Как защитить металлоизделия от коррозии и механических повреждений?

Коррозия оказывает негативное химическое и электрохимическое воздействие на поверхность предметов из чугуна или стали. В результате происходит явление разрушения таких изделий, которые становятся непригодными к дальнейшей эксплуатации. Происходит утрата пластичности, способности проводить или отражать тепло, конструкции теряют герметичность. Подобные потери достаточно большие, но их можно сократить, если металлоизделия защитить при помощи разных способов защиты.

Виды и особенности коррозии

Перед тем, как выбирать способов антикоррозионной защиты, следует определиться с тем, какие именно виды процессов бывают:

1.Атмосферная коррозия возникает, когда стальное или чугунное изделие контактирует с кислородов и водяными парами, содержащимися в воздухе. Если в атмосфере наблюдается увеличенное количество загрязняющих веществ, такие процессы протекают намного быстрее.

2.Жидкостное окисление обычно формируется на поверхности изделий, которые находятся или часто контактируют с водой, обычно морской. Разрушение достаточно быстрое, может привести к стремительному разъеданию стенок металлоизделий и элементов конструкций.

3.Почвенная коррозия возникает, если стальные или чугунные элементы конструкции контактируют с грунтов. Такие реакции окисления запускаются под воздействием грунтовых вод, частиц почвы, агрессивных веществ.

Причины запуска процесса коррозии могут быть различными. При этом проявления будут следующими:

•  на поверхности формируется частичный или полный слой ржавчины;

•  появляются отдельные участки коррозии, которые развиваются внутри изделия;

•  появляются глубокие коррозионные трещины, негативно влияющие на целостность изделия;

•  начинают окисляться отдельные компоненты конструкции или компоненты сплава конструкции;

•  происходит достаточно глубокое проникновение ржавчины в слои металла;

•  наблюдается комбинированное поражение, то есть несколько признаков повреждения металлоизделия одновременно.

Причины развития ржавчины разделяются на две большие группы – химические и электрохимические. Первая группа включает в себя явления разрушения, происходящие под воздействием активных веществ и химических реакций. Вторая группа – это явления, при которых коррозия вызывается реакцией, формируемой электрическим током, контактирующим с электролитами. В этом случае происходит повреждение кристаллической структуры металла, на поверхности или в массе появляется ржавчина.

Способы защиты металлоизделий

Среди основных методов защиты металлоизделий от выделяются следующие:

•  легирование;

•  нанесение защитных металлических и неметаллических покрытий;

•  нанесение электрохимической защиты;

•  изменение свойств агрессивной коррозионной среды;

•  повышение рациональности конструкции металлоизделия.

Легирование изделий относится к наиболее эффективным методам, повышающим стойкость к ржавчине. Для этого еще на этапе изготовления сплава в его состав добавляются специальные легирующие добавки, включая никель, хром, молибден и другие. При этом происходит такая реакция, как пассивация, то есть сплав переходит в состояние повышения коррозионной стойкости, торможения или остановки анодного процесса. На поверхности образуется прочная оксидная пленка, защищающая изделие от коррозии. Однако такой метод подходит только в том случае, если кристаллическая решетка оксида и металла схожи между собой.

Легирование применяется для изготовления закладных деталей, сплавов на основе цинка, магния, алюминия, железа, меди. Получаемые материалы по своим свойствам отличаются повышенными показателями коррозионной стойкость и жаропрочности. Также легирование дает возможность снизить скорости протекающих электрохимических реакций.

Метод нанесения защитных покрытий относится к наиболее популярному. Он заключает в защите поверхности изделия, повышения стойкости к износу и степени электрической проводимости. Покрытия могут быть металлическими и неметаллическими, но все они отвечают следующим требованиям:

•  повышенные адгезионные свойства, прочность наносимого слоя;

• способность обеспечения защиты при условиях эксплуатации изделия в агрессивной среде;

•  создание сплошного наружного покрытия, препятствующего негативным воздействиям внешней среды.

Для нанесения могут использовать разные материалы, включая полимерные порошковые и специальные антикоррозионные краски, создание оксидной тонкой пленки, нанесение цинка холодным или горячим методами. Вариантов много, в качестве защитных покрытий могут выступать такие чистые металлы, как никель, цинк, серебро, медь и другие. Также используются сплавы на основе латуни и бронзы. Все неметаллические составы разделяют на неорганические и органические, которые эффективно изолируют изделие от негативного воздействия среды.

Способов коррозионной защиты множество. Среди эффективных вариантов повышения стойкости к ржавчине выделяют химические методы, формирование на поверхности соединения, которое препятствует разрушению металлоизделия. Это сульфидирование, фосфатирование и другие способы. Также для повышения стойкости к коррозии часто используют анодирование, то есть образование тонкой, но очень прочной оксидной пленки на поверхности. при этом последний способ позволяет наносить пленки разного оттенка, повышая одновременно защитные и эстетические свойства изделия.