Sprayingul fără aer fără aer este folosit pentru a acoperi suprafețele mari. Metoda rapidă permite aplicarea vopselei cu diferite niveluri de grosime. Mai puțin risipitoare decât pulverizarea obișnuită. Echipamentul este scump.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din corodarea pasului 7

2. Utilizați vopsea marină pentru metal care contactează apă. Obiectele metalice care vin în mod regulat (sau constant) în contact cu apa, cum ar fi bărci, sunt necesare vopsele speciale pentru a proteja împotriva coroziunii crescute. În astfel de situații, "Normal" Coroziunea sub formă de rugină nu este singura problemă (deși este una dintre principalele) și animalele marine (cochilii și t.D.), care poate crește în metal neprotejat, poate fi o sursă suplimentară de uzură și coroziune. Pentru a proteja obiectele metalice, cum ar fi bărci, și așa mai departe, nu uitați să utilizați o vopsea epoxidică marină deplină. Acest tip de vopsea protejează metalul principal din umiditate și, de asemenea, previne creșterea animalelor marine pe suprafața sa.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din corodarea pasului 3

3. Utilizați lubrifianți de protecție pentru a promova piesele metalice. Pentru suprafețele metalice plane, statice, vopseaua face performanțe excelente pentru a menține umiditatea și prevenirea coroziunii, fără a afecta utilitatea metalului. Cu toate acestea, vopseaua nu este de obicei potrivită pentru mișcarea pieselor metalice. De exemplu, dacă pictați balamalele ușii atunci când vopseaua este uscată, va păstra balama în poziție, împiedicând mișcarea sa. Dacă deschideți ușa cu forța, picturile, lăsând găurile de umiditate care pot ajunge la metal. Cea mai bună alegere pentru piese metalice, cum ar fi bucle, cusături, rulmenți, și așa mai departe, - lubrifiant adecvat în apă. Coerența groasă a acestui tip de lubrifiant va împinge în mod natural umiditatea și, în același timp, să ofere o ușoară mișcare neîntreruptă a părții dvs. metalice.

Deoarece lubrifianții nu se usucă ca vopsele, acestea se deteriorează și uneori necesită reutilizare. Lubrifiați metalul re-metalic, astfel încât acestea să rămână în zona de etanșanți.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din corodarea pasului 6

4. Curățați cu atenție suprafețele metalice înainte de a picta sau lubrifiant. Utilizați vopsea convențională, vopsea de mare sau un lubrifiant de protecție / etanșant, trebuie să fiți sigur că suprafața metalului este curată și uscată înainte de a începe procesul de pictură. Asigurați-vă că metalul este complet purificat de murdărie, grăsime, gunoi de sudare reziduală sau coroziunea existentă poate submina eforturile dvs. de a contribui la coroziunea viitoare.

Murdăria, praful și alte gunoi interferează cu vopseaua, materialele lubrifiante pentru a menține vopseaua sau lubrifierea de la atașarea directă la suprafața metalică. De exemplu, dacă vopsiți foaia de oțel cu unele particule de jetoane metalice pe suprafață, vopseaua va cădea pe așchii, lăsând spații pe suprafața metalică principală. Dacă dispare acest jetoane, locul va deveni vulnerabil la coroziune.

Dacă acoperiți suprafața metalică a vopselei sau lubrifiantului cu unele elemente ale coroziunii deja existente, trebuie să faceți o suprafață netedă și netedă pentru a vă asigura cel mai bun etanșant de prindere cu metal. Utilizați o perie de sârmă, un șmirghel și / sau o ieșire chimică pentru îndepărtarea cât mai multă coroziune existentă posibil.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din corodarea pasului 1

cinci. Păstrați produse metalice neprotejate departe de umiditate. După cum sa menționat mai sus, majoritatea formelor de coroziune agravează umiditatea. Dacă nu puteți furniza o suprafață metalică cu vopsea sau un material de etanșare, trebuie să aveți grijă, astfel încât să nu fie expuși la umiditate. Păstrați uneltele metalice neprotejate în uscare. Acesta poate îmbunătăți utilitatea lor și își poate prelungi viața efectivă. Dacă obiectele dvs. metalice sunt expuse la apă sau umiditate, este necesar să le curățați și să le uscați imediat după utilizare pentru a preveni coroziunea.

În plus, trebuie să urmați impactul umidității, nu uitați să păstrați obiectele metalice într-un loc curat și uscat. Pentru elementele mari care nu se încadrează în dulap, puteți folosi acoperite cu sau cârpă. Acest lucru va ajuta la menținerea umidității din aer și va împiedica acumularea de praf de pe suprafață.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din corodarea pasului 2

6. Păstrați suprafețele metalice cât mai curate posibil. După fiecare utilizare a părții metalice, vopsită sau nu, este necesar să curățați suprafețele funcționale, îndepărtând murdăria sau praful. Acumularea de murdărie și gunoi pe suprafața metalului poate contribui la uzura și formarea găurilor din metal și / sau pe acoperirea sa de protecție, ceea ce va duce la coroziune.

Metoda 3 din 3:

Prevenirea coroziunii prin calea electrochimică

unu. Utilizați procesul de galvanizare. Reducere metal cu un strat subțire pentru ao proteja de coroziune. Zincul este mai activ din punct de vedere chimic decât metalul principal, astfel încât este oxidat atunci când contactați aerul. După ce stratul de zinc este oxidat, acesta formează o acoperire protectoare, împiedicând coroziunea metalului sub ea. Cel mai frecvent tip de galvanizare astăzi este procesul de galvanizare la cald, când părțile metalice (de obicei, oțelul) sunt scufundate în chan cu un zinc cu plan fierbinte pentru a obține o acoperire omogenă.

Acest proces include prelucrarea substanțelor chimice industriale, dintre care unele sunt periculoase la temperatura camerei și cu temperaturi extrem de ridicate, astfel încât acestea pot face numai specialiști special instruiți. Mai jos sunt principalele etape ale procesului de galvanizare a galvanizării la oțel:

Oțelul este curățat cu o soluție de sodă caustică pentru a îndepărta murdăria, grăsimea, vopseaua și t.D., și apoi spălate temeinic.
Oțelul este înmuiat în acid pentru a îndepărta scala și apoi spălată.
Apoi aplicați materialul numit "flux" și dați uscat. Ajută la galvanizat să se potrivească strâns la oțel.
Oțelul sunt scufundate într-o baie cu zinc topit și se lasă pentru încălzire la temperatura de zinc.
Oțel răcit într-un rezervor pentru întărirea apă conținând apă.

2. Utilizați anodul. Una dintre metodele de protejare a obiectelor metalice de la coroziune este să se conecteze la metalul unei mici bucăți de metal numit "anod sacrificial". Datorită relației electrochimice dintre un obiect metalic mare și un obiect reactiv mic, doar o mică piesă de metal va fi supusă coroziunii, astfel încât un supus metalic mare important va fi neatins. Când "anodul sacrificial" va fi complet energizat coroziune, trebuie înlocuit, sau coroziunea va repune un obiect metalic diferit. Această metodă de protecție împotriva coroziunii este adesea folosită pentru structuri subterane, cum ar fi rezervoare subterane sau pentru obiecte în mod constant în contact cu apa (bărci).

Anode, realizate din mai multe tipuri diferite de metale active chimic. Zinc, aluminiu, magneziu - cele mai frecvente dintre ele utilizate în acest scop. Datorită proprietăților chimice ale acestor materiale, zincul și aluminiu sunt adesea utilizați pentru obiecte metalice în apă sărată, în timp ce magneziul este mai potrivit pentru proaspete.

Motivul lucrării "anodului sacrificial" este asociat cu chimia procesului de coroziune în sine. Când se aplică obiectul metalic, se formează zone care sunt chimice similare cu anozi și catode din celula electrochimică. Electronii scurgeri din cele mai multe părți anodice ale suprafeței metalice din electroliții din jur. Deoarece anodele sunt foarte active din punct de vedere chimic, comparativ cu metalul care trebuie protejat, obiectul însuși devine foarte catod, astfel încât fluxul de electroni din "anodul sacrificial" este supus coroziunii, dar restul metalului economisește.

3. Utilizați expunerea curentă. Deoarece procesul chimic al coroziunii metalului include un curent electric sub formă de electroni curenți din metal, puteți utiliza sursa de curent electric pentru a depăși coroziunea și a preveni coroziunea. De fapt, acest proces oferă o încărcătură electrică continuă a metalelor protejate. Această descărcare resetează electronii curenți care curg din metal, terminând coroziunea. Acest tip de protecție este adesea utilizat pentru structuri metalice subterane, cum ar fi rezervoarele de stocare și conductele.

Vă rugăm să rețineți că tipul de curent utilizat pentru sistemele de protecție moderne este, de obicei, permanent (DC).

De obicei, prevenirea coroziunii este generată de eliminarea a două anozi metalice în solul din apropierea obiectului metalic care urmează să fie protejat. Fluxul este trimis prin firul izolat pentru anoduri, care trece apoi prin sol în obiectul metalic. Fluxul trece printr-un obiect metalic și revine la sursa de curent (generator, redresor și t.D.) prin firul izolat.

4. Utilizați anodizarea. Anodizarea este un tip special de acoperire de suprafață și, de asemenea, aplică ștampile și așa mai departe. Dacă ați văzut vreodată o carbină metalică colorată, înseamnă că ați văzut suprafața metalică anodizată. În loc de aplicarea fizică a unui strat de protecție, anodizarea utilizează un curent electric pentru a asigura o acoperire de protecție metalică care împiedică aproape toate formele de coroziune.

Procesul de anodizare chimică este asociat cu faptul că multe metale, cum ar fi aluminiu, formează în mod natural produse chimice, numite oxizi atunci când vin în contact cu oxigenul în aer. Acest lucru are ca rezultat un metal, de obicei, are un strat subțire de oxid exterior, care protejează (în grade diferite, în funcție de metalul) coroziunii ulterioare. Curentul electric utilizat în procesul de anodizare creează în mod esențial un strat mult mai gros de oxid pe suprafața metalică, care asigură o protecție mai mare a coroziunii.

Există mai multe metode diferite de anodizare metalică. Mai jos sunt principalele etape ale acestui proces: a se vedea. "Cum de a anodiza aluminiu" pentru mai multe informații.

Aluminiu curățat și degresant.

Impuritățile suprafeței din aluminiu sunt îndepărtate de un degresant special.

Aluminiu este coborât într-o baie acidă la un curent constant și o temperatură (de exemplu, 12 A / kV.M și 21-22 grade c).

Aluminiu este îndepărtat și spălat.

Aluminiu este imersat arbitrar în colorant la 38 - 60 de grade cu.

Aluminiu este sigilat prin plasarea în apă fiartă timp de 20-30 de minute.

cinci. Utilizați metalul care prezintă pasivare. După cum sa menționat mai sus, unele metale în aer formează în mod natural un strat de protecție oxid de protecție. Unele metale formează acest strat de oxid atât de eficient încât metalul, în cele din urmă, devine activ din punct de vedere chimic. Spunem că aceste metale sunt "pasive" cu referire la procesul de prelucrare, cu care devin mai puțin activi. În funcție de utilizarea sa, obiectul pasivat nu poate necesita o protecție suplimentară împotriva coroziunii.

Un exemplu celebru de un astfel de metal care arată pasivarea - oțel inoxidabil. Oțelul inoxidabil este un aliaj din oțelul obișnuit și crom, care nu rulează efectiv în majoritatea condițiilor fără a necesita alte instrumente de protecție. Pentru cele mai multe elemente din oțel inoxidabil, coroziunea nu este specifică.

Cu toate acestea, merită remarcat faptul că, în anumite condiții, oțelul inoxidabil nu este 100% inox, în special, în apă salină. În mod similar, multe metale pasive nu sunt pasive în anumite condiții extreme și, prin urmare, nu pot aborda toate tipurile de utilizare.

sfaturi

Fiți foarte atent cu coroziunea intercrystalină. Aceasta afectează capacitatea metalului care urmează să fie formată și a cedat și acest lucru se înrăutățește puterea totală a metalului.
Aluminiu și bărci de oțel nu ar trebui să aibă părți lipite pentru a preveni coroziunea metalică în cel mai bun posibil.

Avertizări

Nu lăsați niciodată detalii metalice puternic ruginite în mașină sau pe navă. Nivelul de coroziune poate fi semnificativ semnificativ, dar orice coroziune poate indica daune structurale grave. Pentru înlocuirea siguranței sau îndepărtați complet toate semnele de coroziune pe metal.
Când utilizați "Anodes sacrificial" se abțin de la colorarea de suprafață. Aceasta privează capabilitățile electronilor să se usuce prin suprafață și, prin urmare, nu pot împiedica coroziunea.

De ce ai nevoie

Prelată sau țesătură
Cleaners
Colorant
Anofi
Anode metalice pentru curentul curent
Sârmă izolată
Lubrifianți