Защита металла от коррозии в домашних условиях

Защита металла от коррозии в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции

Полностью предотвратить образование коррозии металла практически невозможно: рано или поздно металл начнет ржаветь.

При этом существуют способы значительно продлить срок службы материала, если соблюдать правила эксплуатации металлического изделия и использовать специальные средства, замедляющие коррозийные процессы.

Если ржавчина уже появилась, необходимо ее удалить (химическим или механическим способами), чтобы не дать развиться коррозийным процессам.

Профилактические мероприятия

Чтобы предотвратить пагубное действие коррозии, рекомендуется использовать специальные химические средства защиты.

К таким средствам относятся ингибиторы, который представляют собой вещества, замедляющие или полностью останавливающие тот или иной химический процесс.

В результате действия ингибитора на поверхности материала появляется тонкое покрытие в виде защитной пленки. Именно эта пленка и предохраняет металл от ржавления.

Один из самых популярных на сегодняшний день ингибиторов — «Rust stop». Препарат имеет проникающее действие, в результате чего с материала удаляется влага, и на поверхности создается полимолекулярный слой. Средство нетоксично, отличается простотой применения.

Механическое удаление

Для механической обработки ржавчины понадобится металлическая щетка или абразивная крупнозернистая шкурка. С помощью шкурки можно очистить материал «сухим» способом или «мокрым» (смочив шкурку керосином или Уайт-спиритом).

Другие варианты механической очистки включают использование следующих аппаратных средств:

• орбитальной шлифмашины с абразивными кругами;
• пескоструйного аппарата;
• насадки на электродрель;
• болгарки.

Применение ручных средств (щетки или наждачной бумаги) оправдано на незначительных по площади поверхностях. Преимущество обработки поверхности руками состоит в возможности более тщательного прохода в небольших или труднодоступных участков.

Насадка на электродрель, шлифовальная машина или болгарка могут ускорить очистку поверхности в разы. Однако такие методы не отличаются высокой точностью: снимается слишком большой слой металла.

Пескоструйное оборудование – оптимальный способ удаления ржавчины.

Удаление коррозийных продуктов происходит за счет обработки металла мощной струей песка. При этом неповрежденный металл полностью сохраняет свою структуру.

Недостаток методики – высокая стоимость нового оборудования.

Химические способы

Химические методики предполагают использование следующих групп препаратов:

• преобразователей ржавчины;
• кислоты (в первую очередь – ортофосфорной);
• народных средств.

Ортофосфорная кислота

Данное вещество относится к классическим растворителям и входит в состав многих средств для борьбы со ржавчиной.

Способ применения ортофосфорной кислоты описан ниже:

1. Вещество наносят тонким слоем на место, пораженное коррозией.
2. Далее нужно подождать в течение 30 минут, пока завершится реакция.
3. Завершается процедура протиранием насухо обработанной поверхности.

Ортофосфорная кислота удаляет следы ржавчины, а также способствует образованию фосфатной водоотталкивающей пленки. Эта пленка притормаживает процесс окисления металла, предотвращая дальнейшее развитие коррозийного процесса.

Для удаления ржавчины применяется 30% раствор кислоты. Преимущество ортофосфорной кислоты по сравнению с другими кислотами (например, серной) заключается в более щадящем воздействии на металл.

Преобразователи ржавчины

Принцип действия средств преобразования ржавчины состоит в преобразовании коррозийных продуктов в безвредный или защитный слой, который затем может быть обработан краской или лаком.

Ниже перечислены наиболее известные преобразователи ржавчины, предлагаемые на рынке:

1. ВСН-1. После нанесения этого кислотного нейтрализатора обработанное место приобретает серый цвет. Остается лишь стереть пятно сухой тряпкой вместе с остатками ржавчины.
2. Спрей-аэрозоль на основе цинка «Цинкор-Авто». Данное средство представляет собой обезжиривающий раствор, способный удалять следы коррозии с металлической поверхности. После нанесения раствора на поверхности образуется защитная пленка.
3. Преобразователь ржавчины СФ-1. Состав производится на основе фосфатов. Используется для обработки стальных, чугунных, алюминиевых и оцинкованных поверхностей до нанесения лака или краски. Модификатор обладает ингибирующим действием, так как пленка, возникающая на металле после его обработки, продлевает срок службы окрашенной поверхности на срок 10-12 лет.
4. Модификатор ржавчины «Berner». Препарат обладает раскисляющим действием. Основа модификатора – молибден. Средство эффективно по отношению даже к сильно заржавленным поверхностям. К примеру, преобразователем обрабатывают ржавые болты, которые не получается демонтировать стандартными средствами. Выпускается в виде спрея.
5. Средство против коррозии B-52. Этот кислотный модификатор выпускается в виде геля. Его главное достоинство – отсутствие растекаемости по поверхности. После растворения ржавчины, остатки геля смываются с металла.

Линейка антикоррозийных продуктов «WD-40»

Американская компания «Rocket Chemical» производит популярную на рынке линейку средств борьбы с коррозией – «WD-40». Препараты широко применяются как профессионалами, так и домашними мастерами.

Линейка включает в себя пять продуктов: ингибитор продолжительного действия, защитную литиевую смазку, водостойкую силиконовую смазку, спрей и раствор для удаления ржавчины.

Ингибитор продолжительного действия

Препарат используется для круглогодичной защиты изделий из металла, расположенных на улице. Компания-производитель гарантирует защиту от ржавления в течение двух лет, если изделие находится в помещении, а для находящихся на открытом воздухе предметов гарантия распространяется на год.

Состав представляет собой спрей, включающий в себя парофазный антикоррозийный ингибитор, который создает защитный слой на металлической поверхности, предотвращая прямые контакты материала с воздухом и влагой.

Также препарат можно использовать для обработки любых других предметов, эксплуатация которых осуществляется в условиях повышенной влажности.

Защитная белая литиевая смазка

Препарат наносится на металл с целью профилактической защиты, то есть по своей сути является ингибитором. На поверхности образуется тонкая защитная пленка. Причем пленка не смывается под действием атмосферных осадков, не плавится на солнце и не замерзает в холодную погоду.

Препарат выпускается в виде спрея и рекомендуется для обработки дверных петель или направляющих, цепей и звездочек механизмов, тросов и реек.

Кроме того, литиевую смазку часто используют для консервации изделий, размещаемых на складе для длительного хранения.

Водостойкая силиконовая смазка

Характерная особенность смазки заключается в ее способности быстро высыхать. Также стоит заметить, что смазка практически не оставляет следов после смазывания деталей.

Кроме описанных сфер использования для ингибиторов, силиконовую смазку рекомендуется применять для обработки движущихся механизмов.

Смазка не содержит нефтепродуктов, а потому не повреждает резиновые, пластиковые и виниловые поверхности. После высыхания образуется прозрачное нелипкое покрытие.

Спрей для удаления ржавчины

Работа спрея основа на капиллярном принципе, в соответствии с которым жидкость передвигается по небольшим каналам и трещинам, несмотря на силу гравитации. За счет этой особенности спрей применим для обработки труднодоступных участков, где удалить ржавчину сложно даже ручными способами.

Спрей способен не только удалять ржавчину, но и выступать в качестве ингибитора, предотвращая ее повторное появление в будущем. Препарат используют для обработки сильно заржавленных поверхностей, в том числе болтов и резьбовых соединений. Спрей безопасен для неметаллических поверхностей.

Раствор для удаления ржавчины

Содержимое раствора состоит из нетоксичных элементов, разлагаемых биологическими организмами. Раствор предназначен для удаления с поверхностей последствий коррозии.

Для очистки металла от ржавчины деталь погружают в емкость с раствором на 3-4 часа. Если изделие сильно заржавлено, на процедуру понадобится 7-8 часов.

Раствор подходит как для обработки миниатюрных деталей, так и для очистки крупногабаритных изделий (при наличии соответствующей емкости).

Народные способы удаления ржавчины

Помимо препаратов заводского производства, для удаления ржавчины можно применять так называемые народные рецепты. Чаще всего речь идет о напитке «Coca Cola», чистящем средстве «Cilit» или смеси керосина с парафином.

Ниже представлено больше информации о каждом из средств:

1. Эффективность воздействия напитка «Coca Cola» на ржавчину связана с присутствием в составе напитка ортофосфорной кислоты. Для удаления ржавчины необходимо нанести напиток на проблемное место. Можно использовать промоченную ветошь или кусок фольги. Также используется метод погружения в емкость с напитком.
2. «Cilit» часто применяется для удаления ржавчины на бытовых приборах в ванных комнатах и кухнях. При этом чистящее средство можно применять для удаления следов коррозии и на других металлических предметах, например, автомобильных деталях. Однако следует иметь в виду, что данное средство способно разъедать краску.
3. Очистить поверхность от ржавчины можно также раствором керосина и парафина в соотношении 10 к 1. До применения состав нужно выдержать в течение 24 часов. Далее смесь наносится на проржавленное место на 12 часов. Завершается процедура очисткой поверхности с помощью тряпки.

Защита металла от коррозии в домашних условиях

Методы борьбы с коррозией железа, а попросту — ржавчиной имеют историю не менее долгую, чем история самого железа.

Еще викинги, отплывая в набег, обильно смазывали жиром стальные мечи и кольчуги для защиты от морской воды. Без этого ржавчина изгрызла бы металл еще до первого боя.

В наше время наиболее распространенным способом защиты от коррозии является окраска металла специальными составами.

Кто хоть раз держал в руках малярную кисть, подтвердит, что покраска не требует большого труда. Окрасить, скажем, ворота обычного гаража можно за час-полтора. Возможно немного больше, если учесть время на подготовку и на мытье инструмента по завершению работ.

Но представьте, что вам нужно окрасить не пять-семь квадратных метров, а тысячи и десятки тысяч, получая при этом гладкое, прочное покрытие? Тут уже кисточкой не обойтись, требуются совершенно иные решения и инструменты.

Давайте совершим экскурсию по цехам, где занимаются окраской, и посмотрим — как современные инженеры справляются с этой непростой задачей.

Краскопульт и окраска лакокрасочными составами

Начнем с популярного способа покраски — напыления с помощью краскораспылителя или иначе — краскопульта.

Существует три вида окраски краскопультом:

1. Безвоздушный.

Давление краски при этом процессе в сто раз сильнее, чем давление воды в кране домашнего водопровода. Вырываясь из сопла краскопульта, краска мгновенно распыляется, образуя конус или «факел» который направляют на деталь. Лишь немного затормозившись воздухом частицы краски буквально «вбиваются» в окрашиваемую поверхность.

2. Воздушный.

Краска вводится в струю воздуха, образуя воздушную смесь за счет вихревых процессов (турбулентности). Этот коктейль направляется на деталь, покрывая ее гладким, красивым и равномерным защитным слоем.

Давление при этом гораздо меньше, но наряду с рабочим факелом краски из ее мельчайших капель образуется туман. Это повышает расход состава и требует гораздо более дорогостоящих мер по защите работников и окружающей среды, чем при способе безвоздушном.

Читайте так же:  Домик для колодца своими руками

3. Комбинированный способ.

Краска выбрасывается под давлением порядка 20-30 атмосфер, а в ее факел дополнительно вводится сжатый воздух. Благодаря этому покрытие получается более равномерным, причем вредный туман не образуется.

Порошковая окраска

Альтернативой лакокрасочным составам стала изобретенная в 1950 году покраска порошковой краской.

Внешне процесс ее нанесения похож на напыление сжатым воздухом. Однако сразу бросается в глаза отсутствие «тумана» — взвеси краски в воздухе. Деталь словно сама притягивает краску, которая оседает на ней ровным слоем.

Притягивание обеспечивает электричество. Саму деталь заряжают положительным, а краску отрицательным зарядом высокого напряжения. И поскольку разноименные заряды притягиваются, краска прилипает к металлу, так же как прилипают кусочки бумаги к расческе потертой о волосы.

Затем деталь нагревают до температуры 200-250 градусов. Краска плавится и, растекаясь, образует тончайший, всего несколько десятков микрон, но прочный плотный слой.

Жесткие технологические требования, дорогое оборудование диктуют в полтора – два раза большую по сравнению с обычной краской стоимость. Тем не менее, высокое качество монолитных полимерных покрытий, позволяет им на равных конкурировать с традиционными, но и даже вытеснять их в ряде случаев.

На сегодня нанесение порошковых покрытий стало обычным делом, его можно заказать даже через Интернет http://oooprofpokraska.ru/metall/.

Окраска погружением в красящий состав

Даже электростатическое напыление все равно не гарантирует попадания краски в каждый уголок крупной, сложной детали. Например, кузова автомобиля.

Такие детали защищают от коррозии, погружая (окуная) деталь в ванну с краской. Этот способ позволяет окрасить даже внутренние полости, имеющие лишь несколько отверстий.

«А как выглядит окунаний?» — спросила меня однажды одна заказчица. Признаться, я ничего не понял, пришлось уточнить, что она имеет в виду. Оказалось, что она прочла на банке краски: «…наносить кистью, валиком, краскопультом либо окунанием» и логично предположила, что «окунаний» — это какой-то особый инструмент для окраски.

Железную деталь можно окрасить не только краской или полимером, но и слоем другого металла. В отличие от железа многие металлы, например цинк, олово практически не поддаются коррозии.

Не менее распространено лужение — покрытие тонким слоем олова. Из стальной жести покрытой изнутри и снаружи оловом делают всем известные консервные банки. Такая обработка сохраняет не только металл банки, но и ее содержимое.

Для нанесения защитного металла наиболее распространен электролитический способ. Деталь погружают в ванну с электролитом, и под воздействием электрического тока молекулы покрытия «налипают» на поверхность железа. Несмотря на то, что этот слой тоньше человеческого волоса служит он десятки лет.

Оксидирование или металл цвета воронова крыла

Если спросить у любого мужчины как называется темное покрытие пистолета или автомата, он тут же ответит — «воронение». Действительно черный или отливающий синеватым цвет оружия напоминает цвет перьев вороны, откуда и получил свое название.

Какие средства используются при антикоррозийное обработке металла

Металлы используются практически везде. Основная проблема этих материалов в том, что они подвержены коррозии. Ржавчина постепенно разрушает структуру детали и выводит её из строя. Чтобы избежать разрушения материала, проводится антикоррозийная обработка. Обработку можно осуществить не только на производстве, но и дома.

Антикоррозийная обработка металла

Виды коррозии

За всё время работы с металлическими изделиями, люди выделили несколько видов коррозии металла:

1. Почвенная — тип коррозии, которая поражает конструкции, находящиеся в земле. Из-за особенного состава грунта, наличия грунтовых вод, происходят химические процессы, вызывающие появление ржавчины.
2. Атмосферная — процесс окисления, протекающий в ходе контакта водяных паров воздуха с металлической поверхностью. Чем больше вредных веществ в воздухе, тем быстрее появиться коррозия.
3. Жидкостная — такому виду коррозии подвержены металлоконструкции, находящиеся в воде. Если в жидкости содержится соль, процесс разрушения материала будет протекать быстрее.

Выбор антикоррозийного состава зависит от того, в какой среде будет эксплуатироваться металлическая деталь.

Характерные типы поражения ржавчиной

Существует несколько типов поражения стали коррозией. Они различаются по внешнему виду и глубине поражения материала:

1. Поверхностная коррозия. Представляет собой слой ржавчины, который может распространяться по всей поверхности изделия или находиться на отдельных его местах.
2. Ржавчина в отдельных местах, которая начинает уходить вглубь материала.
3. Образование глубинных трещин.
4. Окисления одного компонента из металлического сплава.
5. Ржавчина по всей поверхности, которая уходит вглубь материала.

Могут проявляться комбинированные типы поражения деталей ржавчиной.

Способы защиты от коррозии

Существуют разные виды антикоррозийной защиты металлоконструкций. Большинство деталей и заготовок обрабатывается с помощью промышленных растворов и оборудования. Однако, существуют и бытовые методы обработки металлических поверхностей.

Промышленные

Если говорить о промышленных средствах от ржавчины на металле, можно выделить такие виды обработки:

1. Лакокрасочное покрытие.
2. Термическая обработка.
3. Защитный слой из металла. Наносится с помощью специального оборудования при высокой температуре и давлении.
4. Добавление легирующих примесей в металл при его плавке. Этот процесс называется пассивация.
5. Электрозащита.
6. Использование ингибиторов. Это вещества, которые останавливают протекание химических реакций, приводящих к появлению ржавчины.

Существуют и другие методы обработки, которые используются на производстве. Выбор технологии зависит от того, в какой среде будет эксплуатироваться металлоконструкция.

Бытовые

Бытовые средства от ржавчины представляют собой лакокрасочные покрытия. Для защиты металлов используется:

1. металлическая пудра;
2. различные полимеры;
3. смолы на основе силикона;
4. ингибиторы.

Если металлическая поверхность уже повреждена, нужно использовать другие составы. Для этого подходят специальные смолы, стабилизаторы, грунты и преобразователи.

Как провести обработку своими руками?

Существуют различные способы защиты металла от коррозии, которые можно применять в домашних условиях. Для них не требуется применение дорогого оборудования и мощных химических составов.

Подготовка к обработке металла

Защитные краски

Краски, которые используются для защиты металлов, можно разделить на несколько видов:

• эпоксидные;
• алкидные;
• акриловые.

У лакокрасочных материалов есть ряд преимуществ:

• защитные составы быстро высыхают;
• для нанесения не нужно обладать дополнительными навыками;
• покрытие изменяет цвет металла;
• долговечность.

Мастера в частных мастерских используют серебрянку. После нанесения она образует надёжный слой окиси алюминия. Эпоксидные смеси подходят для деталей, которые будут использоваться при высоких нагрузках.

Стандартная схема антикоррозийной обработки

Защита металлоконструкций от коррозии — это технологический процесс, который требует соблюдения этапов работы. Наносится защитный слой после финишной обработки металла. Этапы нанесения защиты:

• обрабатываемая поверхность очищается от ржавчины, грязи, налёта;
• после очистки заготовка обезжиривается;
• когда обезжиривание закончено, наносится слой грунта;
• после высыхания грунта наносится два слоя защитного состава.

При проведении работ нужно пользоваться защитными очками, респиратором и перчатками.
Ceramic Pro Strong — антикоррозионная защита металлических деталей дома

Нормы и правила СНиП

На государственных предприятиях защита от коррозии считается важнейшим моментом, который утверждается официальным документом СНиП 2.03.11 — 85. В нём указываются такие методы защиты металла:

• покрытие лакокрасочными материалами;
• пропитка заготовки антикоррозийным составом;
• оклейка специальными плёнками.

В документе указывается какие методы можно использовать в определённых средах. При самостоятельной антикоррозийной обработке нужно учитывать правила и рекомендации из официального документа.

Антикоррозийная обработка применяется для защиты металлических изделий и продления их долговечности. При выборе защитного раствора нужно учитывать сферу эксплуатации детали.

Какие средства используются при антикоррозийное обработке металла Ссылка на основную публикацию

Защита от коррозии и окрашивание металла

В бытовых условиях чаще приходится иметь дело со сталью, цинком и алюминием.
Сталь в свою очередь можно подразделить на две категории:

• легированная или «нержавейка»;
• не легированная (углеродная).

Виды металлов и их характеристики

В составе легированной стали помимо железа находятся примеси других металлов, в основном хрома. У такой стали на поверхностях образуются оксиды, защищающие весь сплав от коррозии.

Углеродная сталь лишена подобной защиты. В ней железо имеет прямой контакт с кислородом, водой, солями, и вступая с ними в реакцию? постепенно превращается в оксид железа, или проще говоря, – в ржавчину.

Углеродную сталь может защитить цинковое покрытие. Сталь с такой защитой называется оцинкованной. Цинк намного лучше противостоит агрессивным средам. Даже в местах механических повреждений этого покрытия, цинковые соединения образуют защитную пленку на поверхности железа.

Алюминий практически не реагирует на атмосферные воздействия. Потому, что оксид алюминия, всегда присутствующий на поверхности этого металла, весьма прочен, и в химическую реакцию в обычных условиях не вступает.

Исключение могут составить лишь случаи, когда алюминий соседствует с солями меди, или подвергается точечному воздействие концентрированных составов щелочи и кислот.

Таким образом, алюминий, оцинковку, легированную сталь чаще красят в целях декорации, или для создания дополнительной долговременной защиты от коррозии.

Основные же проблемы возникают с обычной углеродной сталью, которая, кстати, наиболее часто используется, вследствие своей дешевизны.

Для защиты углеродной стали от атмосферных воздействий необходимо провести ее специальное окрашивание, т.е. создать на поверхности искусственный защитный и декоративный слой.

Виды защит от коррозии

Все защиты металлов от ржавчины можно условно разделить на две категории:

• пассивные, которые просто препятствуют доступу кислорода и воды к поверхности металла;
• активные, которые имеют в своем составе ингибиторы, взаимодействующие со ржавчиной и таким образом блокирующие ее развитие.

Создавая защиту металла от коррозии, рекомендуется всегда совмещать эти два вида, — пассивную и активную защиты.

Пассивная защита

• Нитроэмали. Часто применявшиеся в прошлом для окрашивания металла, сейчас проигрывают другим составам по многим параметрам, в том числе и по устойчивости к воде и по устойчивости к жирам.Они менее эластичны, и разрушаются при вибрациях которые присутствуют в конструкциях, но могут быть и не заметными для человека.
• Алкидные краски. Применяются наиболее часто, вследствие высоких потребительских качеств, включая и цену. Они имеют отличные изолирующие и эстетические свойства.
• Битумные составы. Они неплохо себя зарекомендовали, к тому же их намного проще использовать, чем краски – достаточно нанести один неказистый слой. Но применяться они могут скорее в скрытых местах, так как их декоративные свойства не на высоте.
• Кремнийорганические эмали.Имеют повышенную устойчивость к воздействию высоких температур, и к перепадам температуры. Им свойственны отличные красящие свойства. Они предают поверхности хороший цвет и блеск.
• Водоэмульсионные краски. Создают не столь эффективную антикоррозийную защиту. Требуют значительно более устойчивой «подложки» на поверхности металла.
• Преобразователи ржавчины. Составы, вступающие в реакцию с окислами железа, образуют дополнительную защитную пленку. Чаще делаются на основе ортофосфорной кислоты.
  

  Активная защита

  Для активной защиты применяются специальные вещества – ингибиторы ржавчины. Ими в первую очередь дополняются грунтовки для металла. Но и преобразователи ржавчины и даже сами декоративные краски могут содержать подобные ингредиенты, что придает им новые антикоррозийные свойства.Сами по себе простые краски, даже очень качественные, не создают достаточно долговечный, прочный и надежно связанный с металлом слой. На сегодняшний день срок службы пассивного защитного слоя, нанесенного по чистому металлу, может составить максимум 3 – 4 года.С активной защитой срок службы покрытия сразу увеличивается до 10 – 15 лет.

  Общий порядок работ по окрашиванию

  1. Удаление ржавчины механическим путем и с помощью химического преобразователя.
  2. Нанесение антикоррозийного ингибиторного состава.
  3. Нанесение пассивной защиты

  Процессы, выполняемые при стандартном окрашивании

  :

  1. Старая краска и ржавчина удаляются стальной щеткой вручную.
  2. При необходимости, для удаления применяется механизация – дрель или шлифовальная машинка (болгарка) оснащенные стальной щеткой.
  3. Поверхность дополнительно матируется наждачной бумагой. Это увеличивает площадь соприкосновения и сцепляемость грунта с металлом.
  4. Поверхность тщательно очищается ветошью от пыли и частиц ржавчины. Для этих целей применяется также кисть и пылесос.
  5. Поверхность обрабатывается преобразователем ржавчины.
  6. Металл покрывается специальной грунтовкой содержащей элементы активной защиты в точном соответствии с заводской инструкцией.
  7. Наносится первый слой краски.
  8. Наносятся вторичные слои краски. Для нанесения краски может применяться кисть, валик, или распылитель. Краска наносится точно в соответствии с заводской инструкцией.

  Рекомендации

  При выполнении работ обращайте внимание на охрану труда. Составы могут быть пожароопасными и токсичными. Электроинструмент – травмоопасным.Чтобы результат был качественным, соблюдайте инструкцию по применению материала. Поверхность должна быть обезжиренной и сухой. Температура окружающего воздуха и его влажность – в соответствии с инструкцией по применению материалов.Также не лишним будет придерживаться нижеследующих рекомендаций.

Cпособы защиты металла от коррозии: основные методы и их особенности

Одной из серьезных угроз для инструментов и конструкций, выполненных из металла, является коррозия. По этой причине большую актуальность приобретает проблема их защиты от столь неприятного процесса. При этом сегодня известно немало методов, которые позволяют достаточно эффективно решить эту проблему.

Антикоррозионная защита — зачем она нужна

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.

Экспертами было проведено достаточно доказательств тому, что ежегодно порядка 10% от общего объема добычи металла на планете уходит на устранение потерь, связанных с воздействием коррозии, из-за которой происходит расплавление металлов и полная потеря эксплуатационных свойств металлическими изделиями.

При первых признаках воздействия коррозии изделия из чугуна и стали становятся менее герметичными, прочными. В то же время ухудшаются такие качества, как теплопроводность, пластичность, отражательный потенциал и некоторые иные важные характеристики. В дальнейшем конструкции и вовсе нельзя применять по назначению.

Вдобавок к этому именно с коррозией связывают большинство производственных и бытовых аварий, а также и некоторые экологические катастрофы.

Трубопроводы, используемые для транспортировки нефти и газа, имеющие значительные участки, покрытые ржавчиной, могут в любой момент лишиться своей герметичности, что может создать угрозу для здоровья людей и природы в результате прорыва подобных магистралей.

Это дает понимание того, почему так важно предпринимать меры по защите конструкций из металла от коррозии, прибегая к помощи традиционных и новейших средств и методов.

Предлагаемые сегодня методы борьбы с коррозией могут быть представлены в виде следующих групп:

• Использование электрохимических методов защиты конструкций;
• Создание защитных покрытий;
• Разработка и производство новейших конструкционных материалов, демонстрирующих высокую стойкость к коррозионным процессам;
• Добавление в коррозионную среду особых соединений, благодаря которым можно замедлить распространение ржавчины;
• Грамотный подход к выбору подходящих деталей и конструкций из металлов для сферы строительства.

Защита изделий из металла от коррозии

Обеспечить способность защитного покрытия выполнять поставленные перед ним задачи можно за счет целого ряда специальных свойств:

• Устойчивость к износу и высокий уровень твердости;
• Повышенные характеристики прочности сцепления с поверхностью обрабатываемого изделия;
• Наличие коэффициента теплового расширения, предусматривающего незначительное отклонение от расширения защищаемой конструкции;
• Высокий уровень защиты от негативного воздействия со стороны вредных факторов внешней среды.

Создавать подобные покрытия следует тем расчетом, чтобы они располагались на всей площади конструкции в виде максимально равномерного и сплошного слоя.

Доступные сегодня защитные покрытия для металла могут быть классифицированы на следующие типы:

• металлические и неметаллические;
• органические и неорганические.

Подобные покрытия получили широкое распространение во многих странах. Поэтому им будет уделено особое внимание.

Борьба с коррозией при помощи органических покрытий

Чаще всего для защиты металлов от коррозии прибегают к такому эффективному методу, как использование лакокрасочных составов. Этот метод на протяжении многих лет демонстрирует высокую эффективность и несложность в плане реализации.

Использование подобных соединений в борьбе против ржавчины предусматривает достаточно преимуществ, среди которых простота и доступная цена не являются единственными:

• Используемые покрытия могут придавать обрабатываемому изделию различный цвет, в результате это позволяет не только надежно защитить изделие от ржавчины, но и обеспечить конструкциям более эстетичный внешний вид;
• Отсутствие сложностей с реставрацией защитного слоя в случае его повреждения.

Увы, однако у лакокрасочных составов имеются и определенные недостатки, к числу которых нужно отнести следующие:

• низкий коэффициент термической стойкости;
• низкая устойчивость в водной среде;
• низкая стойкость к воздействию механического характера.

Это вынуждает, чему не противоречат требования действующих СНиП, прибегать к их помощи в ситуации, когда изделия подвергаются воздействию со стороны коррозии с максимальной скоростью 0,05 мм в год, при этом расчетный срок службы не должен превышать 10 лет.

Ассортимент предлагаемых сегодня на рынке лакокрасочных составов может быть представлен в виде следующих элементов:

• Краски. Под ними подразумеваются суспензии пигментов, характеризующихся минеральной структурой;
• Лаки. Представлены в виде растворов и масел, присутствующих в растворителях органического происхождения. При их использовании эффект достигается лишь по завершении полимеризации смолы или масла или же в момент испарения, вызванного воздействием дополнительных катализаторов или же нагревом;
• Пленкообразователи. Речь идет о природных и искусственных соединениях. Среди них наибольшую известность получила олифа, которую используют в целях защиты конструкций из стали и чугуна;
• Эмали. Имеют вид лаковых растворов, содержащих группу подобранных пигментов в измельченном виде;
• смягчители и разнообразные пластификаторы. Сюда следует отнести адипиновую кислоту, представленную в виде эфира, дибутилфтолат, касторовое масло, трикрезилфосфат, каучук, а также иные элементы, благодаря которым можно повысить эластичность защитного слоя;
• этилацетат, толуол, бензин, спирт, ксилол, ацетон и другие. К помощи перечисленных компонентов прибегают для улучшения адгезии используемых лакокрасочных составов;
• Инертные наполнители. Представлены в виде мельчайших частиц асбеста, талька, мела и каолина. Благодаря их применению пленки приобретают повышенную устойчивость к коррозии, при этом удается добиться уменьшения расхода иных компонентов лакокрасочных покрытий;
• Пигменты и краски;
• Катализаторы, которые в среде специалистов именуются как сиккативы. Их польза заключается в сокращении времени, необходимого для высыхания защитных составов. Наибольшее распространение получили кобальтовые и магниевые соли жирных органических кислот.

При выборе того или иного лакокрасочного состава следует обращать внимание на условия эксплуатации обрабатываемых конструкций из металла.

Применять материалы на основе эпоксидных элементов желательно для тех изделий, которые будут эксплуатироваться в атмосферах, содержащих испарения хлороформа, двухвалентного хлора, а также для обработки изделий, которые планируется использовать в разных типах кислот.

Высокую стойкость к кислотам демонстрируют и лакокрасочные материалы, содержащие полихлорвинил. Вдобавок к этому к ним прибегают в целях обеспечения защиты металла, который будет контактировать с маслами и щелочами. Если же возникает задача в обеспечении защиты конструкций, которые будут взаимодействовать с газами, то обычно выбор останавливают на материалах, содержащих полимеры.

Решая вопрос с предпочтительным вариантом защитного слоя, следует обращать внимания на требования отечественных СНиП, предусмотренных для конкретной отрасли промышленности.

Подобные саннормы содержат перечень таких материалов и способов защиты от коррозии, к которым допускается прибегать, а также те, которые не следует применять. Скажем, если обратиться к СНиПу 3.04.

03-85, то там представлены рекомендации по защите строительных сооружений различного назначения:

• систем трубопроводов, используемых для транспортировки газа и нефти;
• обсадных стальных труб;
• тепломагистралей;
• конструкций, выполненных из стали и железобетона.

Обработка неметаллическими неорганическими покрытиями

Метод электрохимической или химической обработки позволяет создавать на изделиях из металла особые пленки, не допускающие негативное воздействие со стороны коррозии. Обычно для этой цели применяются фосфатные и оксидные пленки, при создании которых учитываются требования СНиП, поскольку подобные соединения отличаются по механизму защиты для различных конструкций.

Фосфатные пленки

Останавливать выбор на фосфатных пленках рекомендуется, если необходимо обеспечить защиту от коррозии изделий из цветных и черных металлов.

Если обратиться к технологии подобного процесса, то он сводится к помещению изделий в раствор цинка, железа или марганца в виде смеси с кислыми фосфорными солями, которые предварительно нагреты до отметки 97 градусов.

Важным моментом является то, что долговечность фосфатного слоя находится на довольно низком уровне. Также он обладает и другими недостатками — низкой эластичностью и прочностью. К фосфатированию прибегают в целях обеспечения защиты деталей, эксплуатация которых проходит в условиях высоких температур или соленой водной среды.

Оксидные пленки

Свою сферу применения имеют и оксидные защитные пленки. Они создаются при воздействии на металлы растворами щелочей посредством использования тока.

Довольно часто для оксидирования применяют такой раствор, как едкий натр. Среди специалистов процесс создания оксидного слоя часто именуется воронением.

Это обусловлено созданием на поверхности мало и высокоуглеродистых сталей пленки, имеющей привлекательный черный цвет.

Способ оксидирования является востребованным в тех случаях, когда возникает задача по сохранению изначальных геометрических размеров. Чаще всего защитное покрытие подобного типа создается на точных приборах и стрелковом вооружении. Обычно пленка имеет толщину не более 1,5 микрона.

Дополнительные способы

Существуют и другие способы защиты от коррозии, которые основываются на использовании неорганических покрытий:

• Пассивирование. Суть его сводится к помещению обрабатываемого изделия из металла в растворы нитратов или хроматов.
• Анодирование. Для этого метода применяют специальные ванны, для приготовления которых используют щавелевую кислоту (5-10%), хромовый ангидрид (3%) и серную кислоту (190 грамм на литр раствора).
• Эмалирование. В основе этого метода лежит использование сочетания компонентов, представленных сплавленным полевым шпатом, цинком, мелом, песком, титаном и иными веществами.

Заключение

У каждого инструмента и конструкции, которая выполнена из стали, имеется ограниченный срок службы. При этом не всегда изделие может демонстрировать его в том виде, который заложен изначально производителем. Этому могут помешать различные негативные факторы, в том числе и коррозия. В целях защиты от неё приходится прибегать к различным методам и средствам.

Учитывая всю важность процедуры по защите от коррозии, необходимо правильно подобрать метод, а для этого важно учитывать не только условия эксплуатации изделий, но и их изначальные свойства. Подобный подход позволит обеспечить надежную защиту от ржавчины, в результате изделие сможет гораздо дольше использоваться по своему прямому назначению.

• Фёдор Ильич Артёмов
• Распечатать

Защита металла от коррозии. Методы борьбы с ржавчиной и виды покрытий

Уже давно люди поняли, что коррозия одно из самых разрушительных явлений для работоспособности конструкции или изделия. Так как коррозия является самопроизвольным процессом разрушения слоев металлических, бетонных и керамических объектов, то все способы защиты от коррозии направлена на замедление ее распространения.

Как победить ржавчину: основные способы защиты металла от коррозии

Сегодня активно используются такие методы защиты металлов от коррозии металлов:

1. Создание металлических изделий из условия рациональности и будущих условий работы.
2. Легирование материала.
3. Нанесение защитных составов.
4. Электрохимические методы предохранения.
5. Контроль и преобразование свойств некоторых коррозийных сред.

Говоря о первом пункте, при создании детали, конструкции или элемента, необходимо учитывать атмосферные условия, в которых будет эксплуатироваться изделие, чтобы уже на этапе проектирования элемента подобрать сплав, который в этих условиях будет меньше подвергаться образованию ржавчины.

Легирование, как способ защиты изделий из металла от коррозии

Само понятие легирование означает введение в состав сплава дополнительных веществ, которые изменяют в лучшую сторону его физические или химические характеристики. Термин легирование применяется не только в сфере металлургии, но и в медицине, химии и др.

Заливка легирующего элемента

Человеку давно известно, что такие элементы как хром, никель, молибден способны замедлять процессы разрушения по средствам пассивации металла.

В такой момент, замедляются анодные процессы на поверхности изделия, что тормозит образование новых продуктов реакции.

Эффективно применять легирующие элементы для изделий, которые в своей работе будут подвергаться действию газовой или электрохимической коррозии.

Самым известным легирующим сплавом является нержавеющая сталь. Ее антикоррозийные свойства высоки благодаря добавленному в сплав хрому в количестве более 12% и уменьшенному содержанию углерода — менее 1,5%.

Защита от коррозии посредством специальных покрытий

Самая популярная защита стали от коррозии представляет собой метод, при котором на внешнюю поверхность изделия наносится искусственно созданное вещество, которые является барьером между окружающей средой и самим сплавом.

Кроме своих основных свойств, многие покрытия увеличивают износостойкость изделия, улучшают внешний вид, влияют на проводимость тока.

Защитить металл от коррозии можно, как металлическим покрытием, так и неметаллическим.

Однако, при повреждении, на поверхности начинают протекать анодные или катодные реакции, которые способствуют окислению материала и способствуют образованию ржавчины.

Самыми известными материалами для этих целей являются никель и цинк, хром, алюминий и т.д.

Защита от коррозии металлическим составом

Металлические составы более универсальны. К ним относятся краски, эмали, грунтовки, смазки, резиновые вещества, смолы, полимеры и т.п.

Также как и у неметаллических покрытий, главными критериями надежности для них является хорошая адгезия, сплошность, водонепроницаемость, термическая стойкость и т.д.

Выделяют органические и неорганические покрытия.

В качестве органических выступают покрытия из оксидов, фосфатов. Неорганические вещества – это вещества на основе силикатов. У неорганического покрытия есть ряд недостатков, которых нет у органических: хрупкость, малая ударная стойкость (растрескивание).

Покрасочная защита материалов от коррозии:

• нитрокраски – вещества, которые выпускаются в виде порошка и разводятся на месте специальными растворителями. У этого вида красок наибольшее количество отрицательных сторон, поэтому применяются они редко или в местах, где не требуется серьезная защита;
• пентафталевые – краски данного вида медленно сохнут и имеют низкое качество сцепления с металлической поверхностью, однако достаточно универсальны и имеют долгий срок службы;
• резиновые – хорошая адгезия здесь достигается тем, что данное вещество имеет битумную основу. К минусам можно отнести стоимость и большой расход;
• молотковые – у этих веществ полимерная основа, они являются очень прочными, также имеют приятный рельефный внешний вид;
• полимерные краски – краски, которые соединили в себе все качества, которые должны быть у антикоррозийных покрытий, однако к единственному недостатку можно отнести их высокую стоимость;
• акриловые – краски на водной основе замечательно сцепляются с поверхностью, можно регулировать антикоррозионные свойства с помощью специальных добавок к ним, являются не токсичными.

Электрохимические средства защиты от коррозии

Если стоит проблема, как защитить металл от коррозии без покраски, то стоит обратить внимание на электрохимическую защиту.

Электрохимический (гальванический) способ защиты заключается в том, что с его помощью на поверхности изделия образуется металлическая пленка.

По схожему принципу работает химическая защита от ржавчины металла.

При химической обработке, вещества вступают в химическую реакцию с материалом изделия и образуют на его поверхности устойчивую пленку. Стойкость такого способа высока, так как сам материал изделия вступает в реакцию и прочно сцепляется с защитным покрытием. Можно выделить такие способы:

• Оксидирование – получение оксидной пленки на поверхности металлического объекта. Производится по средствам обработки в растворах щелочей.
• Фосфатирование —  образование фосфатной нерастворимой пленки.
• Сульфидирование – преобразование окислов в сульфидные элементы.

Снижение агрессивности внешней и коррозионной среды

Как известно, чистые металлы редко используются в качестве материалов для изделий, более распространены их сплавы.

С помощью различного процентного содержания металлических элементов в сплаве, можно контролировать его свойства.

Таким же образом можно контролировать содержание в сплаве веществ, которые более восприимчивы к образованию ржавчины. Например, кислород участвует в процессе разрушения материала, поэтому его удаляют с помощью кипячения.

Наиболее широко применяются ингибиторы – это добавки, которые вводятся в сплав и увеличивают его коррозионную стойкость. Они значительно тормозят процессы разрушения внутри материала.

Может ли вода защитить металл от коррозии?

Все привыкли думать, что вода не то, что может защитить металл от коррозии, она ее и провоцирует! Однако, в 21 веке это уже не так.

Вполне ясно, что металлическое изделие не поливают простой проточной водой, чтобы она защитила конструкцию —  все немного сложнее.

Вода является основой для защитного покрытия металла от коррозии. Сегодня не редко можно встретить выражение «краска на водной основе» — это оно и есть.

Они не уступают по качеству другим известным покрытиям на других основах, является долговечными, а их цена приятно радует потребителей.

Огромным плюсом покрытий на водной основе является их экологичность. Они практически не пахнут, не испускают вредные пары, при их нанесении можно даже не пользоваться специальной защитой.

Кроме красок на водной основе, существуют и разрабатываются такие вещества как водные отвердители и смолы.

Защита металла от коррозии в домашних условиях

Металлические объекты окружают человека повсюду, в том числе и дома: ограждения, перила, домашние трубопроводы, некоторые виды кухонной утвари, техника и т.п. Также большое число населения имеет транспортные средства, а они также производятся из металлических материалов.

В домашних условиях чаще всего находятся мелкие металлические элементы, и не представляется возможным провести достаточную обработку металла от коррозии как в промышленности: зачистку, обработку и покрытие инновационными методами. Поэтому средства для дома производятся таким образом, чтобы их можно было наносить на саму ржавчину быстро и удобно. Чаще всего такими веществами выступают краски и грунтовки с добавлением ингибиторов и других добавок.

Краска отличается от грунтового состава тем, что в ее составе имеется эмаль, которая увеличивает износостойкость покрытия, а также способствует более быстрому высыханию поверхности после нанесения.

Сегодня существует огромное количество различных красок и грунтовок, с широким диапазоном цен и дополнительных добавок для защиты от ржавчины.

Нанесение лакокрасочных веществ домашних условиях является более удобным, нежели проведение таких процедур как химическая или электрохимическая реакции.