6.Дайте определение коррозии металла.

Коррозия металла – физико-химическое или химическое взаимодействие между металлом (сплавом) и средой, приводящее к ухудшению функциональных свойств металла (сплава), среды или включающей их технической системы.

Коррозия вызывается химической реакцией металла с веществами окружающей среды, протекающей на границе металла и среды. Чаще всего это окисление металла, например, кислородом воздуха или кислотами, содержащимися в растворах, с которыми контактирует металл. Особенно подвержены этому металлы, расположенные в ряду напряжений (ряду активности) левее водорода, в том числе железо.

В результате коррозии железо ржавеет.

Многие металлы, в том числе и довольно активные (например, алюминий) при коррозии покрываются плотной, хорошо скрепленной с металлами оксидной пленкой, которая не позволяет окислителям проникнуть в более глубокие слои и потому предохраняет металл от коррозии. При удалении этой пленки металл начинает взаимодействовать с влагой и кислородом воздуха.

При контакте металлического материала с химически активным газом на его поверхности появляется пленка продуктов реакции. Она препятствует дальнейшему контакту металла и газа. В ходе коррозии пленка продукта непрерывно утолщается, а металл разрушается.

Наиболее распространена коррозия в средах электролитов. В некоторых технологических процессах металлы контактируют с расплавами электролитов. Однако чаще всего коррозия протекает в растворах электролитов. Металл не обязательно должен быть полностью погружен в жидкость. Растворы электролитов могут находиться в виде тонкой пленки на поверхности металла. Они нередко пропитывают окружающую металл среду (почву, бетон и др.).

Использование солей (обычно хлорида натрия или кальция) для удаления снега и льда с дорог и тротуаров также приводит к ускоренному разрушению металлов.

В средах электролитов коррозия обусловлена не только действием кислорода, воды или кислот на металлы, но и электрохимическими процессами.

При одновременном воздействии на металл внешней среды и механических напряжений все коррозионные процессы активизируются

Агрессивность атмосферы сильно зависит от влажности. Для любого металла есть некоторая критическая относительная влажность, ниже которой он не подвергается атмосферной коррозии

Для замедления коррозии на поверхность металла наносят лаки и краски, минеральные масла и смазку.

Чтобы лакокрасочное покрытие было более надежным, поверхность металла тщательно очищают от грязи и продуктов коррозии и подвергают специальной обработке.

7.Методы защиты механизмов и деталей машин от коррозии. Области их применения.

Защита металлических изделий от коррозии достигается торможением коррозионных процессов, осуществляемым различными методами. Повышение коррозионной стойкости изделий достига­ется использованием легированных металлов, а также подбором металлов для соприкасающихся деталей с близкими значениями электродных потенциалов. Легирование заключается в том, что в основной ме­талл для повышения его коррозионной стойкости добав­ляют другие металлы, например, в железо добавляют хром, никель и т. д. Повышение коррозионной стойкости обеспечивается при проектировании пожарной техники Уменьшение коррозионной агрессивности среды. Этот метод широко используют при эксплуатации пожарной техники. Так, повышение антикоррозионных свойств экс­плуатационных материалов достигается введением в них антикоррозионных присадок (добавок). Такие же при­садки вводят в смазочные масла при их изготовлении. Для предотвращения коррозии деталей систем охлаж­дения к воде добавляют трехкомпонентную присадку. В ее состав входят хромпик калиевый, К2Сг₂О₂, нитрит натрия NaNO₂ и тринатрийфосфат Na₃PO₄. Компоненты добавляют в воду по 0,05 % (по массе) от количества за­правляемой воды. Присадка предотвращает отложение накипи и защищает металлические детали системы охлаждения от коррозии.

Торможение процессов коррозии достигается поддер­жанием относительной влажности защищаемых изделий ниже 60 %. В этом случае при любых возможных суточ­ных изменениях температуры влага не выпадет в виде росы. Следовательно, на металлических поверхностях изделий будет отсутствовать электролит и не будет раз­виваться электрохимическая коррозия. Для предотвра­щения коррозии многие изделия хранят в полиэтилено­вых чехлах, помещая в них влагопоглотитель (например, силикагель SiO₂-3H₂O). Паропроницаемость полиэтиле­новой пленки и интенсивность поглощения влаги силикагелем таковы, что внутри чехла поддерживается отно­сительная влажность в пределах 40...60 %•

Электрохимическая защита металлических изделий может осуществляться методом анодной или катодной защиты.

Анодная защита. К катоду при помощи кабеля протектор. Протектор изготов­ляют из сплава цинка, магния и других металлов. Протектор всегда имеет отрицательный электродный потенциал. Таким образом, в воде образуется гальва­нический элемент, в котором будет разрушаться про­тектор.

Протекторная защита применяется для крупных объ­ектов — нефтехранилищ, судов и т. д. В речной воде она малоэффективна.

Катодная защита отличается от анодной тем, что анодом служит сталь. Защищенную конструкцию ис­кусственно делают катодом путем наложения электри­ческого потенциала от источника постоянного тока. Этот метод применяют в случаях, когда электропроводность среды невелика (речная вода, грунт).

Изоляция металлических поверхностей изделий от внешней среды осуществляется различными способами: металлическими и неметаллическими покрытиями, а так­же специальной обработкой поверхностей.

Металлические покрытия подразделяются на анодные и катодные. Анодными называются покрытия металлами более электроотрицательными, т. е. более ак­тивными, чем защищаемый металл. К анодным покрыти­ям относится цинкование. В случае нарушения целостности цинкового слоя (например, царапины) будет разрушаться слой цин­ка.

Катодными называются покрытия металлами менее активными, чем защищаемый металл. К ним относятся никелирование, меднение, лужение (покрытие оловом) стали. В этих случаях покрывающий металл механически защищает сталь. Если слой олова будет нарушен, то разрушаться будет сталь.

Эффективно нанесение металлических порошков. Та­кие покрытия позволяют уменьшить потери от коррозии в 5...6 раз.

Покрытие при помощи электродуговой металлизации конструкций обеспечивает защиту изделий от коррозии на протяжении 20...30 лет. Лучшие лакокрасочные мате­риалы эффективны до 7 лет.

Неметаллические покрытия — жидкие мас­ла, консистентные смазки, краски, лаки. Их эффектив­ность достаточно велика. Однако эти покрытия непроч­ные, их целостность может быть легко нарушена,

Моторные и трансмиссионные масла обладают хорошими антикоррозионными свойствами. Недостаток масел состоит в том, что они стекают с на­клонных и вертикальных поверхностей деталей. Для восстановления слоя масла на деталях при длительном хранении машин валы их механизмов следует прокручи­вать вручную.

Консистентные смазки (УС-2, УС_С, УТ) на­дежно защищают от коррозии эксплуатируемые детали механизмов. Для защиты деталей, хранящихся на скла­де, применяют технический вазелин (УН) или пушечную смазку (УНЗ). Смазки наносят на поверхность деталей тонким ровным слоем и упаковывают детали в бумагу.

Краски и лаки. Их применяют очень широко для защиты деталей пожарных машин. При эксплуатации машин слой краски часто повреж­дается. При этом коррозия происходит под слоем крас­ки, у мест разрушения ее слоя. Постепенно развиваясь, продукты коррозии (ржавчина) ослабляют прочность со­единения слоя краски с металлом. Краска осыпается, по­этому при обнаружении на окрашенной поверхности по­вреждений необходимо очистить ее от краски, удалить коррозию. После этого надо закрасить разрушенные места. Изложенные выше методы защиты металлов от кор­розии используют при консервации пожарной техники.