Qısaca metalların korroziyadan qorunması üsulları. Metalların korroziyadan qorunması üsulları

Metallar insan tərəfindən tarixdən əvvəlki dövrlərdən istifadə edilmişdir, onlardan hazırlanan məmulatlar həyatımızda geniş yayılmışdır. Ən çox yayılmış metal dəmir və onun ərintiləridir. Təəssüf ki, onlar korroziyaya və ya paslanmaya meyllidirlər - oksidləşmə nəticəsində parçalanırlar. Korroziyaya qarşı vaxtında qorunma metal məmulatların və strukturların xidmət müddətini uzatmağa imkan verir.

Korroziya növləri

Alimlər uzun müddətdir ki, korroziya ilə mübarizə aparırlar və onun bir neçə əsas növlərini müəyyən ediblər:

• Atmosferik. Oksidləşmə atmosfer oksigeni və onun tərkibindəki su buxarı ilə təmas nəticəsində baş verir. Havada kimyəvi aktiv maddələr şəklində çirkləndiricilərin olması paslanmağı sürətləndirir.
• Maye. Su mühitində baş verir, suyun tərkibində olan duzlar, xüsusən də dəniz suyu oksidləşməni çox sürətləndirir.
• Torpaq. Torpaqda yerləşən məhsullar və strukturlar bu növə tabedir. Torpağın kimyəvi tərkibi, yeraltı sular və sızma cərəyanları kimyəvi proseslərin inkişafı üçün xüsusi şərait yaradır.

Məhsulun işlədiləcəyi mühitə əsasən korroziyadan qorunmanın uyğun üsulları seçilir.

Pas zərərinin tipik növləri

Korroziya zədələnməsinin aşağıdakı xarakterik növləri vardır:

• Səth davamlı paslı təbəqə və ya ayrı parçalarla örtülmüşdür.
• Hissədə hissənin qalınlığına nüfuz edən kiçik pas yerləri meydana çıxdı.
• Dərin çatlar şəklində.
• Komponentlərdən biri ərintidə oksidləşir.
• Bütün həcmdə dərin nüfuz.
• Birləşdirilmiş.

Baş verməsinə görə onlar da bölünür:

• Kimyəvi. Aktiv maddələrlə kimyəvi reaksiyalar.
• Elektrokimyəvi. Elektrolitik məhlullarla təmasda olduqda, elektrik cərəyanı yaranır, onun təsiri altında metalların elektronları dəyişdirilir və kristal quruluş pas əmələ gəlməsi ilə məhv edilir.

Metalın korroziyası və ondan qorunma üsulları

Alimlər və mühəndislər metal konstruksiyaları korroziyadan qorumaq üçün bir çox üsullar hazırlamışlar.

Sənaye və tikinti konstruksiyalarının, müxtəlif nəqliyyat növlərinin korroziyadan qorunması sənaye üsulları ilə həyata keçirilir.

Çox vaxt onlar olduqca mürəkkəb və bahalıdır. Məişət şəraitində metal məhsulları qorumaq üçün daha əlverişli və mürəkkəb texnologiyalarla əlaqəli olmayan məişət üsulları istifadə olunur.

Sənaye

Metal məhsulların qorunması üçün sənaye üsulları bir sıra sahələrə bölünür:

• Passivasiya. Polad əridildikdə onun tərkibinə Cr, Mo, Nb, Ni kimi alaşımlı əlavələr əlavə edilir. Onlar aqressiv qazların və mayelərin dəmirə daxil olmasına mane olan hissənin səthində güclü və kimyəvi cəhətdən davamlı oksid filminin meydana gəlməsinə kömək edir.
• Qoruyucu metal örtük. Məhsulun səthinə digər metal elementdən - Zn, Al, Co və s nazik təbəqə çəkilir.Bu təbəqə dəmiri paslanmadan qoruyur.
• Elektrik mühafizəsi. Qorunacaq hissənin yanında başqa bir metal elementdən və ya ərintidən hazırlanmış plitələr, sözdə anodlar qoyulur. Elektrolitdəki cərəyanlar hissədən deyil, bu plitələrdən keçir. Dəniz nəqliyyatının və qazma platformalarının sualtı hissələri belə mühafizə olunur.
• İnhibitorlar. Kimyəvi reaksiyaları yavaşlatan və hətta dayandıran xüsusi maddələr.
• Qoruyucu boya işləri.
• İstilik müalicəsi.

Sənayedə istifadə olunan korroziyadan qorunma üsulları çox müxtəlifdir. Xüsusi korroziyaya nəzarət metodunun seçimi qorunacaq strukturun iş şəraitindən asılıdır.

məişət

Metalların korroziyadan qorunmasının məişət üsulları, bir qayda olaraq, qoruyucu boya və lak örtüklərinin tətbiqinə qədər azaldılır. Onların tərkibi çox müxtəlif ola bilər, o cümlədən:

• silikon qatranlar;
• polimer materiallar;
• inhibitorlar;
• kiçik metal qırıntılar.

Pas çeviriciləri ayrı bir qrupdur - artıq korroziyadan təsirlənmiş strukturlara tətbiq olunan birləşmələr. Onlar dəmiri oksidlərdən bərpa edir və yenidən korroziyanın qarşısını alır. Konvertorlar aşağıdakı növlərə bölünür:

• Torpaqlar. Onlar təmizlənmiş səthə tətbiq olunur, yüksək yapışma qabiliyyətinə malikdir. Onların tərkibində inhibitor maddələr var, onlar bitirmə boyasına qənaət etməyə imkan verir.
• Stabilizatorlar. Dəmir oksidlərini digər maddələrə çevirin.
• Dəmir oksidlərini duzlara çevirənlər.
• Pas hissəciklərini əhatə edən və onu zərərsizləşdirən yağlar və qatranlar.

Astar və boya seçərkən onları eyni istehsalçıdan almaq daha yaxşıdır. Beləliklə, boya və lakların uyğunluğu problemlərindən qaçınacaqsınız.

Metal üçün qoruyucu boyalar

Əməliyyatın temperatur rejiminə görə boyalar iki böyük qrupa bölünür:

• şərti, 80 ° C-ə qədər temperaturda istifadə olunur;
• istiliyə davamlı.

Bağlayıcı əsas boyaların növünə görə:

• alkid;
• akril;
• epoksi.

Metal örtüklər aşağıdakı üstünlüklərə malikdir:

• korroziyaya qarşı yüksək keyfiyyətli səth qorunması;
• tətbiq asanlığı;
• qurutma sürəti;
• çox müxtəlif rənglər;
• uzun xidmət müddəti.

Hammer emayeləri çox populyardır, yalnız metalı qoruyan deyil, həm də estetik görünüş yaradır. Gümüş boya da metal emalı üçün geniş yayılmışdır. Tərkibinə alüminium tozu əlavə edilir. Metalın qorunması, alüminium oksidin nazik bir filminin meydana gəlməsi səbəbindən baş verir.

İki komponentli epoksi qarışıqları müstəsna örtük gücü ilə xarakterizə olunur və yüksək gərginlikli birləşmələr üçün istifadə olunur.

Evdə metaldan qorunma

Metal məhsulları korroziyadan etibarlı şəkildə qorumaq üçün aşağıdakı hərəkətlər ardıcıllığı yerinə yetirilməlidir:

• tel fırça və ya aşındırıcı kağız ilə pas və köhnə boya səthini təmizləyin;
• səthi yağdan təmizləyin;
• dərhal bir torpaq qatını tətbiq edin;
• astar quruduqdan sonra iki qat əsas boya tətbiq edin.

İşləyərkən fərdi qoruyucu vasitələrdən istifadə edin:

• əlcəklər;
• respirator;
• eynək və ya şəffaf qalxan.

Metalların korroziyadan qorunması üsulları alimlər və mühəndislər tərəfindən daim təkmilləşdirilir.

Korroziya proseslərinə müqavimət üsulları

Korroziyaya qarşı müqavimət göstərmək üçün istifadə olunan əsas üsullar aşağıda verilmişdir:

• materialların kimyəvi tərkibini dəyişdirərək oksidləşməyə müqavimət göstərmək qabiliyyətinin artırılması;
• qorunan səthin aktiv mühitlə təmasdan izolyasiyası;
• məhsulu əhatə edən mühitin aktivliyinin azalması;
• elektrokimyəvi.

İlk iki qrup üsul strukturun istehsalı zamanı, ikincisi isə istismar zamanı istifadə olunur.

Müqaviməti artırmaq üsulları

Alaşımın tərkibinə onun korroziyaya davamlılığını artıran elementlər əlavə edilir. Belə poladlara paslanmayan polad deyilir. Onlar əlavə örtük tələb etmir və estetik görünüşü ilə seçilirlər. Nikel, xrom, mis, manqan, kobalt müəyyən nisbətlərdə əlavə olaraq istifadə olunur.

Materialların pasa qarşı müqaviməti, həmçinin polad ərintilərindən oksigen və kükürd, maqnezium və alüminium ərintilərindən dəmir kimi korroziyanı sürətləndirən komponentlərin çıxarılması ilə də artır.

Ətraf mühitin aqressivliyinin və elektrokimyəvi qorunmasının azaldılması

Oksidləşmə proseslərini yatırmaq üçün xarici mühitə xüsusi birləşmələr, inhibitorlar əlavə olunur. Onlar kimyəvi reaksiyaları onlarla və yüzlərlə dəfə ləngidirlər.

Elektrokimyəvi üsullar elektrik cərəyanını keçərək materialın elektrokimyəvi potensialının dəyişdirilməsinə qədər azaldılır. Nəticədə, korroziya prosesləri çox yavaşlayır və ya hətta tamamilə dayandırılır.

Film qorunması

Qoruyucu film aktiv maddə molekullarının metal molekullarına daxil olmasının qarşısını alır və bununla da korroziya hadisələrinin qarşısını alır.

Filmlər boyalardan, plastiklərdən və qatranlardan əmələ gəlir. Kaplamalar ucuzdur və tətbiqi asandır. Məhsulu bir neçə təbəqə ilə örtürlər. Boya altında bir astar təbəqəsi tətbiq olunur ki, bu da səthə yapışmanı yaxşılaşdırır və daha bahalı boya qənaət etməyə imkan verir. Belə örtüklər 5 ildən 10 ilə qədər xidmət edir. Astar kimi bəzən manqan və dəmir fosfatların qarışığı istifadə olunur.

Qoruyucu örtüklər digər metalların nazik təbəqələrindən də yaradılır: sink, xrom, nikel. Onlar elektrokaplama ilə tətbiq olunur.

Əsas materialdan daha yüksək elektrokimyəvi potensiala malik bir metal ilə örtük anodik adlanır. O, hətta qismən məhv olduqda belə, aktiv oksidləşdiriciləri özünə yönləndirərək əsas materialı qorumağa davam edir. Daha aşağı potensiala malik örtüklərə katodik deyilir. Belə bir örtükün pozulması halında, elektrokimyəvi proseslər nəticəsində korroziyanı sürətləndirir.

Metal örtük plazma sprey üsulu ilə də tətbiq oluna bilər.

Baza təbəqələrinin birgə yuvarlanması və plastiklik temperaturuna qədər qızdırılan qoruyucu metal də istifadə olunur. Təzyiq altında elementlərin molekullarının bir-birinin kristal qəfəslərinə qarşılıqlı yayılması və bimetal materialın əmələ gəlməsi baş verir. Bu üsul örtük adlanır.

Xarici amillərin (mayelər, qazlar, aqressiv kimyəvi birləşmələr) təsiri altında hər hansı bir material məhv edilir. Metallar istisna deyil. Korroziya prosesləri tamamilə zərərsizləşdirilə bilməz, lakin onların intensivliyini azaltmaq, bununla da metal konstruksiyaların və ya "dəmir" daxil olan digərlərinin xidmət müddətini artırmaq olduqca mümkündür.

Korroziyadan qorunma üsulları

Korroziyadan qorunmanın bütün üsulları şərti olaraq nümunənin istismarına başlamazdan əvvəl (1-ci qrup) və ya istismara verildikdən sonra (qrup 2) tətbiq olunan üsullar kimi təsnif edilə bilər.

Birinci

• "Kimyəvi" təsirə qarşı müqavimətin artması.
• Təcavüzkar maddələrlə birbaşa təmasın istisna edilməsi (səth izolyasiyası).

İkinci

• Ətraf mühitin aqressivlik dərəcəsinin azaldılması (iş şəraitindən asılı olaraq).
• EM sahələrinin istifadəsi (məsələn, xarici e / cərəyanların "təyin edilməsi", onların sıxlığının tənzimlənməsi və bir sıra digər üsullar).

Bu və ya digər qorunma üsulunun istifadəsi hər bir dizayn üçün fərdi olaraq müəyyən edilir və bir neçə amildən asılıdır:

• metal növü;
• onun iş şəraiti;
• antikorroziya tədbirlərinin mürəkkəbliyi;
• istehsal imkanları;
• iqtisadi məqsədəuyğunluq.

Öz növbəsində, bütün üsullar aktiv (materiala daimi "təsiri" nəzərdə tutur), passiv (təkrar istifadə edilə bilən kimi təsvir edilə bilər) və texnoloji (nümunə istehsalı mərhələsində istifadə olunur) bölünür.

Aktiv

katodik müdafiə

Metalın təmasda olduğu mühit elektrik keçirici olduqda istifadə etmək məqsədəuyğundur. Material (sistemli və ya davamlı) böyük bir "mənfi" potensialla təmin edilir, bu da onun oksidləşməsini prinsipcə mümkünsüz edir.

Qoruyucu mühafizə

Katodik qütbləşmədən ibarətdir. Nümunə, müəyyən bir keçirici mühitdə (protektor) oksidləşməyə daha həssas olan material ilə təmasda bağlanır. Əslində bu, aqressiv maddələrin yaratdığı bütün “mənfiliyi” öz üzərinə götürən bir növ “ildırım çubuğu”dur. Ancaq belə bir qoruyucu vaxtaşırı yenisi ilə dəyişdirilməlidir.

Polarizasiya anodik

Çox nadir hallarda istifadə olunur və xarici təsirlərə münasibətdə materialın "inertliyini" qorumaqdan ibarətdir.

Passiv (metal səthin təmizlənməsi)

Qoruyucu filmin yaradılması

Korroziyaya qarşı mübarizənin ən geniş yayılmış və ucuz üsullarından biridir. Səth qatını yaratmaq üçün aşağıdakı əsas tələblərə cavab verməli olan maddələrdən istifadə olunur - aqressiv kimyəvi / birləşmələrə qarşı təsirsiz olmaq, elektrik / cərəyan keçirməmək və artan yapışma (əsasla yaxşı yapışma).

Metal emalı zamanı istifadə olunan bütün maddələr maye və ya "aerozol" vəziyyətindədir, bu da onların tətbiqi üsulunu - rəngləmə və ya çiləmə üsulu müəyyən edir. Bunun üçün boyalar və laklar, müxtəlif mastiklər və polimerlər istifadə olunur.

Metal konstruksiyaların qoruyucu "çuxurlarda" çəkilməsi

Bu, müxtəlif növ boru kəmərləri və mühəndislik sistemlərinin kommunikasiyaları üçün xarakterikdir. Bu halda, izolyatorun rolunu kanalın daxili divarları ilə metal səth arasında hava "qat" oynayır.

Fosfatlaşdırma

Metallar xüsusi agentlərlə (oksidləşdiricilər) müalicə olunur. Onlar baza ilə reaksiya verir, nəticədə onun səthində zəif həll olunan kimyəvi/birləşmələr çökür. Nəmdən qorunmaq üçün olduqca təsirli bir yol.

Daha davamlı materiallarla örtük

Bu texnikanın istifadəsinə dair nümunələr tez-tez gündəlik həyatda xrom (), gümüş, "galvanizli" və s.

Bir seçim olaraq - keramika, şüşə ilə qorunma, betonla örtük, sement harçları (örtük) və s.

Passivasiya

Məsələ metalın kimyəvi aktivliyini kəskin şəkildə azaltmaqdır. Bunun üçün onun səthi müvafiq xüsusi reagentlərlə müalicə olunur.

Ətraf mühitin aqressivliyinin azaldılması

• Korroziya proseslərinin intensivliyini azaldan maddələrin (inhibitorların) istifadəsi.
• Hava qurutma.
• Onun kimyəvi / təmizlənməsi (zərərli çirklərdən) və gündəlik həyatda istifadə edilə bilən bir sıra digər üsullar.
• Torpağın aqressivliyini azaltmaq üçün torpağın hidrofobizasiyası (geri doldurma, ona xüsusi maddələrin daxil edilməsi).

Pestisidlərlə müalicə

Sözdə "biokroziyanın" inkişaf ehtimalı olduğu hallarda istifadə olunur.

Texnoloji mühafizə üsulları

ərintisi

Ən məşhur yol. Məsələ aqressiv təsirlərə qarşı təsirsiz olan metal əsasında bir ərinti yaratmaqdır. Ancaq bu, yalnız sənaye miqyasında həyata keçirilir.

Təqdim olunan məlumatlardan göründüyü kimi, gündəlik həyatda korroziyadan qorunmanın bütün üsullarından istifadə edilə bilməz. Bu baxımdan “özəl treyder”in imkanları xeyli məhduddur.

Metalların və ərintilərin korroziyaya qarşı qorunmasının əsas şərti korroziya dərəcəsini azaltmaqdır. Metal konstruksiyaları korroziyadan qorumaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə etməklə korroziya dərəcəsini azaltmaq mümkündür. Əsas olanlar bunlardır:

1 Qoruyucu örtüklər.

2 Korroziyanı azaltmaq üçün korroziyalı mühitin müalicəsi (xüsusilə korroziyalı mühitlərin daimi həcmləri ilə).

3 Elektrokimyəvi mühafizə.

4 Korroziyaya davamlılığı artıran yeni konstruktiv materialların işlənib hazırlanması və istehsalı.

5 Bir sıra dizaynlarda metaldan kimyəvi cəhətdən davamlı materiallara keçid (plastik yüksək molekullu materiallar, şüşə, keramika və s.).

6 Metal konstruksiyaların və hissələrin rasional dizaynı və istismarı.

1. Qoruyucu örtüklər

Qoruyucu örtük davamlı olmalı, bütün səthə bərabər paylanmış, ətraf mühitə davamlı, metala yüksək yapışma (yapışma gücü) olmalıdır, sərt və aşınmaya davamlı olmalıdır. İstilik genişlənmə əmsalı qorunan məhsulun metalının istilik genişlənməsi əmsalına yaxın olmalıdır.

Qoruyucu örtüklərin təsnifatı Şek. 43

Qoruyucu örtüklər

Qeyri-metal metal örtüklər

Qeyri-üzviÜzviKatodAnod

Şəkil 43 - Qoruyucu örtüklər üçün təsnifat sxemi

1.1 Metal örtüklər

Qoruyucu metal örtüklərin tətbiqi korroziyaya qarşı mübarizənin ən geniş yayılmış üsullarından biridir. Bu örtüklər nəinki korroziyadan qoruyur, həm də onların səthinə bir sıra qiymətli fiziki və mexaniki xassələr verir: sərtlik, aşınmaya davamlılıq, elektrik keçiricilik, lehimləmə qabiliyyəti, əks etdirmə qabiliyyəti, məhsulların dekorativ bitirilməsini təmin edir və s.

Qoruyucu təsir üsuluna görə, metal örtüklər katodik və anodik bölünür.

Katodik örtüklər daha çox müsbət, anodik - daha çox elektronegativ elektrod potensialına malikdirlər, onların üzərinə qoyulmuş metalın potensialı ilə müqayisədə. Məsələn, mis, nikel, gümüş, qızıl, poladda çökdürülmüşdür, katod örtüklər, sink və kadmium isə anod örtükləridir.

Qeyd etmək lazımdır ki, örtük növü yalnız metalların təbiətindən deyil, həm də aşındırıcı mühitin tərkibindən asılıdır. Qeyri-üzvi turşuların və duzların məhlullarında dəmirə münasibətdə qalay katod örtüyü rolunu oynayır və bir sıra üzvi turşularda (qida konservləri) anod rolunu oynayır. Normal şəraitdə katodik örtüklər məhsulun metalını mexaniki olaraq qoruyur, onu ətraf mühitdən təcrid edir. Katod örtükləri üçün əsas tələb məsaməlilikdir. Əks halda, məhsul elektrolitə batırıldıqda və ya onun səthində nazik bir nəm təbəqəsi kondensasiya edildikdə, əsas metalın açıq (məsamələrdə və ya çatlarda) sahələri anodlara, örtük səthi isə katoda çevrilir. Fasilələrin olduğu yerlərdə əsas metalın korroziyası başlayacaq, bu da örtük altında yayıla bilər (şəkil 44 a).

Şəkil 11 Dəmirin məsaməli katod (a) və anod (b) örtüyü ilə korroziyasının sxemi

Anod örtükləri məhsulun metalını yalnız mexaniki olaraq deyil, əsasən elektrokimyəvi olaraq qoruyur. Yaranan qalvanik elementdə örtük metalı anoda çevrilir və korroziyaya məruz qalır və əsas metalın açıq (məsamələrdə) sahələri katod rolunu oynayır və örtünün qorunan metal ilə elektrik təması saxlandıqca dağılmır. və sistemdən kifayət qədər cərəyan keçir (şəkil 4 b). Buna görə də, anod örtüklərinin məsaməlilik dərəcəsi, katod örtüklərdən fərqli olaraq, əhəmiyyətli rol oynamır.

Bəzi hallarda elektrokimyəvi mühafizə katod örtüklərin tətbiqi zamanı baş verə bilər. Bu, məhsula münasibətdə örtük metalı effektiv katoddursa və əsas metal passivləşməyə meyllidirsə baş verir. Nəticədə yaranan anodik qütbləşmə əsas metalın qorunmayan (məsamələrdə) sahələrini passivləşdirir və onların məhv edilməsini çətinləşdirir. Bu tip anodik elektrokimyəvi qorunma sulfat turşusu məhlullarında 12X13 və 12X18H9T çeliklərindəki mis örtüklər üçün özünü göstərir.

Qoruyucu metal örtüklərin tətbiqinin əsas üsulu galvanikdir. Termik diffuziya və mexanotermik üsullardan, çiləmə üsulu ilə metallaşma və əriməyə batırılma üsullarından da istifadə olunur.Üsulların hər birini daha ətraflı təhlil edək.

1.2 Elektrolizlə örtülmüş örtüklər.

Qoruyucu metal örtüklərin çökdürülməsinin galvanik üsulu sənayedə çox geniş yayılmışdır. Metal örtüklərin tətbiqinin digər üsulları ilə müqayisədə bir sıra ciddi üstünlüklərə malikdir: yüksək səmərəlilik (metalın korroziyadan qorunması çox nazik örtüklərlə əldə edilir), eyni metaldan müxtəlif mexaniki xassələrə malik örtüklər əldə etmək imkanı, səthin asan idarə olunması. proses (elektrolitin tərkibində və elektroliz rejiminin dəyişməsi ilə metal çöküntülərinin qalınlığına və xassələrinə nəzarət), yüksək temperaturdan istifadə etmədən müxtəlif tərkibli ərintilər almaq imkanı, əsas metala yaxşı yapışma və s.

Galvanik metodun dezavantajı mürəkkəb profilli məhsullar üzərində örtüyün qeyri-bərabər qalınlığıdır.

Metalların elektrokimyəvi çökməsi birbaşa cərəyan galvanik vannada aparılır (şəkil 45). Metal örtüklü məhsul katoda asılır. Anodlar kimi, çökdürülmüş metaldan (həll olan anodlardan) və ya elektrolitdə həll olunmayan materialdan (həll olmayan anodlar) hazırlanmış lövhələr istifadə olunur.

Elektrolitin məcburi komponenti katodda yığılmış metal ionudur. Elektrolitin tərkibinə həmçinin onun elektrik keçiriciliyini artıran, anod prosesinin gedişini tənzimləyən, sabit pH təmin edən maddələr, katod prosesinin qütbləşməsini artıran səthi aktiv maddələr, parlaqlaşdırıcı və düzəldici əlavələr və s.

Şəkil 5 Metalların elektrodlanması üçün elektrokaplama vannası:

1 - bədən; 2 - ventilyasiya korpusu; 3 - istilik üçün rulon; 4 - izolyatorlar; 5 - anod çubuqları; 6 – katod çubuqları; 7 - sıxılmış hava ilə qarışdırmaq üçün qabarcıq

Boşaltma metal ionunun məhlulda olduğu formadan asılı olaraq, bütün elektrolitlər mürəkkəb və sadə bölünür. Katodda mürəkkəb ionların boşaldılması sadə ionların boşalmasından daha yüksək gərginlikdə baş verir. Buna görə də mürəkkəb elektrolitlərdən alınan çöküntülər daha incə dənəli və vahid qalınlığa malikdir. Bununla belə, bu elektrolitlər daha aşağı metal cərəyan səmərəliliyinə və daha aşağı əməliyyat cərəyanının sıxlığına malikdir, yəni. performans baxımından onlar metal ionunun sadə hidratlı ionlar şəklində olduğu sadə elektrolitlərdən daha aşağıdırlar.

Galvanik vannada cərəyanın məhsulun səthi üzərində paylanması heç vaxt vahid olmur. Bu, müxtəlif çökmə dərəcələrinə və nəticədə, katodun ayrı-ayrı bölmələrində müxtəlif örtük qalınlığına gətirib çıxarır. Mürəkkəb profilli məhsullarda qalınlığın xüsusilə güclü dəyişməsi müşahidə olunur ki, bu da örtünün qoruyucu xüsusiyyətlərinə mənfi təsir göstərir. Yatırılan örtüyün qalınlığının vahidliyi elektrolitin elektrik keçiriciliyinin artması ilə, cərəyan sıxlığının artması ilə qütbləşmənin artması, cərəyan sıxlığının artması ilə metalın cari səmərəliliyinin azalması ilə yaxşılaşır. katod və anod arasındakı məsafənin artması.

Qalvanik vannanın relyef səthində vahid qalınlıqda örtüklər vermək qabiliyyətinə səpilmə gücü deyilir. Kompleks elektrolitlər ən yüksək səpilmə gücünə malikdir.

Məhsulları korroziyadan qorumaq üçün bir çox metalların qalvanik çökməsi istifadə olunur: sink, kadmium, nikel, xrom, qalay, qurğuşun, qızıl, gümüş və s. Elektrolitik ərintilər də istifadə olunur, məsələn Cu - Zn, Cu - Sn, Sn - İki və çox qatlı örtüklər.

Qara metalların korroziyadan ən təsirli (elektrokimyəvi və mexaniki) qorunması sink və kadmium ilə anodik örtüklərdir.

Sink örtükləri maşın hissələrinin, boru kəmərlərinin, polad təbəqələrin korroziyasından qorunmaq üçün istifadə olunur. Sink ucuz və asanlıqla əldə edilə bilən bir metaldır. Əsas məhsulu mexaniki və elektrokimyəvi üsullarla qoruyur, çünki məsamələr və ya çılpaq ləkələr olduqda sink məhv edilir və polad baza korroziyaya uğramır.

Sink örtükləri üstünlük təşkil edir. Sink bütün polad hissələrinin təxminən 20%-ni korroziyadan qoruyur və dünyada istehsal olunan sinkin təxminən 50%-i elektrokaplama üçün istifadə olunur.

Son illərdə sink əsaslı ərintilərdən qoruyucu qalvanik örtüklərin yaradılması üzərində iş inkişaf etdirilmişdir: Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, Zn - Co (0,6 - 0,8% Co). Bu halda örtünün korroziyaya davamlılığını 2-3 dəfə artırmaq mümkündür.

Korroziya- kortəbii proses və müvafiq olaraq sistemin Gibbs enerjisinin azalması ilə davam edir. Metalların korroziya ilə məhv edilməsi reaksiyasının kimyəvi enerjisi istilik şəklində buraxılır və ətrafdakı məkanda yayılır.

Korroziya boru kəmərlərinin, çənlərin, maşınların metal hissələrinin, gəmilərin gövdələrinin, dəniz konstruksiyalarının və s. məhv edilməsi nəticəsində böyük itkilərə səbəb olur. Metalların korroziyadan bərpa olunmaz itkisi onların illik istehsalının 15%-ni təşkil edir. Korroziyaya qarşı mübarizənin məqsədi dünya ehtiyatları məhdud olan metal ehtiyatlarına qənaət etməkdir. Korroziyanın tədqiqi və metalların ondan mühafizə üsullarının işlənib hazırlanması nəzəri maraq kəsb edir və böyük iqtisadi əhəmiyyət kəsb edir.

Dəmirin havada paslanması, yüksək temperaturda şkala əmələ gəlməsi, metalların turşularda həlli korroziyaya tipik nümunələrdir. Korroziya nəticəsində metalların bir çox xassələri pisləşir: möhkəmlik və çeviklik azalır, hərəkət edən maşın hissələri arasında sürtünmə artır, hissələrin ölçüləri pozulur. Kimyəvi və elektrokimyəvi korroziyanı fərqləndirin.

Kimyəvi, korroziya– metalların quru qazlarda, qeyri-elektrolit məhlullarında oksidləşməsi ilə məhv edilməsi. Məsələn, yüksək temperaturda dəmir üzərində şkalanın əmələ gəlməsi. Bu halda, metal üzərində əmələ gələn oksid filmləri tez-tez daha çox oksidləşmənin qarşısını alır, həm qazların, həm də mayelərin metal səthinə daha da nüfuz etməsinə mane olur.

elektrokimyəvi korroziya metalların suyun və ya başqa bir elektrolitin iştirakı ilə yaranan qalvanik cütlərin təsiri altında məhv edilməsi adlanır. Bu zaman kimyəvi proseslə - metalların elektronların ayrılması ilə yanaşı, elektrik prosesi də baş verir - elektronların bir sahədən digərinə köçürülməsi.

Bu tip korroziya ayrı-ayrı növlərə bölünür: atmosfer, qrunt, “boş” cərəyanın təsiri altında yaranan korroziya və s.

Elektrokimyəvi korroziya metalın tərkibindəki çirklərdən və ya onun səthinin heterojenliyindən qaynaqlanır. Bu hallarda metal elektrolitlə təmasda olduqda, havada nəm də adsorbsiya oluna bilər, onun səthində çoxlu mikrogalvanik hüceyrələr görünür. . Anodlar metal hissəcikləridir katodlar– daha müsbət elektrod potensialı olan çirklər və metal sahələr. Anod həll olur və hidrogen katodda sərbəst buraxılır. Eyni zamanda, elektrolitdə həll olunan oksigenin azaldılması katodda mümkündür. Buna görə katodik prosesin təbiəti bəzi şərtlərdən asılı olacaq:

turşu mühit: 2H + + 2ē \u003d H 2 (hidrogen depolarizasiyası),

О 2 + 4Н + + 4ē → 2Н 2 О

neytral mühit: O 2 +2H 2 O+4e - \u003d 4OH - (oksigen depolarizasiyası).

Nümunə olaraq nəzərdən keçirək atmosfer korroziyası qalay ilə təmasda olan dəmir. Metalların oksigen ehtiva edən bir damcı su ilə qarşılıqlı əlaqəsi, dövrə forması olan bir mikrovoltaik hüceyrənin görünüşünə səbəb olur.

(-)Fe|Fe 2+ || O 2 , H 2 O| sn (+).

Daha aktiv metal (Fe) oksidləşir, mis atomlarına elektron verir və ionlar (Fe 2+) şəklində məhlula gedir. Katodda oksigen depolarizasiyası baş verir.

Korroziyadan qorunma üsulları. Korroziyadan qorunmanın bütün üsullarını iki böyük qrupa bölmək olar: qeyri-elektrokimyəvi(metalların ərintiləri, qoruyucu örtüklər, korroziyalı mühitin xüsusiyyətlərinin dəyişdirilməsi, məhsulların rasional dizaynı) və elektrokimyəvi(layihə üsulu, katod mühafizəsi, anod mühafizəsi).

Metalların ərintiləri- bu, metalın passivləşməsinə səbəb olan ərinti tərkibinə komponentlərin daxil edildiyi metalların korroziyaya davamlılığını artırmaq üçün effektiv, bahalı olsa da, bir üsuldur. Belə komponentlər kimi xrom, nikel, titan, volfram və s.

Qoruyucu örtüklər- bunlar metal məmulatların və konstruksiyaların səthində süni şəkildə yaradılmış təbəqələrdir. Kaplama növünün seçimi metalın istifadə olunduğu şəraitdən asılıdır.

üçün materiallar Metal qoruyucu örtüklər təmiz metallar ola bilər: sink, kadmium, alüminium, nikel, mis, qalay, xrom, gümüş və onların ərintiləri: bürünc, mis və s. Metal örtüklərin korroziya zamanı davranışının təbiətinə görə onları aşağıdakılara bölmək olar. katodik(məsələn, polad Cu, Ni, Ag üzərində) və anod(poladda sink). Katodik örtüklər metalı korroziyadan yalnız məsamələrin olmaması və örtüyə zərər verməməsi halında qoruya bilər. Anodik örtük vəziyyətində qorunacaq metal bir katod rolunu oynayır və buna görə də korroziyaya uğramır. Bununla belə, metalların potensialları məhlulların tərkibindən asılıdır, buna görə də məhlulun tərkibi dəyişdikdə, örtüyün təbiəti də dəyişə bilər. Beləliklə, H 2 SO 4 məhlulunda poladın qalay ilə örtülməsi katod, üzvi turşuların məhlulunda isə anodikdir.

Qeyri-metal qoruyucu Kaplamalar qeyri-üzvi və ya üzvi ola bilər. Belə örtüklərin qoruyucu təsiri əsasən metalın ətraf mühitdən təcrid olunmasına qədər azalır.

Elektrokimyəvi mühafizə üsulu korroziya prosesinin anodik və ya katod reaksiyalarının inhibə edilməsinə əsaslanır. Elektrokimyəvi mühafizə elektrolit mühitində (dəniz, torpaq suyu) yerləşən qorunan struktura (gəmi gövdəsi, yeraltı boru kəməri), elektrod potensialının daha mənfi dəyəri olan metala qoşulmaqla həyata keçirilir - qoruyucu.

On yüzlərlə il ərzində bəşəriyyət öz ətrafında çoxlu sayda texnologiya qurmuşdur. Lakin insanların metalı necə hasil etməyi və emal etməyi öyrəndiyi dövr bu qədər geniş inkişafın başlanğıcı oldu. Xüsusiyyətləri sayəsində texnologiyada böyük zirvələrə çatmaq, insanı dünyanın o biri tərəfinə çatdıra biləcək nəqliyyat vasitələri, özünü müdafiə etmək üçün silahlar hazırlamaq mümkün oldu. Amma indi texnologiya elə səviyyəyə çatıb ki, bəzi mexanizmlər digərlərini yaradır.

Metalın bütün (və ya demək olar ki, hamısı) texnologiyanın mərkəzində olmasına baxmayaraq, ən mükəmməl material deyil. Zaman keçdikcə və ətraf mühitin ona təsiri ilə paslanmaya səbəb olur. Bu fenomen bu materiala daha çox ziyan vurur və nəticədə avadanlıqların işini pisləşdirir, bu da tez-tez qəza və ya fəlakətə səbəb ola bilər. Bu məqalə paslanma polad haqqında hər şeyi, bu prosesin necə baş verdiyini və bunun qarşısını almaq (və ya aradan qaldırmaq) üçün nə edəcəyini izah edəcəkdir.

Pas nədir?

"Rust" - bu, gündəlik həyatda bu materialın hər cür məhv edilməsinin adıdır. Konkret olaraq bunlar oksigenlə reaksiyadan sonra metalda əmələ gələn qızartılardır. Oksidləşmə bu materiala mənfi təsir göstərir, onu kövrək, boş kənarlara çevirir və onun sərtliyini, həmçinin performansını azaldır.

Buna görə də, bir çox bitki sürtünməni azaltmaq, korroziyadan və digər mənfi ekoloji təsirlərdən qorumaq üçün müxtəlif formulalardan istifadə edir. Bu haqda daha sonra. Bu cür məruz qalmadan qorunmağa keçmək üçün "çürümə"nin poladın necə təsir etdiyini və onun kristal qəfəslərini necə öldürdüyünü diqqətlə anlayın.

Təbii məhv müxtəlif zərərlərə səbəb ola bilər:

• Tam zərər;
• Kristal qəfəsin sıxlığının pozulması;
• Seçici zərər;
• yeraltı.

Zərərin təbiətindən asılı olaraq, korroziya ilə mübarizə üçün müxtəlif üsullar qəbul edilə bilər. Mümkün zərərlərin hər biri özünəməxsus şəkildə zərər verir və texnologiya və istehsalın müxtəlif sahələrində qəbuledilməzdir. Enerji sektorunda bu cür dağıntılar ümumiyyətlə qəbuledilməzdir (bu, qaz sızmasına, radiasiyanın yayılmasına və s. səbəb ola bilər).

Pasın nə olduğu və özünüzü ondan necə qorumağınız haqqında video klip:

Pas məruz qalması

Metal konstruksiyaların məhvinə qarşı təsirli mexanizmləri seçmək üçün pasın özünün necə işlədiyini başa düşmək lazımdır. İki növ ola bilər: kimyəvi və elektrokimyəvi.

Birincisi - kimyəvi - nümunənin üzünün sadəcə ətraf mühitin təsiri altında (ən çox qazlar) məhv edilməsi prosesinə aid edilə bilər. Metal üzərində bu cür pasın əmələ gəlməsi çox uzun vaxt tələb edir və adətən qarşısını almaq çox asandır. Hissə təmizlənməlidir və korroziyaya qarşı örtüklər (boyalar, laklar və s.)

Bundan əlavə, dəmirin bu pozulma prosesi nəmli, nəm mühitlərdə, eləcə də məsələn, neft kimi üzvi maddələrlə təmasda baş verir. Sonuncu halı nəzərə almaq xüsusilə vacibdir, çünki neft buruqlarında paslanma yolverilməzdir.

Elektrokimyəvi korroziya daha nadirdir və elektrolitlərdə baş verir. Yalnız bu halda vacib olan mühit deyil, elektrikləşmə nəticəsində yaranan cərəyandır. Metalı və onun səthini (əksər hallarda) məhv edən odur. Buna görə də, metalın qırıntılı səthi ilə asanlıqla fərqlənə bilər.

Metalı pasdan qorumaq üçün bütün bu xüsusiyyətləri nəzərə almaq lazımdır.

Doğru müdafiəni necə yaratmaq olar?

Metalların korroziyası və qorunma üsulları bir-biri ilə sıx bağlıdır. Buna görə də, bütün qoruyucu prosesləri yalnız iki qrupa bölmək olar: istehsal zamanı metalın yaxşılaşdırılması və əməliyyat zamanı qorunmanın tətbiqi. Birincisi kimyəvi tərkibdə dəyişiklikləri əhatə edir ki, bu da hissəni ətraf mühitin təsirlərinə daha davamlı edəcək. Bu cür avadanlıq və ya əşyalar əlavə qorunmaya ehtiyac duymur.

İkinci qorunma qrupuna iş prosesinin müxtəlif örtükləri və izolyasiyaları daxildir. Məhv etməməyin bir neçə yolu var: onu təhrik edən mühitdən qaçın və ya ətraf mühitdən və ətraf mühitdən asılı olmayaraq metal zədələnməsinin yayılmasından xilas olmağa kömək edəcək bir şey əlavə edin. Evdə yalnız ikinci seçim mümkündür, çünki xüsusi avadanlıq, soba və digər əşyalar olmayan bir şəxs sadəcə hazır məhsula təsir göstərə bilməz.

Pas üçün necə hazırlaşmaq olar

Metal məmulatların yaradılması zamanı korroziyanın aradan qaldırılması və ya onun meydana gəlməsini minimuma endirməyin iki yolu var. Bunun üçün konstruksiyaya qazlara və digər mənfi qıcıqlandırıcılara davamlı olan maddələr (sink, mis və s.) əlavə edilir. Əks effekti də tez-tez tapa bilərsiniz.

Artıq qeyd edildiyi kimi, selektiv kimi bir korroziya növü var. Əşya mağazasındakı müəyyən əşyaları məhv edir. Bildiyiniz kimi, metal elementlər əmələ gətirən müxtəlif atomlardan ibarətdir və onların hər biri müxtəlif dərəcədə mənfi təsirlərə həssasdır. Məsələn, dəmirdə kükürddür. Bu materialdan hazırlanmış bir hissənin mümkün qədər uzun müddət xidmət etməsi üçün kükürd onun kimyəvi tərkibindən çıxarılır, ondan strukturun seçmə ayrılması başlayır. Evdə belə bir etibarlı üsul mümkün deyil.

Başqa bir antikorroziya mühafizəsi istehsalda ola bilər. İstehsal zamanı səthi kimyəvi reaksiyadan xarici zərərdən qoruyacaq xüsusi örtüklər tətbiq olunur. Bu vəziyyətdə istifadə olunan struktur materiallar yalnız istehsalda ola bilər, çünki onları ictimai sahədə almaq demək olar ki, mümkün deyil. Bundan əlavə, bu cür tətbiq tez-tez avtomatik xətlərdə həyata keçirilir ki, bu da materialın örtülməsinin etibarlılığını və sürətini artırır.

Ancaq metalın necə yaxşılaşdırılmasından asılı olmayaraq, bu material hələ də rütubətdən, havadan, müxtəlif qazlardan mənfi təzyiqə tab gətirəcək və əməliyyat zamanı pisləşəcəkdir. Buna görə korroziyaya qarşı qorunma lazımdır ki, bu da yalnız ona təsir göstərməyəcək, həm də onu xarici dünyadan qoruyacaqdır.

Pasın yayılmasında oksigen mühüm rol oynayır. Metalların korroziyadan qorunması həm də belə bir mənfi hadisənin yayılmasının qarşısının alınması deyil, həm də yavaşlamasıdır. Bunun üçün ətraf mühitin strukturuna xüsusi molekullar - inhibitorlar daxil edilir, onlar metalın səthinə nüfuz edərək onun üçün bir növ qalxan təmin edirlər.

Korroziyaya qarşı film də tez-tez istifadə olunur, müxtəlif yollarla tətbiq oluna bilər. Ancaq çiləmə üsulu ilə tətbiq edildikdə ən asan (və ən etibarlı) olur. Bunun üçün müxtəlif polimer materiallar, boyalar, emallar və s. Onlar həmçinin hissəni əhatə edir və dağıdıcı mühitin ona daxil olmasını məhdudlaşdırırlar. Metal korroziyaya qarşı mübarizə prosesdəki oxşarlığa baxmayaraq, çox müxtəlif ola bilər. Bu kimyəvi proses qaçılmazdır və demək olar ki, həmişə uğur qazanır. Buna görə də korroziyanın qarşısını almaq üçün çox səy sərf olunur. Bunu nəzərə alaraq mühafizə üsulları birləşdirilə bilər.

Bunlar əsas qorunma üsullarıdır. Onlar sadəliyi, etibarlılığı və rahatlığı ilə məşhurdurlar. Bunlara laklar və emaye ilə örtülmə də daxildir, lakin bu barədə bir az aşağıdır.

Beləliklə, məsələn, boya və ya emaye tətbiq etməzdən əvvəl işçilər məhsulu astarla yağlayırlar ki, boya səthə daha yaxşı "yatır" və onunla məhsul arasında nəm qalmasın (astar udur). Metalları korroziyadan qorumaq üçün bu üsullar həmişə istehsalda edilmir. Ev alətləri bu cür əməliyyatları özünüz etmək üçün kifayətdir.

Korroziyaya qarşı qorunma bəzən çox qeyri-adi olur. Məsələn, bir metal digəri ilə qorunduğunda. Kimyəvi ərinti dəyişdirilə bilmədiyi zaman bu üsula tez-tez müraciət edilir. Onun səthi aşındırıcı təsirlərə davamlı elementlərlə səpələnmiş başqa bir materialla örtülmüşdür. Bu antikorroziya təbəqəsi daha həssas materialın səthini çox etibarlı saxlamağa kömək edir. Məsələn, örtük xrom ola bilər.

Buraya metalların korroziyadan qoruyucu qorunması da daxildir. Bu halda qorunacaq səth aşağı elektrik keçiriciliyinə malik olan (korroziyanın əsas səbəblərindən biri olan) metal ilə örtülür. Lakin bu, ətraf mühitlə təmas minimuma endirildikdə tətbiq edilir. Buna görə metalların pasdan və digər təhlükəli kimyəvi proseslərdən belə qorunması, məsələn, inhibitorlarla birlikdə istifadə olunur.

Bu cür qorunma üsulları mexaniki təsirlərdən qaçınmaq üçün istifadə olunur. Metalın ən etibarlı şəkildə necə qorunacağını söyləmək çətindir. Hər bir üsul öz müsbət nəticələrini verə bilər.

Yaxşı əhatə dairəsini necə əldə etmək olar?

Metalı korroziyadan qorumaq həmişə istehsalçıların vəzifəsi deyil. Tez-tez belə bir məhsula özünüz qayğı göstərməlisiniz, sonra hissənin davamlılığını artırmaq üçün ən yaxşı sxem örtükdür.

İlk növbədə, tamamilə təmiz olmalıdır. "Çirkli" daxildir:

• Yağ qalığı
• oksidlər

Onları düzgün və tamamilə aradan qaldırın. Məsələn, suyun struktura əlavə olaraq zərər verməməsi üçün spirt və ya benzin əsasında xüsusi bir maye götürməlisiniz. Bundan əlavə, nəm səthdə qala bilər və onun üzərinə tətbiq olunan boya sadəcə öz funksiyalarını yerinə yetirməyəcəkdir.

Qapalı bir mühitdə (səth və boya arasında) dəmirin korroziyası daha da aktiv şəkildə inkişaf edəcək, buna görə də metalın korroziyadan belə qorunması ona kömək etməkdən daha çox zərər verəcəkdir. Buna görə də nəmdən qaçınmaq vacibdir. Kiri təmizlədikdən sonra qurudulmalıdır.

Bundan sonra istədiyiniz örtüyü tətbiq edə bilərsiniz. Ancaq yenə də evdə pasdan qorunmağın ən yaxşı yoludur. Metalları korroziyadan qorumaq üçün müxtəlif yollar olsa da, həmişə yadda saxlamalısınız ki, onlardan düzgün istifadə edilmədikdə problemlər yarana bilər. Buna görə də, qeyri-adi bir şeylə qarşılaşmağa ehtiyac yoxdur, metalları korroziyadan qorumaq üçün artıq sübut edilmiş və etibarlı üsullardan istifadə etmək daha yaxşıdır.

Bölmənin səthinin bir neçə yolla işlənə biləcəyini də qeyd etmək lazımdır:

• Kimyəvi
• elektrokimyəvi
• Mexanik

Sonuncu, korroziyanı necə dayandırmağın ən sadə üsuludur. Siyahıdan ilk iki maddə daha mürəkkəb (texniki mənada) proseslərdir ki, onlardan korroziyadan qorunma daha etibarlı olur. Axı, onlar metalı yağdan təmizləyirlər, bu da üzərinə qoruyucu örtük tətbiq etməyi daha rahat edir. Kaplamadan əvvəl 6-7 saatdan çox keçməməlidir, çünki bu müddət ərzində mühitlə əlaqə emaldan əvvəlki nəticəni "bərpa edəcəkdir".

Korroziyadan qorunma - əksər hallarda - zavodda və istehsal zamanı aparılmalıdır. Ancaq yalnız buna güvənmək lazım deyil. Evdə hazırlanmış bir antikorroziya agenti də zərər verməyəcək.

Korroziyadan əbədi olaraq xilas olmaq mümkündürmü?

Cavabın sadəliyinə baxmayaraq, təfərrüatlı olmalıdır. Metalların korroziyasını və korroziyadan qorunmasını bir-birindən ayırmaq olmaz, çünki onlar həm məhsulun özünün, həm də onu əhatə edən atmosferin kimyəvi tərkibinə əsaslanır. Təəccüblü deyil ki, korroziya ilə mübarizə üsulları məhz bu göstəricilərə əsaslanır. Onlar ya kristal şəbəkənin "zəif" hissəciklərini çıxarırlar (ya da ona daha etibarlı əlavələr əlavə edirlər), ya da məhsulun səthini qazlardan və xarici təsirlərdən "gizlətməyə" kömək edirlər.

Korroziyadan qorunmaq çətin bir şey deyil. O, sadə kimyaya və fizika qanunlarına əsaslanır ki, bu da elementlərin qarşılıqlı təsirində hər hansı proseslərdən qaçmağın mümkün olmadığını göstərir. Korroziyaya qarşı qorunma belə bir nəticənin olma ehtimalını azaldır, metalın dayanıqlığını artırır, lakin yenə də - onu tamamilə xilas etmir. Nə olursa olsun, o, hələ də yenilənməli, təkmilləşdirilməli və birləşdirilməlidir və metalları korroziyadan qorumaq üçün əlavə üsullardan istifadə edilməlidir.

Korroziyanın qarşısını almaq üçün necə demək olar, ancaq dəmirin ümumiyyətlə ona tabe olmaması üçün səy göstərməyə dəyməz. Kaplama həm də ətraf aləmin dağıdıcı gücünə tab gətirir və buna nəzarət edilməzsə, qazlar və nəm onun altında gizlənən qorunan səthə çatır. Metalların korroziyaya uğraması və qorunması vacibdir (həm istehsalda, həm də istismar zamanı), lakin bununla yanaşı, ağıllı şəkildə müalicə edilməlidir.