Как бороться с коррозией металла

Как правильно бороться с очагами коррозии. Варианты.

Давно хотел рассказать о способах борьбы с ржавчиной, но все время оставлял текст в черновиках из-за того что про ржавчину не могу писать красиво. Ржавчина — это враг металлов, и тяжело кучу информации про нее слить в единый опус, да еще интересный для прочтения. Но попробуем сделать это, разбавив текст картинками.

Что такое коррозия — википедия кратко сообщает что это разрушение металла при взаимодействии с окружающей средой. Другими словами окисление при взаимодействии с влагой и кислородом. Чтобы это окисление не происходило, или как можно дольше не начиналось — снаружи металл покрывают краской, а внутри антикоррозийными средствами. Там где плохо подготовлено, плохо обработано или плохо окрашено — там всегда вылезет ржавчина, это вопрос времени. Зарубежные источники часто ржавчину сравнивают с грибком, на теле человека, что если она появилась, то можно залечить, но не искоренить полностью. Давайте еще раз повторим и запомним, если есть коррозия — то что с ней не делай, она всегда вылезет, это вопрос лишь времени и качества подготовки, но она всегда вылезет снова. Но какие варианты есть для предотвращения или замедления развития коррозии? К сожалению их всего три:

1 способ — это радикальный и небюджетный, замена детали целиком. Это хороший вариант, но он не всегда возможен и оправдан, так как дверь или переднее крыло заменить легко, а арку колеса или часть стойки — гораздо сложнее. Придется пользоваться сварочным аппаратом и режуще-зачистным инструментом.

2 способ — это пескоструй. Если нет возможности или желания менять кузовную деталь, то можно воспользоваться пескоструем. Как понятно из названия (песок и струя), это прибор, агрегат, как удобнее, из которого под давлением вместе с воздухом вылетают песчаные крупинки, они бьются о поверхность и вычищают металл до бела, все поры и очаги коррозии улетают на глазах. Лучше пескоструя пока не придумали способа избавиться от коррозии. Услуги пескоструя всегда востребованы и относительно дороги, но результат всегда оправдывает затраченные средства.

3 способ — это химический, я бы так назвал или универсальный. При таком способе все поры коррозии никогда не будут полностью удалены, но благодаря современной химии можно замедлить окисление металла.
Химический способ удаления коррозии делится на 3 этапа:
— для начала необходимо обработать коррозию механическим путем. Это можно делать зачистным или коралловым кругом на болгарку, можно по старинке наждачкой на бруске, в общем на этом этапе необходимо зачистить металл максимально тщательно, чтобы полностью увидеть масштаб очага коррозии. Ниже на фото показана дверь после зачистки болгаркой:

— после механического верхнего слоя ржавчины, мы увидим примерно такую картинку, как показано ниже:

отчетливо видно поврежденный, пористый металл и черные точки постепенно распространяющиеся все дальше и дальше от центра. Так вот черные точки — это поры, внутри которых находится грибок, организм ржавчины. Пока эти поры будут черного цвета — значит там коррозия жива и она будет дальше уничтожать металл вокруг себя.
— чтобы удалить коррозию, недостаточно одной болгарки, даже коралловый диск не вычистит эти поры, здесь нужен химический процесс вытравливания. Для вытравливания используют преобразователи ржавчины. На рынке огромное количество предложений и рекламаций, каждый производитель хвалит именно свое изделие, но так сложилось, что среди всех — лучшими оказались Полифарм Красный и Цинкарь.

Эти образцы отлично справляются со своими обязанностями. Применение простое — нанесли средство на коррозию, подождали согласно инструкции, вытерли и смотрим, если есть черные поры — их шилом или чем-то тонким и прочным расковыриваем, чтобы открыть пору и снова наносим преобразователь, и так до бесконечности пока металл полностью не станет белым. Сразу запомните, что все поры удалить не получится, и наша задача раскрыть и обработать хотя бы те что заметны глазу.
Вот пример тщательной обработки угла двери Полиформом и последующей зачисткой коралловым кругом:

— после работы преобразователя ржавчины металл становится незащищенным и очень легко начнет снова корродировать, если его сразу не «закрыть». «Закрыть» металл после преобразователя можно опять несколькими способами:

а) Для временного закрытия или консервации металла от коррозии можно использовать средство APP R-Stop. Это средство наносится на металл, и при застывании создает пленку типа суперклея, которая не дает развиваться коррозии некоторое время. Это средство консервант, его применяют в тех случаях, если до покраски еще ждать неделю или месяц, и надо временно остановить ржавчину. Перед нанесением шпаклевки на место, где обработали APP R-Stop`ом, обязательно зачистить максимально тщательно, иначе шпаклевка вздуется! Проверенно на себе!

б) если вы готовитесь к покраске, то на место после преобразователя можно нанести праймер. Для многих читателей это будет новый термин, поэтому опишу что такое праймер и филлер и в чем их отличия:

У большинства мастеров, особенно старой школы, под словом грунтовка по умолчанию подразумевается акриловый грунт. На самом деле это лишь от части правильно. Грунт разделяют на 2 категории, первичная и вторичная
Так вот праймер — это первичный этап для грунтования поверхности, и именно он необходим для дополнительной изоляции металла от возможной коррозии, для улучшения адгезии (сцепных свойств) последующих материалов. Праймер бывает эпоксидный и кислотный/фосфатирующий. Поэтому если у вас новый неокрашенный элемент кузова, или участок где есть голый металл, например после преобразователя ржавчины — то его необходимо вскрыть праймером, т.е. либо кислотным либо эпоксидным грунтом.

Вторичными грунтами называются филлеры. Их задача не бороться с коррозией, их задача заполнять поры и риски после обработки металла перед покраской. Так вот акриловый грунт и есть филлер. Акриловый грунт можно наносить на старую краску, но на голый металл можно наносить лишь в том случае, когда он здоров и нет абсолютно никаких очагов коррозии или остатков. Если ваш мастер на участок где была коррозия, наносит акриловый грунт — будьте готовы к тому, что в том месте вылезет ржавчина.

Продолжим пункт б). После обработки металла наносим праймер — кислотный грунт, он умеет бороться с коррозией, не давать ей развиваться. В основе кислотного грунта состоит фосфорная кислота, которая и образует прочную пленку, которая повышает адгезию металла, борется и затрудняет развитие коррозии. После высыхания кислотника можно наносить сверху акриловый грунт и красить. Неудобство заключается в том, что на кислотный грунт нельзя наносить шпаклевку, а наоборот можно. Поэтому кислотный праймер/грунт наносится только на ровные детали, которые не нуждаются в доводке. Так же кислотник нельзя покрывать эпоксидным грунтом, т.к. они вступают в реакцию сами с собой, покрывать сверху только акриловым грунтом.

в) если вы готовитесь к покраске, то на место после преобразователя можно нанести праймер — эпоксидный грунт. Особенность его в том, что он не борется со ржавчиной, а создает очень прочное защитное покрытие, которое не даст коррозии прорываться наружу, или задержит ее. Кто пользовался эпоксидным клеем — сразу поймет принцип этого праймера. При застывании полиэфирные смолы становятся прочными и прекрасно изолируют металл. Пленка становится крепкой, не боится механических повреждений и не пористая, а значит не боится воды и влаги. Эпоксидный грунт не борется с коррозией, он только защищает металл снаружи от попадания влаги, поэтому наносить эпоксидный грунт необходимо на здоровый или уже вылеченный металл.
Эпоксидным грунтом чаще всего вскрывают наружные элементы, которые подвержены механическим нагрузкам, например пороги и днище автомобиля.

г) если вы готовитесь к покраске, то на место после преобразователя можно нанести шпаклевку. Шпаклевку можно отнести уже больше к подготовительному материалу, нежели чем антикоррозийное средство. Так же многие будут утверждать, что шпаклевка это пористый материал, и его нельзя держать открытым — и здесь они будут правы. В воздухе есть определенное количество влаги, и если шпаклевку нанести на длительный срок, то она напитает влагу и в месте, где вы тщательно удаляли коррозию — она снова появится. По технологии шпаклевку можно наносить как на голый металл, если он здоров. На больной металл или с прошлыми очагами коррозии шпаклевка наносится только на эпоксидный грунт. При нанесении на эпоксидный грунт у вас будет дополнительный слой защиты от коррозии.

Читайте также  Печь для ковки металла своими руками

Когда мы ознакомились с теорией, давайте кратко подведем итоги:

1) Если у нас были или есть очаги коррозии и необходимо выводить шпаклевкой плоскость, то чтобы правильно изолировать металл от окисления, можно поступить так:
а) преобразователь ржавчины -> шпаклевка -> акриловый грунт -> ЛКП (это базовый набор)
б) преобразователь ржавчины -> эпоксидный грунт в местах коррозии -> шпаклевка -> акриловый грунт -> ЛКП (этот набор гораздо лучше и прочнее создаст защитную пленку).

2) Если у нас были очаги коррозии или частично присутствуют, и нет необходимости наносить шпаклевку, то можно поступить так:
а) преобразователь ржавчины -> кислотный грунт -> акриловый грунт -> ЛКП.

В зависимости от вашего случая вы можете выбирать как поступить, какую химию приобретать. Так же все зависит от желаемой цены ремонта. Когда в приоритете бюджетный ремонт — то и выбор материала будет соответствующим, как и результат. В покраске автомобиля важна подготовительная часть, чтобы нейтрализовать все очаги коррозии, тщательно закрыть голый металл грунтом, и лишь потом наносить ЛКП. В этом случае покрашенный автомобиль будет долго не окисляться и не ржаветь.

Большое спасибо за прочтение!
Всех благ!

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.

Виды коррозии металла и борьба с ней

Коррозия металла является широко распространенной причиной, приводящей в негодность различные детали из металла. Коррозией металла (или ржавлением) называют разрушение металла под воздействием физических и химических факторов. К факторам, вызывающим коррозию, относят природные осадки, воду, температуру, воздух, различные щелочи и кислоты и т.д.

1 Разновидности ржавления

Коррозия металла становится серьезной проблемой при строительстве, в быту и на производствах. Чаще всего конструкторы предусматривают защиту металлических поверхностей от ржавчины, но иногда ржавление происходит на незащищенных поверхностях и на специально обработанных деталях.

Металлические сплавы лежат в основе жизнедеятельности человека, они окружают его практически везде: в быту, на работе, в процессе отдыха. Не всегда люди замечают металлические вещи и детали, но они постоянно им сопутствуют. Различные сплавы и чистые металлы являются самыми производимыми веществами на нашей планете. Современная промышленность выпускает различные сплавы в 20 раз больше (по массе), чем все остальные материалы. Несмотря на то что металлы считаются одними из наиболее прочных веществ на Земле, они могут разрушаться и терять свои характеристики в результате процессов ржавления. Под воздействием воды, воздуха и других факторов происходит процесс окисления металлов, который и называют коррозией. Несмотря на то что корродировать может не только металл, но и каменные породы, ниже будут рассмотрены процессы, связанные именно с металлами. Здесь стоит обратить внимание на то, что некоторые сплавы или металлы больше подвержены коррозии, чем другие. Это обусловлено скоростью протекания процесса окисления.

Самое распространенное вещество в сплавах — это железо. Коррозия железа описывается следующим химическим уравнением: 3O2+2H2O+4Fe=2Fe2O3. H2O. Полученный в результате оксид железа и является той рыжей ржавчиной, портящей предметы. Но рассмотрим виды коррозии:

  1. Водородная коррозия. На металлических поверхностях практически не встречается (хотя теоретически возможна). В связи с этим описываться не будет.
  2. Кислородная коррозия. Аналогична водородной.
  3. Химическая. Реакция происходит из-за воздействия металла с каким-либо фактором (например, воздухом 3O2+4Fe=2Fe2O3) и протекает без образования электрохимических процессов. Так, после воздействия кислорода с поверхностью появляется оксидная пленка. На некоторых металлах такая пленка достаточно прочна и не только защищает элемент от разрушительных процессов, но и повышает его прочность (например, алюминий или цинк). На некоторых металлах такая пленка очень быстро отслаивается (разрушается), например, у натрия или калия. А большинство металлов разрушаются достаточно медленно (железо, чугун и т.д.). Так, например, происходит коррозия чугуна. Более часто ржавление происходит при контакте сплава с серой, кислородом, хлором. Из-за химической коррозии ржавеют сопла, арматура и т.д.
  4. Электрохимическая коррозия железа. Данный вид ржавления происходит в средах, которые проводят электричество (проводники). Время разрушения различных материалов при электрохимических реакциях разное. Электрохимические реакции наблюдаются в случаях контакта металлов, которые находятся на расстоянии в ряду напряженности. Например, изделие изготовленное из стали, имеет медные напайки/крепления. При попадании воды на соединения медные части будут катодами, а сталь — анодом (каждая точка имеет свой электрический потенциал). Скорость протекания таких процессов зависит от количества и состава электролита. Для протекания реакций нужно наличие 2 разных металлов и электропроводящей среды. При этом разрушение сплавов прямо пропорционально зависит от силы тока. Чем больше ток, тем быстрее реакция, чем быстрее реакция, тем быстрее разрушение. В некоторых случаях катодами служат примеси сплава.

Также стоит отметить подвиды, которые бывают при ржавлении (описывать не будем, только перечислим): подземная, атмосферная, газовая, при разных видах погружения, сплошная, контактная, вызываемая трением и т.д. Все подвиды можно отнести к химическому или электрохимическому ржавлению.

2 Что наиболее часто ржавеет и как от этого предохраняться

При строительстве часто встречается коррозия арматуры и сварных конструкций. Коррозия часто происходит из-за несоблюдения правил хранения материала или невыполнения работ по обработке прутьев. Коррозия арматуры довольно опасна, поскольку арматуру закладывают для усиления конструкций, и в результате разрушения прутьев возможен обвал. Коррозия сварных швов не менее опасно, чем коррозия арматуры. Это также значительно ослабит шов и может привести к разрыву. Есть достаточно много примеров, когда ржавчина на силовых конструкциях приводит к обрушению помещений.

Читайте также  Какой краской покрасить мангал из металла

Другие часто встречающиеся в быту случаи ржавления — порча бытовых орудий труда (ножей, столовых приборов, инструмента), порча металлоконструкций, порча средств передвижения (как наземных, так и воздушных и водных) и т.д.

Пожалуй, самые часто встречающиеся ржавые вещи — это ключи, ножи и инструменты. Все эти предметы подвергаются ржавлению из-за того, что трением снимается защитное покрытие, которое оголяет основу.

Основа подвергается процессам разрушения из-за контактов с агрессивными средами (особенно ножи и инструменты).

Кстати, разрушения вещей, которые часто используются в быту, можно наблюдать практически повсеместно и регулярно, в то же время некоторые металлические предметы или конструкции могут простоять ржавыми десятилетия и будут исправно выполнять свои функции. Например, ножовка, которой часто пилили бревна и оставили на месяц в сарае, быстро проржавеет и может сломаться в процессе работы, а столб с дорожным знаком может простоять десять, а то и более лет ржавым и не разрушится.

Поэтому все металлические вещи следует защищать от коррозии. Методов защиты несколько, но все это химия. Выбор такой защиты зависит от типа поверхности и действующего на нее разрушительного фактора.

Для этого поверхность тщательно очищают от грязи и пыли, для того чтобы исключить возможность непопадания защитного покрытия на поверхность. Затем ее обезжиривают (для некоторых типов сплава или металла и для некоторых защитных покрытий это является необходимым), после чего наносят защитный слой. Наиболее часто защиту обеспечивают лакокрасочные материалы. В зависимости от металла и факторов используются разные лаки, краски и грунты.

Другой вариант — нанесение тонкого защитного слоя из другого материала. Обычно этот способ практикуется на производстве (например, оцинковка). В итоге потребителю практически ничего не требуется делать после приобретения вещи.

Другой вариант — создание специальных сплавов, которые не окисляются (например, нержавейка), однако они не гарантируют 100% защиты, более того, некоторые вещи из таких материалов окисляются.

Важными параметрами защитных слоев являются толщина, срок службы и скорость разрушения под активным неблагоприятным воздействием. При нанесении защитного покрытия крайне важно точно вписаться в допустимую толщину слоя. Обычно производители лакокрасочных материалов указывают его на упаковке. Так, если слой будет больше максимально допустимого, то это вызовет перерасход лака (краски), и слой может разрушаться под сильным механическим воздействием, более тонкий слой может стираться и сократить срок защиты основы.

Правильно выбранный защитный материал и правильно нанесенный на поверхность гарантирует на 80% то, что деталь не будет подвержена коррозии.

3 Что делать, если ржавчина уже есть

Многие люди в быту не задумываются над тем, как защитить свои вещи ото ржи. И получают проблему в виде испорченного предмета. Как правильно решить эту проблему?

Для того чтобы произвести восстановление вещи или детали от ржавчины, первым делом следует снять весь рыжий налет до чистой поверхности. Он снимается с помощью наждачной бумаги, напильников, сильными реагентами (кислотами или щелочами), но особую славу в этом заслужили напитки типа «Кока-Колы». Для этого вещь погружают полностью в емкость с чудо-жидкостью и оставляют на некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток — время зависит от вещи и поврежденной площади).

После того как поверхность очищена, выполняются абсолютно все процедуры по защите от коррозии. То есть на поверхность наносят защитные лакокрасочные покрытия, напыления или хромируют. Главное во всей процедуре — это полностью очистить поврежденное место от ржавчины.

4 Почему надо бороться со ржавчиной

Многие люди часто не обращают внимание на рыжие пятна и на испорченные вещи. Ими продолжают работать, а после окончательного разрушения приобретают новые. На самом деле это дополнительные траты бюджета, в данном случае семейного.

Согласно данным ООН, каждая страна в год теряет от 0,5 до 7-8% валового национального продукта из-за коррозии. Парадокс заключается в том, что менее развитые страны теряют меньше, чем развитые. А 30% всех выпускаемых стальных изделий на планете идет на замену проржавевшим. Поэтому настоятельно рекомендуется отнестись к этой проблеме серьезно.

Способы борьбы с коррозией металлов

Коррозией металла называется нарушение его структуры в результате химических или электрохимических реакций. Это может приводить к разрушению деталей, конструкций, приводить к выходу из строя узлов автомобилей, станков, другого производственного оборудования, инструментов, трубопроводов и иных металлических изделий. Каждый год коррозия разрушает около 13 миллионов тонн металла.

Предотвратить и замедлить этот негативный процесс призваны меры антикоррозийной защиты металла. На это в мире тратится ежегодно более 2,5 триллионов долларов США, по данным NACE International. Как показывает практика, металлические изделия просто не способны служить без специальных защитных мер в течение длительного времени

Причины коррозии металлов

Основными «виновниками» коррозии являются воздействие природных факторов – воды и повышенной влажности, высокой температуры, кислых веществ с содержанием сульфатов и хлоридов, взвешенных в воздухе частиц различных веществ, солей, промышленных смазочных составов.

Виды коррозии металлов

В зависимости от того, какие именно реакции протекают на границе металла с окружающей средой, выделяют три основных вида коррозии.

  1. Химическая развивается, когда металл соприкасается с солями или сухими газообразными соединениями. Яркий пример – контакт днища кузова автомобиля с солью, которой зимой в России посыпают автодороги. На деталях машин образуется слой из солей натрия и калия, разъедающих сталь и любой другой металл.
  2. Электрохимическая происходит при соприкосновении с водой. Встречается чаще других видов.
  3. Биологическая (биокоррозия) заключается в том, что поверхность металла разрушают микроорганизмы или радиоактивное излучение.

В соответствии с формой поражения коррозия может быть точечной, когда появляются узкие глубокие отверстия внутри металла с сохранением целостности поверхности. Она чаще наблюдается в изделиях из алюминиевых сплавов и нержавеющей стали.

Второй тип – равномерная коррозия, проявляющаяся на поверхности металла в виде равномерного слоя отложений. Третий – щелевая, захватывает участки с небольшими углублениями, где накапливается влага. Четвертый – межкристаллическая, развивается в зернистой структуре металла, приводя к локальным повреждениям. Выделяют также коррозионное растрескивание, когда под действием агрессивной среды в сочетании с постоянной или периодической высокой нагрузкой в металле появляются трещины.

Способы борьбы с коррозией

Сегодня применяются различные способы защиты металлов от коррозии. Выбор определяется условиями эксплуатации металлических изделий, в том числе климатом региона, характеристиками самой металлической конструкции, а также совместимостью антикоррозийного состава и обрабатываемого материала, другими факторами.

Все виды борьбы с коррозией металла можно разделить на три основных, направленных на изменение одного из факторов:

  • свойств самого металла;
  • свойств окружающей среды;
  • характера взаимодействия металлического изделия и среды на границе контакта.

Изменение свойств металла для предотвращения коррозии

В эту группу методов включаются легирование, поверхностная и термическая обработка. Первые два можно отнести к химическим методам. Третий – к технологическим методам.

Легирование предполагает включение в состав металла в процессе его производства химических элементов, которые наименее склонны вступать в химическую реакцию с кислородом. Эти компоненты по возрастанию химической эффективности располагаются в следующем порядке: хром, медь, цинк, серебро, алюминий, платина.

Другой способ – металлизация (гальванический метод), когда поверхность изделия покрывается более устойчивым к действию кислорода металлом. Он подается в мелкодисперсном виде в форме ионизированного потока. Сюда относятся холодное цинкование и горячее цинкование.

Для защиты от коррозии могут также применяться фосфатирование или оксалатирование – обработка поверхности металла фосфатными солями марганца и цинка, либо щавелевой кислоты.

Термическая обработка означает нагрев металла до температуры выше +900◦С. Как правило, применяется в сочетании с насыщением поверхности заготовки хромом, азотом, алюминием, кремнием и другими элементами, повышающими сопротивляемость металла коррозии.

Перечисленные выше методы защиты относят к активным. Сюда же можно причислить и преобразование структуры двойного электрического слоя — анодирование. На металлическую поверхность воздействуют постоянным электрическим полем с заданными параметрами напряжения, которые подбираются в соответствии со свойствами металла. Это увеличивает его электродный потенциал и повышает устойчивость к коррозии верхнего слоя. Такой способ обычно используют для создания антикоррозийной защиты алюминия.

Читайте также  Заточка дисковых фрез по металлу

Изменение свойств окружающей среды

Параметры окружающей металлическое изделие среды можно менять с помощью ее ингибирования, обескислороживания, осушения воздушной смеси и устранения агрессивных веществ – солей, кислот и других.

Если объект небольшой, вокруг него может создаваться вакуум: в воздухе практически не остается кислорода, соответственно, риск появления коррозии минимизируется.

Другой метод – заполнение пространства вокруг металлической детали или конструкции инертным газом (неоном, ксеноном, аргоном). Этот способ дает высокий эффект, но довольно сложен в применении: необходимо обустройство защитной камеры, а также наличие специальных защитных костюмов для людей, обслуживающих оборудование из металла. Его используют обычно в научно-исследовательских лабораториях и на опытных производственных участках, где требуется поддерживать особый микроклимат.

Изменение характера взаимодействия металла со средой

Это антикоррозийная обработка металла, для которой применяется большое разнообразие способов.

  • Защитные покрытия – лаков и красок, масел, смазок и так далее.
  • Устранение катодной поляризации в форме защиты от коррозии контактного типа, электродренажа, удаления блуждающих токов и так далее.
  • Грамотное проектирование металлических конструкций, при котором подбирается наиболее устойчивый к действию факторов конкретной среды металл, устраняются зазоры, застойные зоны, соприкосновения разнородных металлов, и так далее.

Для борьбы с коррозией металлов широко распространены лакокрасочные покрытия. На сегодняшний день этот вариант применяется особенно часто. Используются специальные органические ЛКМ, компоненты которых не вступают в реакцию с кислородом, в также составы с алюминием. Первые перекрывают доступ О₂. Вторые не допускают коррозионного разрушения стали за счет наличия в составе химически инертного элемента – алюминия. Кроме того, используют защитные пленки и жидкий пластик – относительно новое решение.

На эффективность такой защиты влияют качество подготовки металлической поверхности к нанесению покрытия, равномерность его нанесения, толщина и прочность слоя, исключение образования воздушных полостей и другие факторы.

Этот способ отличается простотой реализации и низкими финансовыми затратами. Однако эффект недолговечен: со временем происходит механическое разрушение покрытия. Важно также понимать, что ЛКМ и пленки препятствуют появлению коррозии, но не способны его предотвратить, что дает основания называть данный способом защиты от коррозии пассивным. Можно покрыть ржавый металл специальной краской, которая трансформирует ржавчину и создаст антикоррозийный защитный слой.

К необычным способам относится высоковязкая технологическая смазка из окислов железа – закиси-окиси Fe3O4. Температура образования данного вещества составляет +250-500◦С. Им можно обработать металл, чтобы не ржавел. Образуя на поверхности плотную пленку, Fe3O4 не дает кислороду проникать к металлу, не позволяя развиваться трибохимической коррозии. Данный метод применяется на металлургических предприятиях в процессе скоростной высадки сплавов и металлов труднодеформируемых типов.

Способы удаления коррозии

Если ржавчина на металле уже появилась, риск разрушения деталей или конструкций резко возрастает. Необходимо удалить коррозию, для чего предлагается использовать один из способов.

  • Ручная механическая очистка – традиционный вариант. Поверхность изделия обрабатывается металлической щеткой, наждачной бумагой либо абразивным кругом. Можно делать это вручную или с помощью дрели с соответствующей насадкой, либо углошлифовальной машины. Метод требует больших усилий и много времени.
  • Специальные химические составы, вступающие в реакцию с оксидом железа. Данный вариант актуален для изделий, форма которых сложная, поверхность рифленая. Однако применять этот метод на изделиях с неметаллическими компонентами нельзя. Кроме того, работа с такими средствами требует особой осторожности, поскольку они могут нанести вред здоровью человека.
  • Электрохимический способ. Металлическое изделие опускают в раствор электролита, подключив к источнику электротоку. Ток, проходящий через электролит и деталь, заставляет слой ржавчины отделяться от ее поверхности. Но этот вариант подходит не для всех изделий из металла.
  • Пескоструйная и дробеструйная обработка, ультразвук очищают металл от оксида железа, отбивая его от поверхности.
  • Сухой лед (криобластинг) – очищение с помощью струи из гранул сухого льда. При ударе о металл происходит испарение частичек льда. Высвобождается углекислый газ: мгновенно расширяясь, он захватывает и удаляет ржавчину.

Вложения в защиту металла от коррозии позволяют продлить срок службы деталей и конструкций, а, значит, увеличить периодичность их замены.

Максимальный эффект дает сочетание нескольких методов. Например, для сохранения металлических элементов, находящихся под водой, применяют комбинацию катодной защиты и ЛКМ. Антикоррозийная защита направляющих насадок гребных винтов включает применение коррозионностойкой стали, электроразъединение разнородных материалов, катодную защиту и ЛКМ.

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:

  1. лаки;
  2. краски;
  3. эмали;
  4. пластификаторы;
  5. пленкообразователи.

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.