A korrózió olyan folyamat, amelynek során a vas lebomlik különféle oxidálószerek jelenlétében a környezetben. A korróziónak számos formája van, és számos oka lehet. Az egyik gyakori példa a rozsdásodási folyamat, amelynek során a vas nedvesség jelenlétében oxidálódik. A korrózió komoly problémát jelent az épületek, csónakok, repülőgépek, autók és egyéb fémtermékek gyártóinak. Például, ha vasat használnak a híd részeként, a vas szerkezeti épsége, amelyet a korrózió károsíthat, kritikus fontosságú a hidat használó emberek biztonsága szempontjából. Lásd az alábbi 1. lépést, hogy megtanulja, hogyan kell megvédeni a vasat a korrózió veszélyétől, és hogyan lassíthatja a korrózió mértékét.
Lépés
Módszer 1 /3: A vaskorrózió gyakori típusainak megértése
Mivel manapság nagyon sokféle vasat használnak, az építőknek és a gyártóknak sokféle korrózió ellen kell védekezniük. Minden vas egyedi elektrokémiai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek meghatározzák, hogy milyen típusú korrózióra (ha van ilyen) hajlamos. Az alábbi táblázat néhány általános vasalót és azok által okozott korróziót ír le.
| Vas | Vaskorróziós sérülékenység | Általános megelőzési technikák | Galvanikus tevékenység* |
|---|---|---|---|
| Rozsdamentes acél (passzív) | Egységes támadás, galvanikus, perforált, repedezett (mindez elsősorban a tengervízben) | Tisztítás, védőbevonat vagy tömítés | Alacsony (a korrózió kezdeti formái védő oxidációs réteget képeznek) |
| Vas | Egységes támadás, galvanikus, repedés | Tisztítás, védőbevonat vagy tömítés, horganyzás, rozsdagátló | Magas |
| Sárgaréz | Egységes roham, dezincifikáció, stressz | Tisztítás, védőbevonat vagy tömítés (általában olaj vagy lakk), ólom, alumínium vagy arzén hozzáadása az ötvözetekhez | Jelenleg |
| Alumínium | Galvanikus, lyukak, repedések | Tisztítás, védőbevonat vagy tömítés, anód, horganyzás, katódvédelem, elektromos szigetelés | Magas (a kezdeti korrózió ellenálló oxidációs réteget képez) |
| Réz | Galvanikus, lyuk, esztétikai folt | Tisztítás, védőbevonat vagy tömítés, nikkel hozzáadása fémötvözetekhez (különösen sóoldathoz) | Alacsony (a kezdeti korrózió megtartó patinát képez) |
*Kérjük, vegye figyelembe, hogy a „Galvanikus aktivitás” oszlop a vas kapcsolódó kémiai aktivitására utal, a referenciaforrás galvanikus táblázatában leírtak szerint. E táblázat alkalmazásában: „minél nagyobb a vas galvanikus aktivitása, annál gyorsabban megy végbe galvanikus korrózióban, ha kevésbé aktív vasal kombinálják.”
1. lépés: A vasfelület védelmével megakadályozza az egyenletes támadási korróziót
Az egyenletes támadáskorrózió (néha „egyenletes” korrózióra rövidítve) a korrózió egyik fajtája, amely ennek megfelelően egyenletesen fordul elő a kitett fémfelületeken. Ilyen korrózió esetén a vas teljes felületét korrózió támadja meg, és így a korrózió egyenletes ütemben halad. Például, ha egy védtelen fémtetőt rendszeresen esőnek tesznek ki, akkor a tető teljes felülete azonos mennyiségű vízzel érintkezik, és így egyenletes sebességgel korrodálódik. A legegyszerűbb módja az egyenletes támadás elleni védelemnek általában az, ha védőgátat helyeznek a bogyó és a korrozív anyag közé. Ez számos dolog lehet - festék, olajtömítés vagy „elektrokémiai megoldás”, például horganyzó cinkbevonat.
Föld alatti vagy merülő helyzetekben a katódos pajzs is jó megoldás
2. lépés: A galvanikus korróziót úgy akadályozhatja meg, hogy megszakítja az ionáramlást az egyik vasalóról a másikra
A korrózió egyik fontos formája, amely az érintett vas fizikai szilárdságától függetlenül előfordulhat, a galvanikus korrózió. A galván korrózió akkor következik be, amikor két különböző elektródpotenciállal rendelkező vasaló érintkezik egy elektrolit jelenlétével (például sós vízzel), ami elektromos vezetési utat hoz létre közöttük. Amikor ez megtörténik, a vasionok az aktívabb vasból a kevésbé aktív vasba áramlanak, ennek hatására az aktívabb vas gyorsabban korrodálódik, a kevésbé aktív vas pedig lassabban. Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy a két vasaló érintkezési pontján korrózió alakul ki az aktívabb vason.
- Bármilyen védelmi módszer, amely megakadályozza az ionok áramlását a vasalók között, megállíthatja a galvanikus korróziót. Ha a vasat védőréteggel látja el, megakadályozhatja, hogy az elektrolitok a környezetből elektromos vezetési utat hozzanak létre a két vasaló között, és az elektrokémiai árnyékolási folyamatok, például a horganyzás és az anód is jól működnek. Megelőzheti az érintkező vas elektromosan szigetelő területeinek galvanikus korrózióját is.
- Ezenkívül a katódos vagy anódvédelem használata megvédheti a fontos vasat a galvanikus korróziótól. További információért lásd alább.
3. lépés: A vasfelület védelmével, a környezet kloridforrásainak, valamint a horpadások és karcolások megelőzésével megakadályozza a gödrök korrózióját
A gödröcske a korrózió egyik formája, amely mikroszkopikus léptékben megy végbe, de komoly következményekkel járhat. A lyukak nagy gondot jelentenek a vas számára, amely korrózióállóságát a felületén lévő vékony réteg passzív vegyületből vezeti le, mivel ez a korróziós forma szerkezeti meghibásodáshoz vezethet olyan helyzetekben, amikor a védőbevonat általában megakadályozza azt. Lyukak keletkeznek, ahol egy kis vasdarab elveszíti passzív védőrétegét. Amikor ez megtörténik, galvanikus korrózió lép fel mikroszkopikus léptékben, ami apró lyukak kialakulásához vezet a vasalóban. Ebben a lyukban a környezet savassá válik, ami felgyorsítja a folyamatot. A lyukakat általában úgy akadályozzák meg, hogy védőréteget visznek fel a fémfelületre és/vagy katódos védelmet alkalmaznak.
A magas kloridtartalmú környezetnek (például sós víznek) való kitettség felgyorsíthatja a perforációs folyamatot
4. lépés: Az objektumtervezés szűk helyeinek minimalizálásával megakadályozza a korrózió repedését
Repedéskorrózió fordul elő olyan fémtárgyakban, ahol a környező folyadékhoz (levegőhöz vagy folyadékhoz) való hozzáférés nagyon gyenge - például csavarok, alátétek, szárnyak vagy csuklócsuklók alatt. Repedéskorrózió akkor fordul elő, amikor a fémfelületek közötti rés elég széles ahhoz, hogy a folyadék bejusson, de elég keskeny ahhoz, hogy a folyadék nehezen távozzon és stagnáljon. Ebben a kis térben a környezet maró hatásúvá válik, és a vas korrodálódni kezd a repedéskorrózióhoz hasonló folyamatban. A korróziós repedések megelőzése általában tervezési probléma. Azáltal, hogy minimálisra csökkenti a keskeny rések jelenlétét a fémtárgyak építésében a rések lefedésével vagy a keringés biztosításával, minimálisra csökkenthető a repedések korróziója.
A repedéskorrózió különösen aggodalomra ad okot, ha vasat, például passzív külső védőréteget tartalmazó alumíniumot kezel, mivel a repedéskorróziós mechanizmusok hozzájárulhatnak a bevonat lebomlásához
5. lépés: Csak biztonságos terhelések és/vagy lágyítás alkalmazásával akadályozza meg a feszültségrepedések korrózióját
A feszültségkorróziós repedés (SCC) a korrózióval összefüggő szerkezeti meghibásodás egyik formája, amely aggodalomra ad okot a kritikus terheléseket tartó épületszerkezeteket tervező mérnökök számára. Az SCC előfordulásával a terhelést tartó vas repedéseket és töréseket képez a terhelési határ alatt - súlyos esetekben kisebb mértékben. Korrozív ionok jelenlétében a vasban a nagy töltések húzófeszültsége által okozott mikroszkopikus apró repedések terjednek, amikor a korrozív ionok elérik a repedés csúcsát. Emiatt a repedés lassan megnagyobbodik, és szerkezeti meghibásodáshoz vezethet. Az SCC különösen veszélyes, mert előfordulhat olyan anyagok jelenlétében is, amelyek általában kevésbé korrozívak a vasra. Ez azt jelenti, hogy ez a káros korrózió akkor következik be, amikor a vasfelület többi része érintetlen.
- Az SCC megakadályozása részben tervezési probléma. Például az SCC -nek ellenálló anyagok kiválasztása abban a környezetben, amelyben a vasaló működni fog, és annak biztosítása, hogy a vasanyag megfelelő feszültségvizsgálatban részesüljön, segíthet megelőzni az SCC -t. Ezenkívül a vas megerősítésének folyamata eltávolíthatja a maradék feszültséget a tervezésből.
- Ismert, hogy az SCC-t súlyosbítja a magas hőmérséklet és az oldott kloridtartalmú folyadékok jelenléte.
2. módszer a 3 -ból: A korrózió megelőzése otthoni megoldásokkal
1. lépés. Fesse le a vas felületét
Talán a legelterjedtebb és legolcsóbb módszer a vas korrózió elleni védelmére, ha egyszerűen bevonjuk egy festékréteggel. A korróziós folyamat során nedvesség és oxidálószerek kölcsönhatásba lépnek a vasfelülettel. Így, ha a vasalót védő festékréteggel vonják be, sem nedvesség, sem oxidálószerek nem érintkezhetnek magával a vasalóval, és nem fordul elő korrózió.
- A festék azonban hajlamos a lebomlásra. Újrafesteni kell, ha valami törött, kopott vagy sérült. Ha a festék lebomlik úgy, hogy a vasaló ki van téve, ellenőrizze, hogy nincs -e korrózió vagy sérülés a szabad vasalón.
-
A fémfelületek festésére számos módszer létezik. A fémmegmunkálók gyakran számos módszert alkalmaznak annak biztosítására, hogy minden fémtárgy alapos bevonatot kapjon. Az alábbiakban néhány példamódszert ismertetünk a használatukkal kapcsolatban:
- Kefe - nehezen hozzáférhető helyekhez használják.
- Görgő - nagy terek lefedésére szolgál. Olcsó és egyszerű.
- Légpermet - nagy terek lefedésére szolgál. Gyorsabb, de nem olyan egyszerű, mint egy henger (pazarló festék).
- Airless spray/elektrosztatikus airless spray - nagy terek fedésére szolgál. Gyors és különböző fokú vastag/vékony konzisztenciát tesz lehetővé. Nem olyan pazarló, mint a szokásos permetezővíz. A berendezés meglehetősen drága.
2. lépés Használjon tengeri festéket a víznek kitett vashoz
Azok a fémtárgyak, amelyek rendszeresen (vagy folyamatosan) érintkeznek vízzel, például csónakok, speciális festéket igényelnek a korrózió valószínűsége elleni védelem érdekében. Ebben a helyzetben a „normál” korrózió rozsdásodás formájában nem az egyetlen aggodalomra ad okot (bár meglehetősen nagy), mivel a tengeri élőlények (barnacles stb.) Nőhetnek védtelen vason, amely kopás és kopás forrása lehet. további korrózió. A fémtárgyak, például csónakok és mások védelme érdekében feltétlenül használjon kiváló minőségű epoxi tengeri festéket. Ez a fajta festék nemcsak védi a vasalót a nedvességtől, hanem megakadályozza a tengeri élővilág növekedését a felületén.
Lépés 3. Alkalmazzon védő kenést a mozgó fém alkatrészekre
A lapos és statikus fémfelületekhez a festék kiválóan tartja a nedvességet és megakadályozza a korróziót anélkül, hogy befolyásolná a vasaló használhatóságát. A festék azonban általában nem alkalmas fém alkatrészek mozgatására. Például, ha az ajtó zsanérjára fest, amikor a festék megszárad, megtartja a csuklópántot, blokkolva annak mozgását. Ha erőltetve kinyitja az ajtót, a festék megreped, így a nedvesség eléri a vasalót. Jobb választás a vasalkatrészekhez, például zsanérokhoz, csuklókhoz, tengelyekhez stb. A megfelelő vízben oldhatatlan kenés. Ez az alapos kenőanyagréteg taszítja a nedvességet, miközben biztosítja a fém alkatrészek sima és könnyű mozgását.
Mivel a kenőanyagok nem száradnak ki a helyükön, mint a festék, idővel lebomlanak és rendszeres újrafelhasználást igényelnek. Rendszeresen kenje meg újra a kenőanyagokat a fém alkatrészekkel, hogy azok védőtömítésként is hatékonyak maradjanak
4. lépés Alaposan tisztítsa meg a fémfelületet festés vagy kenés előtt
Függetlenül attól, hogy szokásos festéket, tengeri festéket vagy védő kenést/tömítést használ, győződjön meg arról, hogy a vasaló tiszta és száraz, mielőtt elkezdené alkalmazni. Győződjön meg arról, hogy a vasaló mentes minden meglévő szennyeződéstől, zsírtól, hegesztési maradványtól vagy korróziótól, mert ez pazarolja az erőfeszítéseit, és hozzájárul a korrózióhoz a jövőben.
- A talaj, olaj és egyéb törmelék zavarhatja a festéket és a kenést, mivel megakadályozza, hogy a festék vagy kenőanyag közvetlenül a fémfelületre tapadjon. Például, ha acéllemezre fest, vasdarabbal a tetején, a festék az őrlés tetején megszárad, üres helyet hagyva alatta a vasalóban. Ha és amikor a hegyező leesik. A kitett rész érzékeny lesz a korrózióra.
- Ha a vasfelületet már korrózióval festik vagy kenik, akkor az legyen a cél, hogy a felület a lehető legegyenletesebb és normális legyen, hogy a lehető legjobb tömítés tapadjon a vashoz. A lehető legnagyobb korrózió eltávolításához használjon drótkefét, csiszolópapírt és/vagy vegyi rozsdaoldót.
5. lépés: A védtelen vastermékeket tartsa távol a nedvességtől
Amint fentebb említettük, a korrózió legtöbb formáját a nedvesség súlyosbítja. Ha nem tud védőfestékréteget vagy tömítést felvinni a vasalóra, ügyeljen arra, hogy ne érje nedvesség. A védtelen vasszerszámok szárazon tartására irányuló erőfeszítések növelhetik azok hasznosságát és meghosszabbíthatják élettartamukat. Ha a vasaló víznek vagy nedvességnek van kitéve, használat után azonnal tisztítsa meg és szárítsa meg, hogy megakadályozza a korróziót.
Amellett, hogy monitorozza a nedvességnek való kitettséget használat közben, ügyeljen arra, hogy a fémtárgyakat beltérben, tiszta és száraz helyen tárolja. Nagyobb tárgyak esetén, amelyek nem férnek el egy szekrényben vagy szekrényben, takarja le egy ruhával. Ez segít visszaszorítani a nedvességet a levegőből, és megakadályozza a por felhalmozódását a felületen
6. lépés. Győződjön meg arról, hogy a fémfelület a lehető legtisztább
Fémtárgyak minden használata után, függetlenül attól, hogy a fém festett -e vagy sem, feltétlenül tisztítsa meg annak funkcionális felületét, távolítsa el a szennyeződést, zsírt vagy port. A szennyeződés felhalmozódása a fémfelületen hozzájárulhat a vasaló és/vagy védőbevonatának kopásához, ami idővel korrózióhoz vezethet.
3. módszer 3 -ból: A korrózió megelőzése fejlett elektrokémiai megoldásokkal
1. lépés Használja a horganyzási eljárást
A horganyzott vas olyan vas, amelyet vékony cinkréteggel vontak be, hogy megvédje a korróziótól. A cink kémiailag aktívabb, mint az alatta lévő vas, ezért levegővel érintkezve oxidálódik. Miután a cinkréteg oxidálódott, védőréteget képez, megakadályozva az alatta lévő vas további korrózióját. A horganyzás leggyakoribb típusa manapság a tűzihorganyzásnak nevezett eljárás, amelyben egy darab vasat (általában acélt) forró olvadt cinkbe merítenek, hogy egyenletes bevonatot kapjanak.
-
Ez a folyamat magában foglalja az ipari vegyi anyagok kezelését, amelyek közül néhány veszélyes szobahőmérsékleten, nagyon magas hőmérsékleten, és ezt csak képzett szakemberrel szabad megpróbálni. Az alábbiakban bemutatjuk az acél tűzihorganyzási folyamatának alapvető lépéseit:
- Az acélt forró oldattal tisztítják, hogy eltávolítsák a szennyeződéseket, olajat, festéket stb., Majd alaposan leöblítik.
- Az acélt savba merítik a malomkő eltávolítása érdekében, majd öblítik.
- A „fluxus” nevű anyagot felviszik az acélra, és hagyják megszáradni. Ez segíti a végső cinkréteg tapadását az acélhoz.
- Az acélt forró cinkbe merítik, és hagyják elérni a cink hőmérsékletét.
- Az acélt egy vízzel töltött „hűtőtartályban” hűtik.
2. lépés. Használja az áldozati anódot
Az egyik módja annak, hogy megvédjük a vasból készült tárgyakat a korróziótól, ha elektromosan rögzítünk egy kicsi, reaktív fémet, amelyet "áldozati anódnak" neveznek. A nagyobb vas test és a kicsi reaktív test közötti elektrokémiai kapcsolat miatt (amelyet az alábbiakban röviden ismertetünk), csak a kicsi és reaktív vas fog korróziónak alávetni, így a nagy és fontos vas érintetlen marad. Amikor az áldozati anód teljesen korrodálódik, ki kell cserélni, különben a nagyobb vas korrodálódik. Ezt a korrózióvédelmi módszert tipikusan olyan eltemetett szerkezetekhez használják, mint például földalatti tárolótartályok, vagy vízzel állandóan érintkező tárgyak, például csónakok.
- Az áldozati anód többféle reaktív vasból készül. A cink, az alumínium és a magnézium a három leggyakrabban használt vasaló erre a célra. Ezen anyagok kémiai tulajdonságai miatt a cinket és az alumíniumot általában sós vízben lévő vasanyagokhoz használják, míg a magnézium inkább édesvízi használatra.
- Az áldozati anódok a korrózió kémiai folyamata miatt használhatók. Amikor egy vastárgy korrodálódik, az elektrokémiai cella anódjához és katódjához kémiailag hasonló területek természetesen kialakulnak. Az elektronok a vasfelület anódjából a környező elektrolitba áramlanak. Mivel az áldozati anód nagyon reaktív a védett vashoz képest, maga a tárgy viszonylag erősen katódossá válik, és így elektronok áramlanak ki az áldozati anódból, ami korróziót okoz, de nem a vas többi részét.
3. lépés. Használja a „benyomott áramot”
Mivel a vas korróziója mögött húzódó elektrokémiai folyamat magában foglalja a villamos áram áramlását a vasból kifolyó elektronok formájában, lehetséges a külső elektromos áramforrás használata a korrozív áramlás szabályozására és a korrózió megelőzésére. Ez a folyamat (az úgynevezett „lenyomatott áram”) folyamatos negatív vastöltés a védett vasalón. Ez a töltés elnyomja az áramlást, és elektronok áramlanak ki a vasból, megakadályozva a korróziót. Ezt a fajta védelmet jellemzően az eltemetett vasszerkezetekhez, például tárolótartályokhoz és csövekhez használják.
- Ne feledje, hogy a lenyomatos áramvédelemhez használt elektromos áram típusa általában egyenáram (DC).
- Általában két korróziógátló áram keletkezik, ha két vasanódot a földbe temetnek egy védett fémtárgy közelében. Az elektromos áram az anód szigetelő vezetékén keresztül érkezik, amely a talajon keresztül a fémtárgyba áramlik. Az áram vas tárgyakon áramlik, majd szigetelő vezetékeken keresztül visszatér az áramforráshoz (generátorok, egyenirányítók stb.).
4. lépés. Használja az eloxálást
Az eloxálás egy speciális felületi védőréteg, amelyet a vas korrózió elleni védelmére használnak. Ha valaha is látott világos színű vaskarabint, akkor látott színes eloxált vasfelületet. Ahelyett, hogy védőbevonatot, például festéket, fizikailag alkalmazna, az eloxálás elektromos áramot használ, hogy a vasaló védőréteget kapjon, amely megakadályozza a korrózió szinte minden formáját.
- Az eloxálás mögött meghúzódó kémiai folyamat magában foglalja azt a tényt, hogy sok vasaló, például az alumínium, a levegőben lévő oxigénnel érintkezve természetes kémiai termékeket képez oxidoknak. Ez azt eredményezi, hogy a vasalónak általában vékony külső oxidrétege van, amely megvédi (a vasalótól függően különböző mértékben) a további korróziótól. Az eloxálási folyamat során használt elektromos áram általában a szokásosnál vastagabb réteget képez ebből az oxidból a vas felületén, és nagy védelmet nyújt a korrózió ellen.
-
A vasadományozásnak többféle módja van. Az alábbiakban az egyik eloxálási folyamat alapvető lépései találhatók. További információkért lásd: Az alumínium eloxálása.
- Az alumíniumot megtisztítják és olajozzák.
- Az alumínium felületről származó szennyeződéseket szennyeződésmentesítő oldattal távolítják el.
- Az alumíniumot savas fürdőbe helyezzük állandó áram és hőmérséklet mellett (például 12 amper/négyzetláb és 70–72 fok F (21–22 fok).
- Az alumíniumot eltávolítják és leöblítik.
- Az alumíniumot tetszés szerint 100-140 ° F (38-60 ° C) hőmérsékleten vihetjük be a festékbe.
- Az alumíniumot úgy zárjuk le, hogy forró vízbe merítjük 20-30 percre.
5. lépés Használjon passzív vasat
Amint fentebb említettük, néhány vas természetes módon védő oxidréteget képez, ha levegővel érintkezik. Néhány vas olyan hatékonyan képzi ezt az oxidréteget, hogy kémiailag inaktívvá válik. Azt mondjuk, hogy a vas „passzív” egy „passzív” folyamatra hivatkozva, amelyben kevésbé reagál. A használattól függően előfordulhat, hogy a passzív vas tárgyaknak „nincs szükségük” további védelemre, hogy korrózióállóak legyenek.
-
A passzív vas egyik jól ismert példája a rozsdamentes acél. A rozsdamentes acél az acél és a króm gyakori ötvözete, amely a legtöbb körülmények között védelmet nem igényel a korrózió ellen. A legtöbb mindennapi használatra a korrózió általában nem jelent problémát a rozsdamentes acélnál.
Azt azonban el kell mondani, hogy bizonyos körülmények között a rozsdamentes acél nem 100% -ban korrózióálló - például sós vízben. Hasonlóképpen, sok passzív vasaló szélsőséges időjárási körülmények között nem passzívvá válik, és így nem alkalmas minden alkalmazásra
Tippek
- Ügyeljen a szemcsék közötti korrózióra. Ez befolyásolja a vas formázhatóságát vagy manipulálhatóságát, és csökkenti a vas általános szilárdságát.
- Az American Boat and Yacht Council általában azt javasolja, hogy kösse össze a hajót. Az alumínium- és acélcsónakokat azonban nem szabad hevederrel rögzíteni, hogy megakadályozzák a vas korrózióját.
Figyelem
- Soha ne hagyjon erősen korrodált fém alkatrészeket a járművekben vagy csónakokban. A korrózió mértéke változó, de bármilyen korrózió súlyos szerkezeti károsodásra utalhat. A biztonság érdekében cserélje ki vagy távolítsa el a vaskorrózió minden jelét.
- Amikor áldozati anódot használ, ne fesse le. Ez lehetetlenné tenné az elektronok bejutását a környezetbe, elveszítve annak korróziógátló erejét.
