Корро? зия

от лат. corrosio – разъедание – это самопроизвольное разрушение металлов

Корро?зия (от лат. corrosio – разъедание) – это самопроизвольное разрушение металлов в итоге хим либо физико-химического взаимодействия с окружающей средой. В общем случае это разрушение хоть какого материала, будь то металл либо керамика, дерево либо полимер. Предпосылкой коррозии служит термодинамическая неустойчивость конструкционных материалов к воздействию веществ, находящихся в контактирующей с ними среде. Пример – кислородная коррозия железа в воде: 4Fe + 2Н2О + ЗО2 = 2(Fe2O3•Н2О). Гидратированный оксид железа Fe2O3•Н2О и является тем, что именуют ржавчиной.

В ежедневной жизни для сплавов железа (сталей) почаще употребляют термин «ржавление». Наименее известны случаи коррозии полимеров. Применительно к ним существует понятие «старение», аналогичное термину «коррозия» для металлов. К примеру, старение резины из-за взаимодействия с кислородом воздуха либо разрушение неких пластиков под воздействием осадков, также био коррозия. Скорость коррозии, как и всякой хим реакции, очень очень находится в зависимости от температуры. Увеличение температуры на 100 градусов может прирастить скорость коррозии на несколько порядков.

Содержание

1 Систематизация видов коррозии
2 Коррозия неметаллических материалов
3 Коррозия металлов
3.1 Хим коррозия
3.2 Химическая коррозия
4 Борьба с коррозией
4.1 Система прохладного цинкования
4.2 Газотермическое напыление
4.3 Термодиффузионное цинковое покрытие
5 Цинкование
6 Экономический вред от коррозии
7 См. также
8 Примечания
9 Ссылки

Систематизация видов коррозии

Коррозионные процессы отличаются широким распространением и многообразием критерий и сред, в каких они протекают. Потому пока нет единой и всеобъятной систематизации встречающихся случаев коррозии.

По типу брутальных сред, в каких протекает процесс разрушения, коррозия может быть последующих видов:
• Газовая коррозия;
• Атмосферная коррозия;
• Коррозия в неэлектролитах;
• Коррозия в электролитах;
• Подземная коррозия;
• Биокоррозия;
• Коррозия блуждающим током.

По условиям протекания коррозионного процесса различаются последующие виды:
• Контактная коррозия;
• Щелевая коррозия;
• Коррозия при неполном погружении;
• Коррозия при полном погружении;
• Коррозия при переменном погружении;
• Коррозия при трении;
• Межкристаллитная коррозия
• Коррозия под напряжением.

По нраву разрушения:

• Сплошная коррозия, обхватывающая всю поверхность;
• равномерная;
• неравномерная;
• избирательная.
• Локальная (местная) коррозия, обхватывающая отдельные участки:
• пятнами;
• язвенная;
• точечная (либо питтинг);
• сквозная;
• межкристаллитная.

Основная систематизация делается по механизму протекания процесса.
Различают два вида:

• хим коррозию;
• химическую коррозию.

Коррозия неметаллических материалов

По мере ужесточения критерий эксплуатации (увеличение температуры, механических напряжений, злости среды и др.) и неметаллические материалы подвержены действию среды. В связи с чем термин «коррозия» стал применяться и по отношению к этим материалам, к примеру «коррозия бетонов и железобетонов», «коррозия пластмасс и резин». При всем этом имеется в виду их разрушение и утрата эксплуатационных параметров в итоге хим либо физико-химического взаимодействия с окружающей средой. Но следует учесть, что механизмы и кинетика процессов для неметаллов и металлов будут различными.

Коррозия металлов

Ржавчина, часто встречающийся вид коррозии.

Коррозия металла.

Образование гальванических пар с полезностью используют для сотворения батарей и аккумов. С другой стороны, образование таковой пары приводит к неблагоприятному процессу, жертвой которого становится целый ряд металлов, – коррозии. Под коррозией понимают происходящее на поверхности химическое либо хим разрушение железного материала. Более нередко при коррозии металл окисляется с образованием ионов металла, которые при последующих превращениях дают разные продукты коррозии. Коррозия может быть вызвана как хим, так и химическим процессом. Соответственно, различают хим и химическую коррозию металлов.

Противокоррозионная краска для металла http://dneprkraska.com.ua/catalog/kraski-antikorroziynye/

Хим коррозия

Хим коррозия – взаимодействие поверхности металла с (коррозионно-активной) средой, не сопровождающееся появлением химических процессов на границе фаз. В данном случае взаимодействия окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают в одном акте. К примеру, образование окалины при содействии материалов на базе железа при высочайшей температуре с кислородом:

4Fe + 3O2 – 2Fe2O3

При химической коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла (к примеру, ржавление стали в морской воде).

Химическая коррозия

Разрушение металла под воздействием возникающих в коррозионной среде гальванических частей именуют химической коррозией. При химической коррозии (более частая форма коррозии) всегда требуется наличие электролита (Конденсат, дождевая вода и т. д.) как, к примеру, при ржавлении железа во увлажненной атмосфере:

4Fe + 3O2 + 6H2O – 4FeO(OH)•H2O

Электроды образуют или разные элементы структуры материала, или два разных соприкасающихся материала. Если в воде растворены ионы солей, электропроводность ее увеличивается, и скорость процесса возрастает. Особо очень действуют хлорид-ионы (содержащиеся, к примеру в морской воде либо в воде, образовавшейся при таянии снега зимой, когда дороги посыпают солью), потому что они катализируют процесс коррозии. С получающимися в процессе коррозии Fe3+-ионами ионы хлора образуют растворимые комплексы (FeCl4-), что содействует ускорению окисления металла.

Коррозионный элемент

При соприкосновении 2-ух металлов с разными окислительно-восстановительными потенциалами и погружении их в раствор электролита, к примеру, дождевой воды с растворенным углекислым газом CO2, появляется гальванический элемент, так именуемый, коррозионный элемент. Он представляет собой ни что другое, как замкнутую гальваническую ячейку. В ней происходит неспешное растворение железного материала с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом. Этот вид коррозии особо присущ металлам с высочайшими отрицательными потенциалами. Так, совершенно маленького количества примеси на поверхности металла с огромным редокспотенциалом уже довольно для появления коррозионного элемента. Особо находятся под риском места соприкосновения металлов с разными потенциалами, к примеру, сварочные швы либо заклёпки.

Водородная и кислородная коррозия

Если происходит восстановление ионов H3O+ либо молекул воды H2O, молвят о водородной коррозии либо коррозии с водородной деполяризацией. Восстановление ионов происходит по последующей схеме:

2H3O+ + 2e- – 2H2O + H2

либо

2H2O + 2e- – 2OH- + H2

Если водород не выделяется, что нередко происходит в нейтральной либо очень щелочной среде, происходит восстановление кислорода и тут молвят о кислородной коррозии либо коррозии с кислородной деполяризацией:

O2 + 2H2O + 4e- – 4OH-

Коррозионный элемент может создаваться не только лишь при соприкосновении 2-ух разных металлов. Коррозионный элемент появляется и в случае 1-го металла, если, к примеру, структура поверхности неоднородна.

Борьба с коррозией

Коррозия приводит раз в год к миллиардным убыткам, и разрешение этой трудности является принципиальной задачей. Основной вред, причиняемый коррозией, заключается не в потере металла как такого, а в большой цены изделий, разрушаемых коррозией. Вот почему каждогодние утраты от неё в промышленно продвинутых странах настолько значительны. Настоящие убытки от неё нельзя найти, оценив только прямые утраты, к которым относятся цена разрушившейся конструкции, цена подмены обрудования, издержки на мероприятия по защите от коррозии. Ещё больший вред составляют косвенные утраты. Это простои оборудования при подмене прокорродировавших деталей и узлов, утечка товаров, нарушение технологических процессов.

Безупречная защита от коррозии на 80 % обеспечивается правильной подготовкой поверхности, и лишь на 20 % качеством применяемых лакокрасочных материалов и методом их нанесения. [1]. Более производительным и действенным способом подготовки поверхности перед предстоящей защитой субстрата является абразивоструйная чистка.

Обычно выделяют три направления способов защиты от коррозии:

• Конструкционный
• Активный
• Пассивный

Для предотвращения коррозии в качестве конструкционных материалов используют нержавеющие стали, кортеновские стали, цветные металлы.

В качестве защиты от коррозии может применяться нанесение какого-нибудь покрытия, которое препятствует образованию коррозионного элемента (пассивный способ).

Кислородная коррозия покрытого цинком железа

Кислородная коррозия железа, покрытого оловом

Яркое покрытие, полимерное покрытие и эмалирование должны, сначала, предупредить доступ кислорода и воды. Нередко также применяется покрытие, к примеру, стали другими металлами, такими как цинк, олово, хром, никель. Цинковое покрытие защищает сталь даже когда покрытие отчасти разрушено. Цинк имеет более отрицательный потенциал и корродирует первым. Ионы Zn2+ токсичны. При изготовлении консервных банок используют жесть, покрытую слоем олова. В отличие от покрытой цинком жести, при разрушении слоя олова корродировать, притом усиленно, начинает железо, потому что олово имеет более положительный потенциал. Другая возможность защитить металл от коррозии – применение защитного электрода с огромным отрицательным потенциалом, к примеру, из цинка либо магния. Для этого специально создаётся коррозионный элемент. Защищаемый металл выступает в роли катода, и этот вид защиты именуют катодной защитой. Растворяемый электрод, именуют, соответственно, анодом протекторной защиты Этот способ используют для защиты от коррозии морских судов, мостов, котельных установок, расположенных под землей труб. Для защиты корпуса судна на внешную сторону корпуса укрепляют цинковые пластинки.

Если сопоставить потенциалы цинка и магния с железом, они имеют более отрицательные потенциалы. Но все же корродируют они медлительнее вследствие образования на поверхности защитной оксидной плёнки, которая защищает металл от предстоящей коррозии. Образование таковой плёнки именуют пассивацией металла. У алюминия её усиливают анодным окислением (анодирование). При добавлении маленького количества хрома в сталь на поверхности металла появляется оксидная плёнка. Содержание хрома в нержавеющей стали – более 12 процентов.

Система прохладного цинкования

Система прохладного цинкования создана для усиления противокоррозионных параметров всеохватывающего мультислойного покрытия. Система обеспечивает полную катодную (либо гальваническую) защиту стальных поверхностей от коррозии в разных брутальных средах

Система прохладной оцинковки бывает одно-, двух- либо трехупаковочной и включает:
связывающее – известны составы на хлоркаучуковой, этилсиликатной, полистирольной, эпоксидной, уретановой, масляной (измененной) базе;
противокоррозионный наполнитель – цинковый порошок («цинковая пыль»), с содержанием более 95 % железного цинка, имеющего размер частиц наименее 10 мкм и наименьшую степень окисления.;
отвердитель (в двух- и трех- упаковочных системах)

Одноупаковочные системы прохладного цинкования поставляютмся готовыми к применению и требуют только кропотливого смешивания состава перед нанесением. Двух- и трехупаковочные системы могут поставляться в нескольких упаковках и требуют дополнительных операций по изготовлению состава перед нанесением (смешивание связывающего, наполнителя, отвердителя).

После изготовления (двух- и трёхупаковочные системы), нанесения состава на защищаемую поверхность металла кистью, валиком, способом пневматического либо безвоздушного распыления и высыхания на поверхности металла появляется цинкнаполненное антикоррозионное покрытие – полимерно-цинковая плёнка, сохраняющая все характеристики полимерного покрытия, которое использовалось в качестве связывающего, и сразу владеющая всеми защитными плюсами обыденного цинкового покрытия.

Достоинства системы прохладной оцинковки по сопоставлению со методом жаркой гальванизации:
- Простота и наименьшая трудоёмкость технологии нанесения защитного цинкового покрытия. Для нанесения покрытия не требуется особое оборудование.
- Возможность противокоррозионной защиты металлоконструкций всех размеров, как в промышленных так и в полевых критериях.
- Возможность исправления конкретно на месте абразивных повреждений покрытия и изъянов, возникающих при сварке металлоконструкций.
- Экологически незапятнанный процесс нанесения покрытия: нет необходимости создавать работы в жарком цеху.
- Создание на поверхности железа гибкого слоя цинка (не образующего микротрещин при изгибании металлоизделия).

Система прохладного цинкования применяется во всех видах индустрии и в быту, где требуется надёжная и долговременная защита стальных поверхностей от коррозии.

Кроме использования в качестве грунтовочного слоя в всеохватывающем мультислойном покрытии система прохладной оцинковки может применяться как самостоятельное противокоррозийное покрытие железных поверхностей.

Прохладная оцинковка http://dneprkraska.com.ua/catalog/zintec-sostav-dlya-kholodnogo-tsinkovaniya-metalla/zintec-sostav-dlya-kholodnogo-tsinkovaniya-metalla/

Газотермическое напыление

Для борьбы с коррозией употребляют также способы газотермического напыления.
При помощи газотермического напыления на поверхности металла создается слой из другого металла/сплава, владеющий более высочайшей стойкостью к коррозии (изолирующий) либо напротив наименее стойкий (протекторный). Таковой слой позволяет приостановить коррозию защищаемого металла.

Термодиффузионное цинковое покрытие

(ГОСТ 9.316-2006). Для эксплуатации металлоизделий в брутальных средах, нужна более стойкая противокоррозионная защита поверхности металлоизделий. Термодиффузионное цинковое покрытие является анодным по отношению к черным металлам и электрохимически защищает сталь от коррозии. Оно обладает крепким сцеплением (адгезией) с главным металлом за счет обоюдной диффузии железа и цинка в поверхностных интерметаллитных фазах, потому не происходит отслаивания и скалывания покрытий при ударах, механических нагрузках и деформациях обработанных изделий.

Диффузионное цинкование, осуществляемое из паровой либо газовой фазы при больших температурах (375-850 °C), либо с внедрением разряжения (вакуума) – при температуре от 250 °C, применяется для покрытия крепчалёжных изделий,труб, деталей арматуры и др. конструкций. Существенно увеличивает стойкость железных, металлических изделий в средах, содержащих сероводород (в т.ч. против сероводородного коррозионного растрескивания), промышленной атмосфере, морской воде и др. Толщина диффузионного слоя находится в зависимости от температуры, времени, метода цинкования и может составлять 0,01-1,5 мм. Современный процесс диффузионного цинкования позволяет создавать покрытие на резьбовых поверхностях крепчалёжных изделий, без затруднения их следующего свинчивания. Микротвёрдость слоя покрытия Hμ = 4000 – 5000 МПа. Диффузионное цинковое покрытие также существенно увеличивает жаростойкость железных и металлических изделий, при температуре до 700 °C. Может быть получение легированных диффузионных цинковых покрытий, используемое для увеличения их служебных черт.

Цинкование

Цинкование – это то нанесение цинка либо его сплава на железное изделие для придания его поверхности определённых физико-химических параметров, сначала высочайшего сопротивления коррозии. Цинкование – более распространённый и экономный процесс металлизации, используемый для защиты железа и его сплавов от атмосферной коррозии. На эти цели расходуется приблизительно 40 % мировой добычи цинка. Высота покрытия должна быть тем больше, чем агрессивнее окружающая среда и чем длительнее предполагаемый срок эксплуатации. Цинкованию подвергаются железные листы, лента, проволока, крепчалёжные детали, детали машин и устройств, трубопроводы и др. металлоконструкции. Декоративного предназначения цинковое покрытие обычно не имеет; некое улучшение товарный вид приобретает после пассивирования покрытых цинком изделий в хроматных, либо фосфатных смесях, придающих покрытиям радужную расцветку. Более обширно употребляется покрытыя цинком полоса, изготовляемая на автоматических линиях жаркого цинкования, другими словами способом погружения в расплавленный цинк. Способы распыления («холодное цинкование» [2]) и металлизация позволяют покрывать изделия хоть какого размера (к примеру, мачты электропередач, резервуары, мостовые металлоконструкции, дорожные огораживания). Электролитическое цинкование ведётся в главном из кислых и щёлочно-цианистых электролитов; особые добавки позволяют получать блестящие покрытия.
Экономический вред от коррозии

Экономические утраты от коррозии металлов громадны. В США по последним данным NACE [3] вред от коррозии и издержки на борьбу с ней составили 3,1 % от ВВП (276 миллиардов. баксов). В Германии этот вред составил 2,8 % от ВВП. По оценкам профессионалов разных государств эти утраты в промышленно продвинутых странах составляют от 2 до 4 % валового государственного продукта. При всем этом утраты металла, включающие массу вышедших из строя железных конструкций, изделий, оборудования, составляют от 10 до 20 % годичного производства стали.

Статья: http://dneprkraska.com.ua/articles/antikorrozionnaya-zashchita/korroziya/

Аналогичные записи: Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Вы должны быть авторизованы, чтобы разместить комментарий.