Любые металлы, включая нержавейку, титан и прочие коррозионностойкие сплавы, для предупреждения разрушения во влажной среде и почве, нуждаются в антикоррозийной защите. Оберегать металлоконструкции от ржавчины можно разными химическими, электрохимическими и поверхностными методами. У каждого промышленного и «бытового» варианта борьбы с коррозией — свои особенности, сильные и слабые стороны.
Как сохранить вид и качество металлоизделий — основные методы
Сверхпроводящие стали, прецизионные сплавы и другие дорогие металлы с высокими рабочими характеристиками требуют профессиональной противокоррозионной защиты. Обеспечить ее можно только в заводских условиях — промышленными способами.
Выбирать метод сохранения прочности металла самостоятельно не обязательно — легко ошибиться. Специалисты «Велунд Сталь» подскажут оптимальный способ борьбы с ржавчиной в конкретных условиях применения металлоизделия.
Электрохимическая обработка
Электрохимическую защиту применяют для свай, промышленных емкостей, трубопроводов и прочих металлоизделий, которые напрямую контактируют с жидкостями или почвой. Способ подразумевает использование электротока, который полностью предупреждает или существенно затормаживает электрохимические реакции, провоцирующие образование ржавчины.
Основные варианты защиты:
Анодная. Потенциал окисления металлов снижают, используя дополнительные электроны анодов. Аноды выполняют из сырья, которое быстрее, чем обрабатываемый сплав, поддается коррозии.
Катодная. В электрической цепи защищаемую металлопродукцию преобразуют в катод, препятствующий коррозийному разрушению.
При этих и прочих электрохимических методах к изделию подключают источник постоянного электротока. Источник тока вызывает катодную поляризацию электродов.
В чем преимущества и недостатки электрохимической защиты?
Катодная и анодная противокоррозионная обработка показывает наиболее высокую эффективность. Защищенный металл не ржавеет под воздействием щелочей, солевых растворов, других агрессивных жидкостей. Его можно применять в самых трудных условиях — в постоянно влажной среде.
Минусами электрохимического способа являются сложность и стоимость. Выполнять процедуры должны профессионалы.
Химическая защита
При выборе метода, используют бензотриазол и другие специальные ингибиторы, способные изменять проходящие в металлах химические реакции. После хемосорбции, металлоизделия не поддаются ржавлению там, где прежде бы были запущены процессы ржавления.
Какие плюсы и минусы у химической защиты?
Преимущества способа — цена, высокая скорость, простота обработки. Недостаток решения — средний уровень антикоррозийной защиты.
Поверхностная защита
Основной металл оберегают от ржавления, формируя на его поверхности тончайшее покрытие из иного металла с лучшими антикоррозийными свойствами или не из металла.
Популярные варианты покрытий из металла
Наиболее часто для предупреждения коррозийного поражения используют:
- Цинк (оцинковка).
- Хром (хромирование).
- Алюминий (анодирование).
Поверхностные слои оберегают металлопродукцию не только от ржавления, но и от износа, образования микротрещин, механических повреждений. Чем толще, прочнее, эластичнее или тверже покрытие, тем лучше защита от внешней цены.
Для примера, этапы процесса оцинковки:
- Подготовка металлоизделия — промывка, протравливание, электрохимическое обезжиривание, высушивание;
- Формирование противокоррозионного слоя — например, путем погружения объекта в емкость с расплавленным цинком;
- Пассивация, просушка, контроль целостности и равномерности покрытия — при наличии необработанных зон, их устраняют точечной оцинковкой.
Цинковое покрытие снижает скорость коррозийного повреждения любых металлов в 15 и более раз. По результатам тестирования, например, черная сталь за 12 суток ржавеет в горячей воде на 241 мкм. После оцинковки, значение уменьшается до 15 мкм.
При анодировании и хромировании, на поверхности также создают тонкий слой, не допускающий контакт основного металла с внешними факторами.
Основные виды неметаллических покрытий
Неметаллическую защиту выполняют из неорганических, органических материалов, изолирующих металлопродукцию от электротока, жидкостей, иной агрессивной среды. Вариант изоляции выбирают, учитывая условия применения изделия.
Для примера, трубы, которые будут проложены напрямую в почве, покрывают износостойкими битумами, резиновыми смесями. Противокоррозионная защита сохраняется, минимум, 25-30 лет. Трубы, которые будут расположены над землей, обрабатывают специализированными лакокрасочными материалами. В состав эмалей, красок входят кремниевый оксид, оксид хрома, прочие вещества, устойчивые к коррозийному повреждению.
Стоит ли выбирать поверхностную защиту металла?
Антикоррозийные слои имеют следующие преимущества:
- Отсутствие ограниченного периода службы. При механическом, химическом повреждении или истирании, покрытия можно точечно обновлять;
- Цена, легкость, скорость обработки;
- Универсальность применения. Защищать можно единичные мелкие или объемные металлоизделия, крупные партии металлопродукции.
Главный минус метода — при разрушении защитного слоя, противокоррозионные качества пропадают. Лишь некоторые покрытия, например, цинковые, способны самостоятельно восстанавливаться (постепенно затягиваться).
Легирование металлов
При легировании, в основной сплав включают хром, цинк, прочие химические компоненты, которые обладают повышенной антикоррозийной стойкостью. Легирующие вещества защищают металл «изнутри».
Плюс решения — высокая эффективность без риска потери противокоррозионных качеств. Минус — возможность применения метода только на начальных этапах изготовления металлопродукции (подготовке сырья для выпуска полуфабрикатов).
Бытовые способы защиты металла от влажности
«Народные» методы борьбы с ржавчиной, в основном, поверхностные. На металлоизделия выливают или наносят кистью ЛКМ, ингибиторы, предварительно расплавленный парафин, животный жир, воск, прочие жирные составы, которые после охлаждения отвердевают. Застывшие пленки не допускают воздействия на металл влажной среды.
«Народные» способы справиться с образованием ржавчины с использованием пленок из жирных веществ, имеют свои сильные стороны. Они:
- Не трудоемкие. Подготовленные растворы можно наносить на поверхности вручную, кистями или иными инструментами, которые всегда под рукой;
- Недорогие. Расплавить на металл можно, например, воск свечи;
- Ремонтопригодность. На открывшийся участок металла можно точечно нанести новую пленку.
Недостатки решения: минимальная адгезия покрытия (отслаивается от поверхности), его низкая механическая прочность, недолговечность. При воздействии высоких температур, защитный жировой слой размягчается.
Поверхностная обработка химикатами и ЛКМ
Более надежные покрытия в домашних условиях создают из эмалей, красок, полимеров, силиконовых смол, специальной грунтовки. Адгезия антикоррозийных слоев с металлами — повышенная. Пленки из ЛКМ твердые, достаточно прочные, термически стойкие.
Химическую обработку металлоизделий выполняют пероксидом, перекисью водорода. Обе жидкости вступают в реакцию с окислившимся металлом, формируя на его поверхностях защитные соединения. Аналогично действует каустическая сода.
Какие особенности у «народных» способов борьбы с коррозией?
Домашние методы предупреждения ржавчины не требуют наличия знаний или применения специализированной техники, сложных инструментов. Однако в сравнении с промышленными способами, их эффективность малая.
Для примера: средняя продолжительность существования лакокрасочных пленок, до износа, растрескивания, усыхания, прочего повреждения — 48 месяцев. При применении обработанного металлоизделия на свежем воздухе или в иных сложных условиях, ржавление может начаться через полгода. Высококачественная промышленная оцинковка оберегает металлопродукцию от коррозийного разрушения 50 лет и более.