Образование ржавчины это какое явление
Перейти к содержимому

Образование ржавчины это какое явление

  • автор:

Образование ржавчины на гвозде, это химическое или физическое явление и почему?

Химическое. Потому что происходит окисление железа. Когда одно вещество превращается в другое.

Социально-этическое.

На металле — химическое, а на гвозде — общественное. ..халтура называется. Некачественная покраска (((

Похожие вопросы

Ваш браузер устарел

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Защита металла от коррозии

Защита металла от коррозии

Коррозионные разрушения металла – явление достаточно известное. Поверхностная ржавчина является только одним из признаков коррозии. Под действием неблагоприятных факторов окружающей среды структура металла постепенно разрушается вглубь. Как правило, коррозионные процессы запускаются при контакте металла с жидкими, газообразными веществами. Чаще всего это влага – конденсат, атмосферные осадки, сточные воды. Последующее разрушение происходит из-за окисления материала. Результатом коррозионного воздействия становится утрата конструкцией своих свойств, выход изделия из строя. Скорость процесса окисления во многом зависит от степени агрессивности окружающей среды.

Почему образуется коррозия?

коррозия на цепях

Железо, его сплавы подвержены разрушению – коррозии. Она возникает при электрохимическом, химическом взаимодействии отдельных компонентов материала с веществами из окружающей среды. Окислительно-восстановительные реакции способствуют преобразованию металлов в их оксиды.

Виды коррозии металлов

  • Характер разрушения материала;
  • Механизм протекания процесса;
  • Тип агрессивной среды, которая вызывает коррозию.

Основными видами коррозии являются химическая или электрохимическая.

Химическая

Химические реакции провоцируют процессы, разрушающие металлические связи. Их результатом становится образование новых связей между окислителем и атомами металла. Химические коррозионные процессы возникают, когда железо или его сплав контактирует со средой, которая не проводит электрический ток. Такие среды разделяются на газовые и жидкие.

  • Когда на поверхности металла отсутствует влажный конденсат, но при этом он вступает в контакт с газом или паром, то происходит газовая коррозия. Она способна полностью разрушить изделия. Отдельные металлы и их сплавы в газовой среде могут защищаться от повреждения оксидной пленкой, образующейся на их поверхности. Химические коррозионные процессы газового типа вызываются кислородом, диоксидом серы, сероводородом и другими газами.
  • Жидкостное ржавление возникает при соприкосновении поверхности металлов с неэлектролитными жидкостями. Это чаще нефть, продукты ее переработки.

Но если при контакте присутствует даже малое количество влаги, то химическая коррозия быстро переходит в электрохимическую.

Электрохимическая

Наиболее распространенным видом коррозии можно назвать электрохимический. Он возникает, если происходит контакт между металлом и жидким электролитом. Здесь протекают два взаимосвязанных процесса. Первый – анодный. При нем ионы из металла переходят в электролитический раствор. Второй – катодный. Образованные на анодной стадии электроны, образуют связь с частицами окислителя.

Коррозия на метизах

Типы поражения ржавчиной

В зависимости от характера разрушения, вызываемого коррозией, поражение ржавчиной может быть:

  • Сплошным;
  • Местным;
  • Точечным;
  • Межкристаллическим.

Каждый тип имеет свои особенности.

Сплошная

При сплошной коррозии вся поверхность металлоизделий поражается ржавчиной. Она может быть равномерной или неравномерной.

Местная

При местном виде коррозионного процесса ржавеют только отдельные части поверхности металла.

Точечная

Питтинг-коррозия разрушает металл точечно. Ржавчина появляется на отдельных участках, но проникает глубоко в структуру материала. Нередко поражения становятся сквозными.

Межкристаллическая

При межкристаллической коррозии разрушения структуры металла происходит по границам кристаллических зерен.

Лист металла с коррозией

Типы агрессивных сред

Коррозионные процессы также разделяются по типу сред, в которых они протекают. Различают следующие агрессивные среды:

  • Атмосферная – относится к наиболее распространенным. Ржавчина появляется в условиях атмосферы, влажных газов. Металл окисляется под воздействием кислорода и воды, содержащихся в воздухе. Химически активные загрязнения воздушных масс ускоряют коррозионный процесс.
  • Растворы электролитов – кислотные, щелочные, солевые, пресная вода.
  • Почвенная – наибольшей агрессией обладают кислые грунты, наименьшей – песчаники.
  • Аэрационная – образуется при неравномерном доступе воздуха к различным участкам поверхности металла.
  • Биологическая – возникает при воздействии на металлические изделия продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Это сероводород, углекислый и другие газы, способствующие коррозии материала.
  • Электрическая – блуждающие токи.

Металлические поверхности, которые плохо обдуваются воздушными потоками, удобны для оседания и длительного сохранения пыли, влаги. Они подвержены коррозионным процессам активнее.

Способы защиты металла от коррозии

Защитить металлические изделия можно, предприняв своевременные меры по ограждению поверхности металла от нежелательных контактов с окружающей средой. Это в значительной степени способствует продлению срока эксплуатации конструкций.

На данный момент разработано большое количество разнообразных методов по защите металлов от окисления. Индустриальные, строительные металлоконструкции, транспортные средства защищают промышленными способами. Это затратно и довольно сложно. В быту применяются методы, которые более просты в технологии и доступнее по цене.

Коррозионная стойкость во многом зависит от природы металла, температуры окружающей среды, ее типа.

  • Благодаря химической инертности благородные металлы окислению не подвергаются.
  • На поверхности алюминия, цинка, титана, хрома, никеля образуется оксидная газонепроницаемая пленка, надежно защищающая металл от коррозии.
  • У железа оксидная пленка рыхлая, поэтому оно ржавеет очень сильно.

Антикоррозийная защита металлов бывает конструктивной, пассивной, активной. Металлические поверхности предохраняют от ржавчины при помощи защитных покрытий, производства легированных сталей, электрохимическим способом.

Обработка против коррозии

Защитные покрытия

Толстослойные покрытия – панели, заслоны, резиновые прокладки используются нечасто. Они сложны в установке, стоят дорого, занимают немало места. Такая защита обычно применяется в труднодоступных местах.

Более распространены пассивные защищающие тонкослойные покрытия. Их задача заключается в создании надежного барьера между металлом и агрессивной средой. Для этого применяют краски, грунтовки, лаки, эмали. Такие покрытия способны создавать на поверхности металлоизделий твердую, прочную пленку, которая имеет хорошую адгезию с основанием.

К достоинствам пассивной защиты относится удобство нанесения, доступная цена, значительный ассортимент красящих материалов. Но у нее есть и минусы в применении. Защитный слой требует периодического обновления, он не сильно устойчив к механическим повреждениям.

Создание сплавов, стойких к коррозии

Защитить металл от коррозии можно еще в процессе его производства. Для этого в состав стали при выплавке добавляют легирующие элементы. Они способны предотвратить возникновение очагов ржавчины всех или отдельных видов коррозии. Наиболее часто применяемой легирующей добавкой является хром. В составе стали его должно быть больше 11 %. Также в качестве легирующих компонентов могут выступать никель, молибден, другие элементы.

Физические свойства таких сплавов существенно отличаются от характеристик чистого металла. Легирование улучшает коррозионную стойкость. Так получают нержавеющую сталь, новые высокотехнологичные сплавы.

Изменение состава воды

Коррозионные процессы можно замедлить, если в среду, которая окружает металлоконструкцию, добавить ингибиторы коррозии. Они способны снизить скорость или вообще подавить образование ржавчины.

Электрохимическая защита

Когда на поверхность металла наносится более активный металл (протектор), то защитный слой разрушается быстрее. При этом защищаемый металл не подвергается коррозии.

Активная (электрохимическая) защита чаще выполняется с помощью цинкования поверхности металла. Цинк наносится несколькими методами:

  • Горячим;
  • Холодным;
  • Термодиффузным;
  • Гальваническим.

Обработка от коррозии металла

Большее распространение получила горячая оцинковка. Ее выполняют только в условиях производства. Здесь можно варьировать толщину защитного слоя. Холодное цинкование чаще используют в быту. На металлоизделия наносят цинконаполненный материал. Такой способ подходит для местного восстановления поврежденного цинкового слоя. Защита цинкованием долговечна, но поверхность металла нуждается в тщательной подготовке. Также необходимо четко соблюдать технологию процесса.

Методы защиты металлоизделий в индустрии очень разнообразны. Конкретный способ подбирается, исходя из их назначения и условий эксплуатации.

Народные средства защиты от коррозии

В бытовых условиях чаще используются защитные лакокрасочные покрытия с разнообразным составом. Изделия из металла, которые уже подверглись поражению коррозией, обычно обрабатывают преобразователями ржавчины. Такие средства не только способствуют восстановлению железа из окислов, но и предотвращают дальнейшие коррозионные процессы. К преобразователям ржавчины относятся различные грунты, стабилизаторы, составы, преобразующие оксиды железа в соли, смолы, масла, нейтрализующие частицы ржавчины.

Но защиту металлических изделий можно осуществить народными способами. Такие методы также подойдут, если нельзя применять готовые химические составы.

Керосин и парафин

Керосин и парафин соединяются в соотношении 10:1. Затем состав выдерживают в течение 24 часов. Средство наносят на ржавые участки металла. По истечении 12 часов место обработки протирают сухой тряпкой. Так можно убрать коррозию с поверхности инструментов, стройматериалов. Но этот метод не стоит применять в жилых помещениях, санузлах, кухнях из-за специфического запаха керосина.

Обработка от коррозии дома

Каустическая сода

Использование каустической соды в домашних условиях весьма эффективно. Чтобы приготовить состав, потребуется 40 % формалин (250 г), каустическая сода и аммоний (по 50 г), 300 мл воды. Указанные ингредиенты соединяются вместе, разбавляются в 1 л воды. В раствор на 15-30 мин помещаются заржавевшие металлоизделия. Затем их протирают сухой салфеткой.

Перекись водорода

Раствор из 40 г лимонной кислоты, 1 столовой ложки соли и 100 г перекиси водорода также активно применяют для устранения ржавчины. В него укладывают металлические детали на 2 часа. Очаги коррозии исчезают полностью. Для удаления ржавчины в санузлах и на кухне подойдет смесь нашатырного спирта и перекиси водорода.

Защита от коррозии необходима практически всем изделиям из металла. Профилактические меры способствуют более легкому и быстрому удалению ржавчины. Иначе окислы с металлических поверхностей придется убирать при помощи дорогих сильнодействующих средств.

Сайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ. Цены и наличие товаров указаны на момент последнего обновления ассортимента, и могут изменяться.

Нержавеющий и цветной металлопрокат оптом и в розницу с доставкой по РФ и СНГ. С 2009 года.

ООО «Металинокс НС»
ИНН 5263096100
ОГРН 1125263007308

Нержавеющая сталь

Образование ржавчины это какое явление

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ
специализированной химии
Коррозия металлов и методы ее предотвращения

Коррозия материалов – распространенное явление, полностью устранить которое невозможно. Коррозионное разрушение часто причисляют к основным причинам материальных потерь. Кроме того, она способствует загрязнению окружающей среды и представляет опасность для здоровья человека. Понимание механизмов коррозии и методов защиты от деградации материалов позволяет значительно защитить материалы.

Опубликовано: 21-11-2022

miniatura korozja

Что такое коррозия?

Предметы повседневного пользования или архитектурные элементы из металлов и их сплавов ежедневно подвергаются воздействию различных факторов внешней среды. В результате происходит разрушение материалов вследствие химической или электрохимической реакции, которую называют коррозией (соответственно химической или электрохимической).

Коррозию часто называют ржавчиной — термин применяется к металлическим материалам. На их поверхности появляется характерный, рыжий налет, то есть ржавчина. Ржавчина – это не отдельное химическое соединение, а слой оксидов, гидроксидов и солей железа (продуктов окисления железа и его сплавов, например стали).

Факторы внешней среды, под воздействием которых возникает коррозия:

  • атмосферные осадки,
  • влажность,
  • загрязнение окружающей среды (например, оксиды серы, оксиды азота, пыль),
  • неподходящий уровень pH,
  • натяжение материалов,
  • наличие биоорганизмов,
  • контакт с почвой.

Химическая и электрохимическая коррозия

Химическая коррозия

Химическая коррозия происходит в среде, где отсутствует ионная проводимость, то есть чаще всего в присутствии дымовых газов, нефти, выбранных органических веществ или газов, таких как водород, сероводород, окись углерода (II), а также хлор. Химическую коррозию иногда также называют сухой коррозией. Коррозионно-активный материал обычно находится в полном контакте с коррозионно-активной средой. Но в целом особой угрозы для конструкции не представляет.

Электрохимическая коррозия

Происходит в среде, способной проводить электрические заряды (в электролитах). Такой средой может быть, например, вода вместе с растворенными газами и солями. Затем на поверхности материала (например, в месте контакта с влагой) образуются местные гальванические элементы. Присутствие электролита приводит к замыканию цепи. Последствием электрохимической коррозии является окисление поверхности металла и образование бурого налета, т.е. ржавчины.

korozja

Коррозия металлов и их пассивация

Поверхность металла при контакте с коррозионным агентом подвергается окислению – на поверхности образуется оксидная пленка металла. Не всегда это нежелательное явление. Пассивация – явление, при котором на поверхности металла образуется достаточно плотная и прочно связанная оксидная пленка. Ее задача – защитить материал от дальнейшей деградации (дальнейшего окисления).

Явление пассивации можно наблюдать, например, в случае алюминия. Хотя это высокореактивный металл, он устойчив к коррозии благодаря пассивации. Металлы обычно подвергаются процессам пассивации – это один из антикоррозионных методов. Существует также естественная пассивация. Ее можно наблюдать у меди, на поверхности которой образуется зеленый налет, называемый патиной.

Только металлы подвергаются коррозии?

На элементах из металла и металлических сплавов чаще всего наблюдается деградация вследствие химической или электрохимической коррозии. Электрохимическая коррозия железа, стали, меди или алюминия является обычным явлением, но это явление также затрагивает другие материалы, а не только металлические, например, мы имеем дело с химической коррозией бетона.

Коррозионные материалы (кроме металлов):

  • бетон и железобетон,
  • пластмассы,
  • древесина,
  • керамика.

Механизм коррозии различен для отдельных материалов. Это во многом зависит от типа электропроводности на границе раздела материал-среда. Кроме того, важным вопросом является тип среды, в которой находится материал. В случае тел с высокой проводимостью мы обычно имеем дело с электрохимической коррозией. С другой стороны, при низкой проводимости (или ее отсутствии) природа коррозии гораздо более химическая (или физико-химическая).

korozja metali

Антикоррозийные методы

Явление коррозии не может быть полностью устранено. Любые антикоррозийные методы предназначены для замедления этого процесса. Драгоценные металлы, встречающиеся в природе в несвязанном виде, не требуют защиты от коррозии. Это, например, золото или платина.

Методы защиты от коррозии:

  • устранение из окружающей среды факторов, ответственных за коррозионные процессы, например, удаление влаги, использование ионообменников для удаления растворенных в воде солей, нейтрализация кислых веществ;
  • применение веществ, снижающих скорость коррозии (ингибиторов);
  • изменение электродного потенциала металла;
  • использование защитных покрытий. Металл может быть покрыт другим, более благородным металлом, чем защищаемый металл — изолирующим покрытием, или менее благородным металлом — экранирующим покрытием;
  • использование неорганических покрытий, например стекловидных эмалей, хроматных покрытий;
  • использование органических покрытий, например, полимерных материалов, красок для верхнего покрытия.

Популярной защитой от коррозии является использование покрытий. Они наносятся путем погружения элемента в расплавленный металл (огнепокрытие) или наносятся из водного раствора электролита путем электролиза (гальваническое покрытие). Менее распространенным методом нанесения покрытия является металлизация распылением, то есть выполняется с помощью пистолета.

Наиболее часто используемым защитным металлом является цинк. Используется, в частности, в качестве покрытия на стали или чугуне. Цинковое покрытие проявляет хорошие защитные свойства, несмотря на меньшую термодинамическую стабильность по сравнению с железом. Защищая металлический элемент от деградации, он также может подвергаться коррозионным процессам при контакте с влагой. Прочность цинкового покрытия зависит не только от его толщины, но и от условий окружающей среды, в которых используется элемент. По способу нанесения различают гальваническое цинкование и горячее цинкование.

Экономические последствия коррозии в глобальном масштабе

Коррозия – глобальная проблема. По-прежнему регистрируются смертельные случаи, экономические потери и экологические последствия, вызванные коррозией материалов. Коррозия может привести к серьезным поломкам сосудов высокого давления, деталей самолетов или тягового оборудования.

Как сообщает Мухаммад А Джафар Мазумдер в статье «Global Impact of Corrosion: Occurrence, Cost and Mitigation (2020)» (Глобальное воздействие коррозии: возникновение, стоимость и смягчение последствий), типичные расходы на техническое обслуживание, связанные с проблемами коррозии для страны, варьируются от 1 до 5% от ее валового внутреннего продукта. В 2013 году организация NACE International провела глобальное исследование экономических последствий коррозии. Его целью было показать, насколько важно интегрировать антикоррозийную технологию в системы управления. В опубликованном отчете затраты на коррозию оцениваются в 2,5 трлн. $, т.е. 3,4% ВВП, а это означает, что ежегодно страны во всем мире должны выделять в бюджет значительные суммы для борьбы с коррозионным процессом.

Оглавление

  1. Что такое коррозия?
  2. Химическая и электрохимическая коррозия
  3. Коррозия металлов и их пассивация
  4. Только металлы подвергаются коррозии?
  5. Антикоррозийные методы
  6. Экономические последствия коррозии в глобальном масштабе

Ржавчина

Ржавчина

Ржавчина — итог окисления металла, также общий термин для определения оксидов железа. В разговорной речи это слово применяется к красным оксидам, образующимся в ходе реакции железа с кислородом в присутствии воды или влажного воздуха. Есть и другие формы ржавчины, например, продукт, образующийся в ходе реакции железа с хлором при отсутствии кислорода. Такое вещество образуется, в частности, на арматуре, используемой в подводных бетонных столбах, и называется зелёной ржавчиной. Несколько видов коррозии различимы зрительно или с помощью спектроскопии, они образуются при разных внешних условиях. Ржавчина состоит из гидратированного оксида железа(III) Fe2O3·nH2O и метагидроксида железа, Fe(OH)3). При наличии кислорода, воды и достаточного времени любая масса железа в конечном итоге полностью преобразуется в ржавчину и разрушается. Ржавая поверхность не создаёт защиты для нижележащего железа, в отличие от патины, образующейся на медной поверхности.

Ржавчиной, как правило, называют продукт коррозии только железа и его сплавов, таких как сталь, хотя многие другие металлы тоже подвергаются коррозии.

Химические реакции

Причины ржавления

Если железо, содержащее какие-либо добавки и примеси (например, углерод), находится в контакте с водой, кислородом или другим сильным окислителем и/или кислотой, то оно начинает ржаветь. Если при этом присутствует соль, например, имеется контакт с солёной водой, коррозия происходит быстрее в результате электрохимических реакций. Чистое железо относительно устойчиво к воздействию чистой воды и сухого кислорода. Как и у других металлов, например, у алюминия, плотно приставшее оксидное покрытие на железе (слой пассивации) защищает основную массу железа от дальнейшего окисления. Превращение же пассивирующего слоя оксида железа в ржавчину является результатом комбинированного действия двух реагентов, как правило, кислорода и воды. Другими разрушающими факторами являются диоксид серы и углекислый газ в воде. В этих агрессивных условиях образуются различные виды гидроксида железа. В отличие от оксидов железа, гидроксиды не защищают основную массу металла. Поскольку гидроксид формируется и отслаивается от поверхности, воздействию подвергается следующий слой железа, и процесс коррозии продолжается до тех пор, пока всё железо не будет уничтожено, или в системе закончится весь кислород, вода, диоксид углерода или диоксид серы.

Происходящие реакции

Ржавление железа — это электрохимический процесс, который начинается с переноса электронов от железа к кислороду. Скорость коррозии зависит от количества имеющейся воды, и ускоряется электролитами, о чём свидетельствуют последствия применения дорожной соли на коррозию автомобилей. Ключевой реакцией является восстановление кислорода:

O2 + 4 e − + 2 H2O → 4 OH −

Поскольку при этом образуются гидроксид-анионы, этот процесс сильно зависит от присутствия кислоты. Действительно, коррозия большинства металлов кислородом ускоряется при понижении pH. Обеспечение электронов для вышеприведённой реакции происходит при окисления железа, которое может быть описано следующим образом:

Следующая окислительно-восстановительная реакция происходит в присутствии воды и имеет решающее значение для формирования ржавчины:

4 Fe 2+ + O2 → 4 Fe 3+ + 2 O 2−

Кроме того, следующие многоступенчатые кислотно-щелочные реакции влияют на ход формирования ржавчины:

Fe 2+ + 2 H2O ⇌ Fe(OH)2 + 2 H + Fe 3+ + 3 H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3 H +

что приводит к следующим реакциям поддержания баланса дегидратации:

Из приведённых выше уравнений видно, что формирование продуктов коррозии обусловлено наличием воды и кислорода. С ограничением растворённого кислорода на передний план выдвигаются железо(II)-содержащие материалы, в том числе FeO и чёрный магнит (Fe3O4). Высокая концентрация кислорода благоприятна для материалов с трёхвалентным железом, с номинальной формулой Fe(OH)3-xOx/2. Характер коррозии меняется со временем, отражая медленные скорости реакций твёрдых тел.

Кроме того, эти сложные процессы зависят от присутствия других ионов, таких как Ca 2+ , которые служат в качестве электролита, и таким образом, ускоряют образование ржавчины, или в сочетании с гидроксидами и оксидами железа образуют различные осадки вида Ca-Fe-O-OH.

Более того, цвет ржавчины можно использовать для проверки наличия ионов Fe2+, которые меняют цвет ржавчины с жёлтого на синий.

Предотвращение ржавления

Ржавчина является проницаемой для воздуха и воды, поэтому внутрилежащее железо продолжает разъедаться. Предотвращение ржавчины, следовательно, требует покрытия, которое исключает образование ржавчины. На поверхности нержавеющей стали образуется пассивирующий слой оксида хрома(III). Подобное проявление пассивации происходит с магнием, титаном, цинком, оксидом цинка, алюминием, полианилином и другими электропроводящими полимерами.

Гальванизация

Хорошим подходом к предотвращению ржавчины является метод гальванизации, который обычно заключается в нанесении на защищаемый объект слоя цинка либо методом горячего цинкования, либо методом гальванотехники. Цинк традиционно используется, потому что он достаточно дёшев, обладает хорошей адгезией к стали и обеспечивает катодную защиту на стальную поверхность в случае повреждения цинкового слоя. В более агрессивных средах (таких, как солёная вода), предпочтительнее кадмий. Гальванизация часто не попадает на швы, отверстия и стыки, через которые наносилось покрытие. В этих случаях покрытие обеспечивает катодную защиту металла, где оно выступает в роли гальванического анода, на который прежде всего и воздействует коррозия. В более современные покрытия добавляют алюминий, новый материал называется цинк-алюм. Алюминий в покрытии мигрирует, покрывая царапины и, таким образом, обеспечивая более длительную защиту. Этот метод основан на применении оксидов алюминия и цинка, защищающих царапины на поверхности, в отличие от процесса оксидизации, как в случае применения гальванического анода. В некоторых случаях при очень агрессивных средах или длительных сроках эксплуатации применяются одновременно и гальванизация цинком, и другие защитные покрытия, чтобы обеспечить надёжную защиту от коррозии.

Катодная защита

Катодная защита является методом, используемым для предотвращения коррозии в скрытых под землёй или под водой структурах путём подачи электрического заряда, который подавляет электрохимические реакции. Если её правильно применять, коррозия может быть остановлена полностью. В своей простейшей форме это достигается путём соединения защищаемого объекта с протекторным анодом, в результате чего на поверхности железа или стали происходит только катодный процесс. Протекторный анод должен быть сделан из металла с более отрицательным электродным потенциалом, чем железо или сталь, обычно это цинк, алюминий или магний.

Лакокрасочные и другие защитные покрытия

От ржавчины можно предохранять с помощью лакокрасочных и других защитных покрытий, которые изолируют железо из окружающей среды. Большие поверхности, поделённые на секции, как например, корпуса судов и современных автомобилей, часто покрывают продуктами на основе воска. Такие средства обработки содержат также ингибиторы коррозии. Покрытие стальной арматуры бетоном (железобетон) обеспечивает некоторую защиту стали в среде с высоким рН. Однако коррозия стали в бетоне всё ещё является проблемой.

Покрытие слоем металла

  • Оцинковка (оцинкованное железо/сталь): железо или сталь покрываются слоем цинка. Может использоваться метод горячего цинкования или метод цинкового дутья.
  • Лужение: мягкая листовая сталь покрывается слоем олова. В настоящее время практически не используется из-за высокой стоимости олова.
  • Хромирование: тонкий слой хрома наносится электролитическим способом на сталь, обеспечивая как защиту от коррозии, так и яркий, полированный внешний вид. Часто используется в блестящих компонентах велосипедов, мотоциклов и автомобилей.

Воронение

Воронение — это способ, который может обеспечить ограниченную устойчивость к коррозии для мелких предметов из стали, таких как огнестрельное оружие и др. Способ состоит в получении на поверхности углеродистой или низколегированной стали или чугуна слоя окислов железа толщиной 1-10 мкм. Для придания блеска, а также для улучшения защитных свойств окисной плёнки, её пропитывают минеральным или растительным маслом.

Снижение влажности

Ржавчины можно избежать, снижая влажность окружающего железо воздуха. Этого можно добиться, например, с помощью силикагеля.

Ингибиторы

Ингибиторы коррозии, как, например, газообразные или летучие ингибиторы, можно использовать для предотвращения коррозии в закрытых системах. Некоторые ингибиторы коррозии чрезвычайно ядовиты. Одним из лучших ингибиторов выступают соли технециевой кислоты.

Экономический эффект

Ржавчина вызывает деградацию изделий и конструкций, изготовленных из материалов на основе железа. Поскольку ржавчина имеет гораздо больший объём, чем исходное железо, её нарост ведёт к быстрому разрушению конструкции, усиливая коррозию на прилегающих к нему участках — явление, называемое поеданием ржавчиной. Это явление стало причиной разрушения моста через реку Мианус (штат Коннектикут, США) в 1983 году, когда подшипники подъёмного механизма полностью проржавели изнутри. В результате этот механизм зацепил за угол одной из дорожных плит и сдвинул её с опор. Ржавчина была также главной причиной разрушения Серебряного моста в Западной Вирджинии в 1967 году, когда стальной висячий мост рухнул меньше, чем за минуту. Погибли 46 водителей и пассажиров, находившихся в то время на мосту.

Мост Кинзу после разрушения.

Мост Кинзу в штате Пенсильвания был снесён смерчем в 2003 году в значительной степени потому, что центральные опорные болты, соединяющие сооружение с землёй, проржавели, из-за чего мост держался лишь под действием силы тяжести.

Кроме того, коррозия покрытых бетоном стали и железа может вызвать раскалывание бетона, что создает серьёзные конструкторские трудности. Это один из наиболее распространённых отказов железобетонных мостов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *