Korrozioni në latinisht do të thotë "korrozioni", kjo shpjegon lehtësisht thelbin e këtij koncepti. Nga pikëpamja shkencore, korrozioni është një proces i shkatërrimit spontan të metaleve për shkak të ndërveprimeve kimike dhe fiziko-kimike me mjedisin.
Arsyeja e fillimit të këtij procesi është mungesa e stabilitetit termodinamik të një metali të caktuar kur ekspozohet ndaj substancave që janë në kontakt me të.
Avantazhi kryesor i kësaj metode është mundësia e përdorimit të çdo pastrues të lagësht sintetik.
Mbrojtja katodike e metalit kundër korrozionit
Mbrojtja katodike e metalit kundër korrozionit mund t'i atribuohet një prej metodave kryesore aktive. Thelbi i kësaj metode është si vijon: produktit i furnizohet një rrymë elektrike me ngarkesë negative, duke polarizuar pjesët e elementeve (të prekura nga korrozioni), duke i afruar kështu ato. Poli pozitiv i burimit aktual është i lidhur me anodën, e cila redukton gërryerjen e strukturës pothuajse në zero. Me kalimin e kohës, anoda prishet, kështu që duhet të ndryshohet rregullisht.
Mbrojtja katodike mund të ndahet në disa opsione:
- polarizimi nga një burim i jashtëm i rrymës elektrike;
- kontakti me një metal që ka një potencial elektrik më negativ të korrozionit të lirë në një mjedis të caktuar;
- ulje e shkallës së mbrojtjes katodike.
Polarizimi nga një burim i jashtëm i rrymës elektrike përdoret mjaft shpesh për të mbrojtur ato struktura që janë në ujë ose në tokë. Lloji i paraqitur i mbrojtjes nga korrozioni përdoret më së miri për kallaj, zink, alumin, bakër, titan, plumb dhe çelik (krom i lartë, karboni, aliazh).
Stacionet e mbrojtjes katodike, të përbëra nga një ndreqës, elektroda tokësore anode, një furnizim me rrymë në strukturën e mbrojtur, një elektrodë referimi dhe një kabllo anode, veprojnë këtu si një burim i jashtëm i rrymës.
Mbrojtja katodike nga korrozioni mund të përdoret si në mënyrë të pavarur ashtu edhe në një formë shtesë. Duhet të theksohet se metoda e mbrojtjes katodike ka edhe disavantazhe. Këtu përfshihet rreziku i mbimbrojtjes, domethënë ka pasur një zhvendosje të madhe të potencialit të objektit të mbrojtur në drejtim negativ, gjë që sjell me vete shkatërrimin e veshjeve mbrojtëse, plasaritjen nga korrozioni dhe brishtësinë e metalit me hidrogjen.
Mbrojtja mbrojtëse e metalit kundër korrozionit
Mbrojtja mbrojtëse kundër korrozionit është një lloj mbrojtjeje katodike. Kur përdorni këtë lloj mbrojtjeje, një metal që ka një potencial elektrik më negativ i ngjitet strukturës ose metalit. Gjatë kësaj, procesi i shkatërrimit nuk vërehet i vetë strukturës, por i shkelës. Pas një periudhe të caktuar, mbrojtësi gërryhet dhe duhet të zëvendësohet me një të ri.
Mbrojtja e shkelës përdoret më shpesh në rastet kur ka një rezistencë të vogël kalimtare midis mbrojtësit dhe mjedisit.
Mbrojtësit ndryshojnë nga njëri-tjetri për sa i përket rrezeve të veprimit mbrojtës. Ato përcaktohen nga distanca maksimale e mundshme në të cilën është e mundur të hiqet mbrojtësi, me kusht që të ruhet efekti mbrojtës.
Ky lloj mbrojtjeje përdoret më shpesh në rastet kur është e pamundur ose e vështirë (e shtrenjtë) furnizimi me rrymë në një strukturë metalike. Mbrojtësit mund të përdoren për të mbrojtur strukturat në mjedise neutrale, të tilla si uji i detit, uji i lumit, ajri, toka dhe të ngjashme.
Mbrojtësit janë bërë nga metalet e mëposhtme: zink, alumin, magnez, hekur. Sa i përket metaleve të pastra, ato nuk janë në gjendje të përmbushin plotësisht funksionet mbrojtëse që u janë caktuar dhe për këtë arsye kërkojnë lidhje shtesë në prodhimin e mbrojtësve.
Përshkruhen metoda praktike, si dhe një listë e mjeteve dhe produkteve të përshtatshme për t'u përdorur kur pastroni një banjë akrilike.
Nga të gjitha sa më sipër, mund të konkludojmë se shkenca moderne e korrozionit të metaleve, si dhe lufta kundër tij, ka mjaft sukses. Deri më sot, vëllime të reja, në rritje të produkteve metalike po futen në prodhimin e shumë vendeve, dhe si rezultat, humbjet po rriten çdo vit në formën e miliona tonëve metal të gërryer dhe humbjeve të mëdha parash që u shpenzuan për luftime. korrozioni. E gjithë kjo sugjeron se kërkimi shkencor në këtë fushë është jashtëzakonisht i rëndësishëm dhe i rëndësishëm.
Problemi i mbrojtjes së metaleve nga korrozioni u ngrit pothuajse në fillimin e përdorimit të tyre. Njerëzit u përpoqën të mbronin metalet nga veprimi atmosferik me ndihmën e yndyrës, vajrave dhe më vonë veshjen me metale të tjera dhe, mbi të gjitha, kallaj me shkrirje të ulët. Në shkrimet e historianit të lashtë grek Herodot (shek. V para Krishtit), tashmë përmendet përdorimi i kallajit për të mbrojtur hekurin nga korrozioni.
Detyra e kimistëve ka qenë dhe mbetet të sqarojnë thelbin e dukurive të korrozionit, të zhvillojnë masa që parandalojnë ose ngadalësojnë rrjedhën e tij. Korrozioni i metaleve kryhet në përputhje me ligjet e natyrës dhe për këtë arsye nuk mund të eliminohet plotësisht, por vetëm mund të ngadalësohet.
Në varësi të natyrës së korrozionit dhe kushteve të shfaqjes së tij, përdoren metoda të ndryshme të mbrojtjes. Zgjedhja e një ose një metode tjetër përcaktohet nga efektiviteti i saj në këtë rast të veçantë, si dhe nga fizibiliteti ekonomik.
aliazh
Ekziston një mënyrë për të zvogëluar korrozionin e metaleve, të cilat nuk mund t'i atribuohen rreptësisht mbrojtjes. Kjo metodë është për të marrë lidhje, e cila quhet lidhje. Aktualisht janë krijuar një numër i madh çeliku inox duke i shtuar hekurit nikel, krom, kobalt etj.. Në të vërtetë, çeliqet e tillë nuk ndryshken, por ndodh korrozioni i sipërfaqes së tyre, megjithëse me shpejtësi të ulët. Doli se kur përdorni aditivë aliazh, rezistenca ndaj korrozionit ndryshon befas. Është vendosur një rregull, i quajtur rregulli i Tammann, sipas të cilit vërehet një rritje e mprehtë e rezistencës ndaj korrozionit të hekurit me futjen e një aditiv aliazh në sasinë e fraksionit atomik 1/8, domethënë një atom të aditivit aliazh. bie mbi tetë atome hekuri. Besohet se me një raport të tillë atomesh, ndodh rregullimi i tyre i renditur në rrjetën kristalore të tretësirës së ngurtë, gjë që pengon korrozionin.
Filmat mbrojtës
Një nga mënyrat më të zakonshme për të mbrojtur metalet nga korrozioni është aplikimi i filmave mbrojtës në sipërfaqen e tyre: llak, bojë, smalt dhe metale të tjera. Veshjet e bojës janë më të arritshme për një gamë të gjerë njerëzish. Llaket dhe bojërat kanë përshkueshmëri të ulët të gazit dhe avullit, veti të papërshkueshme nga uji, kështu që parandalojnë hyrjen në sipërfaqen metalike të ujit, oksigjenit dhe përbërësve agresivë që përmbahen në atmosferë. Veshja e sipërfaqes metalike me një shtresë bojë nuk përjashton korrozionin, por shërben vetëm si një pengesë për të, që do të thotë se vetëm ngadalëson procesin e korrozionit. Kjo është arsyeja pse cilësia e veshjes është e rëndësishme - trashësia e shtresës, poroziteti, uniformiteti, përshkueshmëria, aftësia për të fryrë në ujë, forca ngjitëse (ngjitja). Cilësia e veshjes varet nga tërësia e përgatitjes së sipërfaqes dhe mënyra e aplikimit të shtresës mbrojtëse. Shkallët dhe ndryshku duhet të hiqen nga sipërfaqja e metalit të veshur. Përndryshe, ato do të parandalojnë ngjitjen e mirë të veshjes në sipërfaqen e metalit. Cilësia e dobët e veshjes shpesh shoqërohet me porozitet të shtuar. Shpesh ndodh gjatë formimit të një shtrese mbrojtëse si rezultat i avullimit të tretësit dhe heqjes së produkteve të kurimit dhe degradimit (gjatë plakjes së filmit). Prandaj, zakonisht rekomandohet të aplikoni jo një shtresë të trashë, por disa shtresa të hollë të veshjes. Në shumë raste, një rritje në trashësinë e veshjes çon në një dobësim të ngjitjes së shtresës mbrojtëse me metalin. Zgavrat e ajrit dhe flluskat shkaktojnë dëm të madh. Ato formohen kur cilësia e funksionimit të veshjes është e ulët.
Për të reduktuar lagshmërinë e ujit, veshjet e bojës ndonjëherë, nga ana tjetër, mbrohen me përbërje dylli ose përbërje organosilikon. Llakët dhe bojërat janë më efektive në mbrojtjen kundër korrozionit atmosferik. Në shumicën e rasteve, ato janë të papërshtatshme për mbrojtjen e strukturave dhe strukturave nëntokësore, pasi është e vështirë të parandalohen dëmtimet mekanike të shtresave mbrojtëse në kontakt me tokën. Përvoja tregon se jeta e shërbimit të bojës në këto kushte është e shkurtër. Doli të ishte shumë më praktike përdorimi i veshjeve të trasha të katranit të qymyrit (bitum).
Në disa raste, pigmentet e bojës luajnë gjithashtu rolin e frenuesve të korrozionit (frenuesit do të diskutohen më vonë). Këto pigmente përfshijnë kromatet e stronciumit, plumbit dhe zinkut (SrCrO4, PbCrO4, ZnCrO4).
Primerë dhe fosfatues
Abetare shpesh aplikohen nën shtresën e bojës. Pigmentet e përfshira në përbërjen e tij duhet gjithashtu të kenë veti frenuese. Ndërsa uji kalon nëpër shtresën e primerit, ai shpërndan një pjesë të pigmentit dhe bëhet më pak gërryes. Ndër pigmentet e rekomanduara për tokat, plumbi i kuq Pb3O4 njihet si më efektivi.
Në vend të një abetare, ndonjëherë kryhet veshje me fosfat të sipërfaqes së metalit. Për ta bërë këtë, tretësirat e ortofosfateve të hekurit (III), manganit (II) ose zinkut (II) që përmbajnë vetë acid ortofosforik H3PO4 aplikohen në një sipërfaqe të pastër me një furçë ose spërkatës. Në kushtet e fabrikës, fosfatimi kryhet në 99-970 C për 30-90 minuta. Metali i tretur në përzierjen e fosfatuar dhe oksidet që mbeten në sipërfaqen e tij kontribuojnë në formimin e veshjes së fosfatit.
Janë zhvilluar disa preparate të ndryshme për fosfatimin e sipërfaqes së produkteve të çelikut. Shumica e tyre përbëhen nga një përzierje e manganit dhe fosfateve të hekurit. Ndoshta preparati më i zakonshëm është majef, një përzierje e dihidrofosfateve të manganit Mn(H2PO4)2, hekurit Fe(H2PO4)2 dhe acidit të lirë fosforik. Emri i ilaçit përbëhet nga shkronjat e para të përbërësve të përzierjes. Në pamje, majef është një pluhur imët kristalor me ngjyrë të bardhë me një raport midis manganit dhe hekurit nga 10:1 në 15:1. Përbëhet nga 46-52% P2O5; jo më pak se 14% Mn; 0,3-3% Fe. Kur fosfatohet me mazhef, në tretësirën e tij vendoset një produkt çeliku, i nxehtë në rreth njëqind gradë. Në tretësirë, hekuri shpërndahet nga sipërfaqja me lëshimin e hidrogjenit dhe në sipërfaqe formohet një shtresë mbrojtëse e dendur, e qëndrueshme dhe e tretshme në ujë e manganit gri-të zi dhe fosfateve të hekurit. Kur trashësia e shtresës arrin një vlerë të caktuar, shpërbërja e mëtejshme e hekurit ndalon. Një film me fosfate mbron sipërfaqen e produktit nga reshjet atmosferike, por nuk është shumë efektiv kundër solucioneve të kripës dhe madje edhe zgjidhjeve të dobëta të acidit. Kështu, një film fosfat mund të shërbejë vetëm si një abetare për aplikimin e njëpasnjëshëm të veshjeve organike mbrojtëse dhe dekorative - llaqe, bojëra, rrëshira. Procesi i fosfatimit zgjat 40-60 minuta. Për ta përshpejtuar atë, në tretësirë futen 50-70 g/l nitrat zinku. Në këtë rast, koha zvogëlohet me 10-12 herë.
Mbrojtje elektrokimike
Në kushte prodhimi, përdoret gjithashtu një metodë elektrokimike - trajtimi i produkteve me rrymë alternative në një tretësirë të fosfatit të zinkut me një densitet të rrymës 4 A / dm2 dhe një tension prej 20 V dhe në një temperaturë prej 60-700 C. Veshje fosfatike janë një rrjet fosfatesh metalike të lidhura fort me sipërfaqen. Vetë, veshjet e fosfatit nuk ofrojnë mbrojtje të besueshme nga korrozioni. Ato përdoren kryesisht si bazë për lyerje, duke siguruar ngjitje të mirë të bojës me metalin. Përveç kësaj, shtresa e fosfatit redukton dëmtimin e korrozionit të shkaktuar nga gërvishtjet ose defektet e tjera.
veshje silikate
Për të mbrojtur metalet nga korrozioni, përdoren smaltet qelqore dhe porcelani, koeficienti i zgjerimit termik të të cilëve duhet të jetë afër atij të metaleve të veshura. Smaltimi kryhet duke aplikuar një suspension ujor në sipërfaqen e produkteve ose me pluhur të thatë. Së pari, një shtresë abetare aplikohet në sipërfaqen e pastruar dhe piqet në një furrë. Më pas, aplikohet një shtresë smalti integrues dhe pjekja përsëritet. Smaltet më të zakonshme të qelqit janë transparent ose të shuar. Përbërësit e tyre janë SiO2 (masa bazë), B2O3, Na2O, PbO. Përveç kësaj, futen materiale ndihmëse: oksidues të papastërtive organike, okside që nxisin ngjitjen e smaltit në sipërfaqen që do të emalohet, silenciatorë, ngjyra. Materiali i smaltit përftohet duke shkrirë përbërësit fillestarë, duke bluar në pluhur dhe duke shtuar 6-10% argjilë. Veshjet e smaltit aplikohen kryesisht në çelik, por edhe në gize, bakër, bronz dhe alumin.
Smaltet kanë veti të larta mbrojtëse, të cilat janë për shkak të papërshkueshmërisë së tyre ndaj ujit dhe ajrit (gazrave) edhe me kontakt të zgjatur. Cilësia e tyre e rëndësishme është rezistenca e lartë në temperatura të larta. Disavantazhet kryesore të veshjeve të smaltit përfshijnë ndjeshmërinë ndaj goditjeve mekanike dhe termike. Me përdorim të zgjatur, një rrjet çarjesh mund të shfaqet në sipërfaqen e veshjeve të smaltit, i cili siguron lagështi dhe hyrje të ajrit në metal, si rezultat i të cilit fillon korrozioni.
Për dhjetëra qindra vjet, njerëzimi ka ngritur një larmi të madhe teknologjie rreth vetes. Por epoka kur njerëzit mësuan se si të minonin dhe përpunonin metal shërbeu si fillim për një zhvillim kaq të gjerë. Falë vetive të tij, u bë e mundur arritja e lartësive të mëdha në teknologji, ndërtimi i automjeteve që mund të dërgonin një person në anën tjetër të botës, armë për t'u mbrojtur. Por tani teknologjia ka arritur një nivel të tillë që disa mekanizma krijojnë të tjerë.
Përkundër faktit se metali është në qendër të të gjithë (ose pothuajse të gjithë) teknologjisë, ai nuk është materiali më i përsosur. Me kalimin e kohës dhe ndikimin e mjedisit në të, ai i nënshtrohet ndryshkjes. Ky fenomen shkakton më shumë dëme në këtë material dhe si rrjedhojë përkeqëson funksionimin e pajisjeve, gjë që shpesh mund të çojë në një aksident ose fatkeqësi. Ky artikull do të shpjegojë gjithçka në lidhje me ndryshkjen e çelikut, si ndodh ky proces dhe çfarë të bëni për ta shmangur (ose eliminuar) atë.
Çfarë është ndryshku?
"Rust" - ky është emri i çdo lloj shkatërrimi të këtij materiali në jetën e përditshme. Konkretisht, këto janë skuqjet që krijohen në metal pas reagimit me oksigjen. Oksidimi ndikon negativisht në këtë material, duke e bërë atë të brishtë, skajet e lirshme dhe zvogëlon fortësinë e tij, si dhe performancën.
Prandaj, shumë bimë përdorin formulime të ndryshme për të reduktuar fërkimin, për të mbrojtur kundër korrozionit dhe ndikimeve të tjera negative mjedisore. Më shumë për këtë më vonë. Për të vazhduar në mbrojtjen kundër një ekspozimi të tillë, kuptoni butësisht se si "kalbja" ndikon në çelikun dhe se si vret rrjetën e tij kristalore.
Shkatërrimi natyror mund të shkaktojë dëme të ndryshme:
- Dëmtim i plotë;
- Shkelja e densitetit të rrjetës kristalore;
- Dëmtimi selektiv;
- Nën sipërfaqe.
Në varësi të natyrës së dëmtimit, mund të përdoren metoda të ndryshme për trajtimin e korrozionit. Secili prej dëmeve të mundshme dëmton në mënyrën e vet dhe është i papranueshëm në fusha të ndryshme të teknologjisë dhe prodhimit. Në sektorin e energjisë, një shkatërrim i tillë është përgjithësisht i papranueshëm (kjo mund të çojë në rrjedhje gazi, përhapje të rrezatimit, e kështu me radhë).
Videoklip se çfarë është ndryshku dhe si të mbroheni prej tij:
Ekspozimi i ndryshkut
Për të zgjedhur në mënyrë efektive mekanizmat për të kundërshtuar shkatërrimin e strukturës metalike, është e nevojshme të kuptohet se si funksionon vetë ndryshku. Mund të jetë dy llojesh: kimike dhe elektrokimike.
E para - kimike - mund t'i atribuohet procesit se si fytyra e mostrës shkatërrohet thjesht nën ndikimin e mjedisit (gazrat më shpesh). Një ndryshk i tillë në metal kërkon një kohë shumë të gjatë për t'u formuar dhe zakonisht është shumë e lehtë për t'u shmangur. Pjesa duhet të pastrohet dhe të aplikohen veshje kundër korrozionit (bojra, llaqe, etj.).
Përveç kësaj, ky proces i përkeqësimit të hekurit ndodh në mjedise të lagështa, të lagështa, si dhe në kontakt me substanca organike, si vaji, për shembull. Rasti i fundit është veçanërisht i rëndësishëm për t'u marrë parasysh, pasi ndryshku në platformat e naftës është i papranueshëm.
Korrozioni elektrokimik është më i rrallë dhe ndodh në elektrolite. Vetëm në këtë rast nuk është i rëndësishëm mjedisi, por rryma që prodhohet si rezultat i elektrifikimit. Është ai që shkatërron metalin dhe sipërfaqen e tij (në pjesën më të madhe). Prandaj, mund të dallohet lehtësisht nga sipërfaqja e thërrmuar e metalit.
Për të mbrojtur metalin nga ndryshku, duhet të merrni parasysh të gjitha këto karakteristika.
Si të krijoni mbrojtjen e duhur?
Korrozioni i metaleve dhe metodat e mbrojtjes janë të lidhura ngushtë. Prandaj, të gjitha proceset e mbrojtjes mund të ndahen vetëm në dy grupe: përmirësimi i metalit gjatë prodhimit dhe aplikimi i mbrojtjes gjatë funksionimit. E para përfshin ndryshime në përbërjen kimike, të cilat do ta bëjnë pjesën më rezistente ndaj ndikimeve mjedisore. Pajisjet ose artikujt e tillë nuk kanë nevojë për mbrojtje shtesë.
Grupi i dytë i mbrojtjes përfshin veshje dhe izolime të ndryshme të procesit të punës. Ka disa mënyra për të shmangur shkatërrimin: shmangni mjedisin që e provokon atë, ose shtoni diçka që do t'ju ndihmojë të shpëtoni nga përhapja e dëmtimit të metaleve, pavarësisht nga mjedisi dhe mjedisi. Në shtëpi, vetëm opsioni i dytë është i mundur, pasi një person pa pajisje speciale, një furrë dhe gjëra të tjera thjesht nuk mund të ndikojë në një produkt tashmë të përfunduar.
Si të përgatiteni për ndryshkun
Gjatë krijimit të produkteve metalike, ekzistojnë dy mënyra për të hequr korrozionin ose për të minimizuar shfaqjen e tij. Për ta bërë këtë, substancat (zinku, bakri etj.) që janë rezistente ndaj gazeve dhe irrituesve të tjerë negativë ose i shtohen strukturës. Ju gjithashtu mund të gjeni shpesh efektin e kundërt.
Siç është përmendur tashmë, ekziston një lloj i tillë korrozioni si selektiv. Ai shkatërron disa artikuj në dyqanin e artikujve. Siç e dini, një metal përbëhet nga atome të ndryshme që formojnë elemente, secila prej të cilave është e ndjeshme ndaj ndikimeve negative në një masë të ndryshme. Për shembull, në hekur është squfur. Në mënyrë që një pjesë e bërë nga ky material të shërbejë sa më gjatë, nga përbërja e tij kimike hiqet squfuri, nga i cili fillon ndarja selektive e strukturës. Në shtëpi, një metodë e tillë e besueshme nuk është e mundur.
Një tjetër mbrojtje kundër korrozionit mund të jetë në prodhim. Gjatë prodhimit, aplikohen veshje speciale që mbrojnë sipërfaqen nga dëmtimet e jashtme nga një reaksion kimik. Materialet strukturore që përdoren në këtë rast mund të jenë vetëm në prodhim, pasi është pothuajse e pamundur t'i blini ato në domenin publik. Për më tepër, një aplikim i tillë shpesh kryhet në linja automatike, gjë që rrit besueshmërinë dhe shpejtësinë e veshjes së materialit.
Por pavarësisht se si është përmirësuar metali, ky material do t'i nënshtrohet përsëri presionit negativ nga lagështia, ajri, gazrat e ndryshëm dhe do të përkeqësohet gjatë funksionimit. Prandaj, nevojitet mbrojtje kundër korrozionit, e cila jo vetëm do ta ndikojë, por edhe do ta mbrojë atë nga bota e jashtme.
Oksigjeni luan një rol të rëndësishëm në përhapjen e ndryshkut. Mbrojtja e metaleve nga korrozioni është gjithashtu një ngadalësim dhe jo vetëm parandalim i përhapjes së një dukurie të tillë negative. Për ta bërë këtë, molekula të veçanta futen në strukturën e mjedisit - frenuesit - të cilët, duke depërtuar në sipërfaqen e metalit, sigurojnë një lloj mburoje për të.
Shpesh përdoret edhe filmi kundër korrozionit, i cili mund të aplikohet në mënyra të ndryshme. Por është më e lehtë (dhe më e besueshme) kur aplikohet me spërkatje. Për këtë përdoren materiale të ndryshme polimerike, bojëra, smalt dhe të ngjashme. Ata gjithashtu mbështjellin pjesën dhe kufizojnë aksesin e mjedisit shkatërrues në të. Lufta kundër korrozionit të metaleve mund të jetë shumë e larmishme, pavarësisht ngjashmërisë në proces. Ky proces kimik është i pashmangshëm dhe pothuajse gjithmonë ka sukses. Kjo është arsyeja pse kaq shumë përpjekje bëhen për të parandaluar korrozionin. Metodat e mbrojtjes në funksion të kësaj mund të kombinohen.
Këto janë metodat kryesore të mbrojtjes. Ata janë të njohur për shkak të thjeshtësisë, besueshmërisë dhe komoditetit të tyre. Ato përfshijnë gjithashtu veshjen me llaqe dhe smalt, por për këtë pak më të ulët.
Kështu, për shembull, përpara se të aplikojnë bojë ose smalt, punëtorët lyejnë produktin me një abetare në mënyrë që boja të "shtrohet" më mirë në sipërfaqe dhe të mos mbetet lagështi midis saj dhe produktit (të cilin abetarja e thith). Këto metoda të mbrojtjes së metaleve nga korrozioni nuk bëhen gjithmonë në prodhim. Mjetet e shtëpisë janë të mjaftueshme për të bërë vetë operacione të tilla.
Mbrojtja kundër korrozionit ndonjëherë është shumë e pazakontë. Për shembull, kur një metal mbrohet nga një tjetër. Kjo teknikë përdoret shpesh kur aliazhi kimik nuk mund të ndryshohet. Sipërfaqja e saj është e mbuluar me një material tjetër, i cili është plot me elementë rezistent ndaj ndikimeve korrozive. Kjo e ashtuquajtur shtresë anti-korrozioni ndihmon për të mbajtur sipërfaqen e materialit më të ndjeshëm shumë të sigurt. Për shembull, veshja mund të jetë prej kromi.
Kjo gjithashtu përfshin mbrojtjen mbrojtëse të metaleve nga korrozioni. Në këtë rast, sipërfaqja që mbrohet është e veshur me një metal që ka përçueshmëri të ulët elektrike (që është një nga shkaqet kryesore të korrozionit). Por kjo vlen kur kontakti me mjedisin minimizohet. Prandaj, një mbrojtje e tillë e metaleve nga ndryshku dhe proceset e tjera kimike të rrezikshme përdoret në kombinim, për shembull, me frenuesit.
Metoda të tilla mbrojtëse përdoren për të shmangur ndikimet mekanike. Është e vështirë të thuash se si të mbrosh metalin në mënyrë më të besueshme. Çdo metodë mund të japë rezultatet e saj pozitive.
Si të merrni mbulim të mirë?
Nuk është gjithmonë përgjegjësi e prodhuesve të mbrojnë metalin nga korrozioni. Shpesh ju duhet të kujdeseni vetë për një produkt të tillë, dhe më pas skema më e mirë për të përmirësuar qëndrueshmërinë e pjesës është veshja.
Para së gjithash, ajo duhet të jetë plotësisht e pastër. "Dirty" përfshin:
- Mbetjet e vajit
- oksidet
Eliminoni ato siç duhet dhe plotësisht. Për shembull, ju duhet të merrni një lëng të veçantë të bazuar në alkool ose benzinë në mënyrë që uji të mos dëmtojë më tej strukturën. Përveç kësaj, lagështia mund të mbetet në sipërfaqe, dhe bojë e aplikuar në krye të saj thjesht nuk do të kryejë funksionet e saj.
Në një mjedis të mbyllur (midis sipërfaqes dhe bojës), korrozioni i hekurit do të zhvillohet edhe më aktivisht, kështu që një mbrojtje e tillë e metalit nga korrozioni do ta dëmtojë atë në vend që ta ndihmojë. Prandaj, është e rëndësishme të shmangni lagështinë gjithashtu. Pas heqjes së papastërtisë, ajo duhet të thahet.
Pas kësaj, ju mund të aplikoni shtresën e dëshiruar. Por megjithatë është mënyra më e mirë për t'u mbrojtur nga ndryshku në shtëpi. Megjithëse ka mënyra të ndryshme për të mbrojtur metalet nga korrozioni, duhet të mbani mend gjithmonë se përdorimi i gabuar i tyre mund të çojë në telashe. Prandaj, nuk ka nevojë të dilni me diçka të jashtëzakonshme, është më mirë të përdorni metoda tashmë të provuara dhe të besueshme për mbrojtjen e metaleve nga korrozioni.
Vlen gjithashtu të përmendet se sipërfaqja e njësisë mund të përpunohet në disa mënyra:
- Kimike
- elektrokimike
- Mekanike
Kjo e fundit është metoda më e thjeshtë se si të ndalohet korrozioni. Dy artikujt e parë nga lista janë procese më komplekse (në aspektin teknik), nga të cilat mbrojtja nga korrozioni bëhet më e besueshme. Në fund të fundit, ata degresin metalin, gjë që e bën atë më të përshtatshëm për aplikimin e një shtrese mbrojtëse mbi të. Nuk duhet të kalojnë më shumë se 6-7 orë para veshjes, pasi gjatë kësaj kohe kontakti me mediumin do të "rikthejë" rezultatin e mëparshëm që ishte para përpunimit.
Mbrojtja nga korrozioni duhet të kryhet - në pjesën më të madhe - në fabrikë dhe gjatë prodhimit. Por ju nuk duhet të mbështeteni vetëm në të. Një agjent anti-korrozioni i bërë në shtëpi nuk do të dëmtojë as.
A është e mundur të shpëtojmë përgjithmonë nga korrozioni?
Pavarësisht nga thjeshtësia e përgjigjes, ajo duhet të detajohet. Korrozioni dhe mbrojtja e metaleve nga korrozioni nuk mund të ndahen nga njëra-tjetra, pasi ato bazohen në përbërjen kimike të vetë produktit dhe atmosferës së tij përreth. Nuk është çudi që metodat e luftimit të korrozionit bazohen pikërisht në këta tregues. Ata ose heqin grimcat "të dobëta" të grilës kristalore (ose shtojnë përfshirje më të besueshme në të), ose ndihmojnë në "fshehjen" e sipërfaqes së produktit nga gazrat dhe ndikimet e jashtme.
Mbrojtja nga korrozioni nuk është asgjë e ndërlikuar. Ai bazohet në kiminë e thjeshtë dhe ligjet e fizikës, të cilat gjithashtu tregojnë se është e pamundur të shmanget çdo proces në bashkëveprimin e elementeve. Mbrojtja kundër korrozionit zvogëlon gjasat e një rezultati të tillë, rrit qëndrueshmërinë e metalit, por megjithatë - nuk e kursen plotësisht atë. Sido që të jetë, ai ende duhet të përditësohet, përmirësohet dhe kombinohet, dhe duhet të përdoren metoda shtesë për mbrojtjen e metaleve nga korrozioni.
Është e mundur të thuhet se si të parandalohet korrozioni, por nuk ia vlen të përpiqeni të siguroheni që hekuri të mos i nënshtrohet fare. Veshja gjithashtu i jep veten fuqisë shkatërruese të botës përreth, dhe nëse kjo nuk monitorohet, gazrat dhe lagështia do të arrijnë në sipërfaqen e mbrojtur që fshihet nën të. Korrozioni dhe mbrojtja e metaleve është thelbësore (si në prodhim ashtu edhe gjatë funksionimit), por gjithashtu duhet të trajtohet me mençuri.
Korrozioni shkakton humbje të mëdha. Si rezultat, produktet metalike humbasin vetitë e tyre të vlefshme teknike. Prandaj, masat e kontrollit të korrozionit janë shumë të rëndësishme.
Ato janë shumë të ndryshme dhe përfshijnë metodat e mëposhtme:
1. Veshje sipërfaqësore mbrojtëse të metaleve. Ato janë metalike dhe jometalike. Veshjet metalike, nga ana tjetër, ndahen në: galvanike; marrë nga zhytja në shkrirje; veshje metalike; difuzion dhe depozitohet në mënyrë izotermale. Veshjet jometalike janë: silikate (e emaluar); fosfat; qeramike, polimer: bojë dhe pluhur.
4. Deoksigjenimi i ujit.
5. Krijimi i lidhjeve me veti antikorozive.
Elektrikimi i metalit izolon metalin nga mjedisi i jashtëm. Ato aplikohen elektrolitikisht, duke zgjedhur përbërjen e elektrolitit, densitetin e rrymës dhe temperaturën mesatare. Metoda bën të mundur marrjen e shtresave shumë të holla të besueshme të metaleve (zink, nikel, krom, plumb, kallaj, bakër, kadmium, etj.) dhe është ekonomike. Veshja e produkteve të hekurit me këto dhe metale të tjera, përveç mbrojtjes, u jep atyre një pamje të bukur.
Pastrimi i plotë i produktit të veshur nga ndotja është një nga kushtet e rëndësishme për marrjen e një shtrese me cilësi të lartë. Ndotësit përfshijnë: yndyrnat, vajrat dhe oksidet. Sipërfaqja që do të lyhet përpunohet në tre mënyra: mekanike (bluarje, plasje me rërë dhe plumb), kimike dhe elektrokimike (degreasing, gravurë dhe lustrim elektrokimik). Ruajtja e produkteve të përgatitura para veshjes jo më shumë se 4 - 6 orë.
Për shembull, hekuri i çatisë mbrohet nga korrozioni nga zinku. Zinku, megjithëse është një metal më aktiv se hekuri, është i mbuluar nga jashtë me një shtresë mbrojtëse oksidi. Kur dëmtohet, shfaqet një çift galvanik hekur-zink. Katoda (pozitive) është hekuri, anoda (negative) është zinku. Elektronet lëvizin nga zinku në hekur, zinku tretet, por hekuri mbetet i mbrojtur derisa shtresa e zinkut të shkatërrohet plotësisht.
Për shembull, veshjet e zinkut dhe kallajit aplikohen me metodën e zhytjes së pjesëve në një shkrirje. Shtresa mbrojtëse (d = 10 - 50 µm) ka ngjitje difuzioni me nënshtresën. Disavantazhet e metodës janë vështirësia në arritjen e një trashësie uniforme të veshjes, si dhe konsumi i lartë i metalit, i cili, për shembull, kur përdoret zink për një shtresë 25 µm të trashë, është deri në 600 g/m2.
Metoda e difuzionit të mbrojtjes bazohet në një ndryshim në përbërjen kimike dhe fazore të shtresës sipërfaqësore të metalit kur futen në të elementë të përshtatshëm, të cilët sigurojnë rezistencë ndaj korrozionit. Çeliku nga korrozioni atmosferik ruhet duke galvanizuar, aluminizimi përdoret për të mbrojtur kundër oksidimit në temperatura të ngritura. Veshjet e silikonit (silikonizimi) përdoren për të mbrojtur metalet rezistente ndaj nxehtësisë, borating - për të rritur rezistencën ndaj konsumit dhe forcën.
Veshja metalike përdoret për prodhimin e fletëve bimetalike si çelik-nikel, çelik-titan, çelik-bakër, çelik-alumin. Ajo kryhet me metoda të deformimit të plastikës së nxehtë të përbashkët, sipërfaqes me hark elektrik dhe elektroskorje, saldim me shpërthim.
Veshjet e spërkatura fitohen me metoda termike, plazmatike, detonimi dhe vakum. Në këtë rast, metali spërkatet në fazën e lëngshme në formë pikash dhe depozitohet në sipërfaqen që do të lyhet. Metoda është e thjeshtë, lejon marrjen e shtresave të çdo trashësie me ngjitje të mirë me metalin bazë. Në metodën e vakumit, materiali i veshjes nxehet në një gjendje avulli dhe rryma e avullit kondensohet në sipërfaqen e produktit.
Metodat e spërkatjes ju lejojnë të mbroni strukturat e parafabrikuara. Sidoqoftë, konsumi i metalit në këtë rast është shumë domethënës, dhe veshja rezulton të jetë poroze, dhe kërkohet vulosje shtesë me rrëshira termoplastike ose materiale të tjera polimerike për të siguruar mbrojtje kundër korrozionit. Kur rivendosni pjesët e konsumuara të makinës, poroziteti është shumë i vlefshëm, pasi shërben si bartës i lubrifikantëve.
Smaltet e qelqit janë qelqi i aplikuar në një shtresë të hollë në sipërfaqen e objekteve metalike për t'u mbrojtur nga korrozioni, për t'u dhënë atyre një ngjyrë të caktuar dhe për të përmirësuar pamjen e tyre, për të krijuar një sipërfaqe reflektuese etj.
Prodhimi i produkteve të emaluara përfshin këto operacione: sintezë-shkrirje në temperaturë të lartë të gotave të smaltit (frits); përgatitja e pluhurave dhe suspensioneve prej tyre; përgatitja e sipërfaqes së produkteve metalike dhe smalti i vet - aplikimi i një pezullimi në sipërfaqen metalike, tharja dhe shkrirja e xhamit pluhur në një shtresë.
Produktet e çelikut zakonisht mbulohen me smalt të bluar dy ose tre herë. Trashësia totale e veshjes që rezulton është mesatarisht 1.5 mm. Pas tharjes së tokës që rezulton në një temperaturë prej 90 - 100 ° C, pjesa më pas shkrepet në 850 - 950 ° C. Për të rritur qëndrueshmërinë e veshjeve të smaltit të tubave të çelikut në inxhinierinë termike, ato aplikohen mbi një shtresë alumini të spërkatur.
Fosfatimi i produkteve të çelikut bazohet në formimin e fosfateve të patretshme në ujë dy dhe tre të zëvendësuara të hekurit, zinkut dhe manganit. Ato formohen kur produktet zhyten në një tretësirë të holluar të acidit fosforik me shtimin e fosfateve të monozëvendësuara të metaleve të mësipërme. Shtresa e fosfatit që rezulton ngjitet mirë në bazën metalike. Këto veshje janë poroze, kështu që ato gjithashtu duhet të llakohen ose pikturohen. Trashësia e shtresave të fosfatit është 10 - 20 mikron. Fosfatimi duhet të bëhet me zhytje ose spërkatje.
Veshjet e bazuara në oksidet e disa elementeve p, gjithashtu silicore, aluminosilikat, magnezi, karborund dhe të tjera, përdoren si mbrojtje qeramike. Janë zhvilluar materiale të reja, të quajtura cermeta. Këto janë përzierje qeramike-metale ose kombinime të metaleve me qeramikë, për shembull, Al - Al2O3 (SAP), V - Al - Al2O3 (shkopi i karburantit). Ata gjejnë aplikim në ndërtimin e reaktorit. Krahasuar me qeramikat e thjeshta, qeramika kanë forcë dhe duktilitet më të madh, kanë një rezistencë shumë të lartë ndaj goditjeve mekanike dhe termike.
Veshjet me llak aplikohen: me spërkatje me ajër, presion të lartë dhe në fushë elektrike; lyerje, rrymim, zhytje, rula, furça, etj. Tharja artificiale e bojrave mund të kryhet me ajër të nxehtë, në dhoma, rrezatim infra të kuqe dhe ultravjollcë.
Aplikimi i shtresave të pluhurave polimer kryhet me flakë gazi, vorbull dhe spërkatje elektrostatike. Në një temperaturë prej 650-700 °C, polimeri pluhur zbutet dhe, pas goditjes me sipërfaqen e pjesës së përgatitur dhe ngrohur në temperaturën e presionit të polimerit, ngjitet në të, duke formuar një shtresë të vazhdueshme. Polietileni, klorur polivinil, fluoroplastet, najloni dhe materiale të tjera polimerike përdoren me sukses për spërkatje.
Për mbrojtjen katodike të çelikut në tokë dhe tretësirat ujore neutrale, potenciali minimal është 770 - 780 mV. Siguron izolim të njëkohshëm të filmit të sipërfaqes së produktit nga kontakti me një mjedis gërryes.
Mbrojtja e anodës përdoret vetëm për pajisjet e bëra nga lidhjet që janë të prirura për pasivim në këtë zgjidhje procesi. Korrozioni i këtyre lidhjeve në një gjendje inerte vazhdon shumë më ngadalë. Përdoret një burim i rrymës së drejtpërdrejtë me një rregullator automatik të potencialit të polarizimit anodik të metalit të mbrojtur.
Në varësi të agresivitetit të mediumit, katoda të bëra nga gize silikoni, molibden, lidhjet e titanit dhe çeliqet inox përdoren për mbrojtje mbrojtëse nga anoda. Kështu mbrohen shkëmbyesit e nxehtësisë të bërë nga çelik inox që funksionojnë në acid sulfurik 70 - 90% në një temperaturë prej 100 -120 ° C.
Frenuesit e korrozionit janë substanca që ngadalësojnë shkallën e shkatërrimit të produkteve metalike. Edhe në sasi të vogla, ato ulin ndjeshëm shkallën e të dy mekanizmave të korrozionit. Ato futen në një mjedis agresiv pune ose aplikohen në pjesë. Ato absorbohen në sipërfaqen e metalit, ndërveprojnë me të me formimin e filmave mbrojtës dhe kështu parandalojnë shfaqjen e proceseve shkatërruese. Disa antioksidantë ndihmojnë në largimin e oksigjenit (ose agjentëve të tjerë oksidues) nga zona e punës, gjë që redukton gjithashtu shkallën e korrozionit.
Shumë komponime inorganike dhe organike dhe përzierje të ndryshme në bazë të tyre shërbejnë si frenues. Ato përdoren gjerësisht në pastrimin kimik të kaldajave me avull nga peshore, heqjen e gurëve me larje me acid, si dhe në ruajtjen dhe transportimin e acideve të forta inorganike në enë çeliku dhe të tjera. Për shembull, për larjen e pajisjeve të energjisë termike me acid klorhidrik, përdoren frenuesit e markave I-1-A, I-1-B, I-2-B (një përzierje e bazave më të larta piridine).
Krijimi i lidhjeve me veti kundër korrozionit konsiston në lidhjen e çeliqeve me metale si kromi. Në këtë rast, fitohen çelik inox krom rezistent ndaj korrozionit. Forconi vetitë kundër korrozionit të çeliqeve me shtimin e nikelit, kobaltit dhe bakrit. Lidhja synon arritjen e rezistencës së tyre të lartë ndaj korrozionit në mjedisin e punës dhe sigurimin e një grupi të caktuar karakteristikash fizike dhe mekanike. Lidhja e çeliqeve me metale të tilla lehtësisht pasivizuese si alumini, kromi, nikeli, titani, tungsteni dhe molibdeni i jep të parës një tendencë për pasivim nën kushtin e formimit të tretësirave të ngurta.
Për të luftuar ICC-në e çeliqeve austenitikë, përdoren këto:
a) reduktimi i përmbajtjes së karbonit, i cili eliminon formimin e karbiteve të kromit;
b) futja e metaleve karabitformuese (titani dhe niobiumi) më të fortë se kromi në çelik, i cili lidh karbonin në karbitet e tyre dhe eliminon shterimin e kufijve të kokrrizave në krom;
c) forcimi i çeliqeve nga 1050 - 1100 ° C, i cili siguron transferimin e kromit dhe karbonit në një zgjidhje të ngurtë të bazuar në to;
d) pjekja, e cila pasuron zonat kufitare të kokrrave me krom të lirë deri në nivelin e rezistencës së kërkuar ndaj korrozionit.
Pyetje për punë të pavarur. Bazat e teorisë së korrozionit, llojet e korrozionit të metaleve, lufta dhe mbrojtja e pajisjeve elektrike nga korrozioni Dëmtimi nga rrezatimi i metaleve dhe lidhjeve, lufta kundër dëmtimit nga rrezatimi; rregulloni dëmtimin nga rrezatimi. Saldimi dhe saldimi në inxhinierinë energjetike. Metodat, thelbi, avantazhet dhe disavantazhet. Literatura: Shkenca materiale. (Nën redaksinë e përgjithshme të B.N. Arzamasov dhe G.G. Mukhin) Ed. 3. rishikuar dhe zgjeruar. M: Shtëpia botuese e MSTU im. N.E. Bauman, 2002.
Problemi i mbrojtjes së metaleve nga korrozioni u ngrit pothuajse në fillimin e përdorimit të tyre. Njerëzit u përpoqën t'i mbronin metalet nga veprimi atmosferik me ndihmën e yndyrës, vajrave dhe më vonë duke i veshur me metale të tjera dhe mbi të gjitha me kallaj (kallajimi) me shkrirje të ulët. Në shkrimet e historianit të lashtë grek Herodot (shek. V para Krishtit), tashmë përmendet përdorimi i kallajit për të mbrojtur hekurin nga korrozioni. Detyra e kimistëve ka qenë dhe mbetet të sqarojnë thelbin e dukurive të korrozionit, të zhvillojnë masa që parandalojnë ose ngadalësojnë rrjedhën e tij. Korrozioni i metaleve kryhet në përputhje me ligjet e natyrës dhe për këtë arsye nuk mund të eliminohet plotësisht, por vetëm mund të ngadalësohet. Ekziston një mënyrë për të zvogëluar korrozionin e metaleve, të cilat nuk mund t'i atribuohen rreptësisht mbrojtjes - kjo është aliazh metalik, d.m.th. marrës lidhjeve. Për shembull, tani janë krijuar një numër i madh çeliku inox duke i shtuar hekurit nikel, krom, kobalt etj.. Në të vërtetë, çeliqet e tillë nuk ndryshken, por korrozioni i sipërfaqes së tyre, edhe pse me shpejtësi të ulët, ndodh. Doli se me shtimin e aditivëve aliazh, rezistenca ndaj korrozionit ndryshon befas. Është vendosur një rregull sipas të cilit vërehet një rritje e mprehtë e rezistencës ndaj korrozionit të hekurit kur futet një aditiv aliazh në një sasi prej 1/8 fraksioni atomik, d.m.th. një atom ndotës për tetë atome hekuri. Besohet se me një raport të tillë atomesh, ndodh rregullimi i tyre i renditur në rrjetën kristalore të tretësirës së ngurtë, gjë që pengon korrozionin. Një nga mënyrat më të zakonshme për të mbrojtur metalet nga korrozioni është aplikimi i filmave mbrojtës në sipërfaqen e tyre: llak, bojë, smalt dhe metale të tjera. Veshjet e bojës janë më të arritshme për një gamë të gjerë njerëzish. Llaket dhe bojërat kanë përshkueshmëri të ulët të gazit dhe avullit, veti të papërshkueshme nga uji dhe për këtë arsye parandalojnë hyrjen në sipërfaqen metalike të ujit, oksigjenit dhe përbërësve agresivë që përmbahen në atmosferë. Veshja e sipërfaqes së metalit me një shtresë bojë nuk përjashton korrozionin, por shërben vetëm si një pengesë për të, që do të thotë se vetëm ngadalëson korrozionin. Prandaj, cilësia e veshjes është e rëndësishme - trashësia e shtresës, vazhdimësia (poroziteti), uniformiteti, përshkueshmëria, aftësia për të bymuar në ujë, forca e ngjitjes (ngjitja). Cilësia e veshjes varet nga tërësia e përgatitjes së sipërfaqes dhe mënyra e aplikimit të shtresës mbrojtëse. Shkallët dhe ndryshku duhet të hiqen nga sipërfaqja e metalit të veshur. Përndryshe, ato do të parandalojnë ngjitjen e mirë të veshjes në sipërfaqen e metalit. Cilësia e dobët e veshjes shpesh shoqërohet me porozitet të shtuar. Shpesh ndodh gjatë formimit të një shtrese mbrojtëse si rezultat i avullimit të tretësit dhe heqjes së produkteve të kurimit dhe degradimit (gjatë plakjes së filmit). Prandaj, zakonisht rekomandohet të aplikoni jo një shtresë të trashë, por disa shtresa të hollë të veshjes. Në shumë raste, një rritje në trashësinë e veshjes çon në një dobësim të ngjitjes së shtresës mbrojtëse me metalin. Zgavrat e ajrit dhe flluskat shkaktojnë dëm të madh. Ato formohen kur cilësia e funksionimit të veshjes është e dobët.Për të reduktuar lagshmërinë e ujit, veshjet e bojës ndonjëherë mbrohen me përbërje dylli ose përbërje organosilikon. Llakët dhe bojërat janë më efektive në mbrojtjen kundër korrozionit atmosferik. Në shumicën e rasteve, ato janë të papërshtatshme për mbrojtjen e strukturave dhe strukturave nëntokësore, pasi është e vështirë të parandalohen dëmtimet mekanike të shtresave mbrojtëse në kontakt me tokën. Përvoja tregon se jeta e shërbimit të bojës në këto kushte është e shkurtër. Doli të ishte shumë më praktike përdorimi i veshjeve të trasha të katranit të qymyrit (bitum).
Në disa raste, pigmentet e bojës veprojnë gjithashtu si frenues të korrozionit. Këto pigmente përfshijnë kromatet e stronciumit, plumbit dhe zinkut (SrCrO4, PbCrO4, ZnCrO4).
Shpesh një shtresë abetare aplikohet nën shtresën e bojës. Pigmentet e përfshira në përbërjen e tij duhet gjithashtu të kenë veti frenuese. Ndërsa uji kalon nëpër shtresën e primerit, ai shpërndan një pjesë të pigmentit dhe bëhet më pak gërryes. Ndër pigmentet e rekomanduara për tokat, plumbi i kuq Pb3O4 njihet si më efektivi.
Në vend të një abetare, ndonjëherë kryhet veshje me fosfat të sipërfaqes së metalit. Për ta bërë këtë, tretësirat e ortofosfateve të hekurit (III), manganit (II) ose zinkut (II) që përmbajnë vetë acid ortofosforik H3PO4 aplikohen në një sipërfaqe të pastër me një furçë ose pistoletë llak. Në vendin tonë, për këtë qëllim, një tretësirë 3% e një përzierje të kripërave acide Fe (H 2 PO 4) 3 dhe Mn (H 2 PO 4) 2 me shtimin e KNO 3 ose Cu (NO 3) 2 si përshpejtues. përdoret. Në kushtet e fabrikës, fosfatimi kryhet në 97…99 0 C për 30…90 min. Metali i tretur në përzierjen e fosfatuar dhe oksidet që mbeten në sipërfaqen e tij kontribuojnë në formimin e veshjes së fosfatit.
Janë zhvilluar disa preparate të ndryshme për fosfatimin e sipërfaqes së produkteve të çelikut. Shumica e tyre përbëhen nga përzierje të manganit dhe fosfateve të hekurit. Ndoshta ilaçi më i zakonshëm është "mazhef" - një përzierje e dihidrofosfateve të manganit Mn (H 2 PO 4) 2, hekurit Fe (H 2 PO 4) 2 dhe acidit të lirë fosforik. Emri i ilaçit përbëhet nga shkronjat e para të përbërësve të përzierjes. Në pamje, majef është një pluhur imët kristalor me ngjyrë të bardhë me një raport midis manganit dhe hekurit nga 10:1 në 15:1. Ai përbëhet nga 46…52% P2O5; jo më pak se 14% Mn; 0,3…3,0% Fe. Gjatë fosfatimit me mazhef, në tretësirën e tij vendoset një produkt çeliku, i nxehur afërsisht në 100 0 C. Në tretësirë, hekuri tretet nga sipërfaqja me lëshimin e hidrogjenit dhe një shtresë e dendur, e qëndrueshme dhe e dobët e tretshme në ujë me ngjyrë gri. -Në sipërfaqe formohet mangani i zi dhe fosfatet e hekurit. Kur trashësia e shtresës arrin një vlerë të caktuar, shpërbërja e mëtejshme e hekurit ndalon. Një film me fosfate mbron sipërfaqen e produktit nga reshjet atmosferike, por nuk është shumë efektiv kundër solucioneve të kripës dhe madje edhe zgjidhjeve të dobëta të acidit. Kështu, filmi fosfat mund të shërbejë vetëm si një abetare për aplikimin e mëvonshëm të veshjeve organike mbrojtëse dhe dekorative - llaqe, bojëra, rrëshira. Procesi i fosfatimit zgjat 40…60 min. Për të përshpejtuar fosfatimin, në tretësirë futen 50...70 g/l nitrat zinku. Në këtë rast, koha e fosfatimit zvogëlohet me 10...12 herë.
Në kushtet e prodhimit, përdoret gjithashtu një metodë elektrokimike - trajtimi i produkteve me rrymë alternative në një zgjidhje të fosfatit të zinkut me një densitet të rrymës prej 4 A / dm 2 dhe një tension prej 20 V dhe në një temperaturë prej 60 ... Vetë, veshjet e fosfatit nuk ofrojnë mbrojtje të besueshme nga korrozioni. Ato përdoren kryesisht si bazë për lyerje, duke siguruar ngjitje të mirë të bojës me metalin. Përveç kësaj, shtresa e fosfatit redukton dëmtimin e korrozionit të shkaktuar nga gërvishtjet ose defektet e tjera.
Për të mbrojtur metalet nga korrozioni, përdoren smaltet qelqore dhe porcelani - veshje silikate, koeficienti i zgjerimit termik të të cilave duhet të jetë afër atij të metaleve të veshura. Smaltimi kryhet duke aplikuar një suspension ujor në sipërfaqen e produkteve ose me pluhur të thatë. Së pari, një shtresë abetare aplikohet në sipërfaqen e pastruar dhe piqet në një furrë. Më pas, aplikohet një shtresë smalti integrues dhe pjekja përsëritet. Smaltet më të zakonshme të qelqit janë transparent ose të heshtur. Përbërësit e tyre janë SiO 2 (masa bazë), B 2 O 3 , Na 2 O, PbO. Përveç kësaj, futen materiale ndihmëse: oksidues të papastërtive organike, okside që nxisin ngjitjen e smaltit në sipërfaqen që do të emalohet, silenciatorë, ngjyra. Materiali smaltues përftohet duke shkrirë përbërësit fillestarë, duke bluar në pluhur dhe duke shtuar 6 ... 10% argjilë. Veshjet e smaltit aplikohen kryesisht në çelik, por edhe në gize, bakër, bronz dhe alumin.
Smaltet kanë veti të larta mbrojtëse, të cilat janë për shkak të papërshkueshmërisë së tyre ndaj ujit dhe ajrit (gazrave) edhe me kontakt të zgjatur. Cilësia e tyre e rëndësishme është rezistenca e lartë në temperatura të larta. Disavantazhet kryesore të veshjeve të smaltit përfshijnë ndjeshmërinë ndaj goditjeve mekanike dhe termike. Me përdorim të zgjatur, një rrjet çarjesh mund të shfaqet në sipërfaqen e veshjeve të smaltit, i cili siguron hyrje në lagështi dhe ajër në metal, si rezultat i të cilit fillon korrozioni.
Veshjet e çimentos përdoren për të mbrojtur tubacionet e ujit prej gize dhe çeliku nga korrozioni. Meqenëse koeficientët e zgjerimit termik të çimentos Portland dhe çelikut janë afër, dhe kostoja e çimentos është e ulët, ajo përdoret mjaft gjerësisht për këto qëllime. Disavantazhi i veshjeve të çimentos Portland është i njëjtë me veshjet e smaltit - ndjeshmëri e lartë ndaj goditjeve mekanike.
Një mënyrë e zakonshme për të mbrojtur metalet nga korrozioni është veshja e tyre me një shtresë metalesh të tjera. Vetë metalet e veshjes gërryhen me një shpejtësi të ulët, pasi ato janë të mbuluara me një film të dendur oksidi. Shtresa e veshjes aplikohet me metoda të ndryshme: zhytje afatshkurtër në një banjë me metal të shkrirë (veshje e nxehtë), elektrodepozitim nga solucionet ujore të elektrolitit (veshje galvanike), spërkatje (metalizimi), përpunim me pluhura në temperatura të ngritura në një kazan të veçantë ( veshje difuzioni), duke përdorur një reaksion në fazë gazi, për shembull 3CrCl 2 + 2Fe - > 2FeCl 3 + 3Cr (në një aliazh me Fe).
Ekzistojnë metoda të tjera të aplikimit të veshjeve metalike, për shembull, një lloj metode difuzioni për mbrojtjen e metaleve është zhytja e produkteve në një shkrirje të klorurit të kalciumit CaCl 2, në të cilin treten metalet e aplikuara.
Në prodhim, depozitimi kimik i veshjeve metalike në produkte përdoret gjerësisht. Procesi kimik i veshjes së metaleve është katalitik ose autokatalitik, dhe sipërfaqja e produktit është katalizator. Tretësira e përdorur për platim përmban përbërjen e metalit të depozituar dhe agjentin reduktues. Meqenëse katalizatori është sipërfaqja e produktit, lëshimi i metalit ndodh pikërisht mbi të, dhe jo në vëllimin e tretësirës. Në proceset autokatalitike, katalizatori është një metal i depozituar në sipërfaqe. Aktualisht, janë zhvilluar metoda për veshjen kimike të produkteve metalike me nikel, kobalt, hekur, paladium, platin, bakër, ar, argjend, rodium, rutenium dhe disa lidhje të bazuara në këto metale. Hipofosfiti dhe borohidridi i natriumit, formaldehidi, hidrazina përdoren si agjentë reduktues. Natyrisht, veshja kimike e nikelit nuk mund të aplikojë një shtresë mbrojtëse në asnjë metal. Më shpesh, produktet e bakrit i nënshtrohen asaj.
Veshjet metalike ndahen në dy grupe: rezistente ndaj korrozionit dhe mbrojtës. Për shembull, për veshjen e lidhjeve me bazë hekuri, grupi i parë përfshin nikel, argjend, bakër, plumb, krom. Ato janë më elektropozitive në lidhje me hekurin; në serinë elektrokimike të tensioneve, metalet janë në të djathtë të hekurit. Grupi i dytë përfshin zinkun, kadmiumin, aluminin. Për sa i përket hekurit, ato janë më elektronegative; në një sërë sforcimesh ndodhen në të majtë të hekurit.
Në jetën e përditshme, një person më së shpeshti ndeshet me veshje hekuri me zink dhe kallaj. Llamari i veshur me zink quhet hekur i galvanizuar, dhe i veshur me kallaj quhet llamarine. E para përdoret në sasi të mëdha në çatitë e shtëpive, dhe kanaçe prej kallaji bëhen nga e dyta. Të dyja përftohen kryesisht duke tërhequr një fletë hekuri përmes një shkrirjeje të metalit përkatës. Për qëndrueshmëri më të madhe, tubat e ujit dhe pajisjet e bëra prej çeliku dhe gize gri shpesh galvanizohen edhe duke u zhytur në shkrirjen e këtij metali. Kjo rrit në mënyrë dramatike jetën e tyre të shërbimit në ujë të ftohtë. Interesante, në ujë të ngrohtë dhe të nxehtë, jeta e shërbimit të tubave të galvanizuar mund të jetë edhe më e vogël se ajo e atyre jo të galvanizuar.
Testet kanë treguar se fleta e galvanizuar me trashësi veshjeje 0,03 mm, e cila korrespondon me 0,036 g / cm 2 kur lyhet nga të dy anët, zgjat rreth 8 vjet në çatitë e shtëpive. Në një atmosferë industriale (në atmosferën e qyteteve të mëdha), ai gjithashtu shërben vetëm katër vjet. Ky reduktim i jetëgjatësisë është për shkak të ekspozimit ndaj acidit sulfurik që gjendet në ajrin e qyteteve.
Veshjet e zinkut dhe kallajit (si dhe metalet e tjera) mbrojnë hekurin nga korrozioni duke ruajtur vazhdimësinë. Nëse shtresa e veshjes është thyer (çarje, gërvishtje), korrozioni i produktit vazhdon edhe më intensivisht sesa pa shtresë. Kjo është për shkak të "punës" së elementit galvanik hekur - zink dhe hekur - kallaj. Çarjet dhe gërvishtjet mbushen me lagështi dhe krijohen solucione. Meqenëse zinku është më elektronegativ se hekuri, jonet e tij preferohen të hyjnë në tretësirë dhe elektronet e mbetura do të rrjedhin në hekurin më elektropozitiv, duke e bërë atë katodë.
Jonet e hidrogjenit (uji) do t'i afrohen katodës së hekurit dhe do të shkarkohen, duke pranuar elektrone. Atomet e hidrogjenit që rezultojnë kombinohen për të formuar një molekulë H2. Kështu, rrjedhat e joneve do të ndahen dhe kjo lehtëson rrjedhën e procesit elektrokimik. Veshja e zinkut do të ekspozohet ndaj shpërbërjes (korrozionit) dhe hekuri do të mbrohet për momentin. Zinku mbron elektrokimikisht hekurin nga korrozioni. Metoda mbrojtëse e mbrojtjes nga korrozioni i strukturave dhe aparateve metalike bazohet në këtë parim.
Në prani të lagështisë, ose më saktë në prani të një elektroliti, një qelizë galvanike do të fillojë të funksionojë. Një metal më elektronegativ do të shpërndahet në të dhe struktura ose aparati do të mbrohen në mënyrë katodike. Mbrojtja do të funksionojë derisa anoda, një metal më elektronegativ, të tretet plotësisht.
Mbrojtja katodike e metaleve kundër korrozionit është shumë e ngjashme me mbrojtjen e shkelës. Mund të themi se mbrojtja katodike është një modifikim i mbrojtjes sakrifikuese. Në këtë rast, struktura ose byku i anijes është i lidhur me katodën e një burimi të rrymës direkte dhe në këtë mënyrë mbrohet nga shpërbërja.
Në prani të defekteve në pllakë llamarine, procesi i korrozionit është dukshëm i ndryshëm nga ai i hekurit të galvanizuar. Meqenëse kallaji është më elektropozitiv se hekuri, hekuri pëson tretje dhe kallaji bëhet katodë. Si rezultat, gjatë korrozionit, shtresa e kallajit ruhet, dhe nën të, hekuri gërryhet në mënyrë aktive.
Besohet se aplikimi i kallajit në sipërfaqen e metaleve (kallajimi) ishte zotëruar tashmë në epokën e bronzit. Kjo u lehtësua nga pika e ulët e shkrirjes së kallajit. Në të kaluarën, kallajimi i enëve prej bakri dhe bronzi kryhej veçanërisht shpesh: legenët, kaldaja, kana, samovarët, etj. Produktet e korrozionit të kallajit janë të padëmshme për njerëzit, kështu që enët e konservuara përdoreshin gjerësisht në jetën e përditshme. Në shekullin XV. në shumë vende evropiane (Gjermani, Austri, Holandë, Angli dhe Francë) përdoreshin gjerësisht enët e tavolinës prej kallaji. Ka të dhëna se në malet xeherore të Bohemisë, lugët, gota, kana dhe pjata prej kallaji filluan të prodhoheshin qysh në shekullin e 12-të.
Hekuri i konservuar përdoret ende në sasi të mëdha për prodhimin e kontejnerëve të magazinimit të ushqimit (kallaj). Megjithatë, folia e aluminit është përdorur gjithnjë e më shumë për këtë qëllim vitet e fundit. Enët e zinkut dhe hekurit të galvanizuar nuk rekomandohen për ruajtjen e ushqimit. Përkundër faktit se zinku metalik është i mbuluar me një film të dendur oksidi, ai ende i nënshtrohet shpërbërjes. Edhe pse komponimet e zinkut janë relativisht pak toksike, ato mund të jenë të dëmshme në sasi të mëdha.
Teknologjia moderne përfshin pjesë dhe struktura të bëra nga metale dhe lidhje të ndryshme. Nëse ato janë në kontakt dhe futen në një tretësirë elektrolite (uji i detit, tretësira e çdo kripe, acidi dhe alkali), atëherë mund të formohet një qelizë galvanike. Metali më elektronegativ bëhet anoda dhe aq më elektropozitive është katoda. Gjenerimi i rrymës do të shoqërohet me shpërbërjen (korrozionin) e metalit më elektronegativ. Sa më i madh të jetë ndryshimi në potencialet elektrokimike të metaleve në kontakt, aq më i madh është shkalla e korrozionit.
Përdorimi i inhibitorëve është një nga mënyrat efektive për të luftuar korrozionin e metaleve në mjedise të ndryshme agresive (atmosferike, në ujin e detit, në lëngjet ftohëse dhe tretësirat e kripës, në kushte oksidimi etj.). Frenuesit janë substanca të afta të ngadalësojnë ose ndalojnë proceset kimike në sasi të vogla. Frenuesit ndërveprojnë me produktet e ndërmjetme të reaksionit ose me vendet aktive në të cilat ndodhin transformimet kimike. Ato janë shumë specifike për çdo grup reaksionesh kimike. Korrozioni i metaleve është vetëm një nga llojet e reaksioneve kimike që i nënshtrohen veprimit të frenuesve. Sipas koncepteve moderne, efekti mbrojtës i frenuesve shoqërohet me thithjen e tyre në sipërfaqen e metaleve dhe frenimin e proceseve anodike dhe katodike.
Frenuesit e parë u gjetën rastësisht, nga përvoja dhe shpesh u bënë sekret klanor. Dihet se mjeshtrit e Damaskut përdornin solucione të acidit sulfurik me shtimin e majasë së birrës, miellit dhe niseshtës për të hequr shkallët dhe ndryshkun. Këto papastërti ishin ndër frenuesit e parë. Ata nuk lejuan që acidi të vepronte në metalin e armës, si rezultat i të cilit u tretën vetëm luspa dhe ndryshku.
Frenuesit, pa e ditur këtë, janë përdorur prej kohësh në Rusi. Për të luftuar ndryshkun, armët e Uralit përgatitën "supa turshi" - zgjidhje të acidit sulfurik, të cilave iu shtua krunde mielli. Një nga frenuesit më të thjeshtë të korrozionit atmosferik të metaleve është nitriti i natriumit NaNO2. Përdoret në formën e tretësirave ujore të përqendruara, si dhe në solucione të trasuara me glicerinë, hidroksietilcelulozë ose karboksimetilcelulozë. Nitriti i natriumit përdoret për të ruajtur produktet e çelikut dhe gize. Për të parën aplikoni. 25% zgjidhje ujore, dhe për të dytën - 40%. Pas përpunimit (zakonisht duke u zhytur në solucione), produktet mbështillen me letër parafine. Solucionet e trasuara kanë efektin më të mirë. Afati i ruajtjes së produkteve të trajtuara me tretësirë të trashur rritet me 3...4 herë në krahasim me tretësirat ujore.
Sipas të dhënave të vitit 1980, numri i frenuesve të korrozionit të njohur për shkencën tejkaloi 5000. Besohet se 1 ton frenues kursen rreth 5000 rubla në ekonominë kombëtare.
Kontrolli i korrozionit është i një rëndësie të madhe ekonomike kombëtare. Kjo është një zonë shumë pjellore për aplikimin e forcës dhe aftësive.
