Cum de a preveni metalele din Coring

Coroziunea este procesul prin care metalul se degradează în prezența unor agenți oxidanți diferiți în mediu. Coroziunea are multe forme și poate avea multe cauze. Un exemplu comun în acest sens este procesul de rugină, în care se formează oxidarea fierului în prezența umezelii. Coroziunea este o problemă gravă pentru constructorii de nave, avioanele, mașinile și cele mai multe alte produse metalice. De exemplu, atunci când metalul este utilizat ca parte a unui pod, că integritatea structurală de metal poate fi compromisă de coroziune, este esențial pentru siguranța oamenilor care folosesc pod. Consultați pasul 1 pentru a începe să învățați cum să protejați metalele de această amenințare.

conținut

Pași
Metoda 1Înțelegeți tipurile de coroziune comune
Metoda 2evitarea coroziunii cu soluțiile la domiciliu
Metoda 3evitarea coroziunii cu soluții electrochimice
Sfaturi
Avertismente
Materiale necesare
Surse și cotatii

pași

Metoda 1
Înțelegeți tipurile de coroziune comune

Datorită utilizării diferitelor metale de astăzi, constructorii și producătorii trebuie să protejeze produsele de diferite tipuri de coroziune. Fiecare metal are propriile proprietăți electrochimice care determină ce tipuri de coroziune este vulnerabil (dacă este afectat de orice). Tabelul de mai jos prezintă o selecție a metalelor comune și tipurile de coroziune la care sunt susceptibile.

*Metalele comune și proprietățile lor de coroziune*
metal	Vulnerabilitatea (erorile) coroziunii metalului	Tehnici comune de prevenire	Activitatea galvanică *
Oțel inoxidabil (pasivat)	Un atac uniform, galvanic, coroziune, crăpare (în special în apă sărată)	Curățarea, stratul de protecție sau materialul de etanșare	Scăzut (coroziunea inică formează un strat de oxid rezistent)
fier	Un atac uniform, galvanic, fisuri	Curățarea, acoperirea protectoare sau materialul de etanșare, galvanizarea, soluțiile anti-rugina	mare
alamă	Un atac uniform, dezincifiere, coroziune la stres	Curățarea, stratul de protecție sau materialul de etanșare (de obicei ulei sau lac), adăugând la aliaj staniu, aluminiu sau arsen	medie
Sticlă inoxidabilă	Galvanic, pietre, fisuri	Curățarea, stratul de protecție sau materialul de etanșare, anodizarea, galvanizarea, protecția catodică, izolația electrică	Înaltă (forme inițiale de strat de oxid rezistent la coroziune)
cupru	Galvanic, pui, patină	Curățarea, stratul de protecție sau materialul de etanșare, adăugând nichel la aliaj (în principal în mediul cu apă sărată)	Scară redusă (patina inițială rezistentă la coroziune)

1
Rețineți că coloana "Activitate galvanică" se referă la activitatea chimică a metalului descrisă de tabelele de serie galvanică ale surselor de referință.Pentru scopurile acestui tabel, cu cât este mai mare activitatea galvanică a metalului, cu atât mai repede va fi supus coroziunii atunci când este cuplat cu un material mai puțin activ.
2
Protejați suprafața metalică pentru a preveni coroziunea uniformă. Coroziunea uniformă este un tip de coroziune care apare uniform pe o suprafață metalică expusă. În acest tip de coroziune, întreaga suprafață a metalului este atacată și, prin urmare, coroziunea are un ritm uniform. De exemplu, dacă un acoperiș de fier neprotejat este expus în mod regulat la ploaie, suprafața întregului acoperiș va fi în contact cu aceeași cantitate de apă aproape, și, astfel, se va eroda în aceeași măsură. Cel mai simplu mod de a proteja metalul de un atac de coroziune este, de obicei, pune o barieră de protecție între metal și agenții corrosivos.Estas bariere pot fi multe lucruri - cerneală, un material de etanșare sau o soluție electrochimică, cum ar fi o acoperire cu zinc galvanizat.
- În situațiile în care metalul este sub pământ sau este scufundat, protecția catodică este, de asemenea, o alegere bună.
3
Evitați coroziunea galvanică prin împiedicarea fluxului de ioni de la un metal la altul. O formă importantă de coroziune care poate apărea indiferent de puterea fizică a metalelor implicate în acest tip de coroziune. Coroziunea galvanică apare atunci când două metale cu potențial electrod sunt în contact în prezența unui electrolit (cum ar fi apa sărată) care creează o cale conductivă electrică între cele două. Când se întâmplă acest lucru, ionii metalici curg de la metalul mai puțin activ la cel mai activ metal, provocând coroziunea celui mai activ metal la o viteză accelerată și mai puțin accelerată pentru metalul mai puțin activ. În termeni practici, aceasta înseamnă că coroziunea se va dezvolta în cel mai activ metal la punctul de contact dintre cele două metale.
- Orice metodă de protecție care împiedică fluxul de ioni între metale poate potențial să perturbe coroziunea galvanică. Dă un suport poate ajuta la prevenirea electroliți de mediu pentru a crea o cale conductoare între cele două metale, în timp ce procesele electrochimice de protecție, cum ar fi galvanizare si anodizare, de asemenea, funcționează bine. De asemenea, este posibil să se evite coroziunea galvanică prin izolarea electronică a metalelor care intră în contact.
- În plus, utilizarea protecției catodice sau a anodului sacrificial poate proteja metalele importante de coroziunea galvanică. Vedeți mai jos pentru mai multe informații.
4
Preveniți coroziunea prin "pui" prin protejarea suprafeței metalului, evitând sursele de clorură de mediu și, de asemenea, zgârieturile și tăieturile. "Piticile" reprezintă o formă de coroziune care are loc la scară microscopică, dar poate avea consecințe la scară largă. Acest tip este de mare interes pentru metalul a cărui rezistență la coroziune este derivat dintr-un strat subțire de compus pasiv pe suprafață, deoarece această formă de coroziune poate duce la eșec structural în situațiile în care un strat de protecție, în mod normal, ar împiedica acest lucru. "Pitici" apare atunci când o mică parte din metal își pierde stratul de protecție. Când se întâmplă acest lucru, coroziunea galvanică are loc la scară microscopică, ducând la formarea unei mici găuri în metal. În această gaură, mediul local devine foarte acid, ceea ce accelerează procesul. Coroziunea prin coroziune este în general împiedicată prin aplicarea unui strat de protecție pe suprafața metalică și / sau prin utilizarea unei protecții catodice.
- Expunerea la un mediu înalt de cloruri (cum ar fi apa sărată) este cunoscută pentru accelerarea procesului de pătrundere.
5
Evitați coroziunea prin fisuri minimizând spațiile strânse ale obiectului. Acest tip de coroziune are loc pe spații de obiecte metalice unde accesul la fluidul înconjurător (aer sau lichid) este scăzută - de exemplu, ca șuruburi sub șaibe sub lipitori care se lipesc de metal sau între încheieturile unei articulații. Această coroziune are loc în cazul în care diferența în apropierea unei suprafețe de metal este suficient de larg pentru a permite curgerea fluidului, dar prea îngust pentru ca acesta să iasă fără dificultate, care se termină făcându-l stagnante. Mediul local în aceste spații mici devine coroziv, iar metalul începe să corodeze într-un proces similar cu cel de prăjire. Prevenirea coroziunii în fisuri este de obicei o problemă de proiecție. Prin închiderea golurilor strânse în construcția unui obiect metalic sau prin permiterea circulației în aceste goluri, este posibilă reducerea coroziunii în fisuri.
- Arderea coroană este o preocupare deosebită atunci când se ocupă cu metale precum aluminiu care are un strat exterior de protecție și pasivat, deoarece mecanismul fisurilor poate contribui la ruperea acestui strat.
6
Utilizați doar sarcini sigure și / sau recoacere pentru a preveni fragilitatea sub coroziune. Coroziunea stres fragilizare fisurarea (SCC în acronimul în limba engleză) este o formă rară de coroziune legate de eșec structural care preocupă în mod special ingineri responsabili cu structuri de construcții destinate să suporte sarcini grele. În cazul unui SCC, metalul creează fisuri și fracturi sub limita de încărcare - în cazuri grave, la o fracțiune din limită. În prezența ionilor corozive, fisuri microscopice cauzate de fragilizare tensional unei încărcături grele, răspândite când ionii corozive ajung la vârful fisurii. Acest lucru determină o creștere treptată a acestuia și poate provoca o eșec structurală. SCC este în principal periculoasă, deoarece poate apărea chiar și în prezența substanțelor care, în mod natural, sunt doar corozive moderat. Aceasta înseamnă că această coroziune periculoasă are loc în timp ce restul suprafeței metalului pare să nu fie afectată.
- Împiedicarea SCC este parțial o problemă de proiecție. De exemplu, prin selectarea unui material care este rezistent la mediul în care metalul va funcționa și asigurându-se că acesta este testat în mod corespunzător împotriva stresului, poate ajuta la prevenirea coroziunii. În plus, procesul de recoacere a unui metal poate elimina tensiunile producției sale.
- SCC este cunoscută a fi exacerbată de temperaturile ridicate și în prezența unui lichid care conține cloruri dizolvate.

Metoda 2
Evitarea coroziunii cu soluțiile la domiciliu

Imagine intitulată Prevenirea metalelor din Corroding Pasul 5

Vopsiti suprafata metalica. Poate că metoda cea mai comună și mai ieftină de a proteja metalul de coroziune este să îl acoperiți pur și simplu cu un strat de vopsea. Procesul de coroziune implică umiditatea și un agent de oxidare care interacționează cu suprafața metalului. Prin urmare, atunci când este acoperit cu o barieră de cerneală, nici umezeala, nici agentul de oxidare nu pot intra în contact cu metalul și nu are loc coroziunea.

Cu toate acestea, cerneala în sine este supusă degradării. Aplicați cerneala de fiecare dată când este rumenită, uzată sau deteriorată. Dacă se degradează până la punctul în care este expus metalul dedesubt, asigurați-vă că verificați pentru coroziune sau deteriorare.
Există o varietate de metode pentru aplicarea vopselei pe metal. Metalurgii folosesc în general mai multe dintre aceste metode împreună pentru a se asigura că întregul obiect primește o acoperire bună. Iată câteva metode cu comentarii despre utilizarea lor:
- Pensulă - se utilizează în locuri greu accesibile.
- Paint roller - folosit pentru a acoperi suprafețe mari. Ieftin și convenabil.
- Paint spray gun - folosit pentru a acoperi suprafețe mari. Mai rapid, dar mai puțin eficient decât rolele (cheltuielile cu cerneala sunt ridicate).
- Airless pistol de pulverizare / vopsea electrostatică - folosit pentru a acoperi o suprafață mare. Rapid și permite mai multe nivele de grosime. Cheltuiește mai puțin decât un pistol normal. Echipamentul este scump.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din Corroding Pasul 7

Utilizați vopsea marină pentru metal expus la apă. Obiectele metalice care în mod regulat (sau în mod constant) vin în contact cu apa, cum ar fi bărcile, necesită vopsele speciale împotriva posibilității crescute de coroziune. În aceste situații, coroziunea „normală“, sub formă de rugina nu este singura preocupare (deși mare), pentru viața marină (lipitori, etc), care se pot dezvolta pe bare de metal, va deveni, probabil, o sursă suplimentară de uzură și coroziune. Pentru a proteja obiectele metalice, cum ar fi bărcile și altele asemănătoare, folosiți vopsea epoxidică de calitate superioară. Aceste tipuri de vopsea nu numai că protejează metalul de umiditate, dar, de asemenea, descurajează creșterea vieții marine pe suprafața sa.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din Corroding Pasul 3

Aplicați lubrifianți de protecție pieselor metalice în mișcare. Pentru suprafețele metalice plate și statice, cerneala servește foarte bine pentru a menține umezeala departe și pentru a preveni coroziunea fără a afecta utilitatea metalului. Cu toate acestea, vopseaua nu este în general potrivită pentru mutarea pieselor metalice. De exemplu, dacă vopsiți balamaua unei uși, atunci când vopseaua se usucă, ea va fixa balamaua, împiedicând mișcarea acesteia. Dacă forțați să se deschidă ușa, vopseaua se va sparge, lăsând găuri pentru ca umiditatea să ajungă la metal. O alegere mai bună pentru piese metalice, cum ar fi balamale, garnituri, rulmenți și altele asemenea, este un lubrifiant solubil în apă. Un capac gros de acest tip de lubrifiant va respinge în mod natural umezeala asigurând în același timp o mișcare ușoară și ușoară a piesei dumneavoastră de lucru.

Deoarece lubrifianții nu se usucă ca vopseaua, ele se degradează în timp și necesită o reaplicare ocazională. Reaplicați lubrifianții pe componentele metalice periodic pentru a vă asigura că acestea rămân ca substanțe de etanșare protectoare.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor de la Corroding Pasul 6

Curățați temeinic suprafețele metalice înainte de vopsire sau lubrifiere. Indiferent dacă folosiți vopsea normală, flăcări sau un lubrifiant / agent de etanșare, trebuie să vă asigurați că metalul este curat și uscat înainte de a începe procesul de aplicare. Asigurați-vă că metalul este complet lipsit de murdărie, grăsime, resturi de sudură sau coroziune existentă, deoarece acestea vă pot submina eforturile și pot contribui la coroziunea viitoare.

Mizeria, funinginea și alte resturi interferează cu vopseaua și cu lubrifianții, împiedicându-i să se lipsească direct de metal. De exemplu, dacă vopsiți o foaie de oțel cu niște garnituri metalice, vopseaua se poate lipi de garnituri, lăsând spații nefolosite în metal. Dacă și când cipurile vor cădea, punctul expus va fi vulnerabil la coroziune.
În cazul în care orice vopsea sau lubrifia un metal care are deja un accent la coroziune pe suprafețe netede și lăsați suprafața netedă cât mai mult posibil, astfel încât există o mai bună aderență a materialului de etanșare. Utilizați o perie de oțel, șmirghel și / sau un produs de îndepărtare a ruginei pentru a elimina coroziunea.

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din Corroding Pasul 1

Păstrați produsele metalice departe de umiditate. După cum sa menționat mai sus, cele mai multe forme de coroziune sunt exacerbate de umiditate. Dacă nu puteți asigura o acoperire protectoare a vopselei sau a materialului de etanșare, asigurați-vă că metalul nu este expus la umiditate. Faceți un efort pentru a păstra instrumentele de metal protejate deoarece acestea pot îmbunătăți utilitatea și pot crește durata de viață. Dacă obiectele sunt expuse la apă sau umiditate, păstrați-le curată și uscată imediat după utilizare pentru a preveni coroziunea.

În afară de a fi conștienți de expunerea la umiditate în timpul utilizării, depozitați obiectele metalice într-un loc închis, curat și uscat. Pentru obiecte mari care nu se încadrează într-un dulap, acoperiți obiectul cu o cârpă sau prelata. Acest lucru ajută la prevenirea umidității din aer și împiedică acumularea prafului.

Imagine intitulată Prevenirea metalelor de la Corroding Pasul 2

Păstrați metalul cât mai curat posibil. După utilizarea unui articol din metal, fie că este vopsit sau nu, asigurați-vă că curățați suprafețele sale funcționale, înlăturând murdăria sau praful. Acumulările de murdărie pe metal pot contribui la uzura acestuia și a stratului de protecție, ceea ce duce la coroziune în timp.

Metoda 3
Evitarea coroziunii cu soluții electrochimice

Imaginea intitulată Prevenirea metalelor din Corroding Pasul 8

Utilizați un procedeu de galvanizare. metal galvanizat este una care a fost acoperită cu un strat subțire de zinc pentru ao proteja de coroziune. Zincul este mai activ chimic decât metalul de dedesubt, astfel încât acesta se oxidează atunci când este expus la aer. Odată ce stratul de zinc se oxidează, acesta formează o acoperire protectoare, împiedicând coroziunea ulterioară a celuilalt metal. Cel mai frecvent tip de galvanizare este in prezent proces numit zincarea la cald prin imersie (sau la cald), în care piesele metalice (de obicei din oțel) sunt scufundate în cada fierbinte de zinc topit pentru a face un strat uniform.

Acest proces implică manipularea substanțelor chimice industriale, dintre care unele sunt periculoase la temperatura camerei, la temperaturi extrem de ridicate și, prin urmare, acest lucru nu ar trebui să fie încercat de nimeni altul decât de profesioniști instruiți. Mai jos sunt etapele de bază pentru galvanizarea la cald pentru oțel:
- Oțelul este curățat cu o soluție caustică pentru a îndepărta murdăria, grăsimea, vopseaua etc., apoi se spală bine.
- Oțelul este înmuiat în acid pentru a îndepărta rugina și este clătit ulterior.
- Un material numit fondant se aplică la oțel și se lasă să se usuce. Acest lucru ajută la acoperirea finală a zincului să adere la oțel.
- Oțelul este scufundat într-un vas cu zinc topit și lăsat să se încălzească la temperatura zincului.
- Oțelul este plasat într-un rezervor de răcire care conține apă.

Utilizați un anod sacrificial. O modalitate de a proteja un metal de coroziune este atașarea electrică a unui metal reactiv anod de sacrificiu în ea. Din cauza relației electrochimică dintre cel mai mare obiect metalic și obiectul reactiv mici (explicate pe scurt mai jos), doar mică bucată reactivă va suferi de coroziune, lăsând obiectul mai intact. Când anodul sacrificial este complet corodat, acesta trebuie înlocuit sau metalul mai mare va începe să fie corodat. Această metodă de protecție este în general utilizată pentru structuri îngropate, cum ar fi tancurile de depozitare de pe sol sau obiectele aflate în contact permanent cu apa.

Anozii de sacrificiu sunt fabricați din diferite tipuri de metal reactiv. Zincul, aluminiu și magneziu sunt cele mai comune trei metale utilizate în acest scop. Datorită proprietăților chimice ale acestor metale, zincul și aluminiu sunt utilizate în mod obișnuit pentru metale în apă sărată, în timp ce magneziul este mai adecvat pentru apa dulce.
Motivul pentru care funcționează anodul sacrificial are de a face cu chimia procesului de coroziune. Când un obiect metalic este corodat, se formează în mod natural zone care regrupează anodul și catodul chimic într-o celulă. Electronii curg din părțile mai anodice ale metalului spre electroliții din jur. Deoarece anozi de sacrificiu sunt foarte reactive în comparație cu obiectul metalic fiind protejat, obiectul însuși devine foarte catod în comparație, și, prin urmare, electronii curg de la anod de sacrificiu, provocând coroziunea acestuia, dar care economisesc restul metalului.

Utilizați curentul imprimat. Procesul chimic din spatele coroziunii implică curent electric sub formă de electroni care curge din metal, astfel încât este posibilă utilizarea unei surse externe de curent electric pentru depășirea curentului coroziv și prevenirea coroziunii. În esență, acest proces (numit lanț tipărit) conferă o sarcină electrică negativă continuă pe metalul protejat. Această sarcină este dominantă de curent care cauzează fluxul de electroni din metal, oprindu-se coroziunea. Acest tip de protecție este de obicei utilizat pentru structurile metalice îngropate, cum ar fi rezervoarele și conductele de stocare.

Rețineți că tipul actual utilizat pentru sistemele tipărite de protecție tipică este de obicei curent continuu.
În mod obișnuit, lanțul tipărit utilizat pentru prevenirea coroziunii este generat prin îngroparea a două anozi metalice în sol în apropierea obiectului care trebuie protejat. Curentul este trimis printr-un cablu izolat la anozi, care curge prin sol și în obiect metalic. Curentul trece prin metal și revine la sursa de curent (generator, redresor, etc.) cu ajutorul unui cablu izolat.

Utilizați anodizarea. Este un tip special de acoperire protectoare folosit pentru metalul de coroziune și aplică și vopselele și altele asemenea. Dacă ați văzut vreodată un carabinier viu, ați văzut o suprafață metalică anodizată colorată. In loc de a se angaja aplicarea fizică a unui strat protector ca cu vopsea, anodizare foloseste un curent electric pentru a da metal o barieră protectoare care previne majoritatea formelor de coroziune.

Procesul chimic din spatele anodizare implică faptul că multe metale, cum ar fi aluminiul, formează în mod natural substante chimice numite oxizi, atunci când vin în contact cu oxigenul din aer. De obicei, acest lucru are ca rezultat obținerea unui strat subțire de oxid în metal, care protejează (într-un grad diferit, în funcție de metal) o coroziune mai mare. Curentul utilizat în procesul de anodizare creează, în esență, o acumulare mult mai groasă a acestui oxid pe suprafața metalică decât ar exista în mod normal, oferind o protecție mare.
Există multe forme diferite de metale anodice. Vezi mai jos pașii de bază ai anodizării. Cum se anodizeaza aluminiu pentru mai multe informații.
- Aluminiu este curățat și degresat.
- Impuritățile pe suprafața aluminiului sunt îndepărtate cu o soluție de rugină.
- Aluminiu este placat cu acid la un curent constant și la o temperatură (de exemplu, 129 A / m² și 21-22 ° C
- Metalul este îndepărtat și spălat.
- Este opțional scufundată într-un colorant de 38 până la 60 ° C.
- Aluminiu este sigilat prin plasarea în apă clocotită timp de 20 până la 30 de minute.

Utilizați un metal care prezintă pasivare. După cum s-a menționat mai sus, unele metale formează o acoperire cu oxid de protecție atunci când sunt expuse la aer. Unele dintre ele formează această acoperire atât de eficient încât în cele din urmă devin relativ chimic inactive. Spunem că aceste metale sunt pasivizat cu referire la pasivizare prin care acestea devin mai puțin reactive. În funcție de utilizarea dorită, un metal pasivat nu poate a avea nevoie nici o protecție suplimentară pentru ao face rezistentă la coroziune.

Un exemplu bine cunoscut de pasivare care prezintă metal este oțelul inoxidabil. Oțelul inoxidabil este un aliaj obișnuit din oțel și crom, care este rezistent la coroziune în majoritatea situațiilor, fără a necesita altă protecție. Pentru cele mai multe utilizări de zi cu zi, coroziunea nu este, de obicei, o preocupare pentru oțelul inoxidabil.
- Cu toate acestea, merită menționat faptul că, în anumite condiții, oțelul inoxidabil nu este 100% rezistent la coroziune - în special în apa sărată. În mod similar, multe metale pasivate devin non-pasivate în anumite condiții extreme și, prin urmare, pot să nu fie adecvate pentru toate utilizările.

sfaturi

Aveți grijă de coroziunea intergranulară. Aceasta afectează capacitatea metalului de a fi modelat sau manipulat și deteriorează rezistența generală a acestuia.
Consiliul de ambarcațiuni și iahturi americane (ABYC) recomandă ambarcațiunile care au fost supuse la pământ. Cu toate acestea, bărcile de aluminiu nu ar trebui să fie împământate pentru a preveni corodarea metalelor.

avertismente

Nu lăsați niciodată componentele metalice puternic corodate într-un vehicul sau în barcă. Nivelul de coroziune poate varia semnificativ, dar orice coroziune poate indica deteriorări structurale grave ale metalului.
Atunci când aplicați anodele, nu vopsiți pe ele. Dacă faceți acest lucru, devine imposibil ca electronii să se scurgă din mediul înconjurător prin eliminarea puterii de prevenire a coroziunii.