Коррозионная стойкость металлов

Группа стойкости	Скорость коррозии, мм/год	Балл
Совершенно стойкие	Менее 0,001
Весьма стойкие	Свыше 0,001 до 0,05
Стойкие	Свыше 0,001 до 0,05 Свыше 0,005 до 0,01 Свыше 0,01 до 0,1
Пониженно-стойкие	Свыше 0, 1 до 0,5 Свыше 0,51 до 1,0
Малостойкие	Свыше 1,0 до 5,0 Свыше 5,0 до 10,0
Нестойкие	Свыше 10,0

Таблица 3

Устойчивость сталей и сплавов по шкале коррозионной стойкости

Марки	Группа стойкости
Углеродистая сталь	Пониженно-стойкая (6,7 баллов)
Х13	Стойкая (2-5 баллов)
Х18Н9	Весьма стойкая (2 балла)
Х18Н9Т	Совершенно стойкая (1 балл)

Примечание. Х - содержание хрома, Н - содержание никеля, Т - содержание титана.

Две последние стали, приведенные в табл. 3, являются конструкционными, они наиболее часто используются для изготовления деревообрабатывающего оборудования, а также машин и механизмов лесопромышленного комплекса.

Методы защиты металлических поверхностей от коррозии

Коррозионная стойкость металлов определяется природой самого металла и коррозионной среды. Следовательно, защита металла от коррозии зависит, в первую очередь, от этих факторов.

Ингибирование

Сущность этого метода состоит в добавлении в коррозионную среду ингибиторов, то есть специальных веществ, замедляющих коррозию. При действии ингибиторов в процессе замедления коррозии участвуют электролит, ионы растворяющегося металла и продукты взаимодействия ингибитора со средой. Ингибиторами могут быть азотсодержащие органические соединения (амины, аминокислоты, амиды, алкалоиды, белки), серосодержащие (сульфокислоты), а также продукты конденсации альдегидов и аминов. Неподеленная пара электронов у азота или серы создает условия для адсорбции ингибиторов на активных участках металла, пассивируя их. Стойкие, длительно действующие ингибиторы должны иметь высокую температуру кипения и низкую упругость пара для того, чтобы десорбция их с металлической поверхностью происходила медленно.

Ингибиторами могут быть неорганические соединения: хроматы, бихроматы, нитраты. Они адсорбируются на поверхности металла, образуя оксидную пленку, предохраняющую металл от дальнейшего растворения. Некоторые ингибиторы взаимодействуют с ионами металлов, перешедшими в раствор, образуя на анодных участках трудно растворимые продукты коррозии - карбонаты, фосфаты, силикаты.

Неметаллические покрытия

Наиболее распространены масляные краски, лаки, эмали, полимерные пленки. Масляные краски могут просто механически защищать металлическую поверхность от коррозии. Кроме механической защиты многие краски содержат ингибиторы коррозии и тогда краски несут двойную нагрузку: защитную (механически) и ингибиторную (за счет имеющихся в краске компонентов, обладающих ингибиторным эффектом).

Промышленное значение имеют масляные, спиртовые, асфальтовые лаки и нитролаки. Лаки обладают высокими защитными свойствами в условиях атмосферной коррозии. Коррозионная стойкость спиртовых лаков мала. Нитролаки весьма стойки во влажной атмосфере, но токсичны, взрывоопасны и горючи. Эмалевые лаки эластичны, прочны, обладают хорошей стойкостью в холодной и горячей воде, в растворах солей. Из полимерных материалов имеют применение полихлорвиниловые и фенолоальдегидные пластмассы.

Для сушильных камер имеется определенный набор лакокрасочных покрытий, устойчивых в атмосфере лесосушильных камер. В табл.4 приводятся покрытия, которые устойчивы при защите камер для низкотемпературного режима сушки.

Таблица 4

Лакокрасочные покрытия, устойчивые в атмосфере лесосушильных камер

Покрытие	Срок службы покрытия, год
Эмаль ФЛ-777	5,0
Шпатлевка ЗП-00-10	5,0
Лак ГФ-95 с алюминиевой пудрой	3,0
Краска АКС-3	2,5
Лак КФ-95 с алюминиевой пудрой	1,5
Эмаль ПхВ-14	1,0
Краска БТ-177	1,0

Защита оксидными и фосфатными пленками

Образование на поверхности металлических изделий защитных оксидных пленок называется оксидированием.

Термический способ оксидирования стали при температуре 623…723 К называется воронением. Фосфатирование – это химический процесс, при котором на поверхности стали образуется пленка нерастворимых в воде фосфатных соединений марганца и железа. Эта пленка выдерживает температуру до 873 К и обладает электроизоляционными свойствами.

Металлические покрытия

Для защиты от химической коррозии используют покрытие защищаемого металла хромом (термохромирование), алюминием (термоалютирование), кремнием (термосилицирование).

Для защиты от электрохимической коррозии используют процесс электролиза, то есть покрытие защищаемой металлической поверхности другим металлом. Защищаемая металлическая поверхность выполняет роль катода. Она может покрываться за счет процесса восстановления хромом (хромирование), никелем (никелирование), железом (железнение), серебром (серебрение) и так далее. Этот процесс называют гальваностегией.

Протекторная защита

Этот метод заключается в том, что создается гальванический элемент из металла защищаемой конструкции и металла, обладающего более электроотрицательным потенциалом. Последний служит анодом и называется протектором. Протекторы должны располагаться на участках, наиболее подверженных коррозии. Для железных конструкций в качестве протектора применяют цинк, магниевые сплавы. Радиус действия протектора тем выше, чем больше электропроводимость агрессивной среды. Для морской воды он составляет 3-5 м.