Защита металлов от коррозии

Легирование металлов. Эффективный, но дорогой способ. При легировании в состав сплава вводят компоненты, вызывающие пассивность металла. В качестве таких компонентов применяют Cr, Ni, W и др. Широкое применение легирования нашло для защиты от газовой коррозии с применением добавок Ti, Cu, Cr и Ni, Si. Легирование используется с целью снижения скорости электрохимической коррозии, особенно коррозии с водородной деполяризацией (нержавеющие стали).

Защитные покрытия. Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий и сооружений для предохранения их от коррозии, называют защитными покрытиями. Металлические покрытия могут быть из чистых металлов (бронза, латунь). Металлические покрытия могут быть катодными и анодными. Катодные покрытия — Me, >. ЭтоCu, Ni, Ag, они защищают изделие только в отсутствии пор и повреждений. Пример анодного покрытия — цинк на стали. При повреждении защитного покрытия коррозирует цинк, а не основной металл.

Металлические покрытия получают: электрохимически (гальванические покрытия), погружением в расплавленный металл, металлизацией, термодиффузионным и химическим методами. Металлизация — способ нанесения расплавленного металла на поверхность сжатым воздухом. При термодиффузионном способе изделие помещают в смесь, содержащую порошок металла покрытия. При повышенной температуре происходит диффузия наносимого металла в основной металл.

Неметаллические защитные покрытия. Могут быть органическими и неорганическими. Эмалирование — защита черных и цветных металлов силикатами.

Однако эмаль хрупкая и быстро растрескивается. Оксидирование — покрытие изделия защитной оксидной пленкой, например, — воронение.Лакокрасочные изделия наиболее распространены и незаменимы. ЛКП должно быть сплошным, беспористым, газо- и водонепроницаемым, химически стойким, эластичным, обладать высокой адгезией, механической прочностью и твердостью. ЛКП делятся на две большие группы: лаки и краски (эмали). Краски (эмали) — это смесь пигмента с органическим связующим. Лаки — смесь смолы или высыхающего масла с летучим растворителем. В процессе сушки происходит полимеризация смолы или масла и испарение растворителя. Пигменты: ZnO, TiO₂, Cr₂O₃, Fe₂O₃, ZnCrO₄, PbSO₄, BaSO₄. Связующее — растительные масла (льняное, древесное, ореховое, конопляное, подсолнечное, соевое и др), а также синтетические смолы.

Электрохимическая защита. Этот метод защиты основан на торможении анодных и катодных реакций. Электрохимическая защита осуществляется присоединением к защитной конструкции металла с более отрицательным значением электродного потенциала — протектора, а также катодной и анодной поляризацией за счет извне приложенного тока. Защищают металлы Ni, Fe, Cr, Ti, Zn и др.

Изменение свойств коррозионной среды. Для снижения агрессивности среды уменьшают концентрацию компонентов, опасных в коррозионном отношении. Для устранения кислорода применяют диаэрацию (кипячение, барботаж инертного газа) или химические реагенты (сульфиты, гидразин и др). Также агрессивность среды может уменьшаться при снижении концентрации ионов Н⁺, т.е. при подщелачивании среды. Для защиты от коррозии широко применяют ингибиторы, при добавлении которого уменьшается скорость коррозии среды.