7.11. Коррозия металлов и способы защиты от нее

Коррозия металлов — процесс разрушения металлов и сплавов вследствие химического или электрохимического взаимодействия с внешней средой, при котором металлы окисляются и теряют прису­щие им свойства. Ежегодно в мире в результате коррозии теряется 10...15 % выплавляемого металла или 1...1,5 % всего металла, накоп­ленного и эксплуатируемого человеком. В наибольшей степени кор­розии подвергаются черные металлы (сталь и чугун).

Химическая коррозия — разрушение металлов и сплавов в резуль­тате окисления при взаимодействии с сухими газами (0₂, S0₂ и др.) при высоких температурах или с органическими жидкостями — неф­тепродуктами, спиртом и т. п.

Электрохимическая коррозия — разрушение металлов и сплавов в воде и водных растворах. Для развития коррозии достаточно, чтобы металл был просто покрыт тончайшим слоем адсорбированной воды (влажная поверхность). Из-за неоднородности строения металла при электрохимической коррозии в нем образуются гальванические пары (катод — анод) между зернами (кристаллами) металла, отличающи­мися одно от другого химическим составом, например между зернами феррита и цемента. Атомы металла с анода переходят в раствор в виде катионов. Эти катионы, соединяясь с анионами, содержащимися в растворе, образуют на поверхности металла слой ржавчины. В основ­ном металлы разрушаются от электрохимической коррозии. 1 Для повышения долговечности и сохранения декоративности ме­таллоконструкции защищают от коррозии. Сущность большинства способов защиты от коррозии — предохранение поверхности метал­ла от проникновения в нее влаги и газов путем создания на металле защитного слоя. Существуют и другие методы, например электрохи­мическая защита, с помощью установки протектора из более актив­ного металла на защищаемую металлоконструкцию.

Наиболее простой, но не долговечный метод защиты метал­ла — нанесение на его поверхность водонепроницаемых неметалли­ческих покрытий (битумных, масляных и эмалевых красок). В последние годы все большее применение находит метод защиты от коррозии покрытием металла тонким слоем пластмассы.

Защитить металл от коррозии можно также, покрывая его слоем другого более коррозионно-стойкого металла: оловом, цинком, хро­мом, никелем и др. Защитный слой металла наносят путем цинкова­ния (п. 7.12), никелирования, хромирования, лужения и свинцевания. i Покрытие цинком используют для защиты от коррозии закладных де-

талей железобетонных изделий, водопроводных труб коовепк»^ ти. Защитный слои наносят гальваническим Ыеютпп^" ^Жес" осаждением из раствора солей) или термическим (oi^^u **"" плав металла или распылением расплава) методом ^РаС"

Применяют химические способы образования покрытий fmuvr ных оксидных пленок) на металле: фосфатирование (для чеоных S" таллов) и анодирование (для алюминиевых сплавов)

Для получения металлов, хорошо противостоящих коррозии (на пример, нержавеющей стали), применяют легирование. Так вводя в сталь хром и никель в количестве 12...20 %, получают нержавеющие стали, стойкие не только в водных растворах солей, но и в кислотах.

Контрольные вопросы

1. Что такое металлы? 2. Расскажите о сплавах. 3. Какие металлы отно­сятся к черным? 4. Какие металлы относятся к цветным? 5. Расскажите о строении и свойствах железоуглеродистых сплавов. 6. Каковы основы произ­водства чугуна? 7. Что такое доменный шлак? 8. Что представляют собой уг­леродистые и легированные стали? Чем они различаются? 9. Что такое стальной прокат? Где его применяют в строительстве? 10. Расскажите о стер­жневой арматуре. 11. Какие вы знаете соединения стальных конструкций?

12. Что такое коррозия металлов? Какие способы защиты от нее вы знаете?

13. Назовите основные виды цветных металлов и сплавов.