Коррозия металлов. Методы защиты от коррозии
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Коррозией (разъеданием) называется процесс химического или электрохимического разрушения металлов и сплавов вследствие взаимодействия их с окружающей средой. Разрушающей средой являются кислород воздуха, газы, водные растворы солей, кислот, щелочей. Примером коррозии могут служить ржавление стали или чугуна, образование белого налёта на алюминиевых сплавах и зелёного налёта – на медных и бронзовых изделиях.

Различают два основных вида коррозии: 

1) химическая коррозия возникает в результате действия на поверхность металлов и сплавов атмосферы воздуха, сухих газов и жидкостей, не проводящих электрического тока (бензин, масла и др.). Коррозия, возникающая при действии на металл газов, называется газовой коррозией. При высоких температурах окисление протекает особенно интенсивно, и окислы образуются в виде окалины.

2) электрохимическая коррозия развивается при действии на металл электролитов, т.е. жидкостей, проводящих электрический ток. Такими жидкостями являются водные растворы солей, кислот и щелочей. Сюда относится также коррозия в атмосфере, т.к. в воздухе находятся водяные пары и действуют на поверхности деталей как электролит.

По внешним признакам коррозионные разрушения можно разделить на три вида:

1) поверхностную, она характеризуется равномерным разрушением металла или сплава по всей поверхности;

2) местную, характеризующую разрушение металла на отдельных участках поверхности;

3) межкристаллитную, характеризующуюся разрушением металла по границам зёрен. Наиболее подвержены ей алюминиевые сплавы и нержавеющие хромоникелевые стали.

 

Методы защиты от коррозии:

1) покрытие неметаллическими веществами. К разновидностям относятся: краски, лаки, эмали, смазки, гуммирование. Смазки – технический вазелин, антикоррозионная смазка (машинное и цилиндровое масла, канифоль и вазелин). Гуммирование – покрытие металла резиной.

2) Металлические покрытия – защита металла посредством покрытия слоем другого металла.

3) Покрытие плёнками окиси – получение на поверхности обработанных деталей неметаллических плёнок. Применяются оксидирование и фосфатирование.

Оксидирование – вид защиты от коррозии для чёрных металлов, алюминия, магния и их сплавов. Коррозионная стойкость оксидной плёнки невысока, поэтому требуется дополнительное покрытие смазками или минеральными маслами.

Фосфатирование – химический процесс, при котором на поверхности стали образуется плёнка нерастворимых в воде фосфорнокислых соединений марганца и железа. Заключительная стадия процесса – погружение изделия в расплавленную смазку или покрытие лаками с последующей горячей сушкой.

4) Получение химически стойких сплавов – получается путём легирования элементами, повышающими их стойкость против коррозии. Анодирование, или электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов производится в сернокислых, хромовокислых и щавелевокислых электролитах.

Гальванические покрытия.

Гальванотехника – один из отделов электрохимии, охватывающий вопросы осаждения металлов из растворов солей с помощью электрического тока. Гальваностегия – покрытие металлических предметов слоем другого металла, производимое с помощью электрического тока из раствора соли наносимого металла.

Сущность гальванических покрытий основана на электролизе водных растворов солей того металла, который служит для покрытия, при этом защищаемый металл завешивается в ванну в качестве катода, а анодами являются либо пластины из металла, который используется для покрытия, либо из нерастворимого в данном электролите металла (чаще всего из свинца или стали), так называемые нерастворимые аноды.

                                           Защитные покрытия на металлах.

Защита металла от коррозии осуществляется путём нанесения на его поверхность достаточно плотных покрытий, которые должны иметь хорошее сцепление с защищаемым металлом и быть стойкими в той среде, где должно работать изделие.

Покрытие окисными плёнками – оксидирование - применяется для защиты сталей, медных и алюминиевых сплавов от атмосферной коррозии. При оксидировании на поверхности металла создаётся искусственная оксидная плёнка. При оксидировании стали её поверхность приобретает чёрный цвет (воронение).

Оксидирование стали – обработка в концентрированных щелочных растворах с добавлением окислителей.

Оксидирование алюминия и его сплавов – анодирование – производится путём электрохимической обработки в растворе серной, хромовой или щавелевой кислоты. Полученная плёнка обладает высокой твёрдостью, жаростойкостью.

Процесс получения на поверхности металла фосфатных плёнок при обработке стальных изделий, а также оцинкованных изделий в растворе кислых фосфорно-кислых солей – фосфотирование. На поверхности изделия образуется плотный слой фосфатов железа и марганца, имеющий чёрный и серый цвет. Фосфатные плёнки являются грунтом под лакокрасочные покрытия и служат защитой от коррозии при условии последующего промасливания или смазки.

Оксидированию и фосфотированию подвергаются детали из малоуглеродистых и легированных сталей. Все окисные и фосфатные покрытия называются химическими покрытиями.

                                              Покрытия металлами.

По характеру получения покрытия могут быть анодными или катодными. Анодное – покрытие железа цинком. Катодное – покрытие железа медью, хромом и др.

Никелирование – покрытие в целях защиты изделия от коррозии в атмосферных условиях и в щелочных средах.

Меднение как самостоятельное покрытие для защиты стальных изделий от коррозии не применяется. В технике медные покрытия используются в основном в качестве подслоя при никелировании и хромировании. Как самостоятельное покрытие медь применяется для местной защиты поверхности стали от цементации. Слой меди наносится на те участки, которые подлежат механической обработке.

Латунирование – гальваническое осаждение латуни. Используется в качестве подслоя при лужении, никелировании, хромировании.

Цинкование – защитное покрытие для предохранения стальных изделий от коррозии в обычных атмосферных условиях, в условиях повышенной влажности, при работе в пресной воде.

Хромирование - защита от коррозии и повышение износостойкости стальных деталей, а также восстановление размеров деталей при их ремонте.

Лужение (покрытие оловом): 1) используется в пищевой промышленности при изготовлении тары; 2) в машиностроении используется при пайке чёрных и цветных металлов; 3) местная защита при азотировании.

Кадмирование – защита от коррозии ответственных резьбовых и сопряженных деталей, узлы которых требуют плотной сборки.

Дата: 2019-02-02, просмотров: 241.