Изделия из металла подвержены коррозионным процессам, которые нередко становятся причиной образования различных дефектов, приводящих к разрушению металлической структуры и снижению долговечности. Образование очагов коррозии происходит в результате непосредственного воздействия на металлоконструкции различных веществ, содержащихся во внешней среде. Наименее устойчивыми к ржавчине являются такие металлы, как сталь, чугун, медь и ее сплавы. Если своевременно не предпринять меры, коррозия может привести в негодность металлические элементы.
Основные причины образования очагов коррозии
Любой металл при отсутствии негативных внешних факторов способен сохранять первоначальные характеристики в течение длительного времени. Однако создать идеальные условия для эксплуатации металлоконструкций на практике не представляется возможным. Влияние негативных внешних факторов приводит к тому, что металлические детали начинают ржаветь. К наиболее частым причинам, приводящим к развитию коррозионных процессов, относятся следующие:
- Повышенные показатели влажности воздуха. Из-за высокого содержания влаги металлические детали во время эксплуатации начинают быстро окисляться.
- Попадание осадков на незащищенную металлическую поверхность. Влага, попавшая на металл в виде дождя или других атмосферных осадков провоцирует образование ржавчины.
- Влияние химически активных веществ, содержащихся в окружающей среде. Некоторые вещества способны вызывать повышение скорости распространения коррозионных очагов.
Процесс окисления на начальном этапе сопровождается появлением ярких пятен на поверхности металла. Со временем их позадь увеличивается, и металлоконструкция полностью покрывается ржавчиной. Если не предпринять необходимые меры, то коррозия начнет развиваться внутри металла и приведет к полному его разрушению.
Механические свойства металлических деталей, находящиеся под влиянием коррозионной среды, могут изменяться до начала эксплуатации оборудования. Если наблюдается предварительная коррозия металла, происходит резкое снижение показателей пластичности.
Виды коррозии металла
Механизм протекания коррозионного процесса бывает разным. Он непосредственно зависит от характера внешний среды, оказывающей влияние на металл. Для жидких и сухих газовых сред характерна химическая коррозия, при которой окисление компонента коррозионной среды и окисление металла происходит одновременно. Электрохимические коррозионные процессы, сопровождающиеся постепенным растворением металлической структуры, протекают в тех средах, которые имеют ионную проводимость.
В зависимости от вида дополнительных воздействий при эксплуатации коррозия делится на несколько видов:
- Электрокоррозия – происходящая под воздействием источника электрического тока;
- Контактная коррозия – развивающаяся при непосредственном контакте с другим металлом, имеющим более положительный электродный потенциал. Если металлические изделия постоянно находятся в технических или природных водах, а также в сплошных электропроводных средах, площадь очагов коррозии может достигать несколько десятков квадратных метров.
- Коррозия, возникающая в условиях механического воздействия. К этому типу относится коррозионная усталость, эрозия, кавитация, а также коррозионное растрескивание.
Коррозия в зависимости от характера разрушения бывает сплошной, местной, а таже имеющей вид коррозионного растрескивания. Сплошная может быть равномерной и неравномерной. Последняя считается более опасной, поскольку вызывает существенное уменьшение толщины металла на отдельных участках.
Способы защиты от коррозионных процессов
Эффективная защита от образования ржавчины заключается в проведении мероприятий, способных предотвратить накопление коррозионной усталости металла. Чаще всего для того, чтобы защитить металлоконструкции или отдельные металлические элементы оборудования на их поверхность наносится цинковое покрытие. После цинкования долговечность обработанных элементов существенно увеличивается, поскольку антикоррозионная защита позволяет сохранить внешний вид и функциональность изделия.
Нержавейка не нуждается в дополнительной защите, поскольку на ее поверхности имеется оксидный слой из легирующего хрома. В некоторых случаях для защиты от коррозии используется не цинк, а кадмий или алюминий. Правильно выбранный тип протектора позволяет увеличить предел выносливости металла.