Back
Next
ЗАХИСТ МЕТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ ВІД КОРОЗІЇ
Корозією (від лат. Corrodere - роз'їдати) називається мимовільне руйнування металів та їх сплавів під впливом навколишнього середовища.  Яскравий приклад корозії - іржа на поверхні сталевих і чавунних виробів.  Щорічно через корозію втрачається близько чверті всього виробленого в світі заліза.  Витрати на ремонт або заміну судів, автомобілів, приладів і комунікацій, водопровідних труб у багато разів перевищують вартість металу, з якого вони виготовлені.  Корозія викликає серйозні екологічні наслідки: її продукти викликають забруднення навколишнього середовища, негативно впливають на життя і здоров'я людей. 

Які існують методи виготовлення некорродуемих металів? 
До основних методів належать: легування металів, термообробка та ін. Яка технологія легування металів?  Легуванням досягається переклад металу з активного стану в пасивне.  При цьому утворюється інертна плівка з високими захисними властивостями.  Наприклад, легування заліза хромом дозволяє перевести залізо в стійке пасивне стан і створити цілий клас сплавів, званих нержавіючими сталями.  Додаткове легування нержавіючих сталей молібденом усуває їх схильність до точкової корозії в умовах застосування матеріалу у вологому середовищі.  Легування титану невеликою кількістю паладію різко підвищує корозійну стійкість в агресивних середовищах.  Легуванням здійснюється також захист сталей і сплавів від структурної корозії.  Що відбувається з металом в результаті термічної обробки?  Даний метод усуває структурну неоднорідність, що викликає виборчу корозію.  В результаті знімається внутрішня напруга в сплавах, виключаючи тим самим їх схильність до міжкристалітної і точкової корозії, а також до корозії під напругою.
Як виконується вороніння сталевих виробів?
Виріб ретельно шліфують і полірують.  Поверхня його знежирюють промивкою в лугах, після чого прогрівають до 60-70 ° С.  Потім поміщають в піч і нагрівають до 320-325 ° С.  Рівне фарбування поверхні виходить тільки при рівномірному прогріванні.  Оброблене таким чином виріб протирається конопляним маслом.  Після змащення його знову злегка прогрівають і витирають насухо.  Після вороніння сталь набуває чорного або темно-синього забарвлення різних відтінків, вона зберігає металевий блиск, а на її поверхні утворюється стійка оксидна плівка, що оберігає від корозії. 

Як проводиться сіненіе сталевих деталей? 
Для цього складають 2 розчину: 140 г гіпосульфіту на 1 л води і 35 г оцтовокислого свинцю ( «свинцевий цукор») також на 1 л води.  Перед вживанням розчини змішують і нагрівають до кипіння.  Вироби попередньо очищають, полірують до блиску, після чого занурюють в киплячу рідину і тримають до тих пір, поки не отримають бажаного кольору.  Потім деталь промивається в гарячій воді, сушиться і протирається касторовою або чистим машинним маслом.  Деталі, оброблені таким способом, мало схильні до корозії.
Як здійснюється «наскрізний захист» металу? 
На ділянках з пошкодженим покриттям цинк (анод) захищає сталь (катод), забезпечуючи катодний захист.  Це і є так звана «наскрізна захист», притаманна тільки активним покриттям.  Термін дії катодного захисту залежить від товщини шару цинку, що залишився на місці пошкодження.  У чому сутність бар'єрної захисту металу від корозії?  Бар'єрна захист - це механічна ізоляція поверхні металу.  Ефективність її залежить від ступеня непроникності (пористості), хімічної стійкості покриттів, ступеня зчеплення (адгезії) фарби з поверхнею, що захищається і від швидкості появи мікротріщин в покритті.  Спосіб цей відноситься до розряду найбільш традиційних і найменш ефективних. 

Що являє собою пассивація металу? 
Пассивація металу, коли використовуються лакофарбові матеріали, досягається при хімічній взаємодії поверхні, що захищається і компонентів покриття.  До цієї групи матеріалів відносяться грунти і емалі, що містять фосфорну кислоту (фосфатуючі), а також склади з інгібуючими пігментами, що сповільнюють або запобігають процес корозії.  Яскравий приклад - фосфатуючі грунтовки. 

Як виконується протекторний захист металів?
Протекторна захист досягається додаванням в матеріал покриття порошків більш стійких до корозії металів, ніж захищається.  Для заліза це цинк, магній, алюміній.  Під дією агресивного середовища відбувається розчинення порошку-добавки, а захищається метал консервується і не кородує.
Чому не можна знімати патину з поверхні міді? 
Знімають патину вважають, що так чистяться і оновлюються мідні (бронзові) вироби.  Але вони помиляються.  Патина на поверхні міді перешкоджає її подальшої корозії.  З цієї причини не можна драїти до блиску бронзові пам'ятники і старовинні статуетки.  Товсті, 3-6 міліметрові ковані листи покрівельної міді, які використовували майстри в давнину, мають високу атмосферостійкість.  Рекордсменом, мабуть, є мідний дах собору в Хільдесхайм в Нижній Саксонії (Німеччина), якому вже 700 років.  Декоративні властивості патини штовхають виробників покрівельної міді, а також людей, що займаються декоративної обробкою металів, на вдосконалення способів прискореного утворення патини.  Ряд фірм вже випускає і реалізує штучно зістарений мідний покрівельний лист.
Чому необхідно фарбувати будівельні конструкції з нержавіючих металів?
У будівництві все частіше застосовуються металоконструкції з оцинкованої сталі, нержавіючої сталі, алюмінію і навіть міді та інших кольорових металів, не схильних до корозії.  Виникає логічне запитання: Чи треба фарбувати подібні конструкції?  Відповідь буде однозначним: «Неодмінно треба».  При цьому переслідується подвійна мета.  По-перше, оцинкована сталь, алюміній і мідь, нехай і в набагато менших масштабах, ніж звичайна сталь, але все одно схильні до корозії.  Тому їх треба додатково захищати антикорозійним покриттям.  По-друге, незабарвлений метал не завжди вписується в архітектурне або конструкторське рішення об'єкта.  Отже, металеві поверхні потребують декоративного забарвленням, щоб додати готовій будовою закінченого вигляду.  У забарвленні оцинкованих поверхонь і поверхонь з кольорових металів є свої тонкощі.  Які вони?  В першу чергу, необхідно пам'ятати про особливості підготовки поверхні перед фарбуванням.  Такі метали не можна піддавати звичайної дробеструйной обробці, так як вона порушує їх природну корозійну стійкість.  Поверхні такого роду обробляють за допомогою спеціального абразивного агента - круглих частинок скла, що не руйнують захисний шар цинку на поверхні.  Іноді досить буває просто обробки розчином аміаку для видалення жирних плям і продуктів корозії цинку з поверхні.
Як зняти іржу з віконних шпінгалетів, петель кованих огорож? 
Іржу найпростіше зняти розведеним водним розчином соляної або сірчаної кислоти, що містить інгібітор кислотної корозії Уротропин.  Ця речовина гальмує хімічну реакцію (в даному випадку реакцію розчинення металу в кислоті), але не заважає взаємодії кислоти з оксидом і гідроксидом заліза, з яких складається іржа.  Якщо заіржавіли віконні шпінгалети, деталі газонокосарки, болти і гайки водяних насосів та ін., Їх занурюють в 5% -ний розчин кислоти з добавкою 0,5 г Уротропіну на літр, на великі речі розчин наносять пензлем.  Використовувати розчини сильних кислот без інгібітору ризиковано: можна розчинити не тільки іржу, але і сам виріб, оскільки залізо - активний метал і взаємодіє з сильними кислотами з виділенням водню і утворенням солей.  Як інгібітор кислотної корозії при видаленні іржі можна використовувати, наприклад, картоплиння.  Для цього в скляну банку кладуть свіжі або засушені листя картоплі і заливають 5-7% -ної сірчаної або соляної кислотою так, щоб рівень кислоти був вище прим'ятій бадилля.  Після 15-20-хвилинного перемішування вмісту банки кислоту можна зливати і використовувати для обробки іржавих залізних виробів. 

Що таке «перетворювач іржі»? 
Це 15-30% -ний водний розчин ортофосфорної (звичайної фосфорної) кислоти.  Він перетворює іржу на поверхні металу в міцне покриття коричневого кольору.  Застосовується він у такий спосіб.  На уражене корозією виріб кистю або пульверизатором наносять «перетворювач іржі» і дають висохнути на повітрі.  Ще краще використовувати ортофосфорну кислоту з добавками, наприклад, 4 мл бутилового спирту або 15 г винної кислоти на 1 л розчину ортофосфорної кислоти.  Ортофосфорна кислота переводить компоненти іржі в ортофосфат заліза FePO4, який створює на поверхні захисну плівку.  Одночасно винна кислота пов'язує частина похідних заліза в тартратние комплекси.
Як охороняти від іржі інструменти? 
Для цього столярний або слюсарний інструменти змазують за допомогою пензлика розчином 10 г воску в 20 мл бензину.  Віск розчиняють в бензині на водяній бані, не використовуючи відкритого вогню.  Полірований інструмент захищають, завдаючи на його поверхню розчин 5 г парафіну в 15 мл гасу.  Є і старовинний рецепт мазі для захисту металу від іржі: Розтоплюється 100 г свинячого жиру, додається 1,5 г камфори, знімають з розплаву піну і змішують з графітом, розтертим в порошок, щоб склад став чорним.  Остигнула маззю змащують інструмент і залишають на добу, після чого полірують метал вовняною ганчіркою. 

Що робити, щоб гайки не приіржавіли до болтів?
Щоб в майбутньому не мучитися, відвертаючи кріпильні вироби з проржавілої різьбленням, їх заздалегідь змащують сумішшю вазеліну з графітовим порошком.  Замість вазеліну можна взяти будь-яку іншу жири нейтрального або слаболужного типу.  Болти і гайки на такий мастилі легко відвертаються навіть через кілька років перебування під відкритим небом. 

Як наносити захисне покриття, якщо поверхня металу волога? 
Однією з найбільш серйозних проблем, з якими стикаються споживачі при нанесенні лакофарбових покриттів, є що залишилася в порах металу волога від залишків старої фарби.  При застосуванні традиційних лакофарбових покриттів утворюється зверху плівка консервує і утримує цю вологу.  Проблему успішно вирішують однокомпонентні поліуретани.  На відміну від традиційних лакофарбових матеріалів поліуретани тверднуть за рахунок реакції з атмосферною вологою.  В результаті формується монолітна інтегральна плівка, міцно пов'язана з поверхнею і проникаюча в пори металу.  Крім того, завдяки взаємодії компонентів з вологою, що міститься в повітрі, в порах металу не виникає внутрішнього напруження, внаслідок чого під час чергових замерзань покриття не набухає.