Методы защиты от коррозии (продолжение).
2. Защита поверхности металла покрытиями.
Металлические покрытия подразделяют по назначению на: защитные; защитно-декоративные; покрытия, повышающие поверхностную твердость металла и его сопротивление механическому износу; покрытия, служащие для восстановления размеров деталей. Главный недостаток металлических покрытий – пористость. По способу получения покрытий они делятся на электрохимические и механические.
Гальванические покрытия. Образуются благодаря электролитическому осаждению металла из раствора его соли на поверхность защищаемых изделий (катод). Они бывают: цинковые (защищают от коррозии на воздухе и воде до 70 0С); свинцовые (от воздействия сернистых газов); никелевые (от щелочей); кадмиевые (от морской воды).
Химическое осаждение металла из раствора его соли на защищаемое изделие. Данный способ основан на восстановлении соли металла при действии восстановителей. Обычно таким способом наносят никель или хром.
Контактный способ. Защищаемый металл сам восстанавливает на свою поверхность более электроположительный металл из раствора его соли. Например, если на поверхность алюминия нанести раствор сульфата меди, то часть алюминия с поверхности перейдет в раствор, а на поверхности появится слой меди.
Покрытие расплавленным металлом – металлизация. В зависимости от способа расплавления наносимого металла различают три вида металлизации: электродуговую, газовую и высокочастотную. Струей сжатого воздуха распыляют расплавленный металл на поверхность защищаемого изделия.
Термодиффузионные металлические покрытия образуются в результате проникновения на определенную глубину наносимого металла в защищаемый металл. Виды термодиффузионных процессов – алитирование (Al), силицирование и термохромирование.
Покрытия, получаемые погружением в расплавленный металл. Их недостаток – неравномерность и большая толщина. В основном используют легкоплавкие металлы – свинец, олово, висмут и другие.
Покрытия, получаемые плакированием – совместной прокаткой или горячей прессовкой двух металлов. Полученные металлы называются биметаллами. Это наиболее совершенный способ защиты малостойких металлов, поскольку покрытие имеет минимальную пористость.
3. Обработка коррозионной среды.
Под обработкой коррозионной среды используется при эксплуатации изделия в ограниченном объеме жидкости. В первую очередь из раствора удаляют кислород. Затем к раствору добавляют ингибиторы коррозии. Их действие может быть различным. Например, фосфат натрия, образует на поверхности металлов очень прочную, нерастворимую пленку фосфата металла, хроматы (или дихроматы) переводят металл в пассивное состояние. В последнее время наибольшее распространение получили высокомолекулярные органические соединения, такие как смазки и присадки.
4. Электрохимические методы.
К электрохимическим методам защиты металлов относят катодную защиту и протекторный метод. При катодной защите защищаемый металл присоединяют к отрицательному полюсу источника электрической энергии (катоду) и сам становится катодом. В качестве анодов обычно используются куски железа. При достаточной силе тока в цепи процесс окисления претерпевает материал анода, то есть железо, а на защищаемом металле происходит восстановление окислителя.
При протекторном методе к защищаемому металлу присоединяют лист другого, более активного, металла. При защите стальных изделий обычно используют цинк или магний. При хорошем контакте между металлами железо приобретает отрицательный заряд (становится катодом), а металл протектора приобретает положительный заряд (становится анодом). В результате более активный металл окисляется.
Электрохимические методы защиты от коррозии применимы, в первую очередь, в тех средах, которые хорошо проводят электрический ток, например, в морской воде. Протекторы широко применяются для защиты подводных частей морских судов. Данный метод применяют также для защиты подводных частей расположенных в море буровых, нефтяных вышек. Убытки, которые может вызвать коррозия таких ценных сооружений, намного превышают стоимость металла протекторов.