Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Тисячоліття розвитку цивілізації були б неможливі без металу, з якого виготовлялися як наконечники стріл і копій доісторичного періоду, так і складні машини сучасності. Цілі епохи носять «металеві» назви: бронзовий, мідний, залізний. Металургійні комбінати працюють цілодобово для забезпечення промисловості необхідною кількістю металевих заготовок. Машинобудівні підприємства виготовляють з них величезний асортимент виробів від труб, рейок і листів, до голок і шпильок.

Корозія металів, особливо її основний різновид - електрохімічна, завжди створювала труднощі експлуатації будь-яких металевих виробів, передчасно руйнуючи їх. Найпростіші знаряддя праці (ніж, сокира, плуг) швидко приходили в непридатність у вологому середовищі. Потрібні були численні і тривалі дослідження хімічних процесів руйнування, перш ніж були знайдені технічні рішення, які пригнічують корозію металів.

опис процесу

Електрохімічна корозія - це процес, який протікає при обов'язковій присутності:

  • електроліту;
  • металів з низьким і високим окислювально-відновними потенціалами (електродні потенціали).

Електроліт утворюють вода, конденсат, будь-які природні опади. Наявність двох видів металу практично не буває завжди, і обумовлено двома факторами:

  1. Неоднорідністю вироби, тобто наявністю сторонніх включень.
  2. Безпосереднім киснем виробів з різних металів.

У електроліті неоднорідні метали утворюють короткозамкнутий гальванічний елемент, званий корозійних. Таке поєднання призводить до розчинення металу з більш низьким електродним потенціалом, що і називають електрохімічної корозією. Швидкість цього процесу сильно залежить від наявності солей в розчині і його температури.

Основні об'єкти корозії

Неоднорідні металеві ділянки хаотично розташовані на поверхні виробу і залежать від технології і якості їх виготовлення, тому корозійні руйнування частіше носять локальний характер. Крім цього, локальність Кородування залежить від неоднорідності:

  • захисних оксидних плівок;
  • електроліту;
  • впливу зовнішніх факторів (нагрівання, опромінення);
  • внутрішніх напружень, що викликають нерівномірне деформацію.

Зварні та заклепочні сполуки є яскравими представниками контакту сторонніх металів, що піддаються активній електрохімічної корозії. Зварювання та заклепка - найпоширеніші технології в конструкції нероз'ємних з'єднань в усіх провідних галузях промисловості і великих трубопровідних системах:

  • машинобудування;
  • суднобудування;
  • нафтопроводи;
  • газопроводи;
  • водопроводи.

Найбільш значні руйнування зварних швів і клепаних з'єднань виникають в морській воді, присутність солі в якій, значно прискорює процес корозії.

Катастрофічна ситуація склалася в 1967 році з рудовозів «Анатіна», коли морська вода від високих штормових хвиль потрапила в трюми корабля. Мідні конструкції у внутрішній обробці трюмів і сталевий корпус сприяли створенню корозійного елемента в електроліті з морської води. Швидкоплинна електрохімічна корозія викликала розм'якшення корпусу судна і створення аварійної ситуації, аж до евакуації команди.

Позитивний ефект від електрохімічної корозії зустрічається дуже рідко. Наприклад, при монтажі нових труб в системах гарячого опалення житлових будинків. Різьбові з'єднання муфт починають текти при первинному пуску до тих пір, поки продукти корозії, що складаються з гідратованого заліза, що не заповнять мікропори в різьбі.

Незалежно від виду корозії, хімічної або електрохімічної, її наслідки однакові - руйнування виробів величезної вартості. Причому крім прямих втрат від непридатних матеріалів, існують непрямі втрати, пов'язані з витоками продуктів, простоями при заміні непридатних матеріалів і деталей, порушення регламентів технологічних процесів.

Сучасні методи боротьби

Численні дослідження і розвиток технічного прогресу призвели до створення цілої системи методів і засобів в боротьбі з корозією. Можна відзначити три основних напрямки в захисті від корозії:

  1. Конструктивні рішення.
  2. Активні методи.
  3. Пасивні методи.

Конструктивні рішення складаються в виборі матеріалів, які мінімально піддаються корозії за своїми фізичними властивостями:

  • нержавіючі сталі;
  • леговані стали;
  • кольорові метали.

Активні методи боротьби підказала сама електрохімічна корозія. Постійна напруга прикладають до захищається металевої конструкції так, щоб підвищити його електродний потенціал і уповільнити процес електрохімічного розчинення. Другий варіант активного захисту - жертовний анод, який має низький електродний потенціал, внаслідок чого руйнується замість об'єкта, що захищається.

Пасивні методи полягають в нанесенні захисних покриттів. Технічний прогрес в цій області почав розвиватися з нанесення найпростіших лакофарбових покриттів, які запобігають попаданню кисню, вологи і конденсату на поверхню металів. Потім з'явилися гальванічні покриття на основі:

  • цинку - цинкування;
  • хрому - хромування;
  • нікелю - нікелювання.

Оцинкованого заліза, нікельовані і хромовані столові прибори, консервні банки з продуктами служать багато років, не піддаючись електрохімічної корозії, зберігаючи гарний зовнішній вигляд, оберігаючи псування продуктів.

Технічний прогрес у розвитку методів боротьби з корозією

Так як корозійні втрати металу становлять астрономічну суму, технічний прогрес продовжує пропонувати нові методи боротьби з нею, у міру розвитку наукових досліджень і вдосконалення апаратного забезпечення . До них відносяться:

  • газотермічне напилення, який утворює надтонкі захисні покриття;
  • термодіффузіонного покриття, що створюють міцну поверхневу захист;
  • кадміювання, що забезпечує захист стали в морській воді.

Зростання промислового виробництва відбувається з постійним збільшенням випуску металевих виробів. Електрохімічна корозія, незалежно від історичної епохи, представляє постійну загрозу величезного обсягу конструкцій і відповідальних споруд. Тому створення нових методів і засобів боротьби - одне із завдань досліджень технічного прогресу.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка