Коррозия металла: причины возникновения и методы защиты

Коррозия — это безостановочный процесс разрушения металла, вызываемый химическими, электрохимическими и физико-химическими реакциями. Масштабы ущерба, наносимого ржавчиной, впечатляют. Каждый год коррозионные процессы безвозвратно уничтожают около 20% от всего объема производимого металла и 1,5% ото всех уже эксплуатируемых металлоконструкций в строительстве, промышленности и других областях. Даже наличие в сплавах тугоплавких элементов не исключает появление ржавчины.

В быту коррозия также является важным фактором: заборы и ограждения, лестницы, кузовные детали автомобилей и прочие металлоизделия неизбежно требуют защиты от ржавчины.

Что из себя представляет коррозия металлов

Согласно школьному курсу химии, разрушение металлического изделия при коррозии возникает как результат протекания окислительно-восстановительной реакции. В итоге реакции металл окисляется, при этом процесс протекает необратимо. Начало реакции окисления металла может быть вызвано разными условиями: контакт с агрессивными веществами (сильные кислоты, щелочи и другие реагенты), изменение физико-химических условий окружающей среды, влияние катализатора.

Различают следующие виды коррозии:

местная — локальное разрушение металла на отдельных участках поверхности;
равномерная — разрушение металлического изделия по всей площади поверхности;
межкристаллитная — коррозия по границам металлических зерен, вызывающая снижение механической прочности всего изделия.

Ржавчина, которая образуется в результате коррозионного разрушения, представляет собой рыхлую шероховатую массу характерного рыжевато-коричневого цвета. Химическая формула гидроксида железа, из которого состоит ржавчина — Fe2O3•H2О. Прежде чем рассмотреть методы борьбы с окислением металла, подробнее остановимся на механизмах развития коррозионных процессов.

Химическая коррозия

Происходит в средах, не проводящих электрический ток. Ржавление развивается под воздействием агрессивных газов (кислород, диоксид серы, хлористый водород) и в жидких средах. Чтобы началась окислительно-восстановительная реакция между металлом и газообразным веществом, требуются специальные условия (высокая температура, давление). В отличие от газовой химическая коррозия жидкостного типа развивается в органических растворителях, нефтепродуктах и при контакте с некоторыми другими жидкими веществами. При этом нагрев или воздействие высокого давления для появления ржавчины часто не требуется.

Электрохимическая коррозия

Для начала реакции необходим контакт металла с электролитом — веществом, которое является проводником электрического тока. Различают гальванокоррозию и электрокоррозию. Гальванокоррозия проявляется в следующих условиях:

в зоне контакта двух металлов;
в случае присутствия примесей в металле;
при наличии разницы температур на соседних участках металлоизделий;
при различной концентрации веществ-электролитов в окружающей среде.

Примером гальванокоррозии является ржавление чугуна: углерод и карбид в сплаве выполняют роль катода, на котором молекулярный кислород приобретает отрицательный заряд в присутствии воды. Железо в результате реакции приобретает положительный заряд, и образуется уже знакомый нам гидроксид железа.

Причиной электрокоррозии является воздействие на металлоизделие внешнего источника электрического тока. Например, блуждающие токи возникают при контакте с трамвайными рельсами и при нарушении изоляции линии электропередач. Заряженный от внешнего источника тока элемент приобретает отрицательный заряд и работает как катод. Соседний участок выступает в роли анода.

Способы защиты

Нет метода, который на 100% способен остановить коррозионные процессы. Несмотря на развитие химической промышленности, все, что можно сделать — затормозить появление ржавчины и регулярно контролировать состояние металлоконструкций. Что делают для торможения коррозии:

повышают стойкость изделия к ржавлению путем добавления тугоплавких элементов в сплав;
снижают агрессивность окружающей среды (защита от кислотных дождей, контакта с щелочами и прочее);
наносят защитные покрытия.

Защитные покрытия от ржавления бывают металлическими (оцинковка) и неметаллическими (эмали, грунты, лаки, порошковая краска). Если для борьбы с ржавчиной использовать все доступные способы, включая нанесение защитных покрытий, удается значительно сократить потери от разрушения металлоконструкций под воздействием коррозии.

«МК СТАЛЬ» — защита металлоконструкций от коррозии

Наша компания занимается изготовлением на заказ разнообразных изделий из металла. Мы делаем ограждения, ворота, решетки, металлоконструкции для строительства и иных нужд. Для защиты от коррозии используем грунт-эмаль и порошковую краску.

Грунт-эмаль 3-в-1 выбранного цвета по RAL входит в стоимость производства любых металлоконструкций, за нее не нужно доплачивать. Мы наносим защитный слой с помощью пульверизатора, тщательно прокрашивая все участки, в том числе поверхности сложной формы и труднодоступные места. Антикоррозийная грунт-эмаль надежно предохраняет металл от ржавления и не доставляет хлопот в плане эксплуатации — достаточно периодически подкрашивать места, где нарушилась целостность слоя, и все. В уличных условиях обновлять слой эмали на всем изделии целиком потребуется раз в 2-5 лет, не чаще, и эту процедуру тоже вполне можно выполнить самостоятельно.

Когда есть повышенные требования к коррозионной стойкости металлоконструкций, можно за дополнительную плату заказать покрытие порошковой краской. Состав содержит эпоксидные смолы и полимеры, антикоррозионный слой образуется за счет спекания порошковой краски на поверхности изделия.

Независимо от того, какое защитное покрытие выбрал заказчик, мастерская «МК СТАЛЬ» предоставляет гарантию на все виды работ: на металлоизделие 5 лет, на монтаж 12 месяцев, на покраску грунт-эмалью — от 6 месяцев и 1,5 года — на порошковое покрытие. Чтобы рассчитать цену изготовления металлоконструкций и вызвать замерщика, свяжитесь с нами по телефону или спишитесь по почте. Выездная консультация по области предоставляется бесплатно.