Способы защиты металла от коррозии и появления ржавчины

Коррозия является процессом окисления, во время которого происходит разрушение металлической поверхности в результате влияния химических либо электрохимических воздействий. По характеру своего появления коррозия делится на местную, а также на сплошную. В результате коррозии, происходит самопроизвольное разрушение металлических конструкций.

На заметку! Согласно проведенному анализу экспертов, ущерб, наносимый коррозией, которая разрушает металлические конструкции, составляет примерно 5% от общего национального дохода развитых стран. Наиболее простым и дешевым методом, который позволяет бороться с появлением ржавчины на поверхности металла, является использование разнообразных лакокрасочных покрытий (ЛКП).

процесс оцинкования

Виды коррозии

Под определением коррозия подразумевается самопроизвольное разрушение металлической поверхности, которое сопровождается возникновением ржавчины. Она возникает из-за негативного воздействия на металл окружающей среды, в которой он находится. По характеру своего распространения она бывает местной и сплошной.

Местная коррозия может быть ножевого, межкристаллитного, а также сквозного типа. Со сквозной коррозией хорошо знакомы владельцы транспортных средств, которые не внимательно следят за состоянием кузова своего автомобиля. Кроме того, местная коррозия может быть подповерхностной, нитевидной, а также питтинговой. При появлении местной коррозии, металл покрывается ржавчиной, становится хрупким. Он покрывается ржавыми пятнами и растрескиваниями.

Сплошная коррозия (окисление металла), может носит избирательный характер либо быть неравномерной или наоборот – равномерной. Кроме того, следует отметить, что коррозия металлов бывает нескольких разных видов:

  1. Биологической. Появляется в результате деятельности разнообразных микроорганизмов.
  2. Жидкостной. Возникает в результате окисления металлов в электро и не электролитах.
  3. Атмосферной. Главным фактором появления является воздух.
  4. Контактной.
  5. Газовой. Может быть спровоцирована повышенной температурой в газовой среде.
  6. Белой. Как правило, такой вид коррозии металла можно встретить в быту. Встречается на батареях системы отопления либо других предметах изготовленных из оцинкованной стали.
  7. Структурной. Появляется на неоднородных металлах.
  8. Щелевой. Появляется около зазоров либо щелей, которые присутствуют в металле.
  9. Почвенной.

Кроме того, ржавчина может появиться в результате воздействия на стальные конструкции внешних источников тока. Как правило, металлические конструкции страдают от так называемой атмосферной коррозии. Как правило, они расположены в районе приземистой атмосферной области. Такая коррозия бывает влажной, сухой или мокрой.

В последнее время большой популярностью стала пользоваться так называемая искусственная ржавчина. Это специальная декоративная расцветка, которая применяется в декоративных целях. Добиться расцветки, так называемой искусственной ржавчины можно не только на металлической, но и на деревянной поверхности своими руками. Для этого используются специальные краски, имитирующие пленки, которые по своему внешнему виду похожи на ржавчину. Для металлов, чтобы добиться на нем появления эффекта ржавления, можно использовать разнообразные активаторы ржавчины. Например, для этих целей подойдет раствор уксуса и отбеливателя.

9 основных видов корозии

Характерные типы поражения ржавчиной

Для большинства людей коррозия металлических поверхностей известна под названием – ржавчина. Внешне, ржавчина является процессом, при котором на металле самопроизвольно начинает появляться налет. Как правило, главным фактором, который может спровоцировать появление такого налета является окружающая среда. Ржавчина обладает темно – коричневым цветом, она не только портит внешний вид металлической конструкции, на которой появилась, но и постепенно приводит к ее саморазрушению.

На заметку! Ржавчина может появиться не только на металле, но еще и на других материалах. Известны случаи, когда она появлялась на поверхности пластмассы и бетонных изделий. Чтобы защитить металлы или изделия, изготовленные из стали, пластмассы, от появления коррозийного процесса, рекомендуется использовать специальные составы. При этом они должны подходить для каждого отдельно взятого типа поверхности. Проще говоря, для пластика рекомендуется применять одни защитные составы, а для стали другие.

Скорость протекания коррозии, в первую очередь зависит от показателей температуры, а также влажности воздуха окружающей среды. Чем выше эти показатели, тем быстрее на конструкции начинают появляться следы ржавчины. По типу коррозия бывает электрохимической, химической, кислородной, а также водородной.

Коррозия металла и способы защиты от нее

Для незащищенных либо слабо защищенных металлических поверхностей, большая часть сред, в которых они расположены, представляют серьезную опасность, так как в большинстве случаев они являются агрессивными. Окружающая среда может запустить процесс химических реакций на металлической поверхности, в результате которого, появляется ржавчина. Ее появление влияет как на внешний вид металла, так и на его показатели прочности.

Например, процесс давления можно наблюдать ежедневно в повседневной жизни. Наверняка каждый замечал, как расположенные лестницы либо балконные перила, изготовленные из железа, со временем, без должного ухода и защиты начинают покрываться слоем ржавчины. Также ржавлению подвержены металлы, которые постоянно находятся в условии высокой температуры либо повышенной влажности.

Как защитить металл от коррозии? Защита от коррозии металлической поверхности является главным условием, благодаря которому удастся сохранить на продолжительное время ее эксплуатационные, а также технические характеристики. Для этих целей металлические изделия покрываются специальными защитными пленками. Металл обрабатывается специальными составами (красками, грунтовками, эмалями), которые защищают покрытие от появления коррозионных процессов.

Промышленные

Промышленным способом обработка металла от ржавчины, а также защита конструкций либо изделий от окисления осуществляется благодаря созданию специальной пленки. Такая пленка может быть лакокрасочная, эпоксидная либо даже металлическая. При создании металлической

защитной пленки, которая защищает изделия от появления ржавчины, применяется так называемый метод гальванизации, а также металлизации, при котором защитных слой металла наносится на рабочую поверхность при помощи горячего способа.

Метод металлизации предусматривает использование разнообразных защитных материалов (олово, свинец, или цинк), в расплавленном виде. В них помещается изделие, изготовленное из стали. Главным достоинством такого метода является то, что благодаря нему, защитным слоем можно полностью покрывать уже готовые, собранные изделия.

Также активно для создания защитных покрытий, которые предотвращают возникновение ржавчины, используется метод диффузии. Он подразумевает нанесение одного металла (например, алюминия или хрома при хромировании), на поверхность другого. Весьма распространенными промышленными способами защиты стальных изделий от ржавления являются оксидирование, а также фосфатирование (производится горячим способом).

Довольно часто, стальные изделия, например, сантехнику, обрабатывают специальными защитными лакокрасочными средствами в условиях высокой температуры (до 800 градусов по Цельсию). Такой метод называется эмалированием, когда изделие покрывается защитным слоем эмали.

Справка! Чтобы защитить металлические изделия, которые хранятся на складах либо во время их транспортировки применяются масла, которые являются надежным покрытием от ржавчины. Они наносятся на поверхность изделий и предотвращают появление ржавчины, так как образовывают защитную пленку, которая не пропускает влагу и воздух.

Защитные покрытия, применяемые в быту

В антикоррозийной защите нуждаются все металлические изделия, которые окружают человека в повседневной жизни, в быту. В каждом частном доме или квартире есть конструкции, изготовленные из металла, железа. Например, лестницы, перила, трубы системы отопления и так далее. В домашних условиях, чтобы защитить такие конструкции от процесса окисления и появления ржавления, как правило, применяются разнообразные лакокрасочные изделия. Например, для этих целей используются грунтовки или антикоррозийные краски, эмали.

Непосредственно перед нанесением на рабочую поверхность защитного слоя грунтовки или эмали. Слой ржавчины рекомендуется удалить. Для этого можно использовать обыкновенную щетку по металлу либо, в крайнем случае, крупнозернистую наждачную бумагу. Затем рабочую поверхность следует обработать специальным составом, который разъедает ржавчину (растворитель или преобразователь ржавчины), а на завершающем этапе нанести защитный слой краски, грунтовки или эмали.

Наносить защитный антикоррозийный слой на рабочую поверхность необходимо ручным способом, при помощи валика или кисточки. Также можно использовать специальные пульверизаторы, которые равномерно распределяют защитный слой краски на поверхности.

Интенсивное развитие производства стали, как правило, предполагает поиск новых средств и способов, которые позволяли бы предотвращать разрушение изделий из металла. Создание инновационных методик, связанных с защитой от коррозии, — это постоянный процесс. Изделия, сделанные практически из любого металла, могут терять свою работоспособность из-за воздействия химических и физических факторов извне. Последствия этого можно увидеть в виде ржавчины.

Разновидности коррозии

Перед тем как защитить металл от ржавчины, следует узнать о существующих видах. Способ обеспечения антикоррозийной защиты находится в прямой зависимости от условий применения деталей. Потому принято выделять следующие типы:

  • коррозия, которая связана с явлениями атмосферного характера;
  • разрушение структуры металла в воде из-за наличия в ней солей и бактерий;
  • деструктивные процессы, происходящие в грунте (почвенная коррозия).

Способы антикоррозионной защиты при этом должны подбираться в индивидуальном порядке, руководствуясь тем, в каких условиях будет эксплуатироваться изделие из металла.

Что касается типов поражения конструкций, то они могут быть следующими:

  • ржавчина находится на всей поверхности изделия отдельными участками или сплошным покрытием;
  • имеет вид пятен и проникает вглубь элемента;
  • разрушает молекулы металла, приводя к трещинам;
  • масштабное ржавление, при котором разрушается не только поверхность, но и более глубокие слои.

Типы разрушения бывают и комбинированными. В некоторых ситуациях их очень сложно определить на глаз, особенно при точечном ржавлении.

Принято выделять химическую коррозию. При контакте с нефтяными продуктами, спиртами и иными агрессивными веществам происходит особая реакция, которая сопровождается высокой температурой и выделениями газа.

При электрохимической коррозии поверхность металлического сплава соприкасается с водой (электролитом). При этом осуществляется диффузия материала. Электролит обуславливает появление электротока, а электроны металла замещаются и приходят в движение, в результате чего возникает ржавчина.

Обеспечение защиты от коррозии и выплавка стальных изделий — две взаимосвязанные вещи. Коррозия причиняет существенный ущерб постройкам хозяйственного или промышленного назначения. Кроме того, этот процесс может привести к катастрофе, если говорить, например, об опорах электропередач, мостах, заграждениях и т. д.

Защита от коррозии в промышленности и быту

Необходимо обеспечить металлу надежную защиту от коррозии. Все условия, когда требуется защита металлов от коррозии, кратко можно поделить на промышленные и бытовые.

В промышленности существует несколько вариантов антикоррозийной защиты:

  1. Пассивация. В процессе производства в сталь добавляются другие металлические сплавы (молибден, никель, ниобий). Эти материалы характеризуются отличными эксплуатационными свойствами и высокой стойкостью к агрессивным воздействиям. Эти разновидности стали принято называть легированными.
  2. Нанесение на поверхность стали каких-то других металлов. При этом на изделии образуется защитное покрытие. Зачастую для данной цели применяется алюминий, кобальт и хром.
  3. Применение специальных протекторов и анодов. При контакте детали с водой происходит разрушение протектора, который образует защитное покрытие. Такая методика часто используется в производстве деталей для морских буровых установок и судов.

Промышленные способы обеспечения антикоррозийной защиты очень разнообразны. К ним относится и покрытие специальной стекловолоконной эмалью, и химическая защита, и многие другие.

Антикоррозийная защита материала в домашних условиях подразумевает применение ЛКМ-покрытий и химических средств. Свойства защитного плана обеспечивают сочетанием разных элементов: смол на основе силикона, ингибиторов, полимеров, металлической стружки и пудры.

Следует отметить, что перед окрашиванием детали, ее нужно обработать специальным преобразователем коррозии или грунтовкой, иначе ее эксплуатационные свойства будут быстро уменьшаться.

Сегодня в продаже встречается несколько разновидностей преобразователей ржавчины:

  1. Средства-грунтовки. Характеризуются высокой адгезией с металлическими поверхностями, способствуют выравниванию покрытия перед покраской. Во многих грунтовках содержатся ингибиторы, тормозящие коррозийные процессы. Кроме того, заблаговременное нанесение слоя грунтовки позволяет сэкономить на окрашивании.
  2. Химические препараты. Преобразуют окись железа в более безопасные вещества, которым не страшна коррозия. Такие средства называются стабилизаторами.
  3. Составы, преобразующие ржавчину в обычные соли.
  4. Масла и смолы, уплотняющие и связывающие ржавчину, обеспечивая ее нейтрализацию.

Специалисты советуют подбирать краску и грунтовку какого-то одного производителя, чтобы их химический состав не имел особых отличий.

Краски для покрытия металлических изделий

Краски, предназначенные для обработки металлических поверхностей, бывают обычными и термостойкими. В большинстве случаев применяются три типа составов: эпоксидные, акриловые и алкидные. Есть и специальные краски антикоррозийного типа, которые обладают следующими достоинствами:

  • эффективно защищают покрытие от атмосферных воздействий и перепадов температур;
  • с легкостью наносятся валиком, кисточкой или распылителем;
  • многие из них являются быстросохнущими;
  • обладают широким выбором расцветок;
  • отличаются долговечностью.

Что касается самых недорогих и доступных средств, то тут следует обратить внимание на обыкновенную серебрянку. В составе этого покрытия есть алюминиевая пудра, образующая защитную пленку на обработанном им изделии.

Этапы работ по борьбе с коррозией в быту

Методы борьбы с коррозией металлов предполагают определенную последовательность. Следует перечислить основные этапы этой работы:

  1. Перед тем как наносить преобразователь или грунтовую смесь, поверхность необходимо полностью очистить от маслянистых пятен, следов коррозии и различного рода загрязнений. Для этих мер можно воспользоваться болгаркой или щетками с металлическим ворсом.
  2. После этого можно приступать к нанесению слоя грунтовки, которая затем должна впитаться и как следует просохнуть.
  3. Далее на поверхность наносится пара слоев. Перед тем как наносить второй слой, нужно дождаться полного высыхания первого. В процессе работы обязательно нужно пользоваться защитными очками, перчатками и специальным респиратором, так как все применяемые вещества и составы являются токсичными.

Антикоррозийная защита металлических сплавов — очень непростой процесс. В промышленности он начинается на стадии расплавления стали. Производители ЛКМ-покрытий занимаются совершенствованием своей продукции, увеличивая ее долговечность и стойкость.

Содержание

Металлические изделия окружают нас в повседневной жизни. Однако металл активно взаимодействует с окружающей средой и со временем покрывается слоем ржавчины. Этот процесс называется коррозия.

Ученые считают, что от коррозии ежегодно приходит в полную негодность около 10% от общего количества производимого металла, что в цифрах равняется годовому объему продукции крупного металлургического комбината.

Как и почему возникает ржавчина?

Для незащищенного металла практически все среды, в которых он находится, являются агрессивными. Поэтому его поверхность подвергается химическим реакциям. В результате этих реакций появляется ржавчина, и металл теряет как внешний вид, так и прочностные характеристики.

Типичный пример ржавления металла мы видим в повседневной жизни. Ржавчиной покрываются металлические лестницы, перила балконных и мостовых ограждений, металлические заборы. Также, коррозии подвергаются и металлы, которые работают в условиях высоких температур – арматура плавильных печей, детали двигателей, лопасти турбин.

Не менее подвержены коррозии металлы, соприкасающиеся с жидкостями — спиртом, водой, нефтью, мазутом.

Электрохимическая коррозия металла в воде наступает вследствие реакции с растворенным в ней кислородом.

Из всего вышесказанного возникает вопрос, а чем покрыть металл от коррозии и тем самым продлить срок его эксплуатации?

Защита от ржавчины.

Защитить металл от коррозии можно. Для этого любое металлическое изделие следует покрыть защитной пленкой, которая будет различаться от структуры и химического состава металла. Существует много способов защиты металла от коррозии.

В быту есть понятие «изделие из нержавейки». Это значит, что используется легированная сталь. Как покрасить лакированную мебель в белый цвет в домашних условиях?

Долгое время нечувствительными к атмосферной коррозии могут оставаться легированные стали с добавлением хрома, меди, которые используют в строительстве. Чем меньше содержание примесей в стали и выше ее однородность, тем менее она подвержена коррозии.

Защитные покрытия, наносимые промышленным способом.

Защитное покрытие выполняется чаще всего в виде пленки (металлической, оксидной, лакокрасочной).

Для создания металлической защитной пленки используют метод гальванизации, нанесения металлов горячим способом или металлизации. Для этого металлическое изделие погружается в емкость с расплавленным защитным материалом (олово, свинец, цинк) с такой температурой, при которой защищаемый металл не плавится. Преимуществом метода металлизации является возможность покрыть защитным слоем уже готовые собранные изделия.

Защитное покрытие также наносят методом диффузии в основной металл другого — алюминия (алитирование или алюминирование), кремния (силицирование), хрома (хромирование), а также создания биметалла способом плакирования.

Еще один способ защиты от коррозии — оксидирование. Поскольку на металле присутствует естественная оксидная пленка, ее делают более прочной, обрабатывая окислителем (растворами кислот или их солей). Одним из видов нанесения такой пленки горячим способом является «воронение» стали.

Также горячим способом выполняется фосфатирование металла (погружение в горячий раствор кислых фосфатов железа или марганца).

Сантехнические изделия (ванны, раковины) покрываются защитным лакокрасочным слоем (эмалируются) в промышленных условиях при очень высоких температурах (до 800°С).

Для защиты металлов во время транспортировки или для хранения металлических конструкций на складах используют жидкие масла или ингибиторы.

Защитные покрытия, применяемые в быту.

Как уже упоминалось ранее, антикоррозионной защиты требуют и обычные металлические изделия, окружающие нас в повседневном быту. В каждой квартире, а тем более в частном доме, имеется большое количество металлических деталей – балконные ограждения, заборы, решетки, гаражи, садовая техника, радиаторы, трубы холодной и горячей воды, садовые скамейки, которые покрываются со временем ржавчиной.

Доступным способом их защиты является нанесение вручную антикоррозионного покрытия в виде грунтовки или краски по ржавчине. Эти покрытия имеют специальный состав, содержащий ингибиторы и различные добавки, что позволяет наносить их непосредственно на слой ржавчины, предварительно не зачищая металл.

В состав грунтовки, например, входит преобразователь ржавчины и антикоррозионный грунт. Это очень эффективное средство, которое часто используют как самостоятельное покрытие. Такой грунт надежно будет защищать покрытую поверхность от различных атмосферных проявлений (град, снег, дождь, солнце).

Антикоррозионная краска отличается от грунта тем, что в ее состав дополнительно включен такой компонент как износостойкая эмаль, что обеспечивает очень быстрое высыхание краски на воздухе. Ее достоинство в том, что она наносится на любую поверхность (с остатками предыдущей краски, покрытую ржавчиной) из стали, чугуна, железа или железобетона. Нанесение слоя такой краски продлевает, как минимум вдвое, срок службы металлических изделий.

Из всего вышесказанного видно, что существует много различных способов, чем покрыть металл от коррозии. И в зависимости от вида покрываемого металла не составит труда выбрать нужный и эффективный, который защитит металл от ржавчины.

Дополнительная информация:

Антикоррозийная защита материала в домашних условиях подразумевает применение ЛКМ-покрытий и химических средств. Свойства защитного плана обеспечивают сочетанием разных элементов: смол на основе силикона, ингибиторов, полимеров, металлической стружки и пудры.

Коррозия представляет собой процесс, сопровождающийся разрушением поверхностных слоев конструкций из стали и чугуна, возникающий в результате электрохимического и химического воздействия. Негативным следствием этого становится серьезная порча металла, его разъедание, что не позволяет использовать его по назначению.

В каждом доме, среди домашней утвари, предметов интерьера имеются материалы, инструменты или детали, сделанные из металла. Они практичны, износостойки, но рано или поздно подвергаются коррозии. Как предотвратить этот процесс?

Чем обработать металл, чтобы он не ржавел?

Пленки образуются из лакокрасочных материалов, пластмассы и смолы. Лакокрасочные покрытия недороги и удобны в нанесении. Ими покрывают изделие в несколько слоев.

Термическое воронение стали в домашних условиях? Под краску наносят слой грунта, улучшающего сцепление с поверхностью и позволяющего экономить более дорогую краску. Служат такие покрытия от 5 до 10 лет.

В качестве грунта иногда применяют смесь фосфатов марганца и железа.

Для эффективной защиты от коррозии, необходимо обеспечить взаимодействие двух металлов: железа и цинка. Лишь в этом случае (да и то с ограничениями) возникает электрохимический контакт пары металлов, в котором в первую очередь разрушению (коррозии) подвергается цинк, тем самым предохраняя железо (протекторное действие). Так называемые цинкнаполненные краски представляют собой лишь обычную краску, в которую добавлена цинковая пудра.

Такое покрытие не обеспечит электрохимического взаимодействия железа и цинка, потому как сама краска является диэлектриком.

Следы легкого окисления, неглубокий налет коррозии, воронение и пр. следы химического окрашивания металла (намеренноно и непреднамеренного) легко и бысто удаляет автополироль. Берите наименее абразивную и не жадничайте — импортную (США, германия и пр.) Небольшой баночки (например, на основе масла Карнаубы) хватит на очень продолжительное время, а если есть машина то остатки тем более не пропадут. (Александр Марьянко)

Коррозионное разрушение – это явление, которое видел каждый. Чем быстро снять краску с дерева в домашних условиях? Образование ржавчины на металлической поверхности лишь один из признаков.

Коррозионный процесс вызывает разъедание материала под воздействием факторов окружающей среды. Как правило, речь идет о влаге. Вода окисляет металл, провоцируя его последующее разрушение.

Не, просто воронение слабо защищает от ржавчины. Консервационная смазка, оружейная — это да.
Из практического опыта — у меня воздушка (несмазанная, ну так получилось, вовремя не законсервировал) провалялась в гараже месяца 2 без дела, и за это время вороненый ствол успел покрыться мелкими «цяточками» ржавчины. Так что смазка — обязательно!

Процесс коррозии имеет четыре главных элемента: это катод (электрод с катодной реакцией), атод (электрод с анодной реакцией), металл (проводник электронов) и проводник ионов (жидкость, проводящая электрический ток). Катод и анод соприкасаются с проводниками ионов, в которых далее возникает электродное напряжение. При соприкосновении электродов (катод и анод) возникает коррозийная реакция из-за разности электродных потенциалов. В результате образуется коррозийная пара, в которой анод начинает разъедать металл.

Таким образом, все меры по защите металла направлены на то, чтобы исключить образование коррозийных пар или же замедлить их развитие.