Понятие о коррозии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат на тему "Понятие о коррозии"

Сущность коррозии

Коррозией (латинское - «разъедание») металлов и сплавов называют разрушение их под действием внешней среды.

Почти все металлы (за исключением так называемых благородных - золото, платина, серебро) и сплавы под действием окружающего воздуха, влаги, газа, растворов кислот, щелочей и высоких температур подвергаются химическим изменениям ( разрушению ): железо ржавеет, медь покрывается зеленым налетом углекислой меди, свинец тускнеет и т.д.

Примерами коррозии может служить разъедание подводных частей судов водой, порча химической аппаратуры от воздействия разных растворов и т.д. Ежегодно от коррозии гибнут сотни тысяч тонн металлов, воплощенных в машины, строительные конструкции и другие изделия. В результате коррозии металлы частично или полностью разрушаются, качество изделий ухудшается, и они могут оказаться непригодными для использования.

Виды коррозии

В зависимости от среды, вызывающей коррозию, различают два вида коррозии: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия происходит под действием сухих газов или жидкостей неэлектролитов (бензин, масло и др.) а также при соприкосновении металлов с газами при высоких температурах.

Электрохимическая коррозия происходит при взаимодействии металлов и сплавов с жидкостями - электролитами, проводящими электрический ток (вода, пар, водные растворы солей, щелочи, кислоты и т.п.) Сюда относится также коррозия в атмосфере (атмосферная коррозия), так как воздух всегда содержит некоторое количество влаги, обволакивающей тонкой пленкой металлические изделия.

По характеру и месту распространения коррозия бывает:

Поверхностная (сплошная, равномерная), которая характеризуется разрушением металла по всей поверхности изделия равномерно, этот вид коррозии наиболее часто наблюдается у чистых металлов; ее можно легко заметить и если не устранить, то хотя бы определить степень разрушения и срок службы детали;

Местная, при которой разрушение начинается на отдельных участках поверхности металла, иногда очень небольших и распространяется в глубь металла незаметно. Это более опасный характер коррозии. Обычно он наступает в местах, где имеются царапины, задиры, риски и прочие механические повреждения гладкой поверхности металлических деталей;

Межкристаллитная (интеркристаллитная), которая распространяется в глубь металла по границам кристаллов, не вызывая заметных изменений на поверхности, и зачастую приводит к мгновенной поломке деталей в условиях эксплуатации.

Развитию межкристаллитной коррозии способствуют посторонние включения по границам зерен в металлах.

Предохранение металлов от коррозии

К основным методам защиты металлических изделий от коррозии относятся:

Металлическое покрытие;

Неметаллическое покрытие;

Химическое покрытие;

Защита протекторами;

Легирование.

Металлическое покрытие - это защита поверхности металлических изделий другим коррозионно устойчивым металлом.

Для металлических покрытий применяют олово, никель, медь, хром, цинк, кадмий.

Металлические покрытия наносятся следующими способами:

Погружением в расплавленный металл;

Электролитическим (гальваническим) процессом;

Диффузионной металлизацией;

Распылением;

Плакированием.

На деталях, погруженных в расплавленный металл, образуется защитная пленка, обладающая, кроме коррозионной стойкости, высокой механической прочностью. Таким способом покрывают детали оловом (лужение); цинком (оцинкование) - широко применяется для покрытия листового железа, проволоки и ряда мелких изделий; кадмием (кадмирование); хромом (хромирование); никелем (никелирование) и другими цветными металлами и сплавами.

Электролитическое покрытие - наиболее совершенный способ защиты деталей от коррозии. Он представляет собой отложение частиц защитного металла на поверхности детали, погруженной в раствор электролита, через которой пропускается электрический ток. Так получают никелированные, хромированные и омедненные изделия.

Диффузионная металлизация, относящаяся к термохимической обработке, была рассмотрена раньше.

Способ распыления, т.е. пульверизация расплавленного металла на поверхность изделия, получил название электрометаллизации, имеет самое широкое применение и является одним из универсальных способов нанесения металлических покрытий на детали любой формы и размеров из любых материалов.

Процесс металлизации заключается в расплавлении металла и распылении его потоком сжатого воздуха или другого газа.

Плакирование заключается в покрытии одного металла другим во время прокатки. Этим способом на металлургических заводах получают сталь, покрытую нержавеющей сталью или медью, плакированный дюралюминий и другие материалы, называемые биметаллическими.

Гуммирование - покрытие металла резиной или эбонитом является эффективным способом предохранения от коррозии аппаратуры химической промышленности и системы химводоочистки.

Химическое покрытие металлических материалов заключается в том, что на их поверхности искусственно создают оксидные пленки - плотные, держащиеся на основном металле окислы, хорошо сопротивляющиеся коррозии. Для этого металлические детали тщательно очищают и подвергают действию сильно окисляющей среды. Различают такие виды химических покрытий: оксидирование и фосфотирование ( для черных металлов), анодирование ( для алюминиевых сплавов), хроматирование (для медных и цинковых сплавов).

Защита протекторами применяется там, где изделия находятся в токопроводящей среде (например, в морской воде). В этом случае к изделию присоединяется протектор (металл - защитник), являющийся анодом по отношению к тому металлу, из которого изготовлена конструкция. При образовании гальванических пар разрушается тот металл, который служит анодом, и таким образом протектор, разрушаясь сам, будет защищать от разрушения изделие, являющееся катодом. Протекторная защита успешно применяется для предохранения от коррозии подводных частей морских судов, гидросамолетов и др.

Легирование заключается в том, что в состав металла или сплава вводят добавки, которые делают данный сплав коррозионно-стойким. Для стали такими элементами являются хром и никель. Легированием получают нержавеющие, жароупорные и кислоупорные стали.

Способы защиты металлических изделий от коррозии

коррозия металл сплав легирование

Для защиты металла от коррозии существуют различные способы. При строительно-монтажных и санитарно - технических работах основной металл защищают лакокрасочными, неметаллическими и металлическими покрытиями, легированием и др.

Лакокрасочные покрытия - наиболее распространенный вид антикоррозионной защиты металла. В качестве лакокрасочных материалов применяют масляные краски, лаки, эмали, грунты, шпатлевки. При покрытии ими поверхностей конструкций и изделий образующая плотная защитная пленка изолирует металл от воздействия окружающей его коррозионной среды. Например, масляную краску наносят на поверхности труб и радиаторов центрального отопления, битумными лаками покрывают чугунные канализационные и водопроводные трубы и фасонные детали к ним, нитроэмалями защищают металлические конструкции строительных машин.

Качество лакокрасочных покрытий, а следовательно, их долговечность зависят от тщательности подготовки защищаемой поверхности, правильности выбора лакокрасочного материала и точного соблюдения технологии его нанесения.

Недостаток лакокрасочных покрытий - отслаивание пленки покрытия, несплошность нанесенного лакокрасочного слоя.

К неметаллическим покрытиям относятся эмалирование, покрытия пластмассами, смазочными материалами.

Эмалирование - нанесение на поверхности изделия тонкого слоя эмали, которая при обжоге в специальных печах расплавляются и образует на поверхности изделия плотную защитную пленку, стойкую к воздействию минеральных и органических кислот, растворов солей и щелочей. Эмалированию подвергают рабочие поверхности моек, умывальников, ванн и других санитарно - технических приборов.

Пластмассы наносят на изолируемые поверхности изделий распылением в расплавленном состоянии, при этом частицы пластмасс прочно сцепляются с поверхностным слоем защищаемого изделия. Воздуховоды, работающие в коррозионных средах, защищают тонкими пластмассовыми листами и пленками (винипласт, полиизобутилен и полиэтилен).

Смазочными материалами защищают металлические изделия от коррозии при хранении их на складе и транспортировании.

Металлические покрытия применяют для защиты поверхности металлических изделий слоем металла, устойчивого против коррозии, например оловом, цинком, хромом, никелем. Защитный слой металла наносят гальваническим и химическим способами, металлизацией и др. Перед нанесением металлического покрытия защищаемая поверхность подвергается механической обработке с последующим обезжириванием.

Гальванический способ состоит в том, что на поверхности металлического изделия путем электролитического осаждения из раствора солей металлов создается тонкий защитный слой какого - либо металла. Покрываемое изделие при этом служит катодом, а осажденный металл - анодом. Гальваническим способом хромируют и никелируют смесители холодной и горячей воды, туалетные краны, рукоятки управления и другие детали. Чтобы придать этим изделиям товарный вид, их полируют на специальных станках.

Металлизация заключается в нанесении сжатым воздухом тончайшего слоя распыленного расплавленного металла (цинка, алюминия, кадмия) на поверхность защищаемого от коррозии металлического изделия любой конфигурации. Для этой цели используют аппараты - металлизаторы.

Химическое покрытие создает на поверхности металла плотную окисленную пленку, которая предохраняет его от коррозии. Пленка образуется в результате воздействия на изделие различных растворов кислот и солей. Существует несколько способов нанесения химических покрытий: оксидирование и фосфотирование (для черных металлов), хромирование (для медных и цинковых сплавов), анодирование (для алюминиевых сплавов).

Электрохимическую (протекторную) защиту применяют для металлических изделий, находящихся в токопроводящей среде, например в грунтовой воде. Этот способ основан на создании гальванических пар, в которых разрушению подвергается защитный металл - протектор, например пластина цинка при защите стальных изделий. При прокладке стальных трубопроводов в земле, чтобы предохранить их от разрушений грунтовыми водами, одновременно с битумным покрытием к ним крепят протекторы - цинковые или магниевые пластины. Разрушившиеся протекторы заменяют новыми.

Легирование - защита металла путем введения в состав сплава легирующих элементов, повышающих его коррозионную стойкость. Такими элементами являются хром, никель, медь, титан и др. Высокой стойкостью против коррозии обладают высоколегированные нержавеющие стали.

Размещено на Allbest.ru