Metody ochrany kovu před korozí. Metody ochrany proti korozi kovů. Otázka: Co jsou to smaltované trubky

Použití antikorozní ochrany kovů je pro mnohé naléhavou otázkou.

Koroze je ve skutečnosti spontánní proces ničení kovů, jehož příčinou je nepříznivý účinek na životní prostředí, v jehož důsledku dochází k chemickým, fyzikálně-chemickým procesům, které vedou ke smutným důsledkům.

Koroze na kovu ji může úplně zničit. Z toho důvodu je nutné řešit výslednou rez.

A to nejen v okamžiku jeho vzhledu. Důležitá je také preventivní práce zabraňující korozi v kovech.

Následující typy koroze se liší podle typu:

směřovat;
pevný;
přes;
skvrny nebo vředy;
vrstvené;
podpovrch a další.

Koroze se objevuje nejen pod vlivem vody, ale také půdy, průmyslového oleje. Jak vidíme, typy koroze jsou široce zastoupeny, ale způsoby ochrany nejsou tak četné.

Antikorozní metody lze seskupovat na základě následujících metod:

elektrochemická metoda - umožňuje snížit destruktivní proces založený na zákonu elektrolytického pokovování;
snížení agresivní reakce pracovního prostředí;
chemická odolnost kovu;
ochrana kovového povrchu před nepříznivými vlivy prostředí.

Povrchová ochrana a galvanická metoda se používají již při provozu kovových konstrukcí a výrobků.

Mezi ně patří následující způsoby ochrany: katodické, ochranné a inhibiční.

Elektrochemická ochrana je založena na působení elektrického proudu, při stálém působení se koroze zastavuje.

Zavedení inhibitorů do agresivního prostředí, které přichází do styku s kovem, může snížit rychlost korozních procesů.

Chemická odolnost a ochrana povrchu jsou oba způsoby uchování filmu. Mohou být použity jak ve fázi výroby kovových výrobků, tak v době provozu.

Rozlišují se následující metody: pocínování, galvanizace, lakování atd. Barvy jako ochranný nátěr proti rzi je nejčastější a používanou metodou.

Ochranná protikorozní ochrana kovů

Hlavním principem, který určuje ochrannou ochranu, je přenos koroze z hlavní kovové konstrukce na náhradu.

To znamená, že k chráněnému kovu je připojen další kov, který má negativní elektrický potenciál. Chránič, který je v provozním stavu, je zničen a nahrazen jiným.

Ochranná ochrana je relevantní pro struktury, které byly dlouhodobě v neutrálním prostředí: voda, země, půda.

Jako chránič se používají zinek, hořčík, železo, hliník. Pozoruhodným příkladem použití ochrany běhounu jsou mořská plavidla, která jsou neustále ve vodě.

Inhibitor

Tímto nástrojem se sníží agresivní účinek oleje, kyselin a dalších chemických kapalin. Používá se v potrubí, kovových nádržích.

Je ve formě produktu, který se skládá z kyseliny borité s diethanolaminem a rostlinným olejem. Je součástí motorové nafty a leteckého petroleje.

S pomocí inhibitoru jsou kovy dobře chráněny proti korozi v prostředích, jako jsou transformátorové oleje, ropa a sirovodík obsahující hmoty.

Aktivní báze tohoto činidla je však nerozpustná v minerálním oleji, a proto nechrání kov před atmosférickou korozí.

Kovové lakování

Barva je zdaleka nejdostupnějším a nejpoužívanějším antikorozním materiálem.

Lakování a lakování vytváří mechanickou vrstvu, která vytváří překážku vlivu agresivního prostředí na kovovou strukturu nebo produkt.

Barva může být použita jak před vypuknutím rzi, tak během fáze koroze.

Ve druhém případě musí být před nanesením povlaku připravený povrch: k očištění výsledného poškození korozí, k utěsnění trhlin, teprve poté, co je nanesena barva, čímž se vytvoří ochranná vrstva.

Pomocí tohoto nástroje jsou chráněny vodovodní potrubí, kovové prvky obytných budov - zábradlí, příčky.

Další výhodou této ochrany je to, že barva může mít různé barvy, proto bude povlak také sloužit jako dekorace.

Společné použití metod antikorozní ochrany

Různé antikorozní metody ochrany kovů lze použít společně. Nejčastěji používané laky a chrániče.

Samotná barva je spíše nepraktickým antikorozním materiálem, protože její mechanické vlivy mohou ovlivnit mechanické, vodní a vzduchové vlivy.

Chránič poskytne další ochranu, pokud je lak poškozen.

Moderní nátěr může být současně chráničem nebo inhibitorem. Ochranná ochrana nastane, pokud barva obsahuje práškové kovy: hliník, zinek, hořčík.

Inhibičního účinku se dosáhne, když barva obsahuje kyselinu fosforečnou.

Ochranu ve výrobě určuje SNiP

Ve výrobě je ochrana proti korozi důležitým bodem, protože rez může vést nejen k poškození, ale také ke katastrofě. SNiP 2.03.11 - 85 je norma, kterou musí podniky dodržovat, aby se předešlo nepříznivým důsledkům.

Provedené laboratorní práce umožnily v SNiP popsat druhy poškození korozí, zdroje koroze a doporučení pro zajištění běžného provozu kovových konstrukcí.

V souladu s SNiP se používají následující metody ochrany:

impregnace (typ těsnění) materiály se zvýšenou chemickou odolností;
vkládání filmových materiálů;
použití různých barev a laků, tmelů, oxidů, metalizovaných povlaků.

SNiP tedy umožňuje použít všechny metody.

Avšak v závislosti na tom, kde je struktura umístěna, v jakém prostředí (vysoce agresivní, střední, slabá nebo zcela neagresivní) SNiP specifikuje použití ochranných prostředků a také specifikuje jejich složení.

Zároveň SNiP rozlišuje další rozdělení médií na pevná, kapalná, plynná, chemická a biologicky aktivní.

Ve skutečnosti SNiP pro každý stavební materiál: hliník, kov, ocel, železobeton a další vytváří své vlastní požadavky.

Bohužel, ne všechny způsoby ochrany jsou aplikovatelné na kovy doma. Hlavní použitou metodou je stále nátěr barev.

Zbytek metod se používá ve výrobě.

Popis

Koroze kovu představuje její destrukci v důsledku oxidace chemickými nebo elektrochemickými procesy. Rez je hlavním příkladem takové koroze. Existuje však mnoho druhů koroze kovů.

Druhy koroze kovů

Existuje několik klasifikací koroze kovů. Podle typu destrukce se tedy rozlišuje kontinuální, lokální a důlková koroze. První ovlivňuje rovnoměrně celý kovový povrch. Lokalizovaná koroze vede k samostatným místům koroze. Koroze důlků označuje počáteční fázi poškození a projevuje se v oddělených bodech destrukce.

Podle povahy penetrace do kovu lze rozlišit intergranulární (interkrystalickou) a transkrystalickou korozi. První proniká mezi zrnky kovu a vybírá nejslabší body kloubů. Druhý prochází přímo kovovými zrny. Oba jsou nebezpečné tím, že rychle vedou k praskání kovů a ztrátě pevnosti. V tomto případě může povrch produktu zůstat neporušený.

Samostatně v této klasifikaci můžeme rozlišit korozi nože, která obvykle vede k hladké trhlině umístěné rovnoběžně s svarem. Zpravidla k tomu dochází při používání kovových výrobků v agresivním prostředí.

Podle metody interakce kovu s prostředím je obvyklé rozlišovat chemická a elektrochemická koroze. kov... Když jsou chemické, atomy kovu jsou vázány s atomy oxidačních činidel, které na něj působí, které jsou součástí média. Zpravidla k tomu dochází při interakci s médiem, které není vodičem elektřiny. Během elektrochemické koroze se kationty krystalové mřížky kovu vážou s dalšími složkami korozivního prostředí. V tomto případě oxidant sám uvolní uvolněné elektrony. Tento typ koroze je typický pro interakci kovů s roztoky nebo roztavenými elektrolyty.

Lze rozlišit typy koroze kovů podle typu prostředí, které ji ovlivňuje. Vydávají tedy plynnou, atmosférickou, kapalnou a podzemní korozi. Nejčastěji však hovoříme o smíšených typech koroze, kdy na kov působí najednou několik médií.

Metody ochrany kovů před korozí

Existuje několik základních metod pro ochranu kovu před korozí:
- zvýšení chemického složení kovu za účelem zlepšení jeho antikorozních charakteristik;
- izolace kovového povrchu antikorozními materiály;
- snížení agresivity prostředí, ve kterém jsou kovové výrobky vyráběny a provozovány;
- uložení externího proudu poskytujícího elektrochemickou ochranu proti korozi.
Je tedy možné chránit kovové výrobky před korozí před nebo během použití.

Tento problém se zabýváme již dlouhou dobu ochrana kovu proti korozi a můžeme nabídnout nejlepší možnosti. Nejjednodušší z nich a široce používané u nás je použití speciálních kovových ochranných nátěrů. Použití anodických povlaků se tak zvyšuje na maximální negativní elektrochemický potenciál kovu, vylučující možnost koroze. Katodový povlak má méně výrazný účinek a vyžaduje silnější vrstvu, ale současně výrazně zvyšuje tvrdost a odolnost výrobku proti opotřebení.

Pokud vezmeme v úvahu typy povlaků z hlediska jejich výroby, můžeme rozlišit chemické a elektrolytické nanášení, nanášení za tepla a chladu, stříkání kovů, opláštění a tepelné difúzní zpracování.

Jedním z nejpopulárnějších způsobů, jak chránit kov před korozí, je použití nekovových sloučenin. Může to být plast, keramika, guma, bitumen, polyuretan, barvy a laky a mnoho dalšího. Kromě toho představují nejširší rozmezí a mohou být použity v závislosti na okolních podmínkách, ve kterých bude produkt používán. Takto se rozlišují barvy a laky, které jsou odolné vůči účinkům vody, atmosféry, chemických roztoků atd.

Aby se zmírnil účinek korozivního prostředí, může se do něj zavést malé množství inhibitorů, které vedou k neutralizaci nebo deoxygenaci média a tvoří adsorpční film, který chrání kovový povrch. V tomto případě může film do jisté míry změnit elektrochemické parametry kovů.

Elektrochemická ochrana kovů proti korozi spočívá v katodické nebo anodické polarizaci (vnější působení proudu). To je také možné provést připojením protikorozních chráničů na kovový produkt.

V moderní výrobě je velký význam přikládán vývoji kovových slitin odolných vůči korozi. Například odolnost proti korozi se výrazně zvýší, když se do slitiny železa přidá chrom a nikl. Slitiny hořčíku pro stejný účel jsou legovány manganem a slitiny niklu mědí.

Naše společnost "Chermetkom" věnuje velkou pozornost problému ochrany kovových výrobků před korozí, nanášení speciálních povlaků, zpracování kovových výrobků elektrickým proudem nebo provádění ochranné ochrany. Můžete si také koupit produkty vyrobené ze slitin odolných vůči korozi. Kov a výrobky z něj lze navíc zakoupit v našich skladech v Moskvě nebo objednat, aby byly vyrobeny podle individuálního projektu.

dodatečně

Další karta pro zveřejňování informací o obchodu, dodávce nebo jiném důležitém obsahu. To vám pomůže odpovědět na otázky kupujícího a rozptýlit jeho pochybnosti o nákupu. Použijte ji, jak uznáte za vhodné.

Můžete ji odebrat nebo vrátit zpět změnou jednoho zaškrtávacího políčka v nastavení součásti. Velmi pohodlně.

Antikorozní ochrana je vyžadována pro všechny nástroje a strukturální výrobky vyrobené z kovu, protože tak či onak všichni z nich zažívají negativní korozivní účinek prostředí kolem nás.

1

Korozi se rozumí destrukce povrchových vrstev ocelových a litinových struktur v důsledku elektrochemické a chemické expozice. Kov jednoduše zkazí, zkoroduje a tím je nevhodný pro další použití.

Odborníci prokázali, že každý rok se asi 10 procent veškerého těženého kovu na Zemi utratí za krytí ztrát (poznámka - jsou považovány za nenapravitelné) z koroze, což vede k rozprašování kovů a také k selhání a poškození kovových výrobků.

Ocelové a litinové konstrukce v prvních fázích působení koroze snižují jejich těsnost, pevnost, elektrickou a tepelnou vodivost, plasticitu, odrazivost a řadu dalších důležitých charakteristik. Následně se struktury staly zcela nepoužitelné.

Fenomény koroze jsou navíc příčinou průmyslových a domácích nehod a někdy i skutečných ekologických katastrof. Ze zrezivělých a netěsných potrubí pro ropu a plyn v kteroukoli chvíli může vylévat proud sloučenin nebezpečných pro lidský život a pro přírodu. Vzhledem k výše uvedenému může kdokoli pochopit, jak důležitá je kvalitní a účinná ochrana proti korozi pomocí tradičních a nejnovějších prostředků a metod.

Korozi nelze úplně zabránit, pokud jde o slitiny oceli a kovy. Je však docela možné oddálit a omezit negativní účinky rezivění. Pro tyto účely existuje nyní mnoho antikorozních činidel a technologií.

Všechny moderní metody boje proti korozi lze rozdělit do několika skupin:

použití elektrochemických metod k ochraně produktů;
použití ochranných nátěrů;
návrh a výroba inovativních, vysoce odolných proti korozi stavebních materiálů;
zavedení sloučenin schopných snížit korozivní aktivitu do korozivního prostředí;
racionální konstrukce a provoz kovových částí a konstrukcí.

2

Aby ochranný povlak zvládl úkoly, které mu byly přiděleny, musí mít řadu zvláštních vlastností:

být odolný a co nejtvrdší;
být charakterizován vysokým indikátorem přilnavosti k povrchu obrobku (to znamená mít zvýšenou přilnavost);
mají takovou hodnotu tepelné roztažnosti, která by se mírně lišila od roztažení chráněné struktury;
být maximálně nepřístupné pro škodlivé faktory prostředí.

Také by měl být povlak nanesen na celou strukturu co možná nejrovnoměrněji a co možná nejvíce souvisle.

Všechny dnes používané ochranné povlaky se dělí na:

kovové a nekovové;
organické a anorganické.

3

Nejběžnější a relativně jednoduchá možnost ochrany kovů před korozí, která je známa velmi dlouhou dobu, je použití barev a laků. Antikorozní ošetření materiálů těmito sloučeninami je charakterizováno nejen jednoduchostí a nízkými náklady, ale také následujícími pozitivními vlastnostmi:

možnost nanášení nátěrů různých barev - což dává strukturám elegantní vzhled a spolehlivě je chrání před rzí;
základní povaha obnovení ochranné vrstvy v případě poškození.

Naneštěstí barvy a laky mají velmi nízký koeficient tepelné odolnosti, nízký odpor vůči vodě a relativně nízkou mechanickou pevnost. Z tohoto důvodu se v souladu se stávajícím SNiP doporučuje používat v případech, kdy jsou výrobky korodovány rychlostí nepřesahující 0,05 milimetrů za rok a jejich plánovaná životnost nepřesahuje deset let.

Součástí moderních kompozic barev a laků jsou následující prvky:

barvy: suspenze pigmentů s minerální strukturou;
laky: roztoky (koloidní) pryskyřic a olejů v organických rozpouštědlech (ochrana proti korozi při jejich aplikaci je dosaženo po polymeraci nebo odpařování pryskyřice nebo oleje pod vlivem dalšího katalyzátoru, jakož i při zahřátí);
umělé a přírodní sloučeniny nazývané filmotvorné látky (například sušicí olej je pravděpodobně nejoblíbenějším nekovovým „ochráncem“ litiny a oceli);
emaily: lakovací roztoky s komplexem vybraných pigmentů v drcené formě;
změkčovadla a různá změkčovadla: kyselina adipová ve formě esterů, dibutylftalátu, ricinového oleje, trikresylfosfátu, kaučuku a dalších prvků, které zvyšují elasticitu ochranné vrstvy;
ethylacetát, toluen, benzín, alkohol, xylen, aceton a další (tyto složky jsou nutné, aby se barvy a laky snadno nanášely na ošetřovaný povrch);
inertní plniva: nejmenší částice azbestu, mastku, křídy, kaolinu (zvyšují antikorozní schopnosti fólií a také snižují odpad ostatních složek nátěrů a laků);
pigmenty a barvy;
katalyzátory (v jazyce profesionálů - vysoušedla): kobaltové a hořečnaté soli mastných organických kyselin nezbytné pro rychlé sušení ochranných sloučenin.

Barvy a laky se vybírají s ohledem na podmínky, za nichž se obrobek používá. Kompozice založené na epoxidových prvcích se doporučují pro použití v atmosférách, kde jsou neustále přítomny chloroform a páry dvojmocného chloru, jakož i pro zpracování struktur v různých kyselinách (dusičná, fosforečná, chlorovodíková atd.).

Barvy a laky s polyvinylvinylem jsou také odolné vůči kyselinám. Používají se také k ochraně kovu před účinky olejů a zásad. K ochraně struktur před plyny se však často používají sloučeniny na bázi polymerů (epoxid, organofluorin a další).

Při výběru ochranné vrstvy je velmi důležité vzít v úvahu požadavky ruského SNiP pro různá průmyslová odvětví. Takové hygienické normy jasně ukazují, které sloučeniny a metody ochrany proti korozi lze použít a které jsou lepší. Například SNiP 3.04.03-85 obsahuje doporučení pro ochranu různých stavebních konstrukcí:

hlavní plynovody a ropovody;
ocelové pouzdro;
topná síť;
železobetonové a ocelové konstrukce.

4

Je docela možné vytvořit speciální filmy na kovových výrobcích pomocí elektrochemického nebo chemického ošetření, které je chrání před korozí. Nejčastěji se vytvářejí fosfátové a oxidové filmy (opět se nutně zohledňují ustanovení SNiP, protože ochranné mechanismy takových sloučenin se liší pro různé produkty).

Fosfátové filmy jsou vhodné pro ochranu neželezných a železných kovů proti korozi. Podstatou tohoto postupu je ponoření produktů do roztoku zinku, železa nebo manganu s kyselými solemi fosforu zahřátými na určitou teplotu (kolem 97 stupňů). Výsledný film je ideální pro nanášení barvy a laku.

Všimněte si, že samotná fosfátová vrstva nemá dlouhou životnost. Není příliš elastický a křehký. Fosfátování se používá k ochraně součástí, které pracují při vysokých teplotách nebo ve slané vodě (například mořské vodě).

Oxidové ochranné fólie se také používají omezeně. Získávají se zpracováním kovů v alkalických roztocích pod vlivem proudu. Známým řešením pro oxidaci je hydroxid sodný (čtyři procenta). Operace získání oxidové vrstvy se často nazývá namodralá, protože na povrchu nízko a vysoko uhlíkových ocelí se film vyznačuje krásnou černou barvou.

Oxidace se provádí v situacích, kdy počáteční geometrické parametry musí zůstat nezměněny. Oxidová vrstva se obvykle nanáší na přesné nástroje a ruční palné zbraně. Tloušťka takové fólie ve většině případů nepřesahuje jeden a půl mikronu.

Jiné metody ochrany proti korozi pomocí anorganických povlaků:

5

Pokud jsou kovové výrobky polarizovány, lze výrazně snížit rychlost elektrochemického rezivění. Elektrochemická ochrana proti korozi je dvou typů:

anoda;
katodické.

Anodová technologie je vhodná pro materiály z:

slitiny na bázi železa (vysoce legované);
s nízkou úrovní dopingu;
uhlíkové oceli.

Podstata techniky anodické ochrany je jednoduchá: kovový produkt, který musí mít antikorozní vlastnosti, je připojen k chrániči katody nebo ke „plusu“ (externího) zdroje proudu. Tento postup několikrát redukuje míru rezivění. Prvky a sloučeniny s vysokým pozitivním potenciálem (olovo, platina, oxid olovnatý, platinová mosaz, tantal, magnetit, uhlík a další) mohou působit jako chrániče katody.

Anodická ochrana proti korozi bude účinná, pouze pokud zařízení pro zpracování struktur splňuje následující požadavky:

na tom nejsou nýty;
svařování všech prvků je prováděno v nejvyšší kvalitě;
pasivace kovů se provádí v technologickém prostředí;
počet mezer a slotů je minimální (nebo chybí).

Popsaný typ elektrochemické ochrany je nebezpečný z důvodu rizika aktivního anodického rozpouštění struktur během přerušení dodávky proudu. V tomto ohledu se provádí pouze tehdy, existuje-li zvláštní kontrolní systém pro provádění všech operací poskytovaných technologickým schématem.

Katodická ochrana je považována za běžnější a méně nebezpečnou, což je vhodné pro kovy, které nemají sklon k pasivaci. Tento způsob zahrnuje připojení struktury k zápornému elektrodovému potenciálu nebo k „mínus“ zdroje proudu. Katodická ochrana se používá pro následující typy zařízení:

nádoby a přístroje (jejich vnitřní části) provozované v chemických závodech;
vrtné soupravy, kabely, potrubí a jiné podzemní stavby;
prvky pobřežních struktur, které přicházejí do styku se slanou vodou;
mechanismy vyrobené ze slitin s vysokým obsahem chrómu a mědi.

V tomto případě je anodou uhlí, litina, kovový šrot, grafit, ocel.

6

Ve výrobních závodech lze korozi úspěšně vyřešit změnou složení agresivní atmosféry, ve které kovové části a struktury působí. Existují dvě možnosti, jak snížit agresivitu prostředí:

zavedení inhibitorů koroze (retardérů);
odstranění sloučenin, které jsou příčinou koroze, z okolí.

Inhibitory se obvykle používají v chladicích systémech, nádržích, mořících lázních, různých nádržích a dalších systémech, ve kterých má korozivní prostředí přibližně konstantní objem. Retardéry se dělí na:

organické, anorganické, těkavé;
anoda, katodická, smíšená;
pracuje v alkalickém, kyselém a neutrálním prostředí.

Níže jsou uvedeny nejznámější a nejčastěji používané inhibitory koroze, které splňují požadavky SNiP pro různá výrobní zařízení:

hydrogenuhličitan vápenatý;
boritany a polyfosfáty;
dichromany a chromáty;
dusitany;
organické retardéry (vícesytné alkoholy, thioly, aminy, aminoalkoholy, aminokyseliny s polykarboxylovými vlastnostmi, těkavé sloučeniny "IFKHAN-8A", "VNKh-L-20", "NDA").

Chcete-li však snížit agresivitu korozivní atmosféry, můžete použít následující metody:

evakuace;
neutralizace kyselin hydroxidem sodným nebo vápnem (hasené);
odvzdušnění k odstranění kyslíku.

Jak vidíte, dnes existuje mnoho způsobů, jak chránit kovové konstrukce a výrobky. Je důležité pouze správně vybrat nejlepší možnost pro každý konkrétní případ, a potom části a struktury vyrobené z oceli a litiny budou sloužit velmi, velmi dlouhou dobu.

7

Chceme velmi stručně zvážit data SNiP popisující požadavky na ochranu budov proti korozi (hliník, kov, ocel, železobeton a další). Poskytují rady ohledně použití různých metod ochrany proti korozi.

SNiP 2.03.11 zajišťuje ochranu povrchů stavebních konstrukcí následujícími způsoby:

impregnace (typ těsnění) materiály se zvýšenou chemickou odolností;
vkládání filmových materiálů;
použití různých barev a laků, tmelů, oxidů, metalizovaných povlaků.

Ve skutečnosti vám tyto SNiP umožňují používat všechny metody, které jsme popsali pro ochranu kovů před rezivostí. V tomto případě pravidla stanoví složení specifických ochranných prostředků v závislosti na prostředí, ve kterém je budova umístěna. Z tohoto hlediska může být prostředí: střední, slabé a silně agresivní, stejně jako úplně neagresivní. Také v SNiP je akceptováno rozdělení médií na biologicky a chemicky aktivní, na pevná, kapalná a plynná.

Hlavní podmínkou protikorozní ochrany kovů a slitin je snížení rychlosti koroze. Je možné snížit rychlost koroze pomocí různých metod ochrany kovových struktur před korozí. Mezi hlavní patří:

1 Ochranné nátěry.

2 Ošetření korozivního prostředí za účelem snížení korozní aktivity (zejména při konstantním objemu korozivního prostředí).

3 Elektrochemická ochrana.

4 Vývoj a výroba nových konstrukčních materiálů se zvýšenou odolností proti korozi.

5 Přechod v řadě struktur z kovu na chemicky odolné materiály (plastové vysokomolekulární materiály, sklo, keramika atd.).

6 Racionální návrh a provoz kovových konstrukcí a částí.

1. Ochranné nátěry

Ochranný povlak by měl být spojitý, rovnoměrně rozložený po celém povrchu, nepropustný pro životní prostředí, měl by mít vysokou přilnavost (přilnavost) k kovu, být tvrdý a odolný proti opotřebení. Koeficient tepelné roztažnosti by měl být blízký koeficientu tepelné roztažnosti kovu chráněného předmětu.

Klasifikace ochranných povlaků je znázorněna na obr. 43

Ochranné nátěry

Nekovové kovové povlaky

AnorganickýOganganCathodeAnode

Obrázek 43 - Schéma klasifikace ochranných povlaků

1.1 Kovové povlaky

Aplikace ochranných kovových povlaků je jednou z nejčastějších metod boje proti korozi. Tyto povlaky chrání nejen před korozí, ale také dávají na jejich povrchu řadu cenných fyzikálních a mechanických vlastností: tvrdost, odolnost proti opotřebení, elektrická vodivost, pájitelnost, odrazivost, poskytují dekorativní povrchovou úpravu výrobků atd.

Podle metody ochranného působení se kovové povlaky dělí na katodové a anodové.

Katodové povlaky mají pozitivnější a anodičtější - elektronegativnější elektrodové potenciály ve srovnání s potenciálem kovu, na který jsou naneseny. Tak například měď, nikl, stříbro, zlato uložené na oceli jsou katodové povlaky a zinek a kadmium ve vztahu ke stejné oceli jsou anodické povlaky.

Je třeba poznamenat, že druh povlaku závisí nejen na povaze kovů, ale také na složení korozivního prostředí. Cín ve vztahu k železu v roztocích anorganických kyselin a solí hraje roli katodového povlaku a v řadě organických kyselin (konzervované potraviny) slouží jako anoda. Za normálních podmínek katodové povlaky chrání kovový produkt mechanicky a izolují jej od okolního prostředí. Hlavním požadavkem pro katodové povlaky je pórovitost. Jinak, když je produkt ponořen do elektrolytu nebo když na jeho povrchu kondenzuje tenká vrstva vlhkosti, exponované (v pórech nebo prasklinách) oblasti základního kovu se stanou anodami a povrchová vrstva se stane katodou. V místech diskontinuity začne koroze základního kovu, která se může šířit pod povlak (obr. 44 a).

Obrázek 11 Schéma koroze železa s porézním katodickým (a) a anodickým (b) povlakem

Anodické povlaky chrání kov výrobku nejen mechanicky, ale hlavně elektrochemicky. Ve výsledném galvanickém článku se potahový kov stává anodou a podléhá korozi a exponované oblasti (v pórech) základního kovu fungují jako katody a nezničí se, pokud je udržován elektrický kontakt potahu s chráněným kovem a dostatečný proud protéká systémem (obr. 4b). Proto stupeň porozity anodových povlaků na rozdíl od katodových povlaků nehraje významnou roli.

V některých případech může při ukládání katodických povlaků dojít k elektrochemické ochraně. K tomu dochází, pokud je povlakovací kov účinnou katodou vzhledem k obrobku a základní kov má sklon k pasivaci. Výsledná anodická polarizace pasivuje nechráněné (v pórech) oblasti základního kovu a komplikuje jejich destrukci. Tento typ anodické elektrochemické ochrany se projevuje u měděných povlaků na ocelích 12X13 a 12X18H9T v roztocích kyseliny sírové.

Hlavní metodou nanášení ochranných kovových povlaků je galvanické pokovování. Rovněž se používají termální difúze a mechanotermální metody, jakož i metalizace postřikem a ponořením do taveniny. Uvažujme každou z těchto metod podrobněji.

1.2 Galvanizace.

Galvanická metoda nanášení ochranných kovových povlaků je v průmyslu velmi rozšířená. Ve srovnání s jinými metodami nanášení kovů má řadu závažných výhod: vysoká účinnost (ochrana kovu proti korozi je dosahována velmi tenkými povlaky), možnost získání povlaků ze stejného kovu s různými mechanickými vlastnostmi, snadná ovladatelnost procesu (regulace tloušťky a vlastností kovových usazenin pomocí změny složení elektrolytu a elektrolytického režimu), možnost získání slitin různých kompozic bez použití vysokých teplot, dobré přilnavosti k základnímu kovu atd.

Nevýhodou galvanického způsobu je nerovnoměrnost tloušťky povlaku u produktů složitého profilu.

Elektrochemická depozice kovů se provádí v galvanické lázni na stejnosměrný proud (obrázek 45). Kovový předmět je zavěšen na katodě. Jako anody se používají destičky vyrobené z uloženého kovu (rozpustné anody) nebo z materiálu nerozpustného v elektrolytu (nerozpustné anody).

Nezbytnou součástí elektrolytu je kovový ion, který je nanesen na katodu. Složení elektrolytu může také zahrnovat látky, které zvyšují jeho elektrickou vodivost, regulují průběh anodického procesu, zajišťují konstantní pH, povrchově aktivní látky, které zvyšují polarizaci katodického procesu, zjasňující a vyrovnávací přísady atd.

Obrázek 5 Elektrolytická lázeň pro kovové elektrolytické ukládání:

1 - případ; 2 - ventilační skříň; 3 - topná cívka; 4 - izolátory; 5 - anodové tyče; 6 - katodové tyče; 7 - bubbler pro míchání se stlačeným vzduchem

V závislosti na formě, ve které je iont vybitého kovu v roztoku, jsou všechny elektrolyty rozděleny do komplexních a jednoduchých. K vybíjení komplexních iontů na katodě dochází při vyšším přepětí než vybíjení jednoduchých iontů. Sraženiny získané z komplexních elektrolytů jsou proto jemnější a mají stejnou tloušťku. Tyto elektrolyty však mají nižší účinnost kovového proudu a nižší hustoty provozního proudu, tj. ve výkonu jsou horší než jednoduché elektrolyty, ve kterých je kovový ion ve formě jednoduchých hydratovaných iontů.

Distribuce proudu po povrchu produktu v galvanické lázni není nikdy rovnoměrná. To vede k rozdílné rychlosti nanášení a v důsledku toho k tloušťce povlaku v jednotlivých sekcích katody. Obzvláště silná změna tloušťky je pozorována u výrobků se složitým profilem, což negativně ovlivňuje ochranné vlastnosti povlaku. Rovnoměrnost tloušťky naneseného povlaku se zvyšuje se zvyšováním elektrické vodivosti elektrolytu, se zvyšováním polarizace se zvyšováním proudové hustoty, se snižováním proudového výtěžku kovu se zvyšováním proudové hustoty a se zvyšováním vzdálenosti mezi katodou a anodou.

Schopnost galvanické lázně produkovat rovnoměrně silné povlaky na reliéfním povrchu se nazývá schopnost rozptylu. Složité elektrolyty mají nejvyšší schopnost rozptylu.

K ochraně výrobků proti korozi se používá galvanické nanášení mnoha kovů: zinek, kadmium, nikl, chrom, cín, olovo, zlato, stříbro atd. Používají se také elektrolytické slitiny, například Cu - Zn, Cu - Sn, Sn - Bi a vícevrstvé povlaky.

Anodické povlaky se zinkem a kadmiem chrání železné kovy nejúčinněji (elektrochemicky a mechanicky) před korozí.

Zinkové povlaky se používají k ochraně částí strojů, potrubí a ocelových plechů před korozí. Zinek je levný a snadno dostupný kov. Chrání hlavní produkt mechanickými a elektrochemickými metodami, protože v přítomnosti pórů nebo holých skvrn se zinek ničí a ocelová základna nekoroduje.

Dominují zinkové povlaky. Zinek chrání asi 20% všech ocelových dílů před korozí a asi 50% zinku vyrobeného na světě se používá pro galvanické pokovování.

V posledních letech byla vyvinuta práce na vytvoření ochranných galvanických povlaků ze slitin na bázi zinku: Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, Zn - Co (0,6 - 0,8% Co). Je tak možné zvýšit odolnost povlaku proti korozi 2-3krát.

Rozvoj ocelářského průmyslu je neoddělitelně spjat s hledáním způsobů a prostředků, jak zabránit ničení kovových výrobků. Ochrana proti korozi, vývoj nových technik je nepřetržitý proces v technologickém řetězci výroby kovů a kovových výrobků. Výrobky obsahující železo se stávají nepoužitelné pod vlivem různých fyzikálních a chemických vnějších faktorů prostředí. Vidíme tyto účinky ve formě hydratovaných zbytků železa, tj. Rez.

Způsoby ochrany kovů před korozí se volí v závislosti na provozních podmínkách produktů. Proto vyniká:

Koroze spojená s atmosférickými jevy. Toto je destruktivní proces depolarizace kovu kyslíkem nebo vodíkem. Což vede ke zničení krystalové molekulární mřížky vlivem vlhkého vzduchu a dalších agresivních faktorů a nečistot (teplota, přítomnost chemických nečistot atd.).
Koroze ve vodě, především mořská. V tom je proces rychlejší díky obsahu solí a mikroorganismů.
Destrukční procesy, které se vyskytují v půdě. Koroze půdy je poměrně složitou formou poškození kovů. Hodně záleží na složení půdy, vlhkosti, zahřívání a dalších faktorech. Kromě toho jsou produkty, jako jsou potrubí, pohřbeny hluboko v zemi, což ztěžuje diagnostiku. Koroze často ovlivňuje jednotlivé osudy bodově nebo ve formě ulcerativních žil.

Druhy ochrany proti korozi jsou vybírány individuálně v závislosti na prostředí, ve kterém bude chráněný kovový produkt umístěn.

Typické typy poškození rzí

Metody ochrany oceli a slitin závisí nejen na typu koroze, ale také na druhu destrukce:

Rust zakrývá povrch produktu v souvislé vrstvě nebo v oddělených oblastech.
Vyčnívá ve formě skvrn a bodově proniká do hloubky části.
Ničí kovovou molekulární mříž ve formě hluboké trhliny.
V ocelovém produktu sestávajícím ze slitin dochází k destrukci jednoho z kovů.
Hlubší extenzivní koroze, kdy se nejen postupně rozpadá povrch, ale také dochází k pronikání do hlubokých vrstev struktury.

Související článek: Jak zabránit rzi na kovu?

Druhy lézí lze kombinovat. Někdy je obtížné je okamžitě identifikovat, zejména když nastane přesné selhání oceli. Metody ochrany proti korozi zahrnují speciální diagnostiku k určení rozsahu poškození.

Vydávají chemickou korozi bez vytváření elektrických proudů. Při kontaktu s ropnými produkty, alkoholovými roztoky a jinými agresivními složkami dochází k chemické reakci, doprovázené emisemi plynů a vysokými teplotami.

Elektrochemická koroze je, když kovový povrch přichází do styku s elektrolytem, \u200b\u200bzejména vodou z okolního prostředí. V tomto případě dochází k difúzi kovu. Pod vlivem elektrolytu vzniká elektrický proud, elektrony kovů, které vstupují do slitiny, jsou nahrazeny a přesunuty. Struktura se zhroutí a tvoří rez.

Tavící ocel a její ochrana proti korozi jsou dvě strany téže mince. Koroze způsobuje obrovské škody na průmyslových a komerčních budovách. V případech rozsáhlých technických struktur, například mostů, věží pro přenos energie, bariér, může také vyvolat katastrofy způsobené člověkem.

Koroze kovů a způsoby ochrany proti ní

Jak chránit kov? Koroze kovů a způsoby ochrany proti ní existuje mnoho. K ochraně kovu před korozí se používají průmyslové metody. V domácích podmínkách se používají různé silikonové emaily, laky, barvy, polymerní materiály.

Průmyslový

Ochrana železa proti korozi lze rozdělit do několika hlavních oblastí. Metody ochrany proti korozi:

Pasivace. Při příjmu oceli se přidávají další kovy (chrom, nikl, molybden, niob a další). Vyznačují se zlepšenými kvalitativními vlastnostmi, žáruvzdorností, odolností vůči agresivním prostředím atd. V důsledku toho se vytvoří oxidový film. Tyto druhy oceli se nazývají legované.

Potahování povrchu jinými kovy. Způsoby ochrany kovů před korozí jsou různé: galvanické pokovování, ponoření do roztavené směsi, aplikace na povrch pomocí speciálního zařízení. Výsledkem je kovový ochranný film. Pro tyto účely se nejčastěji používají chrom, nikl, kobalt, hliník a další. Používají se také slitiny (bronz, mosaz).

Použití kovových anod, chráničů, často ze slitin hořčíku, zinku nebo hliníku. V důsledku kontaktu s elektrolytem (vodou) začíná elektrochemická reakce. Chránič se rozpadá a vytváří na ocelovém povrchu ochranný film. Tato technika dobře fungovala pro podmořské části lodí a vrtné soupravy na moři.

Související článek: Metody boje proti korozi hliníku

Inhibitory leptání kyselinou. Použití látek, které snižují úroveň dopadu na životní prostředí na kov. Používají se k uchování, skladování produktů. A také v rafinérském průmyslu.

Koroze a ochrana kovů, bimetaly (opláštění). Jedná se o povlak z oceli vrstvou jiného kovu nebo kompozitu. Pod vlivem tlaku a vysokých teplot dochází k difúzi a adhezi povrchů. Například dobře známé topné tělesa s bimetalovým ohřevem.

Koroze kovů a způsoby ochrany proti ní, používané v průmyslové výrobě, jsou velmi rozmanité, jedná se o chemickou ochranu, lakování skla, smaltované výrobky. Ocel je temperována při vysokých teplotách nad 1000 stupňů.

Ve videu: pozinkování kovů jako ochrana proti korozi.

Domácnost

Ochrana kovů před korozí doma je především chemie pro výrobu barev a laků. Ochranné vlastnosti sloučenin se dosahují kombinací různých složek: silikonové pryskyřice, polymerní materiály, inhibitory, kovový prášek a hobliny.

Pro ochranu povrchu před rzí je nutné před lakováním použít speciální základní nátěry nebo konvertory rzi, zejména starých konstrukcí.

Jaké typy převodníků jsou:

Základní nátěry - zajišťují přilnavost, přilnavost na kov, vyrovnávání povrchu před lakováním. Většina z nich obsahuje inhibitory, které významně zpomalují proces koroze. Předběžné nanášení základní vrstvy může výrazně ušetřit barvu.
Chemické sloučeniny - přeměňuje oxid železa na jiné sloučeniny. Nejsou náchylní k rezavění. Nazývají se stabilizátory.
Sloučeniny, které přeměňují rez na sůl.
Pryskyřice a oleje, které vážou a utěsňují rez, tak jej neutralizují.

Složení těchto fondů zahrnuje složky, které co nejvíce zpomalují proces tvorby rzi. Převaděče jsou součástí produktové řady výrobců, kteří vyrábějí barvy na kov. Svou konzistencí se liší.

Je lepší zvolit základní nátěr a barvu od stejné společnosti, aby byly vhodné pro chemické složení. Nejprve se musíte rozhodnout, jaké metody se rozhodnete aplikovat kompozici.

Ochranné barvy na kovy

Kovové barvy se dělí na žáruvzdorné, které lze provozovat při vysokých teplotách a pro normální teplotní podmínky až do osmdesáti stupňů. Používají se tyto hlavní typy barev na kovy: alkydové, akrylové, epoxidové barvy. Existují speciální antikorozní barvy. Jsou dvou nebo třídílné. Míchají se těsně před použitím.