Коррозия металлов и способы защиты.

Коррозия металлов - это процесс их разру­шения в результате химического или электрохи­мического взаимодействия с внешней (корро­зионной) средой. Химическая коррозия происхо­дит в результате окислительного и восстанови­тельного процессов, протекающих одновремен­но; она возможна в любой среде, но главным образом наблюдается в воздухе при высокой температуре, при действии растворов масел, нефти, бензина, сухих газов и пр. Наиболее рас­пространенная электрохимическая коррозия происходит при взаимодействии металлов с жидкими электролитами - водой, водными растворами солей, кислот и щелочей. Коррозия может произойти и при контакте двух разно­родных металлов (например, железо - медь и др.), а также из-за химической неоднородно­сти материала. Коррозию железа и его сплавов называют также ржавлением.

По характеру коррозионного разрушения различают сплошную (равномерную и неравно­мерную) и местную с локальными поражениями поверхности. Наиболее опасные виды местной коррозии - межкристаллитная, которая продви­гается вглубь, не разрушая зерен металла, и транскристаллитная, рассекающая металл тре­щиной через его зерна. Такие поражения метал­лов, почти не оставляя видимых следов на его поверхности, могут приводить к полному разру­шению элементов металлоконструкций.

Не менее опасны виды коррозии:

· Нитевидная - развивается под неметаллическими защитно-декоративными покрытиями;

· ножевая коррозия «разрезает» металл вдоль сварного шва при эксплуатации в агрессивных растворах;

· подповерхностная коррозия, распро­страняющаяся под тонким слоем металла, при­водит к вздутиям или шелушению.

Причина коррозии металлов - термодина­мическая неустойчивость системы металлком­понентов коррозионной среде, а мера оценки коррозионной стойкости металлов - скорость коррозионного процесса. Однако в результате начавшегося процесса коррозии на поверхности металла в ряде случаев образуется плотный не­проницаемый слой (пленка), прекращающий ли­бо сильно тормозящий дальнейший процесс разрушения.

Современные методы борьбы с коррозией предусматривают комплекс мероприятий на всех стадиях производства, применения и экс­плуатации металлических изделий - от изгото­вления коррозиестойких материалов и рацио­нального проектирования строительных метал­локонструкций до их транспортировки, хране­ния, монтажа и эксплуатации.

Методы антикоррозионной защиты метал­лов подразделяют по механизму их действия на две группы:

1) электрохимические (влияющие на потенциал металла или его критические значе­ния)

2) механические (изолирующие металл от воздействия коррозионной среды защитными пленками и покрытиями).

Эффективными мето­дами являются: легирование металлов; их тер­мообработка, устраняющая структурную неод­нородность; нейтрализация и понижение корро­зионной активности (ингибирование) окружаю­щей среды; нанесение защитных покрытий - ме­таллических (металлизация, гальванические и диффузионные покрытия, плакирование) и не­металлических (органические, лакокрасочные, эмалевые, фосфатные, полимерные пленочные и др.).

Поскольку алюминиевые сплавы обладают достаточно высокой коррозионной стойкостью в кислой среде, то наносимые на поверхность материалов, изделий и готовых алюминиевых конструкций покрытия являются декоративно-защитными. Основной вид таких пок­рытий – электрохимическое оксидирование (ано­дирование), заключающееся в нанесении искус­ственной защитной окисной пленки, имеющей красивый внешний вид. К другим покрытиям относятся окраска синтетическими эмалями, ла­кирование анодированных изделий, эмалирова­ние листовых материалов легкоплавкими цветными стеклоэмалями и др.

Особую проблему представляет защита алюминиевых конструкций от контактной элек­трохимической коррозии, возникающей при со­прикосновении их во влажной среде со сталью, медью и многими другими металлами, а также со свежими строительными растворами и бето­нами. Для предотвращения такой коррозии стальные детали и конструкции, контактирую­щие с алюминиевыми, необходимо оцинковы­вать и окрашивать, а в местах прямого сопри­косновения прокладывать "ленточные или ма­стичные* (витаминизированные, тиоколовые и др.) изолирующие прокладки.

Стальные кре­пежные детали должны быть нержавеющими либо оцинкованными. Изолирующие прокладки следует применять также в местах контакта с бетонными поверхностями, которые предвари­тельно надо окрасить.

Комплексные конструктивно-технологиче­ские мероприятия (в процессе проектирования объектов и при применении и эксплуатации всех видов металлоконструкций) следует применять с целью защиты от огня и повышения предела огнестойкости металлических конструкций, ха­рактеризующегося продолжительностью (в ча­сах) сопротивления воздействию огня до потери прочности. Незащищенные стальные конструк­ции стойки до температуры 600°С

Для защиты металлоконструкций наиболее перспективно применение так называемых покрытий связующих, которые образуют закоксовавшийся слой, препятствующий нагреву металла. Такие много­компонентные системы наносят малярным спо­собом. Кроме защиты они выполняют функции отделки.

Для повышения предела огнестойкости ме­таллических, в том числе алюминиевых кон­струкций применяют также наносимые спосо­бом пневмонапыления асбестоцементные, асбестоперлитовые, асбестовермикулитовые покры­тия. Новый вид огнезащиты - фосфатное покры­тие, наносимое толщиной 20-30 мм, предста­вляющее собой стойкую при температуре до 1000°С монолитную легкую массу (плотностью около 200-300 кг/м³), отверждаемую на воздухе в течение 2-3 сут. Традиционные способы повы­шения предела огнестойкости металлоконструк­ций - применение облицово к и штукатурок из несгораемых огнезащитных материалов (кирпи­ча, пустотелой керамики, гипсовых плит, рас­творов и др.).

Дата добавления: 2015-08-21