Некоторые аспекты применения цветных металлов для снижения коррозии
Металлический прокат можно выпускать с нанесенным на него готовым антикоррозионным покрытием. Стоимость такого покрытия всего на 20% выше обычного, но зато служит он в несколько раз дольше. К примеру, изготовленный из него автомобильный кузов проработает в три, а то и в пять раз дольше обычного. В результате можно получить очень большой экономический выигрыш.
Еще мастера древности знали, что металлическое изделие будет тем устойчивее к коррозии, чем более чистой и гладкой удастся сделать его поверхность. Коррозия редко равномерно разрушает гладкую поверхность металла. Чаще всего процесс разрушения идет только по границам зерен. Такая коррозия называется межкристаллит-ной. Именно она — самая опасная, так как проникает в глубь металла, в результате чего деталь может при первом же сильном ударе рассыпаться на куски. Напряжения в металлическом изделии усиливают, ускоряют его коррозию. Коррозию в стальных сплавах замедляют цветные металлы, однако обычно цветные металлы выступают просто легирующими добавками в стали, так как цветные металлы стоят дороже.
Защитить поверхность металла можно не только покрывая ее слоем, непроницаемым для воды и воздуха, но и с помощью веществ, замедляющих химические реакции, приводящие к коррозии. Такие вещества называют ингибиторами (от латинского слова «ингибире» — тормозить, задерживать).
Если налить соляную кислоту в обычную железнодорожную цистерну, то кислота вскоре «проест» ее и вытечет. Но еще в 1943 году самая обыкновенная цистерна, наполненная соляной кислотой, проделала длинный путь из Подмосковья в далекий башкирский город Ишимбай. Кислота прибыла туда в целости и сохранности! Секрет заключался в том, что в цистерну с кислотой добавили созданный учеными ингибитор, носящий название уникол. Ингибитором, например, является и хромат калия (К2Сг04). Самым сильным замедлителем ржавления железа оказался технеций. Окись технеция (Тс04) способна задерживать ржавление вплоть до температуры 250°С.
Еще в 1870 году Д. И. Менделеев предсказал существование этого элемента, забронировав для него в своей таблице клетку под № 43. Однако тщательнейшие поиски многих ученых оказались безрезультатными — технеций на Земле обнаружен не был. Будучи радиоактивным, он успел давным-давно полностью распасться, так как период полураспада у него невелик. Лишь в 1937 году он был заново сотворен учеными-физиками. Дитя техники, он получил и соответствующее название. Главное применение этого металла — борьба с коррозией железных изделий.
Разнообразные ингибиторы уже весьма широко применяются для защиты металлов от коррозии.
Очень оригинален еще один способ борьбы с коррозией — защита с помощью протектора (по-латыни это слово значит покровитель). Вспомним опять наш гальванический элемент. В нем постепенно разрушалась цинковая пластинка. Если же вместе с нею опустить в электролит соединенную с цинковой пластинку из еще более активного металла, например магния, то разрушаться будет уже не цинк, а магний. Атомы цинка и магния вступают в «межвидовую» борьбу. Менее активные атомы цинка просто не выдерживают «конкуренции» более активных атомов магния. В результате водород кислоты оказывается замещенным именно магнием, а не цинком. Вот почему пока весь магний не израсходуется, цинковая пластинка останется совершенно нетронутой. То же будет происходить и с любой другой парой металлов. Разрушаться всегда будет только один — более активный из них.
С помощью такой «военной хитрости» защищают цинковыми пластинами стальные корпуса морских и океанских судов, эстакады морских нефтепромыслов вблизи Баку, газо- и нефтепроводы и многое-многое другое. Человек бросает на «съедение» коррозии кусок более активного металла, и пока тот полностью не растворится, железное сооружение находится вне опасности.
По той же причине не ржавеют поцарапанные оцинкованные ведра, крыши и т. п., пока на них остается хоть крупица цинка. А вот никелевое покрытие защищает железо лишь до первой царапины. Тут все наоборот: никель менее химически активен, чем железо, и он не начнет окисляться, пока железо не проржавеет насквозь.
Теперь ни один магистральный трубопровод (для воды ли, нефти или газа) не будет сдан в эксплуатацию без электрохимической защиты на всем его протяжении. Это и понятно: без такой защиты магистральные трубопроводы просто нерентабельны. Их широкое применение стало экономически целесообразным лишь тогда, когда были разработаны инженерные основы электрохимической защиты стальных труб от коррозии в почве.
Новые отрасли техники предъявили особые требования к коррозийной стойкости металлов. Взять, к примеру, атомную промышленность. Хотя температура рабочей зоны атомного реактора намного ниже, чем в камерах сгорания ракет, коррозия идет здесь гораздо быстрее: тут ведь действуют мощные проникающие излучения, под влиянием которых коррозия многих металлов катастрофически ускоряется.
По материалам сайта metallicheckiy-portal.ru
Опубликовано 22.07.2012
|
