icolorex.htgetrid.com/lt/Specialios medžiagosKorozija

Metalo gaminių intensyvumo ir korozijos mažinimo būdai

Korozija yra savaiminis metalo paviršių sunaikinimas, veikiamas metalo sąveikos su aplinka. Korozijos procesai, ypač pasireiškiantys padidėjusiais mechaniniais ir šiluminiais įtampomis, daro didelę žalą plieno konstrukcijoms. Teisingai įvertinus korozijos laipsnį, reikia padidinti gaminio patvarumą.

Metalo konstrukcijų sunaikinimas

Rūdžių rūšių klasifikacija

Korozija klasifikuojama pagal šiuos kriterijus:

  1. Pagal srauto vienodumą. Yra labiau vienoda paviršiaus korozija (kurioje gaminio sienelių storis mažėja tuo pačiu laipsniu) ir nelygi, židinio korozija, kuriai būdingas pažeistų taškų ar opų atsiradimas plieno paviršiuje.
  2. Veiksmo kryptimi. Pasirenkama selektyvi korozija, kai pažeidžiami tik tam tikri metalo struktūros komponentai, ir sąlytis, kuris sunaikina tam tikrą metalą (bimetaliniams junginiams).
  3. Pagal savo veikimo apimtį tokios korozijos rūšys yra žinomos kaip tarpląstelinės, destruktyviai veikiančios išilgai plieno grūdų ribų (laipsniškai pasklindant į vidų) ir birios, tuo pačiu metu veikiančios visą paviršių.

Korozijos intensyvumas žymiai padidėja, jei, be neigiamų temperatūros ir drėgmės pokyčių / svyravimų, tempimo įtempiai, taip pat chemiškai agresyvi aplinka, papildomai veikia metalo kontaktinį paviršių.

Korozijos intensyvumas daug kartų padidėja dėl įtrūkimų tarp gretimų kristalitų ir jų blokų. Išoriniai tempiamieji-gniuždomieji įtempiai yra dar agresyvesni plienui.

Metalo korozija vandens aplinkoje

į turinį ↑

Korozijos reiškinių atsiradimo ir vystymosi mechanizmai

Kadangi dauguma plieninių paviršių veikia tam tikros drėgmės aplinkoje, taip pat vandenyje, vandeniniuose druskų, rūgščių ir šarmų tirpaluose, rūdžių atsiradimo metu vyrauja elektrolitinis mechanizmas. Vienintelė išimtis yra krosnies korozija, atsirandanti šildymo prietaisų metalinėse konstrukcijose: ten paviršius pažeidžiamas dėl aukštos temperatūros rūdžių susidarymo - mastelio.

į turinį ↑

Elektrolitinis

Elektrolitinės korozijos metu, veikiant deguoniui, geležies hidratacijos reakcija vyksta pliene, kurio galutinis produktas yra geležies oksido hidratas Fe (OH) 2. Šis reiškinys vadinamas anodo tipo korozija. Tačiau procesas tuo nesibaigia. Geležies oksido hidratas yra nestabili medžiaga ir, esant vandeniui (arba vandens garams), gana greitai skyla į įvairius geležies oksidus:

  • esant aukštesnei temperatūrai, daugiausia susidaro geležies oksidas FeO;
  • kambaryje arba šiek tiek aukščiau - geležies oksidas Fe2O3;
  • tarpiniame (temperatūros diapazone + 250 ... + 450 ° C) - magnetinis geležies oksidas-Fe3O4.

Bet kokiu atveju plieno paviršius rūdys, tik šio reiškinio rodikliai gali būti rausvai rudos arba pilkšvai geltonos spalvos.

į turinį ↑

Esant rūgštims

Šiek tiek kitoks rūdžių susidarymo mechanizmas atsiranda esant rūgščių, rūgščių tirpalų ar skysčių terpėms, kuriose nėra deguonies. Anodinis plieno tirpimas vyksta susidarius hidridams - geležies ir vandenilio junginiams. Pastarosios yra chemiškai nestabilios medžiagos, greitai oksiduojasi ore ir drėgnoje aplinkoje, taip pat sudaro rūdis, tik birios. Geležies hidridai ypač greitai suyra, kai atmosferoje ar aplinkoje yra sieros junginių.

į turinį ↑

Esant kroviniams

Pagal trečią schemą korozija atsiranda, kai į kontaktinius paviršius dedamos išorinės apkrovos. Be dviejų tradicinių komponentų, būtinai yra ir trečiasis komponentas - tepalas. Kadangi visuose organiniuose junginiuose visada yra deguonies ir vandenilio, mechaninės ir cheminės tepalo oksidacijos reakcijos pradeda vykti, kylant temperatūrai. Jie baigiasi tuo, kad užuot sumažinęs trintį, panaudotas ir iš dalies jau sunaikintas tepalas pradeda aktyviai oksiduoti paviršių, formuodamas rūdis.

Vamzdžių korozija

į turinį ↑

Korozijos procesų įvertinimo metodai

Korozijos intensyvumas plieno atžvilgiu nustatomas atsižvelgiant į korozijos reiškinių pobūdį. Paprastai pradedama nuo vizualinio paviršiaus rūdžių aptikimo.

Naudojant įprastą mikroskopą ar net padidintuvą, galima gana tiksliai įvertinti korozijos procesų intensyvumą ir metalo paviršiaus pažeidimo laipsnį.

Vadinamieji korozijos indikatoriai tiksliau nustatomi pagal pažeidimo laipsnį. Su jų pagalba galite sužinoti:

  • svorio praradimas dėl korozijos;
  • dalies ar konstrukcijos linijinio dydžio sumažinimas;
  • žalos intensyvumas priklausomai nuo dalies buvimo korozinėje aplinkoje laiko.

Seno automobilio korozija

Be kiekybinio rūdžių įvertinimo, galimas ir kokybinis. Jo rodikliai yra identifikuoti plieno mikrostruktūros pokyčiai. Taigi aptinkama tarpląstelinė arba selektyvioji korozija. Daug rečiau korozijos intensyvumą ir greitį lemia metalo supančios aplinkos cheminės sudėties pasikeitimas arba išsiskiriančio vandenilio kiekis.

Konkretūs korozijos rodikliai, turintys įtakos korozijos greičiui, yra šie:

  1. Integruotos korozijos charakteristika. Jis apskaičiuojamas kaip plieno gaminio masės nuostolis per metus, padalytas iš paviršiaus ploto, ant kurio atsirado rūdžių. Šiuo atveju korozuoto plieno paviršius laikomas tokiu, ant kurio yra net pavieniai pažeisti taškai.
  2. Linijinė korozija. Jis apskaičiuojamas atsižvelgiant į detalės tankį ir gaminio sluoksnio storį, kuris korozija per metus.

Kuo geriausia naudotis? Jei galima tiksliai pasverti dalį prieš ir po jos eksploatavimo arba įvertinti tirpalo, kuriame ši dalis veikė, cheminės sudėties pokyčius, tada geriau įvertinti korozijos procesus. Visų pirma, įvertinamas kontaktinio tepalo veikimas. Jei dalis tikrinama tik kelis kartus per metus arba reikia nedelsiant įvertinti korozijos reiškinių intensyvumą, geriau naudoti antrąjį parametrą.

į turinį ↑

Korozijos procesų greičio nustatymas

Korozijos rodikliai taip pat padeda nustatyti neigiamų pokyčių intensyvumą. Norėdami tai padaryti, naudokite „metalo korozijos greičio“ sąvoką. Tai galima įvertinti pagal dvi skirtingas charakteristikas, kurios laikui bėgant skiriasi.

Korozijos rodiklius galima nustatyti pagal šias kiekybines charakteristikas:

  • pagal korozuoto paviršiaus plotą;
  • bendras svorio netekimas;
  • pagal tankio pokyčius;
  • pagal dalies ar konstrukcijos buvimo laiką korozinėje aplinkoje (dieną);
  • kad sumažintumėte storį.

Metalo gaminių korozija

Tokiu atveju kiekybiniai kriterijai, skirti įvertinti plieno korozijos pobūdį per tam tikrą laikotarpį, gali būti:

  • absoliutus korozijos nuostolis visame plote;
  • keičiant gaminio linijinius matmenis;
  • linijinis atsparumas korozijai;
  • korozijos laipsnis;
  • tiesinė korozijos norma (milimetrai per metus);
  • bendras atsparumas korozijai arba ilgaamžiškumas.

Praktiškai vieno ar kito kriterijaus taikymas priklauso nuo metalo paviršiaus apsaugos būdo. Jis gali būti dažomas atsparūs orui dažai, ir jūs galite naudoti metalą su apsauginėmis dangomis. Jei korozija vyksta tolygiai, tuomet galima tiksliau įvertinti apsaugos veiksmingumą.

Alkidiniai dažai, antikoroziniai

Jei rūdžių susidarymo intensyvumas skirtingose ​​gaminio vietose yra skirtingas, tinkamiausią apsaugos būdą galima pasirinkti tik tada, kai dalis yra pakrauta išoriniais tempimo įtempiais. Tuomet laikui bėgant keičiasi ne tik paviršiaus išvaizda, bet ir kai kurios jo fizinės savybės, ypač šilumos laidumas ir elektrinė varža.

į turinį ↑

Metalų korozijos bandymo praktika

Korozijos rodikliai yra klimato veiksniai - temperatūra, sudėtis ir santykinė aplinkos drėgmė, išorinių apkrovų pasiskirstymo pobūdis. Taip pat būtina atsižvelgti į apšvietimo pokyčius pagal paros laiką, kritulių kiekį, galimą oro užterštumą. Pavyzdžiui, dūmtakio atliekų išmetimo vietose šalia chemijos gamyklų ir metalurgijos gamyklų, kartu padidėjus SO2 procentinei daliai, smarkiai suaktyvėja korozijos procesai.

Kaip korozijos aktyvumo rodiklius galite naudoti kiekybinę korozijos priklausomybę nuo laiko:

  1. Linijinis - dažniausiai tai būdinga metaliniams paviršiams, kurie neturi apsauginės dangos.
  2. Eksponentiškai mažėja - randama įprastų metalų ir lydinių rūgščių korozijoje.
  3. Eksponentiškai didėja - kai ant detalės paviršiaus yra apsauginė danga.

Rūdžių varžtai

Rūdžių susidarymo intensyvumas tokiomis sąlygomis sumažina:

  • mažas vėjo greitis;
  • sumažėjęs cikliškas santykinės drėgmės rodiklių kitimas laikui bėgant;
  • korozinės terpės poveikio paviršiui pobūdis.

Esant silpnam vėjui ar jo nebūna, nėra sąlygų maišyti srauto, plaunančio plieno kontaktinį paviršių. Ilgus metus vykstant žemai ir didelei drėgmei, paviršiaus rūdžių plėvelė turi laiko susidaryti, išsipūsti ir atsiskirti nuo netauriųjų metalų. Paviršiaus storis mažės, tačiau korozijos procesai yra priversti pirmiausia „prasidėti“, ir tam reikia ne tik laiko, bet ir tinkamų sąlygų - vėjo ar oro cheminės sudėties pokyčių, o tai ne visada būna.

Drėgmė, rūgštis arba šarmai gali patekti į plieno paviršių lašelių pavidalu arba purškiant. Pirmasis metodas yra būdingas toms vietovėms, kuriose yra padidėjęs kritulių kiekis, o antrasis - nepalankioms aplinkoms, kuriose veikia detalė ar metalinė konstrukcija.

Apsauga nuo korozijos

į turinį ↑

Korozijos mažinimo būdai: mechanizmas ir efektyvumas

Dažyto paviršiaus gebėjimas atlaikyti korozijos procesus priklauso nuo to, kuris korozijos mechanizmas vyrauja. Pavyzdžiui, nuolat veikiant chemiškai aktyviajai terpei, metalo gaminio išorinio paviršiaus ir jo vidinių tūrių potencialų skirtumas žymiai pasikeičia. Tokiu atveju atsiranda korozinės srovės, kurios sustiprina korozijos procesą (reiškinys, dažnai sukeliantis plieninių vamzdžių sunaikinimą požeminiuose vamzdynuose). Dažymas nesuteikia jokio efekto, nes dažų sluoksniu padengto paviršiaus cheminė sudėtis laikui bėgant nesikeičia.

į turinį ↑

Metalo danga

Kitas dalykas, kai paviršius yra padengtas metalu, turinčiu neigiamą elektrolitinį potencialą redokso procesų atžvilgiu. Vyraujant oksidacinėms reakcijoms, plieną efektyviau apsaugoti dengiant paviršiaus danga, kurioje yra aliuminio ir cinko - metalų, kurių „deguonies“ aktyvumas yra „geležies“.

Šaltas cinkavimas

Tokie procesai - cinkavimas ir aliuminizavimas - yra plačiai naudojami plieninių vienetų ir atskirų dalių, esančių oksiduojančioje aplinkoje, apsaugai nuo korozijos. Dažymas tokiose situacijose yra pagalbinis, siekiant padidinti dekoratyvines paviršiaus savybes.

Redukuojančioje aplinkoje geležies hidridų susidarymo procesą gali veiksmingai sustabdyti sukuriant metalų paviršiaus dangas, esančias vandenilio „dešinėje“ pusėje: tai yra varis ir visi taurieji metalai. Vario dengimas, nors ir naudojamas praktikoje, paprastai atliekamas santykinai mažiems paviršiaus plotams, nes tai yra labai brangus procesas, kalbant apie finansus. Tokias situacijas galima ir reikia dažyti.

į turinį ↑

Dažymas

Apsauginis dažų vaidmuo yra tas, kad jų sudėtyje visada yra korozijos inhibitorių - komponentų, kurie laikui bėgant sulėtina masės formavimo procesus. Inhibitorių cheminės formulės yra suprojektuotos taip, kad dėl to rūdžių atsiradimas būtų sustabdytas. Šiuolaikinių dažančiųjų medžiagų elastingumas leidžia dangoms sėkmingai atlaikyti paviršiaus įtempius, kurie išprovokuoja korozijos procesų pradžią.

Antikoroziniai dažai

Antikorozinės dažų savybės padidėja, jei juose yra silicio organinių polimerų, kurie padidina dažyto paviršiaus gebėjimą atlaikyti drėgmės ir temperatūros pokyčius, nepriklausomai nuo metų laiko. Tačiau tokie dažai turi du reikšmingus trūkumus:

  • nuodingas;
  • neveiksmingas elektrolitinės korozijos mechanizmo sąlygomis.

Taigi tinkamai parinkti dažikliai gali gana efektyviai blokuoti korozijos procesus. Norėdami tai padaryti, jie turi turėti korozijos slopintuvus, turėti pakankamai elastingumo ir mechaninio stiprumo, laikui bėgant šiek tiek kisti.

Pridėti komentarą

Dažai

Klijai

Priemonės