Захист сталі та сплавів від електрохімічної корозії

6.1 Теоретична частина

Основним методом захисту металів та сплавів від електрохімічної корозії є:

а) легування;

б) захисні покриття;

в) обробка корозійного середовища;

г) електрохімічний захист.

Легування. Легування використовується для підвищення корозійної стійкості або для переведення місцевої корозії в рівномірну, яка менш небезпечна. Підвищення корозійної стійкості досягається такими способами:

а) введенням компонентів, які сприяють створенню більш досконалого екранірующого захисного шару продуктів корозії на поверхні сплаву;

б) введенням компонентів, які зменшують катодну активність сплаву;

в) введенням компонентів, які зменшують анодну активність сплаву.

Зменшення можливості місцевої корозії досягається існуванням причин перетворення меж зерен у активні аноди та урівнянням значення потенціалів зерен та меж зерен сплаву за рахунок зрушення потенціалів зерен у від’ємний бік.

Захисні покриття. Методи захисту шляхом нанесення різноманітних металевих та неметалевих покрить або перетворення поверхневого шару у захисну хімічну сполуку є більш розповсюдженими. Металеві покриття за їхньою полярністю відносно металу, який захищають, поділяються на катодні та анодні. Катодні покриття мають більш додатний потенціал ніж потенціал металу, який захищають. Катодні покриття ізолюють метал від впливу корозійного середовища механічно. Для вуглецевої та низьколегованої сталі катодними покриттями є Cu, Ni, Cr, Pb.

Анодні покриття мають більш від’ємний потенціал металу, який захищають. Анодні покриття захищають метал як механічно, так і в

36

Наслідку протекторного діяння. Для вуглецевої та низьколегованої сталі анодними покриттями є Zn та Cd. Металеві покриття наносять слідуючими методами:

• встромлюванням у розплавлений метал;

• термодифузійним;

• напиленням (металізацією);

• плакуванням;

• гальванічним.

Неметалеві покриття поділяються на органічні та неорганічні. До органічних покрить належать змазки (мінеральні олії, парафін, вазелін, бітум, лаки, фарби, смоли, гума). До неорганічних покрить належать цементні та бетонні покриття, емалі та керамічні кислотоупорні плитки. Неметалеві покриття захищають метал від впливу корозійного середовища механічно.

Як хімічні сполуки, які мають захисні якості, служать захисні плівки. Для захисту від атмосферної корозії плівки одержують окисленням або фосфатуванням. При окисленні одержується окисна плівка, яка складається переважно з Fe₃O₄.

Обробка корозійного середовища. Цей метод вживається, коли обмежений об’єм корозійного середовища та з метою зменшення його агресивності. Захист від корозії досягається:

а) зменшенням кількості деполяризатора;

б) введенням затримувачей корозії.

Зменшення кількості деполяризатора досягається нейтралізацією кислих середовищ, які викликають корозію за рахунок водневої деполяризацією та вилученням з води кисню, який викликає корозію з кисневою деполяризацією.

Обезкиснення або деаерацію води виконують нагрівом води, продуванням води інертним газом, введенням у воду відновлювателя або пропусканням води через фільтр зі сталевими стружками.

В якості затримувачив корозії під час травління чавуну, вуглецевих та низьколегованих сталей у кислотах використовують травильні присадки ЧМ, які складаються з регулятора Р, та піноутворювача П, катапин, полімер бутіліміна та інших. В якості затримувачив корозії металів у воді та водних розчинах солей використовують окислювачи – пасиватори (нітріди, хромати, біхромати) та плівкоутворювачи (фосфати, поліфосфати, аміни).

Електрохімічний захист. Більше використання знаходить катодний протекторний захист, який містить те, що до конструкції, яку захищають, приєднується протектор - метал або сплав, який має в

41

утворяться гідроксильні, перекісні, карбонільні групи. Далі як продукти розпаду утворяться вуглекислий газ, вода, формальдегід і ін.

Хімічна деструкція

Для цього виду корозії полімерних матеріалів характерне протікання реакції в гетерогенній системі (тверда фаза – рідка чи газоподібна фаза), через що на корозію полімерів у значній мірі впливають процеси дифузії.

При класифікації полімерів стосовно хімічно агресивних середовищ враховують їхню реакційну здатність, аналогічну реакційної здатності низькомолекулярних сполук. З цього погляду полімери поділяють на дві групи: гетероланцюжні і карболанцюжні. Основні ланцюги першої групи містять кисень, азот, сірку й ін. елементи, другий – тільки вуглець. Гетероланцюжні (поліаміди, силоксани, поліефіри і. ін.) порівняно легко розпадаються під дією гарячої води, кислот, лугів.

Карболанцюжні полімери у цілому значно більш стійкі до агресивних середовищ.

У табл. 1 приведені дані, полімери, отримані з граничних вуглеводнів, що займають показують стійкість найпоширеніших полімерів у деяких середовищах.