Коррозия и методы защиты от нее

Коррозией называется разрушение металла вследст­вие его взаимодействия с окружающей средой.

Если металл корродирует сильно, то его называют активным, если слабо, — пассивным.

В зависимости от механизма разрушений коррозию подразделяют на химическую и электрохимическую. Хи­мической коррозией называют процессы разрушения ме­талла, происходящие в среде сухих газов или жидкостей, не проводящих электрический ток (масло, бензин, керо­син). Химическая коррозия характеризуется только окис­лительными процессами. Электрохимическая коррозия происходит в жидкостях, проводящих электрический ток, — электролитах. В этом случае процесс коррозион­ного разрушения обусловлен прохождением электричес­кого тока.

а	б
в	г

Рис. 9. Виды коррозии в зависимости от ха­рактера разрушения металла: а — сплошная; б — местная; в — язвенная, г — межкристаллическая.

По виду агрессивной среды коррозию подразделяют на атмосферную, морскую, речную, почвенную, коррозию в электролитах (кислотах, щелочах, солях) и др. Опре­деляют коррозию и по характеру разрушения металла (рис. 9). При этом сплошная коррозия характерна толь­ко для однородных металлов.

Различают также коррозию под напряжением, возни­кающую в результате действия коррозионной среды и напряжения растяжения.

Для защиты металлов от коррозии применяют ряд методов. Различают активную и пассивную защиту. К ме­тодам активной защиты металлов от коррозииотносятся легирование, протекторная защита, рациональное кон­струирование, ингибитирование, удаление компонентов, стимулирующих коррозию, и другие, к методам пассив­ной защиты— нанесение защитных металлических и не­металлических покрытий.

Так, легирование стали коррозионно-стойкими метал­лами позволяет значительно сократить потери, сохранить ее качественные характеристики. Известно, что нелегиро­ванные стали кородируют практически при любых кли­матических условиях, причем скорость коррозии — 140— 1200 г/(м²·год).

Протекторная защита заключается в присоединении к защищаемому металлу другого металла с более низким электрохимическим потенциалом (чаще всего маг­ния или цинка). Как протектор металл ускоренно корро­дирует, сохраняя в неприкосновенности защищаемое из­делие. Этот метод особенно эффективен для защиты труб, проложенных под землей.

Рациональное конструирование изделий с целью за­щиты их от коррозии предполагает уменьшение поверх­ности и особенно горизонтальных плоскостей, где скоп­ляется влага, сокращение количества соединений и др. Здесь, особенно на болтах или заклепках, металл корро­дирует особенно сильно.

Ингибитирование — это метод, предполагающий ис­пользование веществ, подавляющих коррозию. Такие ве­щества путем физической абсорбции или химических реакций, блокируют поверхность металла или создают на нем защитный слой. Наиболее широко ингибиторы применяются на нефтеперерабатывающих предприятиях для снижения коррозионной активности охлаждающих жидкостей (воды, антифризов). При хранении и транс­портировании чувствительных приборов, сверхточного ин­струмента ингибиторы насыщают своими парами нахо­дящийся внутри упаковки воздух и осаждаются на ме­таллы в виде тончайшей пленки.

Металлические защитные покрытия используются для защиты стали. Их наносят гальваническим осаждением, металлизацией, распылением, погружением в расплав, напылением в вакууме, диффузией. Для покрытий изде­лий и деталей применяют цинк, кадмий, алюминий, оло­во, свинец, никель, хром, медь, а также латунь и бронзу. Погружая такие детали в горячие подкисленные раство­ры хроматов калия и натрия, производят пассивирование покрытий. В результате замедляется их коррозия Такие покрытия переливаются всеми цветами, что является ти­пичным признаком высококачественной антикоррозион­ной защиты.

Разновидностью металлических защитных покрытий является также наложенный на поверхность детали лист металла (меди, алюминия), имеющего более высокие антикоррозионные свойства. Наложение такого металла осуществляется прокаткой, а процесс называется плаки­рованием.

Для создания неметаллических защитных покрытий наиболее широко используются лакокрасочные материа­лы. Их доля среди средств пассивной защиты составляет 70—80 %. Они отличаются универсальностью примене­ния, простотой использования. Однако необходима тща­тельная предварительная подготовка поверхности.

К неметаллическим защитным покрытиям относятся также окисные и фосфатные пленки. Окисные пленки получают оксидированием (кипячением детали в водном растворе сильного окислителя). При этом детали приоб­ретают синий или черный цвет. Фосфатные пленки полу­чают обработкой деталей смесями фосфорной кислоты и ее солей.

Кроме того, в качестве неметаллических защитных покрытий широко используются пластмассы, смазочные материалы, смолы, полимерные пленки, резина, соедине­ния кремния и др.

Если наряду с защитой от коррозии покрытие служит и для декоративных целей, его называют защитно-деко­ративным.