Korozyona karşı korunma yöntemleri. Metallerin korozyonu Korozyona karşı korunma yöntemleri. Ana korozyon işlemleri türleri

Metallerin ve alaşımların korozyona karşı korunmasının temel koşulu korozyon oranının azaltılmasıdır. Çeşitli koruma yöntemleri kullanılarak korozyon oranı azaltılabilir. metal yapılar korozyondan. Başlıcaları şunlardır:

1 Koruyucu kaplamalar.

2 Aşındırıcı aktiviteyi azaltmak için aşındırıcı ortamların işlenmesi (özellikle sabit hacimde aşındırıcı ortamlarla).

3 Elektrokimyasal koruma.

4 Korozyon direnci arttırılmış yeni yapı malzemelerinin geliştirilmesi ve üretilmesi.

5 Bir dizi yapıda metalden kimyasal olarak dirençli malzemelere geçiş (yüksek moleküllü plastik malzemeler, cam, seramik vb.).

6 Metal yapı ve parçaların rasyonel tasarımı ve çalışması.

1. Koruyucu kaplamalar

Koruyucu kaplama sürekli olmalı, tüm yüzeye eşit şekilde dağılmalı ve su geçirmez olmalıdır. çevre, metale yapışması (yapışma mukavemeti) yüksek, sert ve aşınmaya dayanıklı olmalıdır. Isıl genleşme katsayısı, korunan ürünün metalinin ısıl genleşme katsayısına yakın olmalıdır.

Koruyucu kaplamaların sınıflandırılması Şekil 1'de sunulmaktadır. 43

Koruyucu kaplamalar

İnorganikOrganikKatotAnodik

Şekil 43 - Koruyucu kaplamalar için sınıflandırma şeması

1.1 Metal kaplamalar

Koruyucu metal kaplamaların uygulanması korozyonla mücadelede en yaygın yöntemlerden biridir. Bu kaplamalar yalnızca korozyona karşı koruma sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüzeylerine bir takım değerli fiziksel ve mekanik özellikler de kazandırır: sertlik, aşınma direnci, elektrik iletkenliği, lehimlenebilirlik, yansıtıcılık, dekoratif kaplamalı vb. ürünler sağlayın.

Koruyucu etki yöntemine göre metal kaplamalar katodik ve anodik olarak ayrılır.

Katot kaplamalar, üzerine yerleştirildikleri metalin potansiyeline kıyasla daha pozitif, anodik kaplamalar ise daha fazla elektronegatif elektrot potansiyeline sahiptir. Yani örneğin çelik üzerinde biriken bakır, nikel, gümüş, altın katot kaplamalardır ve aynı çeliğe göre çinko ve kadmiyum anodik kaplamalardır.

Kaplama tipinin sadece metallerin doğasına değil aynı zamanda aşındırıcı ortamın bileşimine de bağlı olduğu unutulmamalıdır. İnorganik asit ve tuz çözeltilerindeki demir ile ilgili olarak kalay, katot kaplama rolünü oynar ve bazı organik asitlerde (konserve gıda) anot görevi görür. Normal şartlarda katodik kaplamalar ürünün metalini mekanik olarak koruyarak ortamdan izole eder. Katot kaplamalar için temel gereksinim gözeneksizdir. Aksi takdirde, ürün bir elektrolite daldırıldığında veya yüzeyinde ince bir nem filmi yoğunlaştığında, ana metalin açıkta kalan (gözenekler veya çatlaklar içindeki) alanları anot haline gelir ve kaplama yüzeyi katot haline gelir. Süreksizliklerin olduğu yerlerde, kaplamanın altına yayılabilen ana metalin korozyonu başlayacaktır (Şekil 44 a).

Şekil 11 Gözenekli katot (a) ve anodik (b) kaplamalı demirin korozyon şeması

Anodik kaplamalar ürünün metalini yalnızca mekanik olarak değil, esas olarak elektrokimyasal olarak da korur. Ortaya çıkan galvanik hücrede, kaplama metali anot haline gelerek korozyona uğrar ve ana metalin açıkta kalan (gözeneklerdeki) alanları katot görevi görür ve kaplamanın korunan metal ile elektriksel teması korunduğu sürece tahrip olmaz. muhafaza edilir ve sistemden yeterli akım geçer (Şekil 4b). Bu nedenle anodik kaplamaların gözeneklilik derecesi, katodik kaplamaların aksine önemli bir rol oynamaz.

Bazı durumlarda katodik kaplamalar uygulanırken elektrokimyasal koruma meydana gelebilir. Bu, kaplama metalinin ürüne göre etkili bir katot olması ve ana metalin pasifleşmeye yatkın olması durumunda meydana gelir. Ortaya çıkan anodik polarizasyon, ana metalin korunmasız (gözeneklerdeki) alanlarını pasifleştirir ve bunların yok edilmesini zorlaştırır. Bu tür anodik elektrokimyasal koruma, sülfürik asit çözeltilerindeki 12Х13 ve 12Х18Н9Т çelikleri üzerindeki bakır kaplamalar için ortaya çıkar.

Koruyucu metal kaplamaların uygulanmasının ana yöntemi galvaniktir. Termal difüzyon ve mekanotermal yöntemler, püskürtme yoluyla metalizasyon ve eriyik içine daldırma yöntemleri de kullanılmaktadır. Yöntemlerin her birini daha ayrıntılı olarak inceleyelim.

1.2 Galvanik kaplamalar.

Koruyucu metal kaplamaların galvanik biriktirme yöntemi endüstride çok yaygın hale gelmiştir. Diğer metal kaplama uygulama yöntemleriyle karşılaştırıldığında, bir takım ciddi avantajlara sahiptir: yüksek verimlilik (metalin korozyondan korunması çok ince kaplamalarla sağlanır), aynı metalden farklı kaplamalar elde etme yeteneği Mekanik özellikler, prosesin kolay kontrol edilebilirliği (elektrolitin bileşimini ve elektroliz modunu değiştirerek metal birikintilerinin kalınlığını ve özelliklerini düzenlemek), yüksek sıcaklıklar kullanılmadan çeşitli bileşimlerde alaşımlar elde etme yeteneği, ana metale iyi yapışma, vesaire.

Galvanik yöntemin dezavantajı, karmaşık profilli ürünlerdeki kaplamanın eşit olmayan kalınlığıdır.

Metallerin elektrokimyasal biriktirilmesi doğru akım galvanik banyosunda gerçekleştirilir (Şekil 45). Metal kaplanacak ürün katoda asılır. Anot olarak, biriken metalden (çözünür anotlar) veya elektrolitte çözünmeyen bir malzemeden (çözünmeyen anotlar) yapılmış plakalar kullanılır.

Elektrolitin önemli bir bileşeni katotta biriken metal iyonudur. Elektrolitin bileşimi ayrıca elektriksel iletkenliğini artıran, anodik işlemin seyrini düzenleyen, sabit bir pH sağlayan, katodik işlemin polarizasyonunu artıran yüzey aktif maddeler, parlatıcı ve tesviye katkı maddeleri vb. maddeleri de içerebilir.

Şekil 5 Metallerin elektrokaplaması için galvanik banyo:

1 – gövde; 2 – havalandırma kasası; 3 – ısıtma bobini; 4 – izolatörler; 5 – anot çubukları; 6 – katot çubukları; 7 – basınçlı havayla karıştırmak için fıskiye

Boşaltılan metal iyonunun çözelti içinde bulunduğu forma bağlı olarak, tüm elektrolitler karmaşık ve basit olarak ikiye ayrılır. Katotta karmaşık iyonların deşarjı, basit iyonların deşarjından daha yüksek bir aşırı gerilimde meydana gelir. Bu nedenle karmaşık elektrolitlerden elde edilen tortular daha ince taneli ve kalınlık bakımından tekdüzedir. Ancak bu elektrolitler daha düşük metal akım çıkışına ve daha düşük çalışma akımı yoğunluğuna sahiptir; Performans açısından, metal iyonunun basit hidratlanmış iyonlar formunda olduğu basit elektrolitlerden daha düşüktürler.

Galvanik banyodaki bir ürünün yüzeyi üzerindeki akımın dağılımı hiçbir zaman tekdüze değildir. Bu, farklı biriktirme oranlarına ve dolayısıyla katodun ayrı alanlarında farklı kaplama kalınlıklarına yol açar. Karmaşık profilli ürünlerde, kaplamanın koruyucu özelliklerini olumsuz yönde etkileyen, kalınlıkta özellikle güçlü bir değişiklik gözlemlenir. Kaplamanın kalınlığının tek biçimliliği, elektrolitin elektriksel iletkenliğinin artmasıyla, akım yoğunluğunun artmasıyla polarizasyonun artmasıyla, akım yoğunluğunun artmasıyla metalin akım veriminin azalmasıyla ve metalin akım veriminin azalmasıyla iyileşir. katot ile anot arasındaki mesafenin artması.

Galvanik banyonun kabartma yüzey üzerinde eşit kalınlıkta kaplamalar üretme kabiliyetine dağılma kabiliyeti denir. Karmaşık elektrolitler en büyük enerji tüketen özelliğe sahiptir.

Ürünleri korozyondan korumak için birçok metalin galvanik biriktirilmesi kullanılır: çinko, kadmiyum, nikel, krom, kalay, kurşun, altın, gümüş vb. Elektrolitik alaşımlar da kullanılır, örneğin Cu – Zn, Cu – Sn, Sn – İki ve çok katmanlı kaplamalar.

Çinko ve kadmiyum içeren anodik kaplamalar, demirli metalleri korozyondan en etkili şekilde (elektrokimyasal ve mekanik olarak) korur.

Çinko kaplamalar makine parçalarını, boru hatlarını ve çelik sacları korozyondan korumak için kullanılır. Çinko ucuz ve erişilebilir bir metaldir. Ana ürünü mekanik ve elektrokimyasal yöntemlerle korur, çünkü gözeneklerin veya çıplak noktaların varlığında çinko yok edilir ve çelik taban paslanmaz.

Çinko kaplamalar baskın bir konuma sahiptir. Tüm çelik parçaların yaklaşık %20'si çinko kullanılarak korozyona karşı korunmaktadır ve dünyada üretilen çinkonun yaklaşık %50'si galvanik kaplamalara harcanmaktadır.

Son yıllarda çinko bazlı alaşımlardan koruyucu galvanik kaplamaların oluşturulması üzerine çalışmalar geliştirildi: Zn – Ni (%8 – 12 Ni), Zn – Fe, Zn – Co (%0,6 – 0,8 Co). Aynı zamanda kaplamanın korozyon direncini 2-3 kat arttırmak mümkündür.

Korozyonun doğasına ve oluştuğu koşullara bağlı olarak çeşitli koruma yöntemleri kullanılmaktadır. Bir yöntemin veya diğerinin seçimi, belirli bir durumda etkinliği ve ekonomik fizibilitesi ile belirlenir. Herhangi bir koruma yöntemi, korozyon sürecinin gidişatını değiştirir, hızını azaltır veya tamamen durdurur. Korozyon sürecini en iyi şekilde karakterize eden korozyon diyagramları, aynı zamanda koruma koşulları altında gözlemlenen süreç sürecindeki değişiklikleri de yansıtmalıdır. Bu nedenle metalleri korozyondan korumanın olası yollarını geliştirirken korozyon diyagramları kullanılabilir. Belirli bir yöntemin temel özelliklerini açıklığa kavuşturmak için temel oluştururlar. Bu tür diyagramlar, her bir reaksiyonun yoğunluğu ve potansiyeli arasında doğrusal bir ilişki olduğunu varsayar. Bu basitleştirmenin çoğu yöntemin özelliklerinin niteliksel değerlendirmesi için oldukça kabul edilebilir olduğu ortaya çıktı.

Korumanın etkinliği frenleme katsayısıyla mı ifade ediliyor? veya koruma derecesi Z. Frenleme katsayısı uygulama sonucunda korozyon oranının kaç kat azaldığını gösterir. Bu method koruma, nerede ve korumadan önce ve sonra korozyon oranıdır. Koruma derecesi, bu yöntem kullanılarak korozyonun ne kadar tamamen bastırıldığını gösterir:

korozyon kimyasal metal koruma

Polarizasyon akımının etkisi altında bir metalin elektrokimyasal özelliklerinde meydana gelen değişikliklere dayanan tüm koruma yöntemlerinden en yaygın olanı, metallere katodik polarizasyon uygulanarak korunmasıdır (katodik koruma). Metal potansiyeli daha elektronegatif değerlere doğru kaydığında (sabit korozyon potansiyelinin değeriyle karşılaştırıldığında), katodik reaksiyonun hızı artar ve anodik reaksiyonun hızı azalır. Durağan bir potansiyelde eşitlik gözlenirse, daha negatif bir değerde bu eşitlik ihlal edilir: üstelik.

Metal koruması katodik polarizasyon metal yapıların yeraltı (toprak) ve deniz korozyonu koşulları altında ve ayrıca metaller agresif kimyasal ortamlarla temas ettiğinde direncini arttırmak için kullanılır. Aşındırıcı ortamın yeterli elektrik iletkenliğine ve voltaj kayıplarına (koruyucu akımın akışıyla ilişkili) sahip olduğu ve dolayısıyla enerji tüketiminin nispeten küçük olduğu durumlarda ekonomik olarak haklıdır. Korunan metalin katodik polarizasyonu, ya bir akım uygulanarak elde edilir. dış kaynak(katodik koruma) veya daha az asil bir metalle (genellikle alüminyum, magnezyum, çinko ve bunların alaşımları kullanılır) makrogalvanik bir çift oluşturarak. Burada anot görevi görür ve elektrik akım sisteminde gerekli kuvveti (koruyucu koruma) oluşturmaya yetecek hızda çözünür. Kurban korumasındaki çözünebilir anot genellikle "kurban anot" olarak adlandırılır.

Katodik koruma genellikle demirli metallerin korunmasıyla ilişkilidir, çünkü boru hatları, kazık temeller, iskeleler, üst geçitler, gemiler vb. gibi yeraltında çalışan ve suya batırıldığında nesnelerin büyük çoğunluğu bunlardan yapılmıştır. Sarf malzemesi olarak Tüm Magnezyumdaki anot koruyucular dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tipik olarak %6 alüminyum, %3 çinko ve %0,2 manganez içeren alaşımlar formunda kullanılır; bu katkı maddeleri metalin çözünme hızını azaltan filmlerin oluşumunu engeller. Koruyucu akımın çıkışı her zaman% 100'den azdır, çünkü magnezyum paslanır ve üzerinde hidrojen açığa çıkar. %5 çinko ile alaşımlanmış alüminyum da kullanılır, ancak alaşım için demir ile potansiyel farkı, magnezyum alaşımına göre önemli ölçüde daha azdır. Anotlarda malzeme seçimi uygun alaşımlama ile çinkoda yaygın olan demir kirliliğine bağlı film oluşumunun önlenmesi şartıyla koruma amaçlı da kullanılan çinko metali için potansiyel farkına yakındır. zor görev. Topraklarda veya diğer düşük iletkenlikli ortamlarda, büyük bir potansiyel farkı gereklidir çünkü düşüş IR elektrotlar arasındaki potansiyel farkı çok büyüktür, yüksek iletkenliğe sahip ortamlarda ise kullanımı daha ekonomik olan küçük bir potansiyel farkı mümkündür. Önemli değişkenler elektrotların konumu, ortamın enerji tüketebilme yeteneğidir. korunan yüzeyin tüm alanlarında aynı akım yoğunluğunu sağlama yeteneğinin yanı sıra elektrotların polarizasyon özellikleri. Eğer elektrotlar herhangi bir nedenle kabul edilemez olan, örneğin anotlara karşı agresif olan bir toprağa batırılırsa, bu durumda genellikle anotların, dolgu adı verilen nötr gözenekli iletken malzemeden oluşan bir yatakla çevrelenmesi uygulanır.

Uygulamada katodik koruma nadiren ek önlemler alınmadan kullanılır. Tam koruma için gereken akım genellikle aşırı yüksektir ve bunu sağlamak için gereken maliyetli elektrik tesisatlarına ek olarak, bu akımın çoğu zaman aşırı alkalileşme gibi zararlı yan etkilere neden olacağı da unutulmamalıdır. Bu nedenle katodik koruma belirli kaplama türleriyle birlikte kullanılır. Gerekli olan akım küçüktür ve yalnızca metal yüzeyin açıkta kalan alanlarını korumaya yarar.

Anodik koruma. Bazı agresif ortamlarda birçok metal pasif durumdadır. Krom, nikel, titanyum, zirkonyum kolaylıkla pasif duruma geçer ve onu stabil bir şekilde korur. Çoğu zaman, pasifleşmeye daha az eğilimli bir metalin, daha kolay pasifleşen bir metalle alaşımlanması, oldukça iyi pasifleştirilmiş alaşımların oluşumuna yol açar. Bunun bir örneği, çeşitli paslanmaz ve asit dirençli çelikler olan, örneğin tatlı suya, atmosfere dayanıklı FeCr alaşımlarının çeşitleridir. Nitrik asit vesaire. Pasifliğin pratik kullanımı için, metalin ve ortamın özelliklerinin bir kombinasyonuna ihtiyaç vardır; bu kombinasyon, bölgede bulunan sabit potansiyelin değerini sağlar. Korozyona karşı koruma teknolojisinde pasifliğin bu şekilde kullanılması uzun zamandır bilinmektedir ve çok büyük bir etkiye sahiptir. pratik önemi Anodik korumanın kullanılması, örneğin çok agresif ortamlarda tavsiye edilir. kimyasal endüstri. Bir sıvı-gaz ​​arayüzü varsa, anodik korumanın gazlı bir ortamda metal yüzeye kadar uzanamayacağı, ancak bunun katodik koruma için de tipik olduğu akılda tutulmalıdır. Gaz fazı da agresifse veya huzursuz bir arayüz varsa, bu da sıvının sıçramasına ve arayüzün üzerindeki metal üzerine damlacıkların yerleşmesine neden olur, ürün duvarının belirli bir bölgede periyodik olarak ıslanması meydana gelirse, o zaman diğer yöntemler sorunu ortaya çıkar. Yüzeyi sabit bir sıvı seviyesinin üzerinde koruyacak şekilde yükseltilmesi gerekir.

Anodik koruma, basitçe sabit bir emk uygulanarak gerçekleştirilir. harici bir elektrik enerjisi kaynağından. Pozitif kutup korunan ürüne bağlanır ve nispeten küçük katotlar yüzeyinin yakınına yerleştirilir. Ürünün mümkün olduğu kadar düzgün anodik polarizasyonunu sağlayacak miktarda ve korunan yüzeyden belirli bir mesafede yerleştirilirler. Bu yöntem, yeterince büyükse ve anot potansiyelinin kaçınılmaz olarak eşit olmayan dağılımı, aktivasyonu veya yeniden pasivasyonu ile herhangi bir tehlike yoksa kullanılır; ötesine geçiyoruz.

Bu sayede titanyum veya zirkonyumdan üretilen ürünler sülfürik asitte korunabilmektedir. Pasifleştirme için öncelikle potansiyelin ötesine aktarılmasıyla ilişkili olan daha güçlü bir akımın geçmesi gerektiğini hatırlamanız gerekir. İlk dönem için ek bir enerji kaynağına sahip olmanız tavsiye edilir. Ayrıca, küçük boyutlarından dolayı akım yoğunluğu yüksek olan katotların daha büyük polarizasyonu da hesaba katılmalıdır. Bununla birlikte, eğer pasif durum bölgesi büyükse, o zaman katot potansiyelinde voltun onda birkaçı kadar bir değişiklik bile tehlike oluşturmaz.

Metalleri korozyondan koruma yöntemi olarak kaplamalar. Metallerin özelliklerindeki değişikliklere bağlı olarak korunması, yüzeylerinin özel işlenmesi veya alaşımlanmasıyla gerçekleştirilir. Korozyonu azaltmak için metal yüzeyin işlenmesi aşağıdaki yollardan biriyle gerçekleştirilir: metalin, zayıf çözünen bileşiklerinden (oksitler, fosfatlar, sülfatlar, tungstatlar veya bunların kombinasyonları) yüzey pasifleştirici filmlerle kaplanması, yağlayıcılardan koruyucu katmanlar oluşturulması , bitüm, boyalar, emayeler vb. P. ve bu özel koşullarda korunan metalden daha dayanıklı olan diğer metallerden kaplamalar (kalaylama, galvanizleme, bakır kaplama, nikel kaplama, krom kaplama, kurşun, rodyum kaplama vb.) uygulayarak.

Çoğu yüzey filminin koruyucu etkisi, metalin neden oldukları ortamdan mekanik izolasyonuna bağlanabilir. Yerel elementler teorisine göre bunların etkisi elektriksel direncin artması sonucu dikkate alınmalıdır.

Korozif ortamın özellikleri değiştirilerek korozyon hızı da azaltılabilir. Bu, ya ortamın uygun şekilde işlenmesiyle, bunun sonucunda agresifliğinin azaltılmasıyla ya da korozyon geciktiriciler veya inhibitörler olarak adlandırılan özel maddelerin küçük katkı maddelerinin aşındırıcı ortama eklenmesiyle elde edilir.

Çevrenin işlenmesi, bileşenlerinin, özellikle de aşındırıcı olanların konsantrasyonunu azaltan tüm yöntemleri içerir. Örneğin nötr tuzlu ortamlarda ve tatlı suda en agresif bileşenlerden biri oksijendir. Havasının alınması (kaynatma, damıtma, inert gazın köpürtülmesi) yoluyla uzaklaştırılır veya uygun reaktiflerle (sülfitler, hidrazin vb.) yağlanır. Oksijen konsantrasyonundaki bir azalma, indirgenmesinin sınırlayıcı akımını ve dolayısıyla metal korozyon hızını neredeyse doğrusal olarak azaltmalıdır. Ortamın agresifliği de alkalileştirildiğinde azalır, toplam tuz içeriği azalır ve daha agresif iyonlar daha az agresif iyonlarla değiştirilir. Kireç oluşumunu azaltmak için suyun korozyon önleyici arıtımında, iyon değiştirici reçinelerle saflaştırılması yaygın olarak kullanılır.

Korozyon inhibitörleri kullanım koşullarına bağlı olarak sıvı fazda ve buhar fazında veya uçucu olarak ayrılır. Sıvı fazdaki inhibitörler sırasıyla nötr, alkali ve asidik ortamlardaki korozyon inhibitörlerine ayrılır. Anyonik inorganik maddeler çoğunlukla nötr çözeltiler için inhibitör olarak kullanılır. Önleyici etkileri, görünüşe göre, ya metal yüzeyinin oksidasyonu (nitritler, kromatlar) ya da metal, bu anyon ve muhtemelen oksijen (fosfatlar, hidrofosfatlar) arasında az çözünür bir bileşik filminin oluşumuyla ilişkilidir. Bu bağlamdaki istisna, önleyici etkisi esas olarak adsorpsiyon olgusuyla ilişkili olan benzoik asit tuzlarıdır. Nötr ortamlara yönelik tüm inhibitörler ağırlıklı olarak anodik reaksiyonu inhibe ederek sabit potansiyeli olumlu taraf. Bugüne kadar alkali çözeltilerde metal korozyonunun etkili önleyicilerini bulmak henüz mümkün olmamıştır. Yalnızca yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerin bir miktar engelleyici etkisi vardır.

Asit korozyonu önleyiciler olarak neredeyse tamamen nitrojen, kükürt veya oksijen içeren amino, imino, tiyo grupları ile karboksil, karbonil ve diğer bazı gruplar içeren organik maddeler kullanılır. En yaygın görüşe göre, asit korozyon inhibitörlerinin etkisi, bunların metal-asit ara yüzeyindeki adsorpsiyonuyla ilişkilidir. İnhibitörlerin adsorpsiyonu sonucunda katodik ve anodik süreçlerin inhibisyonu gözlenir ve korozyon hızı azalır.

Metalleri korozyondan koruma sorunu neredeyse kullanımlarının başlangıcında ortaya çıktı. İnsanlar katı yağlar, yağlar yardımıyla ve daha sonra diğer metallerle ve her şeyden önce düşük erime noktalı kalay (kalaylama) ile kaplayarak metalleri atmosferik etkilerden korumaya çalıştılar. Antik Yunan tarihçisi Herodot'un (M.Ö. 5. yüzyıl) eserlerinde demiri korozyondan korumak için kalay kullanımından bahsedilmektedir. Kimyagerlerin görevi, korozyon olgusunun özünü açıklığa kavuşturmak ve ilerlemesini önleyen veya yavaşlatan önlemler geliştirmekti ve hala da öyle. Metallerin korozyonu doğa kanunlarına uygun olarak meydana gelir ve bu nedenle tamamen ortadan kaldırılamaz, ancak yavaşlatılabilir. Kesinlikle koruma olarak sınıflandırılamayan metal korozyonunu azaltmanın bir yolu vardır - metalleri alaşımlamak, ör. alaşımların elde edilmesi. Örneğin günümüzde demire nikel, krom, kobalt vb. eklenerek çok sayıda paslanmaz çelik üretilmiştir. Bu tür çelikler aslında paslanmazlar ancak düşük oranda da olsa yüzeylerinde korozyon meydana gelir. Alaşım katkı maddeleri eklendiğinde korozyon direncinin aniden değiştiği ortaya çıktı. Atomik fraksiyonun 1/8'i miktarında bir alaşım katkı maddesinin eklenmesiyle demirin korozyona karşı direncinde keskin bir artışın gözlendiği bir kural oluşturulmuştur, yani. Her sekiz demir atomuna karşılık bir katkı atomu vardır. Bu atom oranıyla, katı çözeltinin kristal kafesinde sıralı düzenlemelerinin meydana geldiğine ve bunun da korozyonu zorlaştırdığına inanılmaktadır. Metalleri korozyondan korumanın en yaygın yollarından biri yüzeylerine koruyucu filmler uygulamaktır: vernik, boya, emaye ve diğer metaller. Boya ve vernik kaplamalara çok çeşitli insanlar erişebilir. Vernikler ve boyalar düşük gaz ve buhar geçirgenliğine, su itici özelliklere sahiptir ve bu nedenle atmosferde bulunan suyun, oksijenin ve agresif bileşenlerin metal yüzeyine erişimini engeller. Metal bir yüzeyin bir boya tabakasıyla kaplanması korozyonu ortadan kaldırmaz, yalnızca ona karşı bir bariyer görevi görür ve dolayısıyla yalnızca korozyonu engeller. Bu nedenle kaplamanın kalitesi önemlidir - katman kalınlığı, süreklilik (gözeneklilik), tekdüzelik, geçirgenlik, suda şişme yeteneği, yapışma mukavemeti. Kaplamanın kalitesi, yüzey hazırlığının titizliğine ve koruyucu tabakanın uygulanma yöntemine bağlıdır. Kaplanan metalin yüzeyinden kireç ve pas temizlenmelidir. Aksi takdirde kaplamanın metal yüzeye iyi yapışmasını engelleyeceklerdir. Düşük kalite kaplamalar genellikle artan gözeneklilik ile ilişkilendirilir. Çoğunlukla solventin buharlaşması ve kürleme ve yıkım ürünlerinin uzaklaştırılması sonucu koruyucu bir tabakanın oluşması sırasında (film yaşlanması sırasında) meydana gelir. Bu nedenle genellikle tek bir kalın tabaka değil, birkaç ince kaplama tabakası uygulanması tavsiye edilir. Çoğu durumda kaplamanın kalınlığının arttırılması, koruyucu tabakanın metale yapışmasının zayıflamasına yol açar. Hava boşlukları ve kabarcıklar büyük zarar verir. Kaplama işleminin kalitesi zayıf olduğunda oluşurlar. Suyla ıslanabilirliği azaltmak için boya ve vernik kaplamalar bazen mum bileşikleri veya organosilikon bileşikleri ile korunur. Vernikler ve boyalar atmosferik korozyona karşı koruma açısından en etkilidir. Çoğu durumda, toprakla temas ettiğinde koruyucu katmanların mekanik hasar görmesini önlemek zor olduğundan, yer altı yapılarını ve yapılarını korumak için uygun değildirler. Deneyimler, bu koşullar altında boya ve vernik kaplamaların servis ömrünün kısa olduğunu göstermektedir. Kömür katranından (bitüm) yapılmış kalın tabakalı kaplamaların kullanılmasının çok daha pratik olduğu ortaya çıktı.

Bazı durumlarda boya pigmentleri aynı zamanda korozyon önleyici olarak da görev yapar. Bu tür pigmentler arasında stronsiyum, kurşun ve çinko kromatlar (SrCrO 4, PbCrO 4, ZnCrO 4) bulunur.

Genellikle boya tabakasının altına bir astar tabakası uygulanır. Bileşiminde yer alan pigmentlerin aynı zamanda inhibitör özelliklere de sahip olması gerekir. Su, astar tabakasından geçerken pigmentin bir kısmını çözer ve daha az aşındırıcı hale gelir. Topraklar için önerilen pigmentler arasında kırmızı kurşun Pb3O4 en etkili pigment olarak kabul edilmektedir.

Astar yerine metal yüzey bazen fosfatlanır. Bunu yapmak için, ortofosforik asit H3PO4'ün kendisini içeren demir (III), manganez (II) veya çinko (II) ortofosfat çözeltileri, bir fırça veya püskürtücü ile temiz bir yüzeye uygulanır. Ülkemizde bu amaçla Fe(H 2 PO 4) 3 ve Mn(H 2 PO 4) 2 asit tuzları karışımının KNO 3 veya Cu(NO 3) 2 ilavesiyle% 3'lük bir çözeltisi kullanılmaktadır. hızlandırıcılar olarak. Fabrika koşullarında fosfatlama 97...99 0 C'de 30...90 dakika süreyle gerçekleştirilir. Fosfat kaplamanın oluşumuna, fosfatlama karışımında çözünen metal ve yüzeyinde kalan oksitler katkıda bulunur.

Çelik ürünlerin yüzeyinin fosfatlanması için birçok farklı preparat geliştirilmiştir. Çoğu manganez ve demir fosfat karışımlarından oluşur. Belki de en yaygın preparat majef'tir - manganez dihidrojen fosfatlar Mn(H2PO4)2, demir Fe(H2PO4)2 ve serbest fosforik asitten oluşan bir karışım. İlacın adı karışımın bileşenlerinin ilk harflerinden oluşur. İle dış görünüş Majef, manganez ve demir oranı 10:1 ile 15:1 arasında olan ince kristalli beyaz bir tozdur. %46...52 P2O5'ten oluşur; en az %14 Mn; %0,3…3,0 Fe. Majör ile fosfatlama yapılırken, çözeltisine bir çelik ürün yerleştirilir, yaklaşık 100 0 C'ye ısıtılır. Çözeltide demir, hidrojen salınımıyla yüzeyden çözünür ve yoğun, dayanıklı ve suda az çözünen gri renkli koruyucu bir tabaka oluşur. -Yüzeyde siyah manganez ve demir fosfatlar oluşur. Katman kalınlığı belirli bir değere ulaştığında demirin daha fazla çözünmesi durur. Fosfat filmi ürünün yüzeyini çökelmeye karşı korur ancak tuz çözeltilerine ve hatta zayıf asit çözeltilerine karşı çok etkili değildir. Bu nedenle, fosfat filmi yalnızca organik koruyucu ve dekoratif kaplamaların - vernikler, boyalar, reçineler - sonraki uygulamaları için bir astar görevi görebilir. Fosfatlama işlemi 40...60 dakika sürer. Fosfatlamayı hızlandırmak için çözeltiye 50...70 g/l çinko nitrat eklenir. Bu durumda fosfatlama süresi 10...12 kat kısalır.

İÇİNDE üretim koşulları Ayrıca elektrokimyasal bir yöntem de kullanırlar - ürünleri 4 A/dm2 akım yoğunluğunda ve 20 V voltajda ve 60...70 0 C sıcaklıkta bir çinko fosfat çözeltisi içinde alternatif akımla işlerler. Fosfat kaplamalar yüzeye sıkı bir şekilde yapışmış metal fosfatlardan oluşan bir ağ. Fosfat kaplamalar tek başına güvenilir korozyon koruması sağlamaz. Esas olarak boyama için bir temel olarak kullanılırlar ve boyanın metale iyi yapışmasını sağlarlar. Ayrıca fosfat tabakası çizik veya diğer kusurların oluşmasından kaynaklanan korozyon hasarını azaltır.

Metalleri korozyondan korumak için camsı ve porselen emayeler kullanılır - termal genleşme katsayısı kaplanan metallerinkine yakın olması gereken silikat kaplamalar. Emayeleme, ürünün yüzeyine sulu bir süspansiyon uygulanarak veya kuru toz haline getirilerek gerçekleştirilir. Temizlenen yüzeye ilk olarak astar kat sürülür ve fırında pişirilir. Daha sonra bir üst emaye tabakası uygulanır ve pişirme tekrarlanır. En yaygın vitreus emayeleri şeffaf veya sessizdir. Bileşenleri Si02 (ana kütle), B 2 O 3, Na 2 O, PbO'dur. Ek olarak yardımcı malzemeler de eklenir: organik safsızlıklar için oksitleyici maddeler, emayenin emaye yüzeyine yapışmasını destekleyen oksitler, opaklaştırıcılar ve boyalar. Emaye malzemesi, orijinal bileşenlerin eritilmesi, toz haline getirilmesi ve %6...10 kil eklenmesiyle elde edilir. Emaye kaplamalar öncelikle çeliğe uygulanır, aynı zamanda dökme demir, bakır, pirinç ve alüminyuma da uygulanır.

Emayeler, uzun süreli temaslarda bile su ve hava (gazlar) geçirmezliklerinden dolayı yüksek koruyucu özelliklere sahiptir. Onların önemli kalite Yüksek sıcaklıklarda yüksek direnç gösterir. Emaye kaplamaların ana dezavantajları mekanik ve termal şoklara karşı duyarlılığı içerir. Uzun süreli kullanımla, emaye kaplamaların yüzeyinde metale neme ve havaya erişim sağlayan ve bunun sonucunda korozyonun başladığı bir çatlak ağı görünebilir.

Çimento kaplamaları dökme demir ve çelik su borularını korozyondan korumak için kullanılır. Portland çimentosu ile çeliğin ısıl genleşme katsayıları birbirine yakın olduğundan ve çimentonun maliyeti de düşük olduğundan bu amaçlarla oldukça yaygın olarak kullanılmaktadır. Portland çimento kaplamalarının dezavantajı emaye kaplamalarla aynıdır - mekanik şoklara karşı yüksek hassasiyet.

Metalleri korozyondan korumanın yaygın bir yolu onları başka metallerden oluşan bir katmanla kaplamaktır. Kaplama metalleri yoğun bir oksit film ile kaplandıkları için düşük oranda korozyona uğrarlar. Kaplama tabakası çeşitli yöntemlerle uygulanır: erimiş metal banyosuna kısa süreli daldırma (sıcak kaplama), elektrolitlerin sulu çözeltilerinden elektrokaplama (elektrokaplama), püskürtme (metalizasyon), tozlarla işlemden geçirme yükselmiş sıcaklıközel bir tamburda (difüzyon kaplaması), bir gaz fazı reaksiyonu kullanılarak, örneğin 3CrCl2 + 2Fe -> 2FeCl3 + 3Cr (Fe ile alaşımlı).

Metal kaplamaların uygulanmasına yönelik başka yöntemler de vardır; örneğin, metalleri korumaya yönelik bir tür difüzyon yöntemi, ürünleri, uygulanan metallerin çözündüğü erimiş kalsiyum klorür CaCl2'ye batırmaktır.

Ürünlere metal kaplamaların kimyasal kaplanması üretimde yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrokaplama işlemi katalitik veya otokatalitiktir ve katalizör, ürünün yüzeyidir. Metalizasyon için kullanılan çözelti, biriktirilen metalin bir bileşiğini ve bir indirgeyici maddeyi içerir. Katalizör ürünün yüzeyi olduğundan, metalin salınması çözeltinin büyük kısmında değil, tam olarak üzerinde meydana gelir. Otokatalitik işlemlerde katalizör, bir yüzey üzerinde biriken bir metaldir. Artık kimyasal kaplama yöntemleri geliştirildi metal ürünleri nikel, kobalt, demir, paladyum, platin, bakır, altın, gümüş, rodyum, rutenyum ve bu metallere dayanan bazı alaşımlar. İndirgeyici maddeler olarak hipofosfit ve sodyum borohidrit, formaldehit ve hidrazin kullanılır. Doğal olarak kimyasal nikel kaplama herhangi bir metale koruyucu bir kaplama uygulayamaz. Çoğu zaman bakır ürünler buna maruz kalır.

Metal kaplamalar korozyona dayanıklı ve koruyucu olmak üzere iki gruba ayrılır. Örneğin demir bazlı alaşımların kaplanması için ilk grup nikel, gümüş, bakır, kurşun ve kromu içerir. Demire göre daha elektropozitiftirler, yani. Elektrokimyasal voltaj serisinde metaller demirin sağındadır. İkinci grupta çinko, kadmiyum ve alüminyum bulunur. Demirle ilgili olarak daha elektronegatiftirler, yani. gerilim serisinde demirin solundadır.

İÇİNDE Gündelik Yaşam insanlar en çok çinko ve kalay içeren demir kaplamalarla karşılaşırlar. Çinko kaplı saclara galvanizli demir, kalay kaplı saclara ise teneke denir. Birincisi büyük miktarlarda evlerin çatılarında kullanılırken, ikincisi teneke kutu yapımında kullanılıyor. Her ikisi de esas olarak bir demir levhanın ilgili metalin eriyiğinden çekilmesiyle elde edilir. Daha fazla dayanıklılık için, çelik ve gri dökme demirden yapılmış su boruları ve bağlantı parçaları genellikle erimiş metale daldırılarak galvanizlenir. Bu, soğuk sudaki servis ömrünü önemli ölçüde artırır. İlginç bir şekilde, sıcak ve ılık suda galvanizli boruların servis ömrü, galvanizsiz borulara göre daha kısa olabilir.

Testler, her iki tarafı kaplandığında 0,036 g/cm2'ye karşılık gelen 0,03 mm kaplama kalınlığına sahip galvanizli sacın ev çatılarında yaklaşık 8 yıl dayandığını göstermiştir. Endüstriyel bir ortamda (büyük şehirlerin atmosferinde) sadece dört yıl sürer. Hizmet ömründeki bu azalma, şehir havasında bulunan sülfürik asite maruz kalmayla ilişkilidir.

Çinko ve kalay kaplamalar (diğer metallerin yanı sıra) sürekliliği korurken demiri korozyondan korur. Kaplama katmanı hasar görürse (çatlaklar, çizikler), ürünün korozyonu, kaplamasız olduğundan daha yoğun bir şekilde meydana gelir. Bu, galvanik element demir - çinko ve demir - kalay'ın "çalışması" ile açıklanmaktadır. Çatlak ve çizikler nemle dolar ve çözeltiler oluşur. Çinko demirden daha elektronegatif olduğundan iyonları tercihen çözeltiye girecek ve geri kalan elektronlar daha elektropozitif demire akarak onu katot haline getirecek.

Hidrojen iyonları (su) demir katoda yaklaşacak ve elektronları kabul ederek deşarj olacaktır. Ortaya çıkan hidrojen atomları birleşerek bir H2 molekülü oluşturur. Böylece iyon akışları ayrılacak ve bu da elektrokimyasal işlemi kolaylaştıracaktır. Çinko kaplama çözünmeye (korozyona) maruz kalacak, demir ise şimdilik korunacaktır. Çinko elektrokimyasal olarak demiri korozyondan korur. Metal yapıları ve ekipmanları korozyondan korumaya yönelik sırt yöntemi bu prensibe dayanmaktadır.

Nem varlığında veya daha doğrusu bir elektrolit varlığında galvanik hücre çalışmaya başlayacaktır. İçinde daha fazla elektronegatif metal çözünecek ve yapı veya aparat katodik olarak korunacaktır. Koruma, daha elektronegatif bir metal olan anot tamamen çözünene kadar etkin kalacaktır.

Metallerin korozyona karşı katodik korunması fedakar korumaya çok benzer. Katodik korumanın fedakar korumanın bir modifikasyonu olduğunu söyleyebiliriz. Bu durumda geminin yapısı veya gövdesi doğru akım kaynağının katotuna bağlanarak çözünmeye karşı korunmuş olur.

Teneke levhada kusurlar varsa, korozyon süreci galvanizli demirden önemli ölçüde farklıdır. Kalay demirden daha elektropozitif olduğundan demir çözünür ve kalay katot haline gelir. Sonuç olarak, korozyon sırasında kalay tabakası korunur ve altındaki demir aktif olarak korozyona uğrar.

Kalayın metal yüzeyine (kalaylama) uygulanmasının Bronz Çağı'nda zaten ustalaştığına inanılmaktadır. Bu, kalayın düşük erime noktasıyla kolaylaştırıldı. Geçmişte, bakır ve pirinç mutfak eşyaları özellikle sıklıkla kalaylanırdı: lavabolar, kazanlar, sürahiler, semaverler vb. Kalay korozyonu ürünleri insanlar için zararsızdır, bu nedenle kalaylı mutfak eşyaları günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmıştır. 15. yüzyılda Birçok Avrupa ülkesinde (Almanya, Avusturya, Hollanda, İngiltere ve Fransa) kalaydan yapılmış sofra takımları yaygın olarak kullanılıyordu. Bohemya'nın cevher dağlarında teneke kaşık, fincan, sürahi ve tabakların 12. yüzyıl gibi erken bir tarihte yapılmaya başlandığı bilgisi var.

Saklama kapları yapımında hala büyük miktarlarda kalaylı demir kullanılıyor Gıda Ürünleri(kutular). Ancak son yıllarda alüminyum folyo bu amaçla giderek daha fazla kullanılmaya başlandı. Yiyecekleri saklamak için çinko ve galvanizli demirden yapılmış kaplar önerilmez. Çinko metali yoğun bir oksit filmi ile kaplanmış olmasına rağmen yine de çözünmeye maruz kalır. Çinko bileşikleri nispeten az toksik olmasına rağmen büyük miktarlarda zararlı etkilere sahip olabilirler.

Modern teknoloji, çeşitli metal ve alaşımlardan yapılmış parça ve yapıları içerir. Temas halindeyseler ve bir elektrolit çözeltisine (deniz suyu, herhangi bir tuz, asit ve alkali çözeltisi) düşerlerse, galvanik bir hücre oluşturulabilir. Ne kadar elektronegatif metal anot olursa, o kadar elektropozitif metal de katot olur. Akım oluşumuna daha elektronegatif metalin çözünmesi (korozyon) eşlik edecektir. Temas eden metallerin elektrokimyasal potansiyelleri arasındaki fark ne kadar büyük olursa, korozyon hızı da o kadar büyük olur.

İnhibitörlerin kullanımı bunlardan biridir. etkili yollarçeşitli agresif ortamlarda (atmosfer, deniz suyu, soğutucular ve tuzlu solüsyonlar oksidatif koşullar altında vb.). İnhibitörler, küçük miktarlarda kimyasal süreçleri yavaşlatabilen veya durdurabilen maddelerdir. İnhibitörler, reaksiyon ara ürünleri veya kimyasal dönüşümlerin meydana geldiği aktif bölgeler ile etkileşime girer. Her kimyasal reaksiyon grubu için çok spesifiktirler. Metal korozyonu, inhibitörlere duyarlı kimyasal reaksiyon türlerinden sadece bir tanesidir. Modern kavramlara göre, inhibitörlerin koruyucu etkisi, metallerin yüzeyindeki adsorpsiyonları ve anodik ve katodik süreçlerin engellenmesiyle ilişkilidir.

İlk inhibitörler deneysel olarak tesadüfen bulundu ve çoğu zaman bir klan sırrı haline geldi. Şamlı ustaların, kireç ve pası gidermek için bira mayası, un ve nişasta ilavesiyle sülfürik asit çözeltilerini kullandıkları biliniyor. Bu safsızlıklar ilk inhibitörler arasındaydı. Asidin silah metali üzerinde etkili olmasına izin vermediler, bunun sonucunda yalnızca kireç ve pas çözüldü.

İnhibitörler Rusya'da uzun süredir farkında olmadan kullanılmaktadır. Pasla mücadele için Ural silah ustaları, un kepeğinin eklendiği sülfürik asit çözeltileri olan "turşu çorbaları" hazırladılar. Metallerin atmosferik korozyonunun en basit önleyicilerinden biri sodyum nitrit NaNO2'dir. Konsantre sulu çözeltilerin yanı sıra gliserin, hidroksietilselüloz veya karboksimetilselüloz ile koyulaştırılmış çözeltiler şeklinde kullanılır. Sodyum nitrit, çelik ve dökme demir ürünlerini korumak için kullanılır. İlki için kullanılır. %25 sulu çözeltiler ve ikincisi için - %40. İşlemden sonra (genellikle solüsyonlara batırılarak) ürünler parafin kağıdına sarılır. Kalınlaştırılmış çözümler en iyi etkiye sahiptir. Yoğunlaştırılmış çözeltilerle işlenen ürünlerin raf ömrü, sulu çözeltilere göre 3...4 kat artar.

1980 verilerine göre bilim tarafından bilinen korozyon önleyicilerin sayısı 5 bini geçmiştir. 1 ton önleyicinin verdiği sanılmaktadır. ulusal ekonomi yaklaşık 5.000 ruble tasarruf.

Korozyonla mücadele çalışmaları ulusal ekonomik açıdan son derece önemlidir. Burası güç ve yeteneklerin uygulanması için çok verimli bir alandır.

Çelik endüstrisinin gelişimi, metal ürünlerin tahribatını önlemenin yol ve araçlarının araştırılmasıyla ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Korozyona karşı koruma ve yeni tekniklerin geliştirilmesi, metal ve ondan yapılan ürünlerin teknolojik üretim zincirinde sürekli bir süreçtir. Demir içeren ürünler çeşitli fiziko-kimyasalların etkisi altında kullanılamaz hale gelir dış faktörlerçevre. Bu sonuçları hidratlı demir kalıntıları yani pas şeklinde görüyoruz.

Metallerin korozyondan korunmasına yönelik yöntemler, ürünlerin çalışma koşullarına bağlı olarak seçilir. Bu nedenle öne çıkıyor:

• Atmosfer olaylarıyla ilişkili korozyon. Bu, bir metalin oksijen veya hidrojen depolarizasyonunun yıkıcı bir sürecidir. Bu, nemli hava ortamının ve diğer agresif faktörlerin ve safsızlıkların (sıcaklık, kimyasal safsızlıkların varlığı vb.) etkisi altında kristal moleküler kafesin tahrip olmasına yol açar.
• Suda, özellikle de deniz suyunda korozyon.İçinde tuz ve mikroorganizmaların içeriği nedeniyle süreç daha hızlı ilerler.
• Toprakta meydana gelen tahribat süreçleri. Toprak korozyonu oldukça karmaşık bir metal hasarı şeklidir. Bunların çoğu toprağın bileşimine, neme, ısınmaya ve diğer faktörlere bağlıdır. Ayrıca boru hatları gibi ürünler toprağın derinliklerine gömülür ve bu da teşhisi zorlaştırır. Ve korozyon sıklıkla tek tek parçaları noktasal olarak veya ülseratif damarlar şeklinde etkiler.

Korozyona karşı koruma türleri, korunan metal ürünün bulunacağı ortama bağlı olarak ayrı ayrı seçilir.

Tipik pas hasarı türleri

Çelik ve alaşımları koruma yöntemleri yalnızca korozyon türüne değil aynı zamanda tahribat türüne de bağlıdır:

• Pas, ürünün yüzeyini sürekli bir tabaka halinde veya ayrı alanlarda kaplar.
• Noktalar şeklinde görünür ve parçanın derinliklerine noktasal olarak nüfuz eder.
• Derin bir çatlak şeklinde metal moleküler kafesi yok eder.
• Alaşımlardan oluşan bir çelik üründe metallerden birinin tahribatı meydana gelir.
• Daha derin kapsamlı paslanma, yalnızca yüzeyin kademeli olarak hasar görmesi değil, aynı zamanda yapının daha derin katmanlarına da nüfuz etmesi durumunda meydana gelir.

İlgili makale: Metalde pas nasıl önlenir?

Hasar türleri birleştirilebilir. Bazen, özellikle çeliğin nokta tahribatı meydana geldiğinde bunların hemen belirlenmesi zordur. Korozyona karşı koruma yöntemleri, hasarın boyutunu belirlemek için özel teşhisleri içerir.

Elektrik akımı oluşturmadan kimyasal korozyon üretirler. Petrol ürünleri, alkol çözeltileri ve diğer agresif bileşenlerle temas ettiğinde, gaz emisyonları ve yüksek sıcaklığın eşlik ettiği kimyasal bir reaksiyon meydana gelir.

Galvanik korozyon, metal bir yüzeyin bir elektrolitle, özellikle çevreden gelen suyla temas etmesidir. Bu durumda metallerin difüzyonu meydana gelir. Elektrolitin etkisi altında oluşur elektrik alaşımın içerdiği metallerin elektronlarının değiştirilmesi ve hareketi meydana gelir. Yapı tahrip olur ve pas oluşur.

Çelik üretimi ve korozyona karşı koruma aynı madalyonun iki yüzüdür. Korozyon endüstriyel ve ticari binalarda büyük hasara neden olur. Köprüler, elektrik direkleri, bariyer yapıları gibi büyük ölçekli teknik yapıların olduğu durumlarda insan yapımı felaketlere de neden olabilir.

Metal korozyonu ve buna karşı korunma yöntemleri

Metal nasıl korunur? Metallere yönelik birçok korozyon yöntemi ve buna karşı korunmanın yolları vardır. Metali pastan korumak için endüstriyel yöntemler kullanılır. İÇİNDE yaşam koşullarıÇeşitli silikon emayeler, vernikler, boyalar ve polimer malzemeler kullanılmaktadır.

Sanayi

Demirin korozyondan korunması birkaç ana alana ayrılabilir. Korozyona karşı korunma yöntemleri:

• Pasivasyon. Çelik üretilirken diğer metaller de eklenir (krom, nikel, molibden, niyobyum ve diğerleri). Artmış olarak ayırt edilirler kalite özellikleri, refrakterlik, agresif ortamlara direnç vb. Sonuç olarak bir oksit filmi oluşur. Bu tür çeliklere alaşımlı denir.

• Diğer metallerle yüzey kaplama. Metalleri korozyondan korumak için çeşitli yöntemler kullanılır: elektrokaplama, erimiş bir bileşime daldırma, özel ekipman kullanılarak yüzeye uygulama. Sonuç olarak metal koruyucu bir film oluşur. Bu amaçlar için en çok krom, nikel, kobalt, alüminyum ve diğerleri kullanılır. Alaşımlar (bronz, pirinç) de kullanılır.

• Genellikle magnezyum alaşımlarından, çinko veya alüminyumdan yapılmış metal anotların, koruyucuların kullanımı. Elektrolit (su) ile temas sonucunda elektrokimyasal bir reaksiyon başlar. Koruyucu parçalanır ve çeliğin yüzeyinde koruyucu bir film oluşturur. Bu teknik, gemilerin ve açık deniz sondaj kulelerinin su altı kısımlarında kendini kanıtlamıştır.

İlgili makale: Alüminyum korozyonuyla mücadele etmenin yolları

• Asit aşındırma inhibitörleri. Metal üzerindeki çevresel etki düzeyini azaltan maddelerin kullanımı. Ürünlerin korunması ve depolanması için kullanılırlar. Ve ayrıca petrol rafineri endüstrisinde.

• Metallerin, bimetallerin (kaplama) korozyonu ve korunması. Bu, çeliğin başka bir metal veya kompozit bileşimden oluşan bir katmanla kaplanmasıdır. Basınç ve yüksek sıcaklıkların etkisi altında yüzeylerin difüzyonu ve bağlanması meydana gelir. Örneğin, bimetalden yapılmış iyi bilinen ısıtma radyatörleri.

Metal korozyonu ve buna karşı kullanılan korunma yöntemleri endüstriyel üretim, oldukça çeşitlidir, bunlar kimyasal koruma, cam emaye kaplama, emaye ürünlerdir. Çelik, 1000 derecenin üzerindeki yüksek sıcaklıklarda sertleşir.

Videoda: korozyona karşı koruma olarak metalin galvanizlenmesi.

Ev

Metalleri evde korozyondan korumak, her şeyden önce boya ve vernik üretimine yönelik kimyasallardır. Bileşimlerin koruyucu özellikleri çeşitli bileşenlerin birleştirilmesiyle elde edilir: silikon reçineleri, polimer malzemeler, inhibitörler, metal tozu ve talaşlar.

Yüzeyi pastan korumak için, özellikle eski yapıları boyamadan önce özel astarların veya pas dönüştürücünün kullanılması gerekir.

Ne tür dönüştürücüler var:

• Astarlar - yapışmayı, metale yapışmayı sağlar, boyamadan önce yüzeyi düzleştirir. Çoğu, korozyon sürecini önemli ölçüde yavaşlatan inhibitörler içerir. Astar katmanının ön uygulaması boyadan önemli ölçüde tasarruf sağlayabilir.
• Kimyasal bileşikler – demir oksidi diğer bileşiklere dönüştürür. Paslanmaya maruz kalmazlar. Bunlara stabilizatörler denir.
• Pası tuzlara dönüştüren bileşikler.
• Pası bağlayan ve kapatan, böylece nötralize eden reçineler ve yağlar.

Bu ürünler pas oluşum sürecini mümkün olduğu kadar yavaşlatan bileşenler içerir. Konvertörler metal boyası üreten üreticilerin ürün gamında yer almaktadır. Tutarlılık açısından farklılık gösterirler.

Astar ve boyayı aynı firmadan seçmek daha iyidir, böylece uyum sağlarlar. kimyasal bileşim. Öncelikle kompozisyonu uygulamak için hangi yöntemleri seçeceğinize karar vermelisiniz.

Metal için koruyucu boyalar

Metal boyalar, yüksek sıcaklıklarda kullanılabilen ısıya dayanıklı ve seksen dereceye kadar normal sıcaklıklara ayrılır. Aşağıdaki ana metal boya türleri kullanılır: alkid, akrilik, epoksi boyalar. Korozyona karşı özel boyalar mevcuttur. İki veya üç bileşenlidirler. Kullanmadan hemen önce karıştırılırlar.

Korozyon, çevre ile kimyasal veya fizikokimyasal etkileşimin bir sonucu olarak metallerin kendiliğinden tahrip olmasıdır. Genel olarak bu, metal veya seramik, ahşap veya polimer olsun, herhangi bir malzemenin yok edilmesidir.

Birbirine bağlı iki farklı metal, örneğin havadan gelen yoğuşmanın bağlantı noktalarına girmesi durumunda paslanabilir. Farklı metallerin farklı redoks potansiyelleri vardır ve metallerin birleştiği yerde aslında bir galvanik hücre oluşur. Bu durumda potansiyeli daha düşük olan metal çözünmeye, bu durumda paslanmaya başlar. Bu şu şekilde görünüyor: kaynak dikişleri, perçinlerin ve cıvataların çevresinde.

Bu tür korozyona karşı koruma sağlamak için örneğin galvanizleme kullanılır. Bir metal-çinko çiftinde çinkonun paslanması gerekir, ancak çinko paslandığında korozyon sürecini büyük ölçüde yavaşlatan bir oksit filmi oluşur.

Kimyasal korozyon

Metalin yüzeyi aşındırıcı bir ortamla temas ederse ve elektrokimyasal işlemler olmazsa, o zaman sözde. kimyasal korozyon. Örneğin, metaller yüksek sıcaklıklarda oksijenle etkileşime girdiğinde kireç oluşumu.

Anti korozyon

Sandıkları deniz dibinde çürüyen gemiler çevreye o kadar da zararlı olmasa da metal korozyonu her yıl insanlara büyük kayıplar yaşatıyor. Bu nedenle metalleri korozyona karşı korumaya yönelik çeşitli yöntemlerin uzun süredir mevcut olması şaşırtıcı değildir.

Üç tip korozyon koruması vardır:

Yapım metodu metal alaşımlarının, kauçuk contaların vb. kullanımını içerir.

Aktif yöntemler Anti korozyon elektriksel çift katmanın yapısını değiştirmeyi amaçlamaktadır. Doğru akım kaynağı kullanılarak sabit bir elektrik alanı uygulanır, korunan metalin elektrot potansiyelini arttırmak için voltaj seçilir. Diğer bir yöntem ise korunan ürünü koruyan, yok edilecek daha aktif bir malzeme olan kurban anot kullanmaktır.

Pasif korozyon kontrolü- emaye, vernik, galvanizleme vb. kullanımıdır. Metallerin emaye ve verniklerle kaplanması, metallerin ortamdan izole edilmesini amaçlamaktadır: hava, su, asitler vb. Galvanizleme (diğer püskürtme türleri gibi), fiziksel izolasyona ek olarak dış ortam katmanı hasar görse bile metal korozyonunun gelişmesine izin vermez çünkü çinko demirden daha kolay paslanır (metinde yukarıdaki "elektrokimyasal korozyon" konusuna bakın).

Metale koruyucu kaplamalar uygulayabilirsiniz Farklı yollar. Galvanizleme, sıcak bir atölyede veya soğuk bir atölyede termal püskürtme kullanılarak gerçekleştirilebilir. Emayelerle boyama püskürtme, rulo veya fırça ile yapılabilir.

Koruyucu kaplamanın uygulanması için yüzeyin hazırlanmasına çok dikkat edilmelidir. Korozyona karşı korumaya yönelik tüm önlemlerin başarısı büyük ölçüde metal yüzeyin ne kadar iyi temizlendiğine bağlıdır.