Как предотвратить коррозию металла


Борьба с коррозией: методы защиты металлических конструкций

Металл — это материал, который не имеет аналогов в мире по своим качествам, прочности, долговечности, и, что немаловажно, стоимости. Однако, у него есть один недостаток, который может свести на нет все выгоды от его использования. Беззащитный металл, подверженный воздействию природных осадков, химических реагентов, воды и других катаклизмов часто подвергается коррозии, или как говорят в простонародье, “ржавчине”. Все вы видели старые автомобили, за которыми не ухаживает хозяин - они прогнивают насквозь и иногда страшно подумать, что на этом транспорте еще передвигаются люди. Коррозия проедает металл насквозь, и, если не озаботиться заранее о том, чтобы защитить свое имущество от коррозии, то вы рискуете с ним расстаться намного раньше срока. В статье я расскажу, как защитить металл от ржавчины и продлить срок службы металлического изделия.

Причины возникновения коррозии

Начну статью с пояснения причин возникновения коррозии. Коррозия металла – серьезная проблема, но знание причин поможет не допустить распространения заразы.

  1. Самой распространенной причиной возникновения коррозии металла является электрохимическая – ситуация, когда металл соприкасается с влажной средой. Электрохимическая коррозия зачастую вызвана неправильным хранением или неверной эксплуатацией.
  2. Вторая причина возникновения коррозии – химическая. Химическая коррозия возникает как правило при соприкосновении с сухими газовыми соединениям или солями. Например, когда дорогу посыпают солью зимой, в надежде защитить автомобили от скольжения. В таком случае детали авто покрываются солями натрия и калия, которые в итоге разъедают металл. Она неприятна тем, что ей подвержены абсолютно все металлы.
  3. Ну и последняя причина разрушения металлов – это биологическая. То есть металлы разрушаются под воздействием микроорганизмов, радиоактивных излучений. По-другому биологическая коррозия еще называется биокоррозией.

Как же избежать неприятных последствий коррозии металла? Существует множество способов борьбы с коррозией, но самыми эффективными считаются превентивные меры – когда вы заблаговременно покрываете металл специальными антикоррозийными растворами.

Органические покрытия против коррозии

Наиболее удачно решение по борьбе с коррозией – органические смеси для предотвращения ржавчины. Преимуществами органических покрытий можно назвать простоту нанесения, разнообразие дизайнов, легкость восстановления испорченного покрытия и приемлемая стоимость. Однако, недостатком органических растворов является их неустойчивость к нагреванию. Среди органических антикоррозийных растворов выделяют:

  1. лаки;
  2. краски;
  3. эмали;
  4. пластификаторы;
  5. пленкообразователи.

Стоит отметить, что большую роль в успешной антикоррозийной защите играет качество смеси (то есть лака, краски или эмали), которой вы покрываете металл. От ее состава напрямую зависит, сколько прослужит металл. Правильное соотношение краски, смягчителя, катализаторов и других компонентов напрямую влияет на долговечность защиты.

Другими важными факторами являются:

  • качество подготовки поверхности;
  • метод нанесения;
  • толщина покрытия. 

Зачастую эффективнее и выгоднее воспользоваться услугами профессионалов, если необходимо защитить дорогостоящее металлическое оборудование. На производстве специалисты обладают возможностями, гарантирующими долгосрочную и качественную защиту металла от ржавчины:

  • химическая обработка металлов;
  • погружение в расплав;
  • напыление;
  • электролитическое осаждение;
  • гуммирование;
  • покрытие смазками и пастами;
  • покрытие смолами и пластмассами.

Неорганические покрытия против коррозии

К неорганическим антикоррозийным покрытиям относятся следующие методы:

  • Оксидирование металла. Этот процесс применяется в современном производстве для защиты металлов от атмосферных факторов. В процессе работы детали погружают в щелочные смеси.
  • Анодирование металла. Применяется в основном для защиты алюминия и алюминий содержащих сплавов путем покрытия их антикоррозийной пленкой.
  • Фосфатирование металла. Применяется для черных и цветных металлов, путем погружения в фосфорно-соляной раствор.

Применение неорганических методов борьбы с ржавчиной, в отличие от покрытия эмалями и лаками, используется в узких областях промышленности.

Подводя итоги, можно сделать определенный вывод. Для бытового использования больше подходит использование органических антикоррозийных покрытий, так как применение неорганических покрытий по большей части невозможно в домашних условиях. Кроме того, хорошее покрытие не может быть дешевым и при принятии решения самостоятельность заниматься мерами по предотвращению коррозии и гниения, стоит понимать, что в таком случае оно не будет таким долговечным, как если вы сделаете это в специально предназначенной мастерской.

10.06.2019

Подписаться на рассылку

Методы, советы и решения для остановки и предотвращения коррозии металлов Упрочнение композитов

Методы остановки и предотвращения коррозии металлов

Коррозия металла возникает, когда металл подвергается воздействию влаги и других элементов или химикатов. Хотя это, как правило, естественный процесс, он может привести к серьезному снижению функциональности и эстетики металлических изделий. Какой бы ни была причина вашего желания остановить и предотвратить коррозию металлов, вот несколько полезных способов предотвратить коррозию металлов :

  • Перейдите на неагрессивные металлы, такие как алюминий и нержавеющая сталь.
  • Следите, чтобы область вокруг металлической поверхности была сухой.
  • Используйте осушители и влагонепроницаемые продукты.
  • Убедитесь, что подземные трубопроводы проложены в слое засыпки, например, известняка.
  • Регулярно очищайте электрические компоненты.

Выполнение этих простых шагов может продлить жизнь металлу и остановить коррозию металлов в их следах. Помните, что весь металл требует ухода. Используйте эти методы часто, чтобы предотвратить коррозию металлов .

Дополнительные способы предотвращения коррозии металла

Помимо приведенных выше предложений, существуют методы обработки металла, которые могут остановить коррозию металлов до того, как она начнется; например, покрытие из консистентной смазки или масла на металлической поверхности. Покраска - еще один метод предотвращения коррозии металла. Также рассмотрите возможность использования катодной защиты для предотвращения коррозии основных металлических деталей.

Покрытие из углеродного волокна для предотвращения коррозии металла

Покрытие из углеродного волокна - еще один превосходный метод предотвращения коррозии металлов .В этом процессе листы углеродного волокна герметизируются вокруг и часто внутри металлической трубы или на любой металлической поверхности. Это не только помогает предотвратить коррозию, но и укрепляет металл, предотвращает образование трещин и предотвращает образование утечек.

Компания HJ3 Composite Technologies, предлагающая несколько продуктов и методов для предотвращения коррозии металлов, является авторитетным специалистом в области нанесения покрытий из углеродного волокна. Если вас беспокоит состояние вашего металла, позвоните нам сегодня.

.

Что такое коррозия металла и как ее предотвратить?

Коррозия вызывает всевозможные проблемы для предприятий, которые покупают металлические сплавы для использования в различных областях - только для того, чтобы обнаружить, что они не соответствуют требованиям, либо у них неправильный сплав.

Протекающие ванные комнаты, сломанные мосты, поврежденные нефтепроводы и ржавые выхлопные трубы автомобилей - все это примеры коррозии металла.

Замена этих сплавов - дорогостоящая работа. Вы должны не только платить за материалы, но и требовать дополнительных затрат труда на их замену.

Коррозия представляет собой огромную проблему для инженеров, и ремонт может стоить тысячи или сотни тысяч фунтов для одного бизнеса.

С другой стороны, вам может не хватать опыта и знаний, чтобы покупать коррозионно-стойкие металлы, а это значит, что вы захотите сделать свою первую покупку правильно.

Мы собираемся объяснить основы коррозии металлов и рассказать, как найти правильный сплав, который поможет предотвратить коррозию металлов в ваших областях применения.

Что такое коррозия металлов и что вызывает коррозию металлов?

Коррозия - это ухудшение состояния металла или сплава или постепенное разрушение материала из-за окружающей среды, в которой он находится.

Металлы подвержены воздействию суровых условий, таких как экстремальные температуры, или даже простых элементов, таких как ветер и вода. Газы, которые вступают в контакт с металлом, определяют скорость коррозии, а также сам металл.

Газы, такие как водород и кислород, вызывают коррозию, а также грязь и сажу, электрические токи или когда на металл оказывается слишком большая нагрузка, вызывающая его растрескивание.

Как видите, существует множество факторов, которые могут повлиять на коррозионную стойкость металлов, поэтому важно выбрать правильный, поговорив с компанией, имеющей опыт работы с коррозионно-стойкими металлами.

Как коррозия влияет на металлы ?

Коррозия может иметь как положительные, так и отрицательные эффекты, но мы не советуем выбирать металл, который не является коррозионно-стойким, когда это необходимо. Например, иногда зеленая патина, покрывающая металлы, может предотвратить повреждение от суровых погодных условий. Но вы должны учитывать нестабильность и потенциальные повреждения, которые может вызвать коррозия.

Различные типы коррозии

Существует четыре различных типа коррозии:

Общая коррозия

Возникает на поверхности металла, легко поддается обработке и является распространенной формой коррозии. коррозия.Например, вы могли взять в руки медную монету с зеленой поверхностью.

Локальная коррозия

Локальная коррозия поражает часть металлической конструкции, она может быть разрушительной, поскольку ее довольно трудно предсказать, обнаружить и охарактеризовать. Существует три типа локальной коррозии:

  • Точечная коррозия - образование небольших отверстий на поверхности металла.
  • Щель - атака на разрыв или область рядом с разрывом между материалами.
  • Нитевидная - когда вода проникает под поверхность материала и вызывает коррозию.

Гальваническая коррозия

Происходит, когда два металла соединяются в жидком электролите, таком как соленая вода. Один металл притягивает к себе молекулы другого, и только один металл вызывает коррозию.

Растрескивание под воздействием окружающей среды

В стрессовых условиях некоторые металлы могут начать трескаться или проявлять признаки повреждения, усталости или слабости.

Какие металлы ржавеют или разъедают?

Ржавеет ли легированный металл?

Во-первых, все зависит от того, имеете в виду rust или corrode .Коррозия - это тип окисления, тогда как ржавчина - это часть коррозии. Если сплав содержит черный металл (железо), он ржавеет. Все сплавы подвержены коррозии. Ржавчина возникает, когда мы подвергаем металл воздействию воздуха и влаги, образуя слой оксида железа. Коррозия возникает, когда мы подвергаем металлы воздействию воздуха и химикатов, в результате чего образуются оксиды металлов или солей.

  • Ржавчина = относится только к железу.
  • Коррозия = относится ко всем металлам.

Легированная сталь ржавеет или корродирует?

Нержавеющая сталь представляет собой смесь элементов и содержит железо, поэтому да, она может ржаветь.Однако большинство нержавеющих сталей содержат около 18% или более хрома, который образует защитный слой (оксид хрома) поверх металла, защищая его от коррозии, а содержание хрома и молибдена предотвращает ржавчину.

Алюминиевый сплав ржавеет или разъедает?

Алюминиевый сплав не ржавеет, потому что в нем почти нет железа. Без железа металл не может ржаветь. Однако алюминий позволяет окисляться, но когда вода попадает на поверхность металла, она образует защитный слой «оксид алюминия», что делает его более устойчивым к коррозии.

Магниевый сплав ржавеет или разъедает?

Поскольку сплавы магния не содержат железа, они не ржавеют. Однако магний подвержен коррозии (особенно гальванической коррозии), которая выглядит как серая пленка на поверхности металла.

Цинковый сплав ржавеет или разъедает?

Цинк не ржавеет, потому что в нем нет железа. Когда мы подвергаем цинк воздействию воздуха, он вступает в реакцию с диоксидом углерода и образует слой карбоната цинка. Это защищает металл и предотвращает его реакцию на воздух и воду, поэтому мы используем цинк для гальванизации других металлов и предотвращения коррозии.

Никель ржавеет или вызывает коррозию?

Никель не ржавеет, так как не содержит железа. Чистый никель очень устойчив к коррозии, особенно к целому ряду восстанавливающих химикатов. Легирование хромом придает стойкость к окислению. Это приводит к появлению широкого спектра сплавов, таких как ZERON® 100, с оптимальной коррозионной стойкостью как в восстановительной, так и в окислительной среде.

Сплавы на основе никеля могут выдерживать большее количество сплавов, чем нержавеющая сталь и другие материалы на основе железа, сохраняя при этом хорошую стабильность.Эта гибкость привела к разработке множества сплавов на основе никеля с множеством сплавов, разработанных для обеспечения устойчивости к множеству различных агрессивных сред.

Многие легирующие элементы могут соединяться с никелем, чтобы противостоять коррозии в различных средах, и NeoNickel поставляет их все. Выбор металлического сплава, который вам подходит, зависит от ваших обстоятельств, и существует множество возможных вариантов.

Никель придает сплавам металлургическую стабильность:

  • Сплавы обладают большей термической стабильностью и лучше свариваются.
  • Повышенная стойкость к восстанавливающим кислотам и щелочам.
  • Повышается стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением, особенно хлоридов и щелочей.

Соперничать с преимуществами этих сплавов невозможно. Неудивительно, что они так популярны в водных приложениях.

Металлические сплавы на основе никеля обладают отличной коррозионной стойкостью. Это делает их предпочтительным материалом для изготовления приложений во многих различных отраслях промышленности.В основном они используются в водной среде, в таких частях, как насосы, клапаны и трубопроводные системы.

Как легирование предотвращает ржавление?

Легирование предотвращает ржавление за счет объединения нескольких металлов или элементов, которые взаимодействуют друг с другом, образуя защитный слой поверх поверхности металла. Этот барьер ограничивает проникновение кислорода и воздуха через поверхность металла во внутреннюю структуру. Любые черные металлы, не содержащие других химически активных металлов, образующих этот слой, подвержены ржавчине.

Различные легирующие элементы и их коррозионные свойства

Различные легирующие элементы обладают впечатляющим набором свойств, которые вы можете увидеть на наших линейных картах.

Хром

Стойкость к окислительным коррозионным воздействиям и высокотемпературному окислению. Также улучшается сульфидирование. Повышается устойчивость к точечной и щелевой коррозии.

Молибден

Повышение стойкости к восстановительным кислотам, точечной и щелевой коррозии в средах, содержащих водный хлорид.Повышает жаропрочность.

Железо

Повышенная стойкость к высокотемпературным средам науглероживания и помогает контролировать тепловое расширение. Это снижает затраты на сплав.

Алюминий

Способствует старению. Повышенная стойкость к окислению и повышенным температурам.

Медь

Повышенная стойкость к восстановительной кислоте. В частности, серной и фтористоводородной кислотам без аэрации, а также к солям.Добавлен в сплавы никель-хром-молибден-железо, он повышает стойкость к соляной, фосфорной и серной кислотам.

Ниобий (ранее известный как Columbium)

Комбинируется с углеродом, что снижает уязвимость к межкристаллитной коррозии, вызванной осаждением карбида хрома (которая возникает в результате термообработки). Повышает жаропрочность. Повышенная стойкость к точечной и щелевой коррозии.

Вольфрам

Повышенная стойкость к восстановительным кислотам и локальной коррозии.Повышаются свариваемость и прочность.

Азот

Повышенная металлургическая стабильность. Повышает жаропрочность. Также повышается устойчивость к науглероживанию и сульфидированию.

Сочетание этих элементов с никелем

Многие из этих элементов могут легироваться с никелем в различных комбинациях, поэтому доступен очень широкий спектр коррозионно-стойких сплавов, подходящих для самых разных сред.

Изготовить эти сплавы легко благодаря их металлургической стабильности, и они могут подвергаться термической обработке без риска вредных последствий.

Упрочнение высоконикелевых сплавов возможно с помощью процессов упрочнения: дисперсионного твердения, дисперсионного упрочнения порошковой металлургии и осаждения карбидов.

Какие сплавы лучше всего защищают от общей коррозии?

Такие вещи, как точечная коррозия, щелевая и стресс-коррозия, более локализованы, что означает, что их труднее предсказать. Предсказать общую коррозию просто. Существует метод оценки способности каждого сплава противостоять однородным атакам и определения материалов, которые лучше работают в условиях испытаний.

Это рейтинг «Отлично», когда сплав демонстрирует исключительную стойкость к общей коррозии и может способствовать формированию критических деталей или компонентов; «Удовлетворительно», что означает, что металл в целом подходит для некритических деталей, и, наконец, «Не рекомендуется», что означает, что сплав не подходит для рассматриваемой среды.

Итак, какие сплавы обеспечивают лучшую общую коррозионную стойкость? В NeoNickel у нас есть ряд общих коррозионно-стойких сплавов, которые остаются прочными в течение длительных периодов времени и играют важную роль в сложных условиях окружающей среды.

Само собой разумеется, что выбранный вами сплав должен зависеть от воздействия агрессивных сред, поэтому важно, чтобы вы знали о свойствах, которые составляют наши сплавы. Некоторые, например сплав 600, идеальны в горячих, концентрированных щелочных средах; тогда как сплав AL-6XN идеален, когда присутствуют органические кислоты, такие как нафтеновые кислоты, используемые на нефтеперерабатывающих заводах. Также существует сплав 20, который содержит элементы молибдена и меди и идеально подходит для областей, богатых серной кислотой.

Независимо от окружающей среды, когда речь идет о поставках обычных коррозионно-стойких сплавов, NeoNickel предлагает огромное разнообразие устойчивых и сверхнадежных металлов, подходящих для клиентов, работающих в самых экстремальных и сложных условиях.

Методы предотвращения коррозии

Металл Тип

Наиболее эффективным способом предотвращения коррозии является получение правильного металлического сплава, который также может снизить потребность в дополнительных методах предотвращения.

Защитные покрытия

Существует два типа лакокрасочных покрытий, предотвращающих коррозию, один из них - краска, которая действует аналогично элементарной реакции, о которой мы упоминали выше. Другой метод - порошковое покрытие, при котором порошок распределяется по новой металлической поверхности, которая затем нагревается с образованием защитной пленки.

Химическая балансировка

Коррозия возникает, когда металлы реагируют на различные химические вещества, поэтому контроль этих химикатов может помочь предотвратить ее. Например, вы можете ограничить контакт с определенными химическими веществами, разместив аппликации или уменьшив уровень химикатов в воздухе или воде.

Жертвенное покрытие

Жертвенное покрытие помещает другой металл поверх исходного металла поверхности, поэтому вероятность коррозии этого металла выше, чем находящегося под ним.Существует два метода нанесения защитного покрытия:

  • Катодный - покрытие металла более активным металлом , например цинком (гальванизация), поскольку цинк корродирует, он окисляется, что предотвращает ржавление металла.
  • Анодный - покрытие металла менее реактивным на металлом , например оловом, которое не вступает в реакцию с металлом под поверхностью. Пока металлическая поверхность остается на месте, конструкция не ржавеет.

Изменение конструкции

Изменение конструкции может помочь предотвратить коррозию и улучшить любые методы предотвращения коррозии, которые вы используете.Конструкции не должны улавливать воду и пыль, избегать открытых щелей и способствовать движению воздуха; а также простота обслуживания и ремонта.

Коррозионно-стойкие сплавы для вашего бизнеса

Хотите узнать больше о коррозионно-стойких металлических сплавах и подходят ли они вам?

Технический персонал NeoNickel будет рад более подробно обсудить ваши требования к металлическим сплавам. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить дополнительную информацию.

.

Что такое коррозия и как ее предотвратить? - Marine Coatings

Что такое коррозия?

Коррозия - это естественный процесс движения материалов, обычно металлов, к их самому низкому возможному энергетическому состоянию, что приводит к спонтанной реакции между материалом и окружающей средой, что приводит к его разрушению. Слово происходит от латинского « corrodere» , что переводится как «грызть на куски».

Для судостроения низкоуглеродистая сталь остается металлом номер один в конструкционных целях благодаря своей относительно низкой стоимости, механической прочности и простоте изготовления.Его главный недостаток состоит в том, что он легко корродирует в морской воде и, если он не имеет надлежащей защиты, быстро теряет прочность, что может привести к разрушению конструкции. На приведенной ниже диаграмме показан цикл коррозии. От добычи оксида железа и производства стали до коррозии.

Изображение: ResearchGate

Ремонт покрытий на море может стоить в 100 раз дороже первоначального покрытия, и по оценкам NACE International, общая стоимость морской коррозии во всем мире составляет от 50 до 80 миллиардов долларов в год. Источник: Морская промышленность. 2018. Морская промышленность. [ONLINE] Доступно по адресу: https://www.nace.org/Corrosion-Central/Industries/Maritime-Industry/ .

При правильном планировании судовладельцы могут гарантировать, что их суда работают с максимальной производительностью и поддерживают экономическую эффективность, сохраняя при этом состояние своих активов. Если плохая подготовка поверхности является причиной порчи, единственное решение - удалить краску и начать заново.Важно сделать все правильно с первого раза.

Два типа коррозии, особенно актуальных для морской промышленности, - это точечная коррозия и бактериальная коррозия.

Как предотвратить коррозию

Предотвращение коррозии требует устранения или подавления с использованием двух основных методов: катодной защиты и покрытия . Обычно системы катодной защиты используются вместе с системами покрытий.

Катодная защита

Целью катодной защиты является подавление происходящей электрохимической реакции.В нормальных коррозионных условиях ток от анода приводит к потере металла на анодном участке, что приводит к защите металла на катодном участке.

Защита может быть обеспечена путем создания структуры, которую вы хотите защитить катодной, двумя способами:

  1. Расходные аноды:

Когда два разнородных металла погружаются в морскую воду, металл с самым низким электрическим потенциалом подвергается наибольшей коррозии.Например, скорость коррозии мягкой стали можно контролировать, соединив ее с цинком, поскольку она затем станет анодом и подвергнется коррозии. В этом примере цинковый анод упоминается как расходный анод , потому что он медленно расходуется (корродирует) во время процесса защиты.

Еще одно применение цинка в качестве расходуемого анода - это покрытие стали цинком; либо в виде гальванизации или металлизации, либо в виде краски с высоким содержанием активного цинка.

  1. Системы импульсного тока:

Корпус судна можно сделать катодным с помощью источника постоянного тока.Наложенный ток подается в противоположном направлении, чтобы нейтрализовать ток коррозии и преобразовать коррозирующий металл с анода на катод. В этом примере отрицательная клемма постоянного тока подключена к защищаемому трубопроводу. Анод удерживается внутри для увеличения электрического контакта с окружающей средой.

Изображение: Основные принципы катодной защиты

Покрытия

Эффективность покрытий, предотвращающих коррозию, зависит от многих факторов, например от типа покрытия, конечного использования покрытия и условий эксплуатации резервуара.

Низкая проницаемость и хорошая «влажная адгезия», т.е. адгезия при погружении, широко считаются наиболее важными аспектами контроля коррозии с помощью покрытий.

Для максимальной адгезии покрытий стальные поверхности перед покраской должны быть чистыми, сухими и свободными от масла, ржавчины, солей и других загрязнений.

Сильно сшитые химически отверждаемые системы, вероятно, будут иметь относительно низкие характеристики проницаемости, и на них может повлиять толщина пленки. Как правило, более толстые пленки задерживают прохождение кислорода и воды к поверхности стали.Таким образом, высокая толщина пленки (> 400 мкм dft) может обеспечить высокую степень защиты от коррозии, которая лучше всего достигается в многослойных системах, а не в одном слое.

Покрытия в эксплуатации могут подвергаться механическим повреждениям. Следовательно, поддержание защиты от коррозии может быть наилучшим образом достигнуто с помощью покрытий, которые обеспечивают как сопротивление истиранию, так и защиту от коррозии. Рекомендуется, чтобы покрытия обладали хорошей стойкостью к «подрезанию», то есть сопротивлением ползучести под пленочной коррозии на поврежденных участках.

Другие механизмы, используемые для предотвращения коррозии в непогруженных, надводных областях, включают:

  • Использование антикоррозионных пигментов, например фосфата цинка. Этот пигмент малорастворим и может образовывать молекулярный слой, препятствующий коррозии, на поверхности стали.
  • Использование металлического цинка в качестве жертвенного пигмента, по сути, разработка системы катодной защиты «на месте».

Наш успех в защите от коррозии:

Многим клиентам AkzoNobel удалось предотвратить коррозию с помощью Intershield 300.Подробнее:

Свяжитесь с нами

Свяжитесь с нами , если вам нужна дополнительная информация о том, как предотвратить коррозию, или свяжитесь с вашим торговым представителем.

.

Коррозионные механизмы, процессы

Как производитель металла, вы больше всего сосредотачиваетесь на изменении формы металлической заготовки, при резке, гибке, формовании концов, прошивке, надрезании, механической обработке или каком-либо другом процессе. Для большинства этих процессов требуется жидкость на основе масла, растворителя или воды для предотвращения трения, которое, в свою очередь, предотвращает перегрев или преждевременный износ.

Еще одно соображение, не менее важное, чем изготовление заготовки, - предотвращение коррозии.Некоторые производители полагаются на жидкость для металлообработки, чтобы обеспечить как производственную, так и окончательную защиту от коррозии; другие используют заключительный процесс для нанесения краткосрочной или долгосрочной защиты от коррозии. В любом случае средства защиты от коррозии выполняют необходимую функцию. Без защиты железо (Fe) в сталь взаимодействует с кислородом (O) в атмосфере, вызывая коррозию стали.

Независимо от того, принимает ли коррозия форму красной ржавчины (оксид железа, Fe 2 O 3 ) или черного пятна (оксид железа, Fe 3 O 4 ), процесс аналогичен: окисление металла связано с уменьшением количества других компонентов в технологическом процессе, включая жидкости для металлообработки.

Определение коррозии

Коррозия черных металлов - это окисление металлического железа от Fe до Fe + 2 , далее до Fe +3 , вызванное потоком электронов от анода (точка положительной полярности) к катоду (точка отрицательной полярности). ). Обычная батарея использует аналогичный процесс для передачи электрического тока от одного вывода к другому. Процессы контроля коррозии останавливают поток электронов или нарушают химическая реакция на катоде или аноде.

Требования к ржавчине.Для образования ржавчины необходимы три компонента или составляющих:

  1. Ячейка, состоящая из катода и анода
  2. Влага, по которой течет ток
  3. Кислород, который соединяется с металлом

Шесть обычных условий могут превратить любой кусок стали в коррозионную ячейку (см. Рисунок 1 ).

Несколько ключевых моментов, о которых следует помнить:

  • Требования к созданию ячеек коррозии минимальны.Например, стальная пыль и мелочь, обычные побочные продукты многих операций по металлообработке, могут стать катодом коррозионной ячейки. Точно так же простого обращения с трубой или трубой голыми руками может быть достаточно, чтобы начать процесс коррозии.
  • Некоторые электролиты в жидкой форме влияют на скорость распространения коррозии.
  • Поверхностные царапины обычны и не обязательно приводят к образованию ржавчины; глубокие царапины, оставляющие блестящую сталь незащищенной, обычно являются местами коррозии.
  • Если металл подвергается значительному воздействию воздушного потока, запас кислорода пополняется более или менее непрерывно, и в результате образуется красная ржавчина.Если детали хранятся или используются в среде с ограниченным воздушным потоком, металл все равно может ржаветь, но при этом образуются черные пятна оксида.

Предостережения по защите от коррозии

Водорастворимые жидкости для обработки и шлифования обеспечивают временную защиту от коррозии. Однако производители не могут полагаться на них для предотвращения коррозии, потому что продолжительность необходимой защиты варьируется от производителя к производителю; некоторым требуется всего несколько часов защиты, пока детали не перейдут к следующему процессу, в то время как другие хранят детали неделями.Условия хранения и охлаждающей жидкости имеют решающее значение факторы, определяющие, как долго жидкости обеспечивают защиту от коррозии.

Факторы, влияющие на продолжительность защиты от коррозии, включают:

  1. Производственные процессы разведки и добычи.
  2. Чистота поверхности.
  3. Состояние средства защиты от коррозии при нанесении.
  4. Качество аппликационного метода.
  5. Упаковка, используемая для упаковки детали.
  6. Среда хранения.

Информация о производственных процессах и жидкостях, используемых в этих процессах, помогает понять, как обращаться со вторым фактором - чистотой поверхности. Какие виды жидкостей для металлообработки были использованы при изготовлении детали? Хранилась ли деталь между этапами изготовления? Как с этим справились? Если на детали есть остатки жидкости для металлообработки или если она хранилась в местах с мелкими пыль, чистота поверхности - проблема, которую необходимо решить.

Рис. 1: Ржавчина вызывается коррозионными ячейками.Каждая коррозионная ячейка имеет анод и катод (положительный и отрицательный полюс). Влага обеспечивает путь для прохождения тока, а кислород - агент, который заставляет сталь менять форму на трехвалентное или закись железа.

В-третьих, после нанесения покрытия, но перед упаковкой, необходимы надлежащие методы обращения для сохранения целостности защитной пленки. Перчатки необходимы для предотвращения контакта кожного жира рабочих со сталью.

В-четвертых, система подачи жидкости должна иметь достаточную способность для тщательного смачивания деталей и должна поддерживаться в рабочем состоянии, чтобы обеспечить постоянное количество антикоррозийных средств для деталей.Хорошая система фильтрации - такая, которая сводит к минимуму размер и количество мелких частиц, а также уровни посторонних масел, хлоридов и сульфатов - увеличивает способность жидкости предотвращать коррозию. Кроме того, жидкость Концентрация должна поддерживаться на правильном уровне, который следует измерять более точным прибором, чем рефрактометр.

В-пятых, упаковка для размещения деталей должна быть надлежащего качества и в хорошем состоянии, без разрывов и повреждений, чтобы предотвратить прямой доступ к деталям с покрытием.

Наконец, необходимо контролировать среду хранения, чтобы предотвратить резкие колебания температуры и влажности (менее 15 градусов по Фаренгейту и менее 10 процентов изменения относительной влажности в течение 24 часов).

Измерение эффективности защиты от коррозии

С помощью ряда краткосрочных и долгосрочных испытаний можно определить степень защиты от коррозии. Все эти тесты предназначены для имитации реальных приложений в ускоренных условиях. Имейте в виду, что интерпретация результатов тестирования может быть столь же важной, как настройка и контроль условий тестирования.

Жидкости для удаления металлов. Тест на стружку используется для оценки взаимодействия образующейся смазки для удаления металла и металлической стружки. Если стружка не соответствует типу сплава, ее размеру и чистоте (например, на стружке нет мелких частиц), результаты будут несовместимыми. Большинство тестов чипов включают фиксированное количество чипов, покрытых определенным количеством охлаждающей жидкости. Влажная стружка затем нанесите на фильтровальную бумагу или металлические блоки, чтобы определить потенциал ржавчины. Большинство тестов чипов длятся несколько часов.

Жидкости для предотвращения коррозии. К средствам защиты от коррозии предъявляются более строгие требования и более четко определены методы испытаний, чем к жидкостям для обработки металлов. Некоторые из наиболее распространенных тестов включают шкафы, которые контролируют температуру и влажность. Кроме того, обращение с испытательными панелями с покрытием необходимо контролировать в зависимости от количества антикоррозионного средства, нанесенного на поверхность. Большинство тестов проводится с двумя или тремя панелями, и источник воды должен быть чистым, чтобы исключить любые загрязняющие вещества (хлориды или сульфаты), которые могут повлиять на результаты.

  • При испытании шкафа для совместного армейско-военно-морского флота (JAN), используемого с 1940-х годов, используется температура, поддерживаемая на уровне 120 градусов по Фаренгейту и относительная влажность 100 процентов. Это конденсирующаяся среда, что означает, что вода собирается на поверхности испытательной панели и стекает по панели и покрытию.
  • Испытание в камере с солевым туманом (ASTM B117) подвергает образцы воздействию 5% солевого тумана в виде тумана; температура поддерживается на уровне 100 градусов F.
  • 10-тактный тест GM, разработанный General Motors для оценки средств защиты от коррозии, был принят многими поставщиками, связанными с GM.Этот метод аналогичен JAN, но работает при температуре 100 ° F в среде без конденсации. Кроме того, он выполняет 10 циклов, каждый из которых состоит из 18 часов в шкафу и 6 часов вне шкафа.

Устранение неисправностей

Когда вы впервые исследуете проблему ржавчины, важно узнать историю воздействия металлической поверхности; вам необходимо проследить все процессы, чтобы определить, где началась коррозия. Исследование должно включать все процессы и жидкости, контактирующие с деталями.Только отслеживая весь процесс, у вас есть шанс определить приложение, которое оказывает наибольшее влияние на проблема коррозии. Кроме того, жидкости, участвующие в процессе, должны быть оценены на пригодность к использованию по сравнению со свежей жидкостью.

Диаграммы причинно-следственных связей

могут помочь вам найти основную причину (см. , рисунок 2, и , рисунок 3, ).

Анализ жидкостей

Анализ жидкости дает представление об эффективности защиты от коррозии.Семь тестов измеряют присущие жидкости характеристики: кислотность, влажность, грязь, процент твердых веществ, кальций, вязкость и удельный вес. Восьмая оценка, испытание на коррозию меди, является субъективным показателем того, как жидкость окрашивает медь.

Рис. 2. Выявление причины коррозии не должно быть сложной задачей. Разделение причин на пять широких категорий дает вам отправную точку.

  1. Кислотность. Чрезмерное содержание кислоты, которое может быть вызвано перегревом продукта, загрязнением или чрезмерным испарением растворителя, способствует и ускоряет коррозию.Низкая кислотность может быть связана с чрезмерным разбавлением растворителем или загрязнением.
  2. Влажность. Вода в составе средства для предотвращения коррозии на основе масла или растворителя будет способствовать образованию ржавчины или появлению пятен. Повышенный уровень обычно связан с остаточной пленкой на входящих деталях.
  3. Грязь. Твердые частицы - мелкие частицы железа, песок или взвешенные в воздухе частицы - на поверхности детали действуют как места коррозии. По мере нанесения, слива и повторного нанесения антикоррозионного средства уровень грязи продолжает расти.
  4. процентов твердых веществ. Содержание твердых веществ можно использовать для определения концентрации. Низкая концентрация может возникнуть из-за загрязнения или чрезмерного разбавления растворителем. Высокое содержание твердых частиц может быть вызвано загрязнением или испарением растворителя. Низкое содержание твердых частиц означает низкую концентрацию, что снижает защиту от коррозии.
  5. Кальций. Это прямой показатель основного сырья, используемого для защиты от коррозии. Низкий уровень кальция обычно указывает на низкую концентрацию, результат чрезмерного загрязнения или чрезмерного разбавления.Высокий уровень кальция может указывать на испарение растворителя, чрезмерное загрязнение или присутствие воды.
  6. Вязкость. Вязкость, мера способности продукта растекаться или смачиваться, часть имеет решающее значение для образования непрерывной однородной барьерной пленки по всей части. Толщина масляной пленки, которая остается на детали, напрямую связана с уровнем защиты от коррозии. Как правило, более тонкие пленки обеспечивают меньшую защиту от коррозии, тогда как более толстые пленки обеспечивают больше.
  7. Низкая вязкость может быть результатом низкой концентрации, чрезмерного загрязнения или чрезмерного разбавления. Высокая вязкость обычно указывает на высокую концентрацию из-за испарения растворителя или чрезмерного загрязнения.
  8. Удельный вес. Это измерение, иногда называемое плотностью, дает четкое представление о загрязнении. Низкие значения удельного веса обычно указывают на низкую концентрацию, чрезмерное загрязнение или чрезмерное разбавление. Высокий удельный вес обычно указывает на высокую концентрацию из-за испарения растворителя или чрезмерного загрязнения.
  9. Испытание на коррозию меди. Этот тест, описанный в стандарте ASTM D130, оценивает коррозионную активность нефтепродуктов, вызванную активными соединениями серы. Результаты оцениваются путем сравнения пятен на медной полосе с цветовой шкалой от 1 до 4. Типичным источником серы является хонинговальное масло.

Коррозия - какой ценой?

Согласно исследованию «Расходы на коррозию и превентивные стратегии в США», проведенному в 2002 году по заказу Федерального управления автомобильных дорог CC Technologies Laboratories Inc.и при финансовой поддержке NACE International прямые затраты на коррозию металлов в США составляют 276 миллиардов долларов в год. Для сравнения: он составлял более 3 процентов валового дохода США. внутренний продукт.

Коррозия имеет другую цену. Изготовленный компонент или узел, который выходит из строя или требует специальной обработки для предотвращения коррозии, вызывает недовольство клиентов. Использование комплексных методов борьбы с коррозией имеет решающее значение для минимизации обоих типов затрат.

Рис. 3. Дополнительные сведения об устранении неполадок могут помочь вам разобраться в проблемной области.

.

Смотрите также