A korrózió latinul „korróziót” jelent, ez könnyen megmagyarázza ennek a fogalomnak a lényegét. Tudományos szempontból a korrózió a fémek spontán pusztulásának folyamata a környezettel való kémiai és fizikai-kémiai kölcsönhatások következtében.
A folyamat elindításának oka egy adott fém termodinamikai stabilitásának hiánya a vele érintkező anyagok hatására.
Ennek a módszernek a fő előnye bármilyen szintetikus nedves tisztítószer használatának lehetősége.
Fémek katódos védelme a korrózió ellen
A fémek korrózió elleni katódos védelme az egyik fő aktív módszernek tulajdonítható. Ennek a módszernek a lényege a következő: negatív töltésű elektromos áramot juttatunk a termékbe, amely polarizálja az elemek (korrózió által érintett) részeit, ezáltal közelebb hozza azokat. Az áramforrás pozitív pólusa az anódhoz csatlakozik, ami a szerkezet korrózióját majdnem nullára csökkenti. Idővel az anód tönkremegy, ezért rendszeresen cserélni kell.
A katódos védelem több lehetőségre osztható:
- polarizáció külső elektromos áramforrásból;
- érintkezés egy fémmel, amelynek negatívabb elektromos szabad korróziós potenciálja van egy adott környezetben;
- a katódos védelem mértékének csökkenése.
A külső elektromos áramforrásból származó polarizációt gyakran használják a vízben vagy talajban lévő szerkezetek védelmére. A bemutatott típusú korrózióvédelem leginkább ónhoz, cinkhez, alumíniumhoz, rézhez, titánhoz, ólomhoz és acélhoz (magas króm, szén, ötvözet) használható.
Itt külső áramforrásként működnek a katódos védőállomások, amelyek egyenirányítóból, anódföldelő elektródákból, a védett szerkezet áramellátásából, egy referenciaelektródából és egy anódkábelből állnak.
A katódos korrózióvédelem önállóan és kiegészítő formában is használható. Meg kell jegyezni, hogy a katódos védelmi módszernek vannak hátrányai is. Ide tartozik a túlvédettség veszélye, vagyis a védett objektum potenciáljának nagymértékű eltolódása negatív irányba, ami magával hozza a védőbevonatok tönkremenetelét, a fém korróziós repedését és hidrogénes ridegségét.
Fém védelme a korrózió ellen
A korrózió elleni védelem egyfajta katódos védelem. Az ilyen típusú védelem alkalmazásakor negatívabb elektromos potenciállal rendelkező fémet rögzítenek a szerkezetre vagy fémre. Ennek során nem magának a szerkezetnek, hanem a futófelületnek a pusztulási folyamata figyelhető meg. Egy bizonyos idő elteltével a védőelem korrodálódik, és ki kell cserélni egy újra.
A futófelület védelmet leggyakrabban olyan esetekben alkalmazzák, amikor kis átmeneti ellenállás van a védő és a környezet között.
A protektorok a védőhatás sugaraiban különböznek egymástól. Ezeket az határozza meg, hogy mekkora távolságtól lehetséges a védő eltávolítani, feltéve, hogy a védőhatás megmarad.
Ezt a fajta védelmet leggyakrabban olyan esetekben használják, amikor lehetetlen vagy nehéz (drága) áramot adni egy fémszerkezethez. A protektorok használhatók szerkezetek védelmére semleges környezetben, például tengervízben, folyóvízben, levegőben, talajban és hasonlókban.
A védőburkolatok a következő fémekből készülnek: cink, alumínium, magnézium, vas. Ami a tiszta fémeket illeti, ezek nem képesek teljes mértékben ellátni a rájuk rendelt védelmi funkciókat, ezért további ötvözést igényelnek a védőelemek gyártása során.
Leírják a gyakorlati módszereket, valamint az akrilfürdő tisztításához használható eszközök és termékek listáját.
A fentiek mindegyikéből arra a következtetésre juthatunk, hogy a fémek korróziójának modern tudománya, valamint az ellene folytatott küzdelem meglehetősen nagy sikerrel jár. A mai napig számos országban új, növekvő mennyiségű fémterméket vezetnek be a termelésbe, és ennek eredményeként a veszteségek évről évre nőnek, több millió tonna korrodált fém és hatalmas pénzveszteség formájában, amelyet a harcokra költöttek. korrózió. Mindez arra utal, hogy ezen a területen a tudományos kutatás rendkívül releváns és fontos.
A fémek korrózió elleni védelmének problémája szinte a használatuk kezdetén felmerült. Az emberek zsírral, olajjal, később más fémekkel és mindenekelőtt alacsony olvadáspontú ónnal való bevonással próbálták megvédeni a fémeket a légköri hatásoktól. Az ókori görög történész, Hérodotosz (Kr. e. V. század) írásaiban már szó esik az ón használatáról a vas korrózió elleni védelmére.
A vegyészek feladata volt és maradt a korróziós jelenségek lényegének feltárása, olyan intézkedések kidolgozása, amelyek megakadályozzák vagy lassítják annak lefolyását. A fémek korróziója a természet törvényeinek megfelelően megy végbe, ezért nem teljesen kiküszöbölhető, csak lassítható.
A korrózió természetétől és előfordulásának körülményeitől függően különféle védekezési módszereket alkalmaznak. Az egyik vagy másik módszer kiválasztását az adott esetben való hatékonysága, valamint a gazdasági megvalósíthatóság határozza meg.
ötvöző
A fémek korróziójának csökkentésére van mód, ami nem tulajdonítható szigorúan a védelemnek. Ez a módszer az ötvözetek előállítása, amit ötvözésnek neveznek. Jelenleg nagyszámú rozsdamentes acélt hoznak létre úgy, hogy a vashoz nikkelt, krómot, kobaltot stb. adnak.. Valóban, az ilyen acélok nem rozsdásodnak, de felületi korróziójuk előfordul, bár kis mértékben. Kiderült, hogy ötvöző adalékok használatakor a korrózióállóság hirtelen megváltozik. Létrehoztak egy szabályt, az úgynevezett Tammann-szabályt, amely szerint a vas korrózióállóságának meredek növekedése figyelhető meg egy ötvöző adalékanyag bevezetésével 1/8 atomfrakcióban, azaz az ötvöző adalék egy atomjában. nyolc vasatomra esik. Úgy gondolják, hogy ilyen atomarány mellett rendezett elrendeződés jön létre a szilárd oldat kristályrácsában, ami gátolja a korróziót.
Védőfóliák
A fémek korrózió elleni védelmének egyik leggyakoribb módja a védőfóliák felvitele a felületükre: lakk, festék, zománc és egyéb fémek. A festékbevonatok leginkább az emberek széles köre számára hozzáférhetők. A lakkok és festékek alacsony gáz- és páraáteresztő képességűek, vízlepergető tulajdonságokkal rendelkeznek, így megakadályozzák a víz, az oxigén és a légkörben lévő agresszív komponensek fémfelületéhez való hozzáférést. A fémfelület festékréteggel való bevonása nem zárja ki a korróziót, csak gátat képez neki, vagyis csak lassítja a korróziós folyamatot. Ezért fontos a bevonat minősége - rétegvastagság, porozitás, egyenletesség, áteresztőképesség, vízben duzzadó képesség, tapadási szilárdság (tapadás). A bevonat minősége a felület-előkészítés alaposságától és a védőréteg felvitelének módjától függ. A bevont fém felületéről el kell távolítani a vízkövet és a rozsdát. Ellenkező esetben megakadályozzák a bevonat jó tapadását a fémfelülethez. A rossz bevonatminőség gyakran fokozott porozitással jár. Gyakran előfordul az oldószer elpárolgása, valamint a kikeményedési és bomlástermékek eltávolítása következtében a védőréteg kialakulása során (a filmöregedés során). Ezért általában nem egy vastag réteg, hanem több vékony réteg felhordása javasolt. Sok esetben a bevonat vastagságának növekedése a védőréteg fémhez való tapadásának gyengüléséhez vezet. A légüregek és a buborékok nagy károkat okoznak. Akkor keletkeznek, ha a bevonási művelet minősége alacsony.
A víz nedvesíthetőségének csökkentése érdekében a festékbevonatokat néha viaszvegyületekkel vagy szerves szilíciumvegyületekkel védik. A lakkok és festékek a leghatékonyabbak a légköri korrózió elleni védelemben. A legtöbb esetben a föld alatti építmények, építmények védelmére alkalmatlanok, mivel a talajjal való érintkezéskor a védőrétegek mechanikai sérülését nehéz megakadályozni. A tapasztalat azt mutatja, hogy a fényezés élettartama ilyen körülmények között rövid. Sokkal praktikusabbnak bizonyult vastag kőszénkátrány-bevonat (bitumen) használata.
Egyes esetekben a festékpigmentek korróziógátló szerepet is betöltenek (az inhibitorokról később lesz szó). Ezek a pigmentek közé tartoznak a stroncium, ólom és cink kromátok (SrCrO4, PbCrO4, ZnCrO4).
Alapozók és foszfátozás
Az alapozókat gyakran a festékréteg alá hordják fel. A készítményben lévő pigmenteknek gátló tulajdonságokkal is kell rendelkezniük. Ahogy a víz áthalad az alapozórétegen, feloldja a pigment egy részét, és kevésbé lesz korrozív. A talajhoz ajánlott pigmentek közül a vörös ólom Pb3O4 a leghatékonyabb.
Alapozó helyett néha a fémfelület foszfátbevonatát végzik. Ehhez a vas (III), mangán (II) vagy cink (II) ortofoszfát oldatait, amelyek magát a H3PO4 ortofoszforsavat tartalmazzák, ecsettel vagy permetezővel tiszta felületre hordják fel. Gyári körülmények között a foszfátozást 99-970 C-on 30-90 percig végezzük. A foszfátos keverékben feloldódó fém és a felületén maradó oxidok hozzájárulnak a foszfátbevonat kialakulásához.
Számos különböző készítményt fejlesztettek ki az acéltermékek felületének foszfátozására. Legtöbbjük mangán és vas-foszfátok keverékéből áll. Talán a legelterjedtebb készítmény a majef, amely mangán-dihidrofoszfátok Mn(H2PO4)2, vas Fe(H2PO4)2 és szabad foszforsav keveréke. A gyógyszer neve a keverék összetevőinek első betűiből áll. Megjelenésében a majef egy finoman kristályos fehér színű por, amelyben a mangán és a vas aránya 10:1 és 15:1 között van. 46-52% P2O5-ből áll; legalább 14% Mn; 0,3-3% Fe. Amikor mazheffel foszfátozzák, egy acélterméket helyeznek oldatába, amelyet körülbelül száz fokra melegítenek. Az oldatban a vas hidrogén felszabadulásával oldódik ki a felületről, és a felületen sűrű, tartós és vízben oldódó védőréteg képződik szürkésfekete mangánból és vasfoszfátból. Amikor a rétegvastagság elér egy bizonyos értéket, a vas további oldódása leáll. A foszfátréteg megvédi a termék felületét a légköri csapadéktól, de nem túl hatékony a sóoldatokkal és még a gyenge savas oldatokkal szemben sem. Így a foszfátfólia csak alapozóként szolgálhat szerves védő- és dekorációs bevonatok - lakkok, festékek, gyanták - egymást követő felhordásához. A foszfátozási folyamat 40-60 percig tart. Ennek felgyorsítására 50-70 g/l cink-nitrátot vezetünk az oldatba. Ebben az esetben az idő 10-12-szeresére csökken.
Elektrokémiai védelem
Gyártási körülmények között elektrokémiai módszert is alkalmaznak - a termékeket váltóárammal kezelik cink-foszfát oldatban 4 A/dm2 áramsűrűség mellett 20 V feszültség mellett 60-700 C hőmérsékleten. Foszfát bevonatok fém-foszfátokból álló rács, amely szorosan kapcsolódik a felülethez. A foszfátbevonatok önmagukban nem nyújtanak megbízható korrózióvédelmet. Főleg festési alapként használják, jó tapadást biztosítva a festéknek a fémhez. Ezenkívül a foszfátréteg csökkenti a karcolások vagy egyéb hibák által okozott korróziós károkat.
szilikát bevonatok
A fémek korrózió elleni védelmére üveges és porcelán zománcokat használnak, amelyek hőtágulási együtthatója közel kell, hogy legyen a bevont fémekéhez. A zománcozást vizes szuszpenziónak a termékek felületére történő felvitelével vagy száraz porozással végezzük. Először egy alapozó réteget viszünk fel a megtisztított felületre, és kemencében égetjük. Ezután egy réteg zománcot viszünk fel, és az égetést megismételjük. A leggyakoribb üvegzománcok átlátszóak vagy kioltottak. Összetevőik: SiO2 (bázistömeg), B2O3, Na2O, PbO. Ezenkívül segédanyagokat vezetnek be: szerves szennyeződések oxidálószereit, oxidokat, amelyek elősegítik a zománc tapadását a zománcozott felülethez, hangtompítókat, színezékeket. A zománcanyagot a kezdeti komponensek olvasztásával, porrá őrlésével és 6-10% agyag hozzáadásával nyerik. A zománcbevonatot főként acélra, de öntöttvasra, rézre, sárgarézre és alumíniumra is alkalmazzák.
A zománcok magas védőtulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek a vízzel és levegővel (gázokkal) szembeni át nem eresztő képességüknek köszönhetők, még hosszan tartó érintkezés esetén is. Fontos tulajdonságuk a magas hőmérsékleten való nagy ellenállás. A zománcbevonatok fő hátrányai közé tartozik a mechanikai és hősokkokkal szembeni érzékenység. Hosszan tartó használat esetén a zománcbevonatok felületén repedések hálózata jelenhet meg, amely nedvesség és levegő hozzáférést biztosít a fémhez, aminek következtében korrózió kezdődik.
Az emberiség több tízszáz éven keresztül sokféle technológiát állított fel maga köré. De az a korszak, amikor az emberek megtanulták a fém bányászását és feldolgozását, egy ilyen széles körű fejlődés kezdetét jelentette. Tulajdonságainak köszönhetően lehetővé vált a technológiai magasságok elérése, olyan járművek építése, amelyek az embert a világ másik felére szállítják, fegyvereket a védekezéshez. De most a technológia elérte azt a szintet, hogy egyes mechanizmusok másokat hoznak létre.
Annak ellenére, hogy a fém áll minden (vagy majdnem minden) technológia középpontjában, nem ez a legtökéletesebb anyag. Az idő múlásával és a környezet ráhatásával rozsdásodni kezd. Ez a jelenség nagyobb károkat okoz ebben az anyagban, és ennek következtében rontja a berendezések működését, ami gyakran balesethez vagy katasztrófához vezethet. Ez a cikk mindent elmagyaráz az acél rozsdásodásával kapcsolatban, hogyan történik ez a folyamat, és mit kell tenni annak elkerülése (vagy megszüntetése) érdekében.
Mi az a rozsda?
"Rozsda" - ez a neve az anyag bármilyen megsemmisítésének a mindennapi életben. Pontosabban ezek azok a vörösödések, amelyek a fémen oxigénnel való reakció után képződnek. Az oxidáció hátrányosan érinti ezt az anyagot, törékennyé, lazává teszi a széleit, csökkenti a keménységét és a teljesítményét.
Ezért sok üzemben különböző készítményeket alkalmaznak a súrlódás csökkentésére, a korrózió és egyéb negatív környezeti hatások elleni védelemre. Erről később. Az ilyen expozíció elleni védekezéshez óvatosan értse meg, hogyan hat a "rothadás" az acélra, és hogyan pusztítja el a kristályrácsát.
A természetes pusztulás különféle károkat okozhat:
- Teljes sérülés;
- A kristályrács sűrűségének megsértése;
- Szelektív károsodás;
- Felszín alatti.
A károsodás természetétől függően különböző módszerek alkalmazhatók a korrózió kezelésére. A lehetséges károk mindegyike a maga módján árt, és a technológia és a gyártás különböző területein elfogadhatatlan. Az energiaszektorban az ilyen pusztítás általában elfogadhatatlan (ez gázszivárgáshoz, sugárzás terjedéséhez stb. vezethet).
Videóklip arról, hogy mi a rozsda, és hogyan védekezhet ellene:
Rozsda expozíció
A fémszerkezet pusztulásának ellensúlyozására szolgáló mechanizmusok hatékony kiválasztásához meg kell érteni, hogyan működik maga a rozsda. Kétféle lehet: kémiai és elektrokémiai.
Az első - kémiai - annak a folyamatnak tulajdonítható, hogy a minta felülete egyszerűen a környezet (leggyakrabban gázok) hatására megsemmisül. Az ilyen rozsda a fémeken nagyon hosszú ideig képződik, és általában nagyon könnyen elkerülhető. Az alkatrészt meg kell tisztítani és korróziógátló bevonatokat kell felhordani (festékek, lakkok stb.).
Ezenkívül ez a vasromlási folyamat nedves, nedves környezetben, valamint szerves anyagokkal, például olajjal érintkezve megy végbe. Az utolsó esetet különösen fontos figyelembe venni, mivel az olajfúrótornyokon a rozsda elfogadhatatlan.
Az elektrokémiai korrózió ritkább, és elektrolitokban fordul elő. Csak ebben az esetben nem a környezet a fontos, hanem az áram, ami a villamosítás eredményeként keletkezik. Ő az, aki tönkreteszi a fémet és annak felületét (nagyrészt). Ezért könnyen megkülönböztethető a fém omlós felületéről.
A fém rozsda elleni védelme érdekében figyelembe kell venni ezeket a tulajdonságokat.
Hogyan lehet megfelelő védelmet kialakítani?
A fémek korróziója és a védekezési módszerek szorosan összefüggenek. Ezért minden védelmi folyamat csak két csoportra osztható: a fém minőségének javítása a gyártás során, illetve a védelem alkalmazása a működés során. Az első a kémiai összetétel változásait foglalja magában, amelyek ellenállóbbá teszik az alkatrészt a környezeti hatásokkal szemben. Az ilyen berendezések vagy tárgyak nem igényelnek további védelmet.
A védelem második csoportja a munkafolyamat különféle bevonatait és szigeteléseit foglalja magában. A pusztulás elkerülésének többféle módja van: kerüljük az azt kiváltó környezetet, vagy adjunk hozzá valamit, ami segít megszabadulni a fémkárok terjedésétől, környezettől és környezettől függetlenül. Otthon csak a második lehetőség lehetséges, mivel egy speciális felszerelés, sütő és egyéb dolgok nélküli személy egyszerűen nem tudja befolyásolni a már kész terméket.
Hogyan készüljünk fel a rozsdára
A fémtermékek létrehozása során kétféleképpen lehet eltávolítani a korróziót vagy minimalizálni annak előfordulását. Ehhez olyan anyagokat (cink, réz és így tovább), amelyek ellenállnak a gázoknak és más negatív irritáló anyagoknak, vagy hozzáadják a szerkezethez. Gyakran előfordulhat az ellenkező hatás is.
Amint már említettük, létezik egy olyan típusú korrózió, mint a szelektív. Megsemmisít bizonyos tételeket a cikktárban. Mint tudják, egy fém különböző atomokból áll, amelyek elemeket alkotnak, amelyek mindegyike eltérő mértékben érzékeny a negatív hatásokra. Például a vasban ez kén. Annak érdekében, hogy egy ebből az anyagból készült alkatrész a lehető leghosszabb ideig szolgálhasson, kémiai összetételéből eltávolítják a ként, amelytől a szerkezet szelektív szétválasztása kezdődik. Otthon ilyen megbízható módszer nem lehetséges.
Egy másik korróziógátló védelem is gyártás alatt állhat. A gyártás során speciális bevonatokat alkalmaznak, amelyek megvédik a felületet a kémiai reakciók által okozott külső sérülésektől. Az ebben az esetben felhasznált szerkezeti anyagok csak gyártásban lehetnek, mivel szinte lehetetlen közkincsben vásárolni. Ezenkívül az ilyen felhordást gyakran automata vonalakon végzik, ami növeli az anyag bevonásának megbízhatóságát és sebességét.
De nem számít, hogyan javítják a fémet, ez az anyag továbbra is aláveti magát a nedvesség, a levegő, a különféle gázok negatív nyomásának, és működés közben romlik. Ezért korrózióvédelemre van szükség, amely nemcsak hatással lesz rá, hanem megvédi a külvilágtól is.
Az oxigén fontos szerepet játszik a rozsda terjedésében. A fémek korrózió elleni védelme egyben lassítja, és nem csak megakadályozza egy ilyen negatív jelenség terjedését. Ennek érdekében speciális molekulákat - inhibitorokat - juttatnak a környezet szerkezetébe, amelyek a fém felületébe behatolva egyfajta pajzsot jelentenek számára.
Gyakran használnak korróziógátló fóliát is, amely többféleképpen alkalmazható. De a legegyszerűbb (és legmegbízhatóbb), ha permetezéssel alkalmazzák. Ehhez különféle polimer anyagokat, festékeket, zománcokat és hasonlókat használnak. Beburkolják az alkatrészt is, és korlátozzák a pusztító környezet hozzáférését hozzá. A fémkorrózió elleni küzdelem nagyon sokrétű lehet, a folyamat hasonlósága ellenére. Ez a kémiai folyamat elkerülhetetlen, és szinte mindig sikerül. Ezért fordítanak sok erőfeszítést a korrózió megelőzésére. Ennek érdekében a védekezési módszerek kombinálhatók.
Ezek a fő védekezési módszerek. Egyszerűségük, megbízhatóságuk és kényelmük miatt népszerűek. Ezek közé tartozik a lakkokkal és zománcokkal való bevonás is, de erről egy kicsit lejjebb.
Így például a festék vagy zománc felhordása előtt a dolgozók alapozóval kenik be a terméket, hogy a festék jobban „fekszik” a felületen, és ne maradjon nedvesség közte és a termék között (amit az alapozó felszív). A fémek korrózió elleni védelmének ezen módszereit nem mindig használják a gyártás során. Az otthoni eszközök elegendőek az ilyen műveletek elvégzéséhez.
A korrózióvédelem néha nagyon szokatlan. Például amikor egy fémet egy másik véd. Ezt a technikát gyakran alkalmazzák, ha a kémiai ötvözet nem változtatható meg. Felületét egy másik anyag borítja, mely tele van korrozív hatásoknak ellenálló elemekkel tarkítva. Ez az úgynevezett korróziógátló réteg segít az érzékenyebb anyag felületének nagyon biztonságos tartásában. Például a bevonat lehet króm.
Ez magában foglalja a fémek korrózió elleni védelmét is. Ebben az esetben a védendő felületet alacsony elektromos vezetőképességű fémmel vonják be (ez a korrózió egyik fő oka). De ez akkor érvényes, ha a környezettel való érintkezés minimálisra csökken. Ezért a fémek rozsdától és más veszélyes kémiai folyamatoktól való védelmét például inhibitorokkal kombinálva alkalmazzák.
Az ilyen védelmi módszereket a mechanikai hatások elkerülése érdekében alkalmazzák. Nehéz megmondani, hogyan lehet a fémet a legmegbízhatóbban megvédeni. Mindegyik módszer pozitív eredményt hozhat.
Hogyan lehet jó lefedettséget elérni?
Nem mindig a gyártók felelőssége a fémek korrózió elleni védelme. Gyakran magának kell gondoskodnia egy ilyen termékről, majd a legjobb megoldás az alkatrész tartósságának javítására a bevonat.
Először is teljesen tisztának kell lennie. A "piszkos" a következőket tartalmazza:
- Olajmaradék
- oxidok
Távolítsa el őket megfelelően és teljesen. Például speciális alkohol vagy benzin alapú folyadékot kell vennie, hogy a víz ne károsítsa a szerkezetet. Ezenkívül nedvesség maradhat a felületen, és a tetejére felvitt festék egyszerűen nem fogja ellátni a funkcióit.
Zárt környezetben (a felület és a festék között) a vas korróziója még aktívabban fejlődik, így a fém korrózió elleni védelme inkább árt neki, mint segít. Ezért fontos elkerülni a nedvességet is. A szennyeződés eltávolítása után meg kell szárítani.
Ezt követően felviheti a kívánt bevonatot. De még mindig ez a legjobb módja annak, hogy otthon védekezzünk a rozsda ellen. Bár különböző módokon lehet megvédeni a fémeket a korróziótól, mindig ne feledje, hogy a helytelen használat problémákhoz vezethet. Ezért nem kell valami rendkívülivel előállni, jobb, ha már bevált és megbízható módszereket használ a fémek korrózió elleni védelmére.
Azt is érdemes megjegyezni, hogy az egység felülete többféleképpen is feldolgozható:
- Kémiai
- elektrokémiai
- Mechanikai
Ez utóbbi a legegyszerűbb módszer a korrózió megállítására. A lista első két eleme összetettebb (technikai értelemben) folyamat, amelytől a korrózióvédelem megbízhatóbbá válik. Végül is zsírtalanítják a fémet, ami kényelmesebbé teszi a védőbevonat felvitelét. Legfeljebb 6-7 óra telhet el a bevonat előtt, mivel ezalatt a közeggel való érintkezés „visszaállítja” a feldolgozás előtti eredményt.
A korrózióvédelmet - nagyrészt - az üzemben és a gyártás során kell elvégezni. De nem kell egyedül erre hagyatkoznia. A házilag készített korróziógátló sem árt.
Lehetséges véglegesen megszabadulni a korróziótól?
A válasz egyszerűsége ellenére részletesnek kell lennie. A korrózió és a fémek korrózió elleni védelme nem választható el egymástól, mivel mind magának a terméknek, mind a környező atmoszférának a kémiai összetételén alapul. Nem csoda, hogy a korrózió elleni küzdelem módszerei pontosan ezeken a mutatókon alapulnak. Vagy eltávolítják a kristályrács „gyenge” részecskéit (vagy megbízhatóbb zárványokat adnak hozzá), vagy segítenek „elrejteni” a termék felületét a gázoktól és a külső hatásoktól.
A korrózióvédelem nem bonyolult. Egyszerű kémián, és a fizika törvényein alapul, amelyek azt is jelzik, hogy az elemek kölcsönhatásában semmilyen folyamatot nem lehet elkerülni. A korrózióvédelem csökkenti az ilyen eredmény valószínűségét, növeli a fém tartósságát, de mégsem menti meg teljesen. Bármi is legyen, még mindig frissíteni, javítani és kombinálni kell, és további módszereket kell alkalmazni a fémek korrózió elleni védelmére.
Meg lehet mondani, hogyan lehet megelőzni a korróziót, de nem érdemes arra törekedni, hogy a vas egyáltalán ne legyen kitéve. A bevonat a környező világ pusztító erejének is megadja magát, és ha ezt nem figyelik, akkor a gázok és a nedvesség eléri az alatta megbúvó védett felületet. A fémek korróziója és védelme elengedhetetlen (mind a gyártás során, mind az üzemelés során), de ezzel is okosan kell bánni.
A korrózió óriási veszteségeket okoz. Ennek eredményeként a fémtermékek elveszítik értékes műszaki tulajdonságaikat. Ezért a korrózió elleni intézkedések nagyon fontosak.
Nagyon változatosak, és a következő módszereket tartalmazzák:
1. Fémek felületvédő bevonatai. Fémesek és nem fémesek. A fémbevonatok pedig a következőkre oszlanak: galván; olvadékba merítéssel nyerik; fém burkolat; diffúziós és izotermikusan lerakódott. A nem fémes bevonatok a következők: szilikát (zománcozott); foszfát; kerámia, polimer: festék és por.
4. A víz oxigénmentesítése.
5. Korróziógátló tulajdonságú ötvözetek létrehozása.
A fém galvanizálás elszigeteli a fémet a külső környezettől. Ezeket elektrolitikusan alkalmazzák, megválasztva az elektrolit összetételét, az áramsűrűséget és a közeg hőmérsékletét. A módszer nagyon vékony, megbízható fémrétegek (cink, nikkel, króm, ólom, ón, réz, kadmium stb.) előállítását teszi lehetővé, és gazdaságos. A vastermékek bevonása ezekkel és más fémekkel a védelem mellett szép megjelenést kölcsönöz nekik.
A bevont termék szennyeződésektől való alapos tisztítása az egyik fontos feltétele a kiváló minőségű bevonat készítésének. A szennyező anyagok közé tartoznak: zsírok, olajok és oxidok. A bevonandó felület megmunkálása háromféleképpen történik: mechanikai (csiszolás, homok- és szemcseszórás), kémiai és elektrokémiai (zsírtalanítás, maratás és elektrokémiai polírozás). Az előkészített termékek bevonatolás előtti tárolása legfeljebb 4-6 óra.
Például a tetőfedő vasat cink védi a korróziótól. A cink, bár aktívabb fém, mint a vas, kívülről védő oxidfilm borítja. Ha megsérül, galvanikus vas-cink pár keletkezik. A katód (pozitív) vas, az anód (negatív) cink. Az elektronok a cinkből a vasba kerülnek, a cink feloldódik, de a vas védett marad mindaddig, amíg a cinkréteg teljesen el nem pusztul.
Például a cink- és ónbevonatokat úgy hordják fel, hogy az alkatrészeket olvadékba merítik. A védőréteg (d = 10 - 50 µm) diffúziós tapadással rendelkezik az aljzathoz. Az eljárás hátránya az egyenletes bevonatvastagság elérésének nehézsége, valamint a nagy fémfogyasztás, amely például cink alkalmazásakor 25 µm vastag réteg esetén akár 600 g/m2 is lehet.
A diffúziós védelem módszere a fém felületi rétegének kémiai és fázisösszetételének változásán alapul, amikor megfelelő elemek kerülnek be, amelyek korrózióállóságot biztosítanak. Az atmoszférikus korrózió elleni acélt galvanizálással védik, az alumíniumozást pedig az oxidáció elleni védelemre emelt hőmérsékleten. A szilikon bevonatokat (szilikonozás) a hőálló fémek védelmére, a bórozást - a kopásállóság és a szilárdság növelésére használják.
A fémburkolatot bimetál lemezek, például acél-nikkel, acél-titán, acél-réz, acél-alumínium gyártásához használják. Ezt az ízületi forró plasztikus deformáció, az elektromos ív és az elektrosalak felületkezelés, robbantásos hegesztés módszereivel végzik.
A permetezett bevonatokat termikus, plazma, detonációs és vákuum módszerrel állítják elő. Ebben az esetben a fémet folyékony fázisban cseppek formájában szórják ki, és lerakják a bevonandó felületre. A módszer egyszerű, lehetővé teszi bármilyen vastagságú rétegek előállítását, amelyek jól tapadnak az alapfémhez. A vákuum módszernél a bevonóanyagot gőz állapotba melegítik, és a gőzáram lecsapódik a termék felületén.
A permetezési módszerek lehetővé teszik az előre gyártott szerkezetek védelmét. A fémfogyasztás azonban ebben az esetben nagyon jelentős, és a bevonat porózusnak bizonyul, és további tömítésre van szükség hőre lágyuló gyantákkal vagy más polimer anyagokkal a korrózióvédelem biztosításához. A kopott gépalkatrészek helyreállításánál a porozitás nagyon értékes, mivel kenőanyagok hordozójaként szolgál.
Az üvegzománcok olyan üvegek, amelyeket vékony rétegben visznek fel a fémtárgyak felületére, hogy megvédjék a korróziótól, bizonyos színt adjanak és javítsák megjelenésüket, fényvisszaverő felületet alkossanak stb.
A zománcozott termékek gyártása a következő műveleteket foglalja magában: zománcüvegek (frittek) magas hőmérsékletű szintézise-olvasztása; porok és szuszpenziók készítése belőlük; fémtermékek felület-előkészítése és saját zománcozás - szuszpenzió felvitele a fémfelületre, üvegpor szárítása és bevonattá olvasztása.
Az acéltermékeket általában kétszer-háromszor borítják őrölt zománccal. A kapott bevonat teljes vastagsága átlagosan 1,5 mm. A kapott talaj 90-100 °C-os szárítása után az alkatrészt 850-950 °C-on kiégetik. A hőenergetika területén az acélcsövek zománcbevonatainak tartósságának növelése érdekében ezeket szórt alumíniumrétegre hordják fel.
Az acéltermékek foszfátozása a vas, cink és mangán vízben oldhatatlan kétszeres és háromszubsztituált foszfátjainak képzésén alapul. Akkor keletkeznek, amikor a termékeket a fenti fémek monoszubsztituált foszfátjainak hozzáadásával hígított foszforsav oldatba merítik. A keletkező foszfátréteg jól tapad a fém alaphoz. Ezek a bevonatok porózusak, ezért ezenkívül lakkozni vagy festeni kell őket. A foszfátrétegek vastagsága 10-20 mikron. A foszfátozást mártással vagy permetezéssel kell elvégezni.
A kerámiavédelemként egyes p-elemek oxidjain alapuló bevonatokat, például kovasavat, alumínium-szilikátot, magnézium-oxidot, karborundumot és más anyagokat használnak. Új anyagokat, úgynevezett cermeteket fejlesztettek ki. Ezek kerámia-fém keverékek vagy fémek kerámiával való kombinációi, például Al - Al2O3 (SAP), V - Al - Al2O3 (üzemanyagrúd). Alkalmazást találnak a reaktorépítésben. Az egyszerű kerámiákhoz képest a cermet nagyobb szilárdsággal és rugalmassággal rendelkezik, nagyon jól ellenáll a mechanikai és hősokkoknak.
A lakkbevonatok felhordása: levegővel, nagy nyomással és elektromos térben szórással; galvanizálás, áramlás, merítés, hengerek, ecsetek stb. A festékek mesterséges szárítása történhet forró levegővel, kamrákban, infravörös és ultraibolya sugárzással.
A polimer porok rétegeinek felhordása gázlánggal, örvényléssel és elektrosztatikus szórással történik. 650-700 °C hőmérsékleten a por alakú polimer meglágyul, és az előkészített és a polimer nyomáshőmérsékletére felmelegített alkatrész felületével való ütközéskor hozzátapad, folyamatos bevonatot képezve. A polietilént, a polivinil-kloridot, a fluoroplasztokat, a nylont és más polimer anyagokat sikeresen használják permetezésre.
Acél katódos védelméhez talajban és semleges vizes oldatokban a minimális potenciál 770-780 mV. Egyidejű filmszigetelést biztosít a termék felületén a korrozív környezettel való érintkezéstől.
Az anódvédelmet csak olyan ötvözetekből készült berendezéseknél alkalmazzák, amelyek hajlamosak a passzivációra ebben az eljárási megoldásban. Ezen ötvözetek korróziója inert állapotban sokkal lassabban megy végbe. Egyenáramú forrást használnak a védett fém anódos polarizációs potenciáljának automatikus szabályozójával.
A közeg agresszivitásának függvényében szilícium öntöttvasból, molibdénből, titánötvözetből és rozsdamentes acélból készült katódokat használnak az anód elleni védelemhez. Így védik a 70-90%-os kénsavban, 100-120°C-on működő, rozsdamentes acélból készült hőcserélőket.
A korróziógátlók olyan anyagok, amelyek lassítják a fémtermékek pusztulásának sebességét. Már kis mennyiségben is jelentősen csökkentik mindkét korróziós mechanizmus sebességét. Agresszív munkakörnyezetbe kerülnek, vagy alkatrészekre alkalmazzák. A fémfelületen adszorbeálódnak, védőfóliák képződésével kölcsönhatásba lépnek vele, és így megakadályozzák a pusztító folyamatok előfordulását. Egyes antioxidánsok segítenek eltávolítani az oxigént (vagy más oxidálószert) a munkaterületről, ami szintén csökkenti a korrózió sebességét.
Számos szervetlen és szerves vegyület, valamint ezeken alapuló különféle keverékek szolgálnak inhibitorként. Széles körben használják gőzkazánok vízkőtől való kémiai tisztítására, savas mosással történő vízkőmentesítésre, valamint szervetlen erős savak tárolására és szállítására acéltartályokban és egyebekben. Például hőerőművek sósavas mosásához I-1-A, I-1-B, I-2-B márkájú inhibitorokat (magasabb piridin bázisok keverékét) használnak.
A korróziógátló tulajdonságokkal rendelkező ötvözetek létrehozása az acélok fémekkel, például krómmal való ötvözéséből áll. Ebben az esetben korrózióálló króm-rozsdamentes acélokat kapnak. Erősítse meg az acélok korróziógátló tulajdonságait nikkel, kobalt és réz hozzáadásával. Az ötvözés célja a magas korrózióállóság elérése a munkakörnyezetben, valamint adott fizikai és mechanikai jellemzők biztosítása. Az acélok olyan könnyen passzivált fémekkel való ötvözése, mint az alumínium, króm, nikkel, titán, volfrám és molibdén, az előbbiek passziválására való hajlamot adják szilárd oldatok képződése mellett.
Az ausztenites acélok ICC-jének leküzdésére a következőket használják:
a) a széntartalom csökkentése, amely kiküszöböli a króm-karbidok képződését;
b) a krómnál erősebb karbidképző fémek (titán és nióbium) bevitele az acélba, amely megköti a szenet karbidjaikba, és kiküszöböli a króm szemcsehatárainak kimerülését;
c) az acélok keményítése 1050-1100 ° C-on, amely biztosítja a króm és a szén átvitelét egy szilárd oldatba, amely ezeken alapul;
d) izzítás, amely a szemcsék határzónáit szabad krómmal dúsítja a szükséges korrózióállóság szintjére.
Kérdések az önálló munkához. A korrózióelmélet alapjai, a fémek korróziójának típusai, az elektromos berendezések korrózió elleni harca és védelme Fémek és ötvözetek sugárkárosodása, sugárzási károk elleni küzdelem; kijavítani a sugárkárosodást. Hegesztés és forrasztás az energetikában. Módszerek, lényeg, előnyei és hátrányai. Irodalom: Anyagtudomány. (B. N. Arzamasov és G. G. Mukhin főszerkesztője alatt) 3. kiadás. felülvizsgálták és bővítették. M: Az MSTU kiadója im. N. E. Bauman, 2002.
A fémek korrózió elleni védelmének problémája szinte a használatuk kezdetén felmerült. Az emberek zsírral, olajjal, majd később más fémekkel és mindenekelőtt alacsony olvadáspontú ónnal (ónozással) próbálták megvédeni a fémeket a légköri hatásoktól. Az ókori görög történész, Hérodotosz (Kr. e. V. század) írásaiban már szó esik az ón használatáról a vas korrózió elleni védelmére. A vegyészek feladata volt és maradt a korróziós jelenségek lényegének feltárása, olyan intézkedések kidolgozása, amelyek megakadályozzák vagy lassítják annak lefolyását. A fémek korróziója a természet törvényeinek megfelelően megy végbe, ezért nem teljesen kiküszöbölhető, csak lassítható. Van mód a fémek korróziójának csökkentésére, ami nem tulajdonítható szigorúan a védelemnek - ez a fémötvözés, i.e. ötvözetek fogadása. Például manapság nagyszámú rozsdamentes acélt hoztak létre úgy, hogy nikkelt, krómot, kobaltot stb. adnak a vashoz. Az ilyen acélok valóban nem rozsdásodnak, de felületi korróziójuk, bár kis mértékben, előfordul. Kiderült, hogy ötvöző adalékok hozzáadásával a korrózióállóság hirtelen megváltozik. Létrehoztak egy szabályt, amely szerint a vas korrózióállóságának meredek növekedése figyelhető meg, ha ötvöző adalékanyagot adnak be 1/8 atomfrakcióban, azaz. nyolc vasatomonként egy dópolóatom. Úgy gondolják, hogy ilyen atomarány mellett rendezett elrendeződés jön létre a szilárd oldat kristályrácsában, ami gátolja a korróziót. A fémek korrózió elleni védelmének egyik leggyakoribb módja a védőfóliák felvitele a felületükre: lakk, festék, zománc és egyéb fémek. A festékbevonatok leginkább az emberek széles köre számára hozzáférhetők. A lakkok és festékek alacsony gáz- és páraáteresztő képességgel rendelkeznek, víztaszító tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért megakadályozzák a víz, az oxigén és a légkörben lévő agresszív összetevők fémfelületéhez való hozzáférést. A fém felületének festékréteggel való bevonása nem zárja ki a korróziót, hanem csak gátként szolgál számára, vagyis csak lassítja a korróziót. Ezért fontos a bevonat minősége - rétegvastagság, folytonosság (porozitás), egyenletesség, áteresztőképesség, vízben való duzzadási képesség, tapadási szilárdság (tapadás). A bevonat minősége a felület-előkészítés alaposságától és a védőréteg felvitelének módjától függ. A bevont fém felületéről el kell távolítani a vízkövet és a rozsdát. Ellenkező esetben megakadályozzák a bevonat jó tapadását a fémfelülethez. A rossz bevonatminőség gyakran fokozott porozitással jár. Gyakran előfordul az oldószer elpárolgása, valamint a kikeményedési és bomlástermékek eltávolítása következtében a védőréteg kialakulása során (a filmöregedés során). Ezért általában nem egy vastag réteg, hanem több vékony réteg felhordása javasolt. Sok esetben a bevonat vastagságának növekedése a védőréteg fémhez való tapadásának gyengüléséhez vezet. A légüregek és a buborékok nagy károkat okoznak. Rossz minőségű bevonatolás esetén keletkeznek, a víznedvesedés csökkentése érdekében a festékbevonatokat néha viaszvegyületekkel vagy szerves szilíciumvegyületekkel védik. A lakkok és festékek a leghatékonyabbak a légköri korrózió elleni védelemben. A legtöbb esetben a föld alatti építmények, építmények védelmére alkalmatlanok, mivel a talajjal való érintkezéskor a védőrétegek mechanikai sérülését nehéz megakadályozni. A tapasztalat azt mutatja, hogy a fényezés élettartama ilyen körülmények között rövid. Sokkal praktikusabbnak bizonyult vastag kőszénkátrány-bevonat (bitumen) használata.
Egyes esetekben a festékpigmentek korróziógátlóként is működnek. Ezek a pigmentek közé tartoznak a stroncium, ólom és cink kromátok (SrCrO 4, PbCrO 4, ZnCrO 4).
Gyakran egy réteg alapozót alkalmaznak a festékréteg alá. A készítményben lévő pigmenteknek gátló tulajdonságokkal is kell rendelkezniük. Ahogy a víz áthalad az alapozórétegen, feloldja a pigment egy részét, és kevésbé lesz korrozív. A talajhoz ajánlott pigmentek közül a vörös ólom Pb3O4 a leghatékonyabb.
Alapozó helyett néha a fémfelület foszfátbevonatát végzik. Ehhez a vas (III), mangán (II) vagy cink (II) ortofoszfát oldatait, amelyek magát a H3PO4 ortofoszforsavat tartalmazzák, ecsettel vagy szórópisztollyal tiszta felületre hordják fel. Hazánkban erre a célra Fe (H 2 PO 4) 3 és Mn (H 2 PO 4) 2 savas sók keverékének 3%-os oldata, gyorsítóként KNO 3 vagy Cu (NO 3) 2 hozzáadásával. használt. Gyári körülmények között a foszfátozást 97…99 0 C-on, 30…90 percig végezzük. A foszfátos keverékben feloldódó fém és a felületén maradó oxidok hozzájárulnak a foszfátbevonat kialakulásához.
Számos különböző készítményt fejlesztettek ki az acéltermékek felületének foszfátozására. Legtöbbjük mangán és vas-foszfátok keverékéből áll. Talán a leggyakoribb gyógyszer a "mazhef" - mangán-dihidrofoszfátok Mn (H 2 PO 4) 2, vas Fe (H 2 PO 4) 2 és szabad foszforsav keveréke. A gyógyszer neve a keverék összetevőinek első betűiből áll. Megjelenésében a majef egy finoman kristályos fehér színű por, amelyben a mangán és a vas aránya 10:1 és 15:1 között van. 46…52% P2O5-t tartalmaz; legalább 14% Mn; 0,3…3,0% Fe. A mazheffel történő foszfatizáláskor acélterméket helyeznek oldatába, amelyet körülbelül 100 0 C-ra melegítenek. Az oldatban a vas hidrogén felszabadulásával oldódik ki a felületről, és egy sűrű, tartós és vízben rosszul oldódó szürke védőréteg. -a felszínen fekete mangán és vasfoszfátok képződnek. Amikor a rétegvastagság elér egy bizonyos értéket, a vas további oldódása leáll. A foszfátréteg megvédi a termék felületét a légköri csapadéktól, de nem túl hatékony a sóoldatokkal és még a gyenge savas oldatokkal szemben sem. Így a foszfát film csak alapozóként szolgálhat szerves védő- és dekorációs bevonatok - lakkok, festékek, gyanták - későbbi felhordásához. A foszfátozási folyamat 40…60 percig tart. A foszfátozás felgyorsítására 50...70 g/l cink-nitrátot vezetünk az oldatba. Ebben az esetben a foszfátozási idő 10...12-szeresére csökken.
Gyártási körülmények között elektrokémiai módszert is alkalmaznak - a termékek váltakozó árammal történő kezelése cink-foszfát oldatban 4 A / dm 2 áramsűrűséggel és 20 V feszültséggel és 60 ... A foszfátbevonatok önmagukban nem nyújtanak megbízható korrózióvédelmet. Főleg festési alapként használják, jó tapadást biztosítva a festéknek a fémhez. Ezenkívül a foszfátréteg csökkenti a karcolások vagy egyéb hibák által okozott korróziós károkat.
A fémek korrózió elleni védelmére üveges és porcelán zománcokat használnak - szilikát bevonatokat, amelyek hőtágulási együtthatójának közel kell lennie a bevont fémek hőtágulási együtthatójához. A zománcozást vizes szuszpenziónak a termékek felületére történő felvitelével vagy száraz porozással végezzük. Először egy alapozó réteget viszünk fel a megtisztított felületre, és kemencében égetjük. Ezután egy réteg zománcot viszünk fel, és az égetést megismételjük. A leggyakoribb üvegzománcok átlátszóak vagy némák. Összetevőik: SiO 2 (bázistömeg), B 2 O 3, Na 2 O, PbO. Ezenkívül segédanyagokat vezetnek be: szerves szennyeződések oxidálószereit, oxidokat, amelyek elősegítik a zománc tapadását a zománcozott felülethez, hangtompítókat, színezékeket. A zománcozó anyagot a kezdeti komponensek olvasztásával, porrá őrlésével és 6 ... 10% agyag hozzáadásával nyerik. A zománcbevonatot főként acélra, de öntöttvasra, rézre, sárgarézre és alumíniumra is alkalmazzák.
A zománcok magas védőtulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek a vízzel és levegővel (gázokkal) szembeni át nem eresztő képességüknek köszönhetők, még hosszan tartó érintkezés esetén is. Fontos tulajdonságuk a magas hőmérsékleten való nagy ellenállás. A zománcbevonatok fő hátrányai közé tartozik a mechanikai és hősokkokkal szembeni érzékenység. Hosszabb ideig tartó használat esetén a zománcbevonatok felületén repedések hálózata jelenhet meg, amely nedvességhez és levegőhöz való hozzáférést biztosít a fémhez, aminek következtében korrózió kezdődik.
A cementbevonatokat az öntöttvas és acél vízvezetékek korrózió elleni védelmére használják. Mivel a portlandcement és az acél hőtágulási együtthatói közel vannak, és a cement költsége alacsony, meglehetősen széles körben használják erre a célra. A portlandcement bevonatok hátránya ugyanaz, mint a zománcbevonatoké - nagy érzékenység a mechanikai ütésekre.
A fémek korrózió elleni védelmének általános módja az, hogy bevonják őket más fémréteggel. Maguk a bevonófémek kis sebességgel korrodálnak, mivel sűrű oxidfilm borítja őket. A bevonóréteg felhordása különféle módszerekkel történik: rövid távú merítés olvadt fém fürdőbe (forró bevonat), elektrolit leválasztás vizes elektrolit oldatokból (galvanikus bevonat), permetezés (fémezés), porral történő feldolgozás emelt hőmérsékleten egy speciális dobban ( diffúziós bevonat), gázfázisú reakció alkalmazásával, például 3CrCl 2 + 2Fe -> 2FeCl 3 + 3Cr (Fe-vel ötvözetben).
A fémbevonatok felvitelére más módszerek is léteznek, például a fémek védelmére egyfajta diffúziós módszer a termékek kalcium-klorid CaCl 2 olvadékba való merítése, amelyben a felvitt fémek feloldódnak.
A gyártás során széles körben alkalmazzák a fémbevonatok kémiai lerakódását a termékeken. A kémiai fémbevonási eljárás katalitikus vagy autokatalitikus, és a termék felülete a katalizátor. A bevonathoz használt oldat a lerakódott fém vegyületét és a redukálószert tartalmazza. Mivel a katalizátor a termék felülete, a fém felszabadulása pontosan azon történik, és nem az oldat térfogatában. Az autokatalitikus folyamatokban a katalizátor a felületen lerakódott fém. Jelenleg eljárásokat dolgoztak ki fémtermékek nikkellel, kobalttal, vassal, palládiummal, platinával, rézzel, arannyal, ezüsttel, ródiummal, ruténiummal és egyes ezen fémeken alapuló ötvözetekkel történő kémiai bevonására. Redukálószerként hipofoszfitot és nátrium-bórhidridet, formaldehidet, hidrazint használnak. Természetesen a kémiai nikkelezés semmilyen fémre nem képes védőbevonatot alkalmazni. Leggyakrabban a réztermékek vannak kitéve.
A fémbevonatok két csoportra oszthatók: korrózióálló és védő. Például a vasalapú ötvözetek bevonatánál az első csoportba tartozik a nikkel, ezüst, réz, ólom, króm. Elektropozitívabbak a vas tekintetében; az elektrokémiai feszültségsorokban a fémek a vastól jobbra vannak. A második csoportba tartozik a cink, kadmium, alumínium. A vas tekintetében ezek elektronegatívabbak; feszültségek sorozatában a vastól balra helyezkednek el.
A mindennapi életben az ember leggyakrabban cinkkel és ónnal ellátott vasbevonatokkal találkozik. A cinkkel bevont lemezt horganyzott vasnak, az ónnal bevont pedig bádognak nevezik. Az elsőt nagy mennyiségben használják házak tetején, a másodikból bádogdobozokat készítenek. Mindkettőt főként úgy nyerik, hogy egy vaslapot áthúznak a megfelelő fém olvadékán. A nagyobb tartósság érdekében az acélból és szürkeöntvényből készült vízcsöveket és idomokat gyakran úgy is horganyozzák, hogy a fém olvadékába mártják. Ez drámaian megnöveli az élettartamukat hideg vízben. Érdekes módon meleg és meleg vízben a horganyzott csövek élettartama még rövidebb is lehet, mint a nem horganyzottaké.
A vizsgálatok kimutatták, hogy a 0,03 mm bevonatvastagságú horganyzott lemez, amely mindkét oldalon bevonva 0,036 g/cm 2 -nek felel meg, körülbelül 8 évig bírja a házak tetején. Ipari légkörben (nagyvárosok légkörében) szintén csak négy évet szolgál ki. Az élettartam csökkenése a városok levegőjében lévő kénsavnak való kitettség következménye.
A cink- és ónbevonatok (valamint más fémek) védik a vasat a korróziótól, miközben fenntartják a folytonosságot. Ha a bevonóréteg törött (repedések, karcolások), a termék korróziója még intenzívebben megy végbe, mint bevonat nélkül. Ez a galvánelem vas - cink és vas - ón "munkájának" köszönhető. A repedések és karcolások megtelnek nedvességgel, és oldatok képződnek. Mivel a cink elektronegatívabb, mint a vas, ionjai előnyösen feloldódnak, a fennmaradó elektronok pedig az elektropozitívabb vashoz áramlanak, így ez lesz a katód.
A hidrogénionok (víz) megközelítik a vaskatódot és kisülnek, elektronokat fogadva. A keletkező hidrogénatomok egyesülve H2 molekulát alkotnak. Így az ionáramok szétválnak, és ez megkönnyíti az elektrokémiai folyamat áramlását. A cinkbevonat oldódásnak (korróziónak) lesz kitéve, a vas egyelőre védett lesz. A cink elektrokémiailag védi a vasat a korróziótól. A fémszerkezetek és készülékek korrózióvédelmének védőmódszere ezen az elven alapul.
Nedvesség jelenlétében, vagy inkább elektrolit jelenlétében, a galvánelem működésbe lép. Egy elektronegatívabb fém feloldódik benne, és a szerkezet vagy a készülék katódos védelmet kap. A védelem addig működik, amíg az anód, egy elektronegatívabb fém teljesen fel nem oldódik.
A fémek korrózió elleni katódos védelme nagyon hasonló a futófelület védelméhez. Azt mondhatjuk, hogy a katódos védelem az áldozatvédelem módosulása. Ebben az esetben a hajó szerkezete vagy hajóteste egy egyenáramú forrás katódjához csatlakozik, és ezáltal védve van a feloldódástól.
A bádoglemez hibáinak jelenlétében a korróziós folyamat jelentősen eltér a horganyzott vasétól. Mivel az ón elektropozitívabb, mint a vas, a vas feloldódik, és az ón lesz a katód. Ennek eredményeként a korrózió során az ónréteg megmarad, és alatta a vas aktívan korrodál.
Úgy tartják, hogy az ón fémek felületére való felvitelét (ónozás) már a bronzkorban elsajátították. Ezt elősegítette az ón alacsony olvadáspontja. Korábban különösen gyakran végeztek réz- és sárgaréz edények ónozását: medencék, kazánok, kancsók, szamovárok stb. Az ón korróziós termékei ártalmatlanok az emberre, ezért az ónozott edényeket széles körben használták a mindennapi életben. A XV században. számos európai országban (Németország, Ausztria, Hollandia, Anglia és Franciaország) széles körben használták az ónból készült étkészletet. Bizonyítékok vannak arra, hogy Csehország érchegységeiben már a 12. században elkezdtek bádogkanalakat, csészéket, kancsókat és tányérokat készíteni.
Az ónozott vasat továbbra is nagy mennyiségben használják élelmiszertároló edények (bádogdobozok) gyártásához. Az utóbbi években azonban egyre gyakrabban használnak alumíniumfóliát erre a célra. Cink és horganyzott vas edények nem ajánlottak élelmiszer tárolására. Annak ellenére, hogy a fémes cinket sűrű oxidfilm borítja, még mindig feloldódik. Bár a cinkvegyületek viszonylag enyhén mérgezőek, nagy mennyiségben károsak lehetnek.
A modern technológia különféle fémekből és ötvözetekből készült alkatrészeket és szerkezeteket foglal magában. Ha érintkezésbe kerülnek és elektrolit oldatba kerülnek (tengervíz, bármilyen sók, savak és lúgok oldatai), akkor galvánelem képződhet. Minél elektronegatívabb fém lesz anód, és annál elektropozitívabb a katód. Az áram keletkezését az elektronegatívabb fém oldódása (korróziója) fogja kísérni. Minél nagyobb a különbség az érintkező fémek elektrokémiai potenciáljai között, annál nagyobb a korróziós sebesség.
Az inhibitorok alkalmazása a fémkorrózió elleni küzdelem egyik hatékony módja különféle agresszív környezetben (légköri, tengervízben, hűtőfolyadékokban és sóoldatokban, oxidáló körülmények között stb.). Az inhibitorok olyan anyagok, amelyek kis mennyiségben képesek lassítani vagy leállítani a kémiai folyamatokat. Az inhibitorok kölcsönhatásba lépnek a reakció közbenső termékeivel vagy olyan aktív helyekkel, amelyeken kémiai átalakulások mennek végbe. Nagyon specifikusak a kémiai reakciók minden csoportjára. A fémek korróziója csak egyike azon kémiai reakciók típusainak, amelyek alkalmasak az inhibitorok hatására. A modern koncepciók szerint az inhibitorok védőhatása a fémek felületén való adszorpciójával, valamint az anódos és katódos folyamatok gátlásával függ össze.
Az első gátlókat véletlenül, tapasztalatból találták meg, és gyakran klántitokká váltak. Ismeretes, hogy a damaszkuszi kézművesek kénsavoldatokat használtak sörélesztő, liszt és keményítő hozzáadásával a vízkő és a rozsda eltávolítására. Ezek a szennyeződések az első inhibitorok közé tartoztak. Nem engedték, hogy a sav a fegyver fémére hatjon, aminek következtében csak vízkő és rozsda oldódott fel.
Az inhibitorokat, anélkül, hogy tudnák, régóta használják Oroszországban. A rozsda leküzdésére az uráli fegyverkovácsok "ecetes leveseket" készítettek - kénsavoldatokat, amelyekhez lisztkorpát adtak. A fémek légköri korróziójának egyik legegyszerűbb gátlója a nátrium-nitrit NaNO2. Tömény vizes oldatok, valamint glicerinnel, hidroxi-etil-cellulózzal vagy karboxi-metil-cellulózzal sűrített oldatok formájában használják. A nátrium-nitritet acél- és öntöttvas termékek tartósítására használják. Az első jelentkezéshez. 25% -os vizes oldatok, és a második - 40%. Feldolgozás után (általában oldatokba mártással) a termékeket paraffinpapírba csomagolják. A sűrített oldatok adják a legjobb hatást. A sűrített oldatokkal kezelt termékek eltarthatósága 3...4-szeresére nő a vizes oldatokhoz képest.
Az 1980-as adatok szerint a tudomány által ismert korróziógátlók száma meghaladta az 5000-et.. Úgy gondolják, hogy 1 tonna inhibitor mintegy 5000 rubelt takarít meg a nemzetgazdaságban.
A korrózióvédelem nagy nemzetgazdasági jelentőségű. Ez egy nagyon termékeny terület az erő és képességek alkalmazására.
