icolorex.htgetrid.com/cs/Speciální materiályKoroze

Způsoby, jak snížit intenzitu a rychlost koroze kovových výrobků

Koroze je spontánní destrukce kovových povrchů pod vlivem interakce kovů s prostředím. Korozní procesy, které se projevují zejména při zvýšeném mechanickém a tepelném namáhání, způsobují velké poškození ocelových konstrukcí. Správné posouzení míry koroze znamená zvýšení trvanlivosti produktu.

Ničení kovových konstrukcí

Klasifikace typů rzi

Koroze je klasifikována podle následujících kritérií:

  1. Rovnoměrností toku. Rovnoměrnější je povrchová koroze (při které se tloušťka stěny produktu snižuje se stejným stupněm) a nerovnoměrná fokální koroze, která se vyznačuje výskytem poškozených bodů nebo vředů na ocelovém povrchu.
  2. Ve směru akce. Selektivní koroze nastane, ve které jsou ovlivněny pouze určité komponenty kovové struktury, a kontakt, který ničí určitý kov (pro bimetalické sloučeniny).
  3. Podle rozsahu svého působení jsou tyto typy koroze známé jako intergranulární, destruktivně působící podél hranic zrn oceli (s postupným rozptylem dovnitř) a objemné, ovlivňující současně celý povrch.

Intenzita koroze se výrazně zvyšuje, pokud kromě nepříznivých změn / kolísání teploty a vlhkosti, tahová napětí a chemicky agresivní médium dodatečně ovlivňují kontaktní povrch kovu.

Intenzita koroze se mnohokrát zvyšuje kvůli praskání mezi sousedními krystaly a jejich bloky. Vnější napětí v tahu a tlaku je na ocel ještě agresivnější.

Koroze kovu ve vodním prostředí

na obsah ↑

Mechanismy výskytu a vývoje jevů koroze

Protože většina ocelových povrchů pracuje v prostředí s určitou vlhkostí, stejně jako ve vodě, ve vodných roztocích solí, kyselin a zásad, elektrolytický mechanismus je převládajícím mechanismem vzniku rzi. Jedinou výjimkou je koroze v peci, která se vyskytuje v kovových konstrukcích topných zařízení: dochází k poškození povrchu v důsledku tvorby vysokoteplotní koroze.

na obsah ↑

Elektrolytické

Během elektrolytické koroze v přítomnosti kyslíku dochází k hydratační reakci železa v oceli, jejímž konečným produktem je hydrát oxidu železitého Fe (OH) 2. Tento jev se nazývá koroze anodového typu. Proces tam ale nekončí. Hydrát oxidu železitého je nestabilní látka a v přítomnosti vody (nebo vodní páry) se poměrně rychle rozkládá na různé oxidy železa:

  • při zvýšených teplotách se tvoří převážně oxid železitý FeO;
  • v místnosti nebo o něco vyšší - oxid železitý Fe2O3;
  • na meziproduktu (v teplotním rozmezí + 250 ... + 450 ° C) - magnetický oxid železitý-Fe3O4.

V každém případě, povrch oceli zrezivělý, pouze indikátory tohoto jevu mohou být červenohnědé nebo šedavě žluté.

na obsah ↑

V přítomnosti kyselin

Mírně odlišný mechanismus tvorby rzi se vyskytuje v přítomnosti kyselin, kyselých roztoků nebo kapalných médií, které neobsahují kyslík. Zde dochází k anodickému rozpouštění oceli za vzniku hydridů - sloučenin železa a vodíku. Ale ty jsou chemicky nestálé látky, rychle oxidují ve vzduchu a vlhkém prostředí a také vytvářejí rzi, jen volnější. Hydridy železa se rozkládají zvláště rychle, pokud jsou sloučeniny síry v atmosféře nebo prostředí.

na obsah ↑

V přítomnosti nákladu

Podle třetího schématu dochází ke korozi při působení vnějšího zatížení na kontaktní povrchy. Zde kromě dvou tradičních složek je nutně přítomna třetí složka - mazivo. Protože všechny organické sloučeniny vždy obsahují kyslík a vodík, začínají mechanochemické reakce oxidace lubrikantu se zvyšující se teplotou při kontaktu. Nakonec končí tím, že namísto snížení tření začne použité a částečně již zničené mazivo povrch aktivně oxidovat a vytvářet rez.

Koroze potrubí

na obsah ↑

Metody pro hodnocení korozních procesů

Intenzita koroze vzhledem k oceli je stanovena v závislosti na povaze jevu koroze. Obvykle začíná vizuální detekcí rzi na povrchu.

Pomocí konvenčního mikroskopu nebo dokonce lupy lze poměrně přesně posoudit intenzitu korozních procesů a míru poškození kovového povrchu.

Takzvané korozní indikátory jsou přesněji určovány stupněm poškození. S jejich pomocí můžete zjistit:

  • úbytek hmotnosti v důsledku koroze;
  • zmenšení lineární velikosti součásti nebo struktury;
  • intenzita poškození v závislosti na době zdržení součásti v korozivním prostředí.

Koroze na starém autě

Kromě kvantitativního posouzení přítomnosti rzi je také možné kvalitativní. Jeho indikátory jsou identifikovány změny v mikrostruktuře oceli. Je detekována intergranulární nebo selektivní koroze. Mnohem méně často je intenzita a rychlost koroze určována změnou chemického složení prostředí obklopujícího kov nebo množstvím uvolňovaného vodíku.

Mezi specifické ukazatele koroze, které mají vliv na rychlost koroze, patří:

  1. Integrální charakteristika koroze. Vypočítá se jako úbytek hmotnosti ocelového výrobku za rok dělený plochou povrchu, na které se objevila rez. V tomto případě je povrch korodované oceli považován za povrch, na kterém jsou dokonce jediné poškozené body.
  2. Lineární koroze. Vypočítává se v závislosti na hustotě součásti a tloušťce vrstvy produktu, která během roku zkorodovala.

Jaká je nejlepší hodnota? Pokud je možné přesně zvážit část před a po jejím fungování nebo vyhodnotit změny v chemickém složení roztoku, ve kterém tato součást fungovala, je výhodné integrální hodnocení korozních procesů. Vyhodnocuje se zejména účinnost kontaktního tuku. Pokud je součást kontrolována pouze několikrát ročně nebo je nutné provést posouzení intenzity korozních jevů rychle, je lepší použít druhý parametr.

na obsah ↑

Stanovení rychlosti korozních procesů

Indikátory koroze také pomáhají určit intenzitu nepříznivých změn. K tomu použijte koncept „míry koroze kovů“. Lze ji odhadnout pomocí dvou různých charakteristik, které se v průběhu času mění.

Ukazatele koroze lze nastavit pomocí následujících kvantitativních charakteristik:

  • oblastí zkorodované plochy;
  • úbytek celkové hmotnosti;
  • změnami hustoty;
  • podle doby pobytu součásti nebo struktury v korozivním prostředí (den);
  • snížit tloušťku.

Koroze kovových výrobků

V tomto případě kvantitativní kritéria pro posouzení povahy koroze oceli za určité časové období mohou být:

  • absolutní ztráta koroze v oblasti;
  • změna lineárních rozměrů produktu;
  • lineární odolnost proti korozi;
  • rychlost koroze;
  • lineární rychlost koroze (milimetry za rok);
  • celková odolnost nebo odolnost proti korozi.

V praxi závisí použití jednoho nebo druhého kritéria na způsobu ochrany kovového povrchu. To může být malované barvy odolné proti povětrnostním vlivůma můžete použít kov s ochrannými povlaky. Pokud koroze probíhá rovnoměrně, pak lze účinnost ochrany vyhodnotit přesněji.

Alkydová barva antikorozní

Pokud je intenzita tvorby rzi na různých místech výrobku různá, pak nejvhodnější způsob ochrany lze zvolit pouze tehdy, když je součást zatížena vnějším tahovým napětím. Postupem času se mění nejen vzhled povrchu, ale také některé jeho fyzikální vlastnosti, zejména tepelná vodivost a elektrický odpor.

na obsah ↑

Cvičení korozního testování kovů

Korozní indikátory jsou klimatické faktory - teplota, složení a relativní vlhkost prostředí, povaha rozložení vnějších zátěží. Je také nutné vzít v úvahu změnu osvětlení podle denní doby, množství srážek, možné znečištění ovzduší. Například v oblastech emisí spalin v blízkosti chemických závodů a hutnických zařízení, doprovázených prudkým nárůstem procenta SO2, jsou korozní procesy prudce aktivovány.

Jako indikátory korozní aktivity můžete použít kvantitativní závislost koroze na čase:

  1. Lineární - nejčastěji je to typické pro kovové povrchy, které nemají ochranný povlak.
  2. Exponenciálně klesající - vyskytuje se v kyselé korozi konvenčních kovů a slitin.
  3. Exponenciálně se zvyšuje - pokud je na povrchu součásti ochranný povlak.

Rezavé šrouby

Intenzita tvorby rzi za těchto podmínek snižuje:

  • nízká rychlost větru;
  • snížené cyklické změny ukazatelů relativní vlhkosti v čase;
  • povaha účinku žíravého média na povrch.

Při slabém větru nebo jeho nepřítomnosti neexistují žádné podmínky pro smíchání proudu mytí kontaktní plochy oceli. S prodlouženými fázemi nízké a vysoké vlhkosti v průběhu roku má film povrchové rzi čas na vytvoření, bobtnání a oddělení od základního kovu. Tloušťka povrchu se zmenší, ale korozní procesy jsou nuceny nejprve „začít“, což vyžaduje nejen čas, ale také vhodné podmínky - vítr nebo změny chemického složení vzduchu, což není vždy případ.

Vlhkost, kyselina nebo zásada mohou dosáhnout povrchu oceli ve formě kapiček nebo stříkáním. První metoda je typická pro oblasti s velkým množstvím srážek a druhá je pro nepříznivé prostředí, ve kterém část nebo kovová struktura funguje.

Ochrana proti korozi

na obsah ↑

Způsoby, jak snížit korozi: mechanismus a účinnost

Schopnost natřeného povrchu odolat korozním procesům závisí na tom, který korozní mechanismus převládá. Například při konstantní expozici chemicky aktivnímu médiu se potenciální rozdíl vnějšího povrchu kovového produktu a jeho vnitřních objemů významně mění. V tomto případě dochází ke korozivním proudům, které zvyšují korozní proces (jev často způsobující destrukci ocelových trubek v podzemních potrubích). Zde barvení nedává žádný účinek, protože chemické složení povrchu pokrytého vrstvou barvy se v průběhu času nemění.

na obsah ↑

Kovový povlak

To je další záležitost, když je povrch potažen kovem majícím negativní elektrolytický potenciál s ohledem na redoxní procesy. S převahou oxidačních reakcí je účinnější chránit ocel nanesením povrchového povlaku obsahujícího hliník a zinek - kovy, které „zůstávají“ v jejich kyslíkové aktivitě.

Galvanizace za studena

Takové procesy - galvanizace a aluminizace - jsou široce používány v praxi protikorozní ochrany ocelových jednotek a jednotlivých částí umístěných v oxidačním prostředí. Barvení v těchto situacích je svou povahou pomocné, což zvyšuje dekorativní vlastnosti povrchu.

V redukujícím prostředí může být proces tvorby hydridů železa účinně blokován vytvořením povrchových povlaků kovů umístěných „napravo“ od vodíku: jedná se o měď a všechny drahé kovy. Měděné pokovování, i když se používá v praxi, se obvykle provádí pro relativně malé povrchové plochy, protože je to finančně velmi nákladný proces. V takových situacích může a mělo by být použito zbarvení.

na obsah ↑

Barvení

Ochranná role barev spočívá v tom, že v jejich složení jsou vždy přítomny inhibitory koroze - složky, které v průběhu času zpomalují rychlost tvorby vodního kamene. Chemické vzorce inhibičních látek jsou navrženy tak, že v důsledku toho se zastaví výskyt rzi. Elasticita moderních barvicích látek umožňuje, aby povlaky úspěšně odolávaly povrchovým napětím, které vyvolávají počátek korozních procesů.

Antikorozní barva

Antikorozní vlastnosti barev se zvyšují, pokud obsahují organokřemíkové polymery, které zvyšují schopnost lakovaného povrchu odolat změnám vlhkosti a teploty bez ohledu na roční období. Takové barvy však mají dvě významné nevýhody:

  • jedovatý;
  • neúčinná v podmínkách elektrolytického korozního mechanismu.

Správně vybrané barvicí látky tak mohou docela účinně blokovat procesy koroze. K tomu musí obsahovat inhibitory koroze, musí mít dostatečnou pružnost a mechanickou pevnost, časem se lehce mění.

Přidejte komentář

Barvy

Lepidlo

Nástroje