Корозія металів і сплавів, технічна література онлайн

Корозія металів і сплавів

Корозією (латинське - «роз'їдання») металів і сплавів називають руйнування їх під дією зовнішнього середовища.

Майже всі метали (за винятком так званих благородних - золото, платина, срібло) і сплави під дією навколишнього віз-духу, вологи, газу, розчинів кислот, лугів і високих температур піддаються хімічним змінам (руйнування): залізо іржавіє, мідь покривається зеленим нальотом вуглекислої міді, свинець тьмяніє і т.д.

Прикладами корозії може служити роз'їдання підводних частин судів водою, псування хімічної апаратури від впливу різних розчинів і т. Д. Щорічно від корозії гинуть сотні тисяч тонн металів, втілених в машини, будівельні конструкції та інші вироби. В результаті корозії метали частково або повністю раз-порушуються, якість виробів погіршується, і вони можуть виявитися не-придатними для використання.

Корозія металів завдає промисловості великої шкоди. При величезній кількості машин і металевих споруд в про-мисловості, сільському господарстві, у будівництві, на 1ранспорте запобігання металів від корозії є важливим завданням.

Залежно від середовища, що викликає корозію, розрізняють два види корозії: хімічну і електрохімічну.

Хімічна корозія відбувається під дією сухих газів або рідин неелектролітів (бензин, масло і ін.), А також при зіткненні метал-лов з газами при високих температурах.

Електрохімічна корозія відбувається при взаємодії металів і сплавів з рідинами - електролітами, які проводять елект-річескій ток (вода, пар, водні розчини солей, ще-Лочі, кислоти і т. П.). Сюди відноситься також корозія в атмосфері (атмосферна корозія), так як віз-дух завжди містить деяку кількість вологи, про-волаківающей тонкою плівкою металеві виро-лія.

За характером і місцем поширення корозія буває:

• поверхнева (суцільна, рівномірна), яка характеризується руйнуванням металу по всій поверхні виробу рівномірно (рис. 26, а); цей вид корозії найбільш часто спостерігається у чис-тих металів; її можна легко помітити і якщо не усунути, то хоча б визначити ступінь разруше-ня і термін служби деталі;
• місцева (рис. 26, б), при якій руйнування починається на окремих ділянках поверхні металу, іноді дуже невеликих, і поширюється в глиб металу непомітно. Це більш небезпечний ха рактер корозії. Зазвичай він настає в місцях, де є цара-піни, задираки, ризики та інші механічні пошкодження гладкій поверхні металевих деталей;
• межкристаллитная (інтеркрісталлітная), яка рас-ється в глиб металу по межах кристалів (рис. 26, в), не викликаючи помітних змін на поверхні, і часто призводить до миттєвої поломки деталей в умовах експлуатації.

Читайте також: Техніка притирання

Розвитку міжкристалітної корозії сприяють сторонні включення по межах зерен в металах.

Захист металів від корозії

Сутність заходів щодо захисту металів від корозії зводиться до того, щоб не допускати безпосереднього зіткнення метал-ла з руйнівним середовищем. Цього досягають насамперед нанесенням на поверхню виробів різних металевих і неметаллич-ських покриттів. Такі захисні покриття набагато збільшують термін служби виробів, незважаючи на дуже тонкий шар (соті і навіть тисячні частки міліметра).

До основних методів захисту металевих виробів від корозії відносяться:

• металеве покриття;
• неметалевої покриття;
• хімічне покриття;
• захист протекторами;
• легування.

Металеве покриття - це захист поверх-ності металевих виробів іншим корозійно стійким ме-них металів.

Для металевих покриттів застосовують олово, нікель, мідь, хром, цинк, кадмій.

Металеве покриття наноситься наступними способами:

• зануренням в розплавлений метал;
• електролітичним (гальванічним) процесом;
• дифузійної металізацією;
• розпиленням;
• плакуванням.

На деталях, занурених в розплавлений метал, утворюється захисна плівка, що володіє, крім кор-розіонной стійкості, високу механічну міцність.

Таким спо-собом покривають деталі:

• оловом (лудіння);
• цинком (цинкування) - широко застосовується для покриття листового заліза, дроту і ряду дрібних виробів;
• кадмієм (кадміювання);
• хромом (хромування);
• нікелем (нікелювання) і іншими кольоровими металами і спла-вами.

Електролітичне покриття - найбільш со-вершать спосіб захисту деталей від корозії. Він представлет собою відкладення частинок захисного металу на поверхні деталі, занурений-ної в розчин електроліту, через який пропускається електричні-кий струм. Так отримують нікельовані, хромовані і обмідне-ні вироби.

Дифузійна металізація. що відноситься до термо-хімічної обробки.

Спосіб розпилення, т. Е. Пульверизації розплавлений-ного металу на поверхню виробу, отримав назву електро-металізації. має найширше застосування і є одним з універсальних способів на-несення металевих покриття-тий на деталі будь-якої форми і розмірів з будь-яких матеріалів.

Процес металізації зак-Лючано в расплавлении метал-ла і розпиленні його потоком стисненого повітря або іншого га-за. Отримані дрібні металеві-етичні частки набувають значну швидкість і при ударі об поверхню закріплюють-ються на ній. Товщина покриття-тий може становити 0,02 мм і більше. Покриття наносяться за допомогою електродугових і газо-вих апаратів-металізатора, наприклад апарату МДІ-1 -57 (рис. 27).

Газовий метализаційні апарат МДІ-1-57

Плакірованіе зак-Лючано в покритті одного ме-Таллах іншим під час прокат-ки. Цим способом на підприєм-ня заводах отримують сталь, покриту нержавіючої сталлю або міддю, плакований дюралюміній та інші матеріали, звані біметалічними.

Читайте також: Термічна обробка металів

Неметалеві покриття отримують нанесенням на поверхню виробів олійних фарб, лаків, емалей та інших. Або смаз-кою поверхні мінеральним маслом.

Олійні фарби виготовляються розтиранням сухих фарб мінерального або органічного походження на висихають або підлогу у висихають маслах або оліфу.

Лаки представляють собою смоли, розчинені в оліях або інших розчинниках при певних температурах. Лакофарбові по-криття складають близько 70% всіх антикорозійного покриття.

Емалі дуже стійки проти атмосферної корозії, впливу води, мінеральних та органічних кислот, розчинів солей і т. Д. І дуже тендітні. Емалеві покриття наносять на поверхню хімічної ап-паратури і харчової посуду.

Мастила служать захисним засобом при зберіганні і пере-возах металевих виробів. При транспортуванні і зберіганні металевих виробів широко застосовуються такі мастила: технічний вазелін - для механізмів, машин і окремих деталей, стійкість такої мастила 6-8 місяців; рушнична мастило-для сма-зиванія оброблюваних деталей, короткочасного запобігання від корозії стрілецької зброї; гарматна мастило-для деталей обладнання, підшипників, предметів озброєння; антикорозійний-ва мастило -для сталевих деталей (запасних частин).

Гумування - покриття металу гумою або ебони-те є ефективним способом запобігання від корозії апаратури хімічної промисловості і системи хімводоочистки.

Хімічне покриття металевих матеріалів за-лягає у тому, що на їх поверхні штучно створюють оксид-ні плівки - щільні, що тримаються на основному металі оксиди, добре чинять опір корозії. Для цього металеві де-талі ретельно очищають і піддають дії сильно окислюється середовища. Розрізняють такі види хімічних покриттів: оксидування і фосфатування (для чорних металів), анодування (для алюмінієвих-вих сплавів), хроматирование (для мідних і цинкових сплавів).

Захист протекторами застосовується там, де вироби знаходяться в токопроводящей середовищі (наприклад, в морській воді). В цьому випадку до виробу приєднується протектор (метал-захисник), яв-рами анодом по відношенню до того металу, з якого виготов-кування конструкція. При утворенні гальванічних пар руйнуючої-щує той метал, який служить анодом, і таким чином протектор, руйнуючись сам, буде захищати від руйнування виріб, що є катодом. Протекторна захист успішно застосовується для предохра-вати від корозії підводних частин морських суден, гідролітаків і ін.

Читайте також: Машинна клепка

Легування полягає в тому, що до складу металу або сплаву вводять добавки, які роблять даний сплав корозійно-стійким. Для стали такими елементами є хром і нікель. Легуванням отримують нержавіючі, жаротривкі і кислото-наполегливі стали.