Хімічна корозія

Хімічною корозією називають корозію, яка не супроводжується появою електричного струму. Зазвичай в цьому випадку на метал діє сухий газ або рідина – неелектроліт (бензин, масло, смола тощо). При цьому на поверхні металу утворюються хімічні з’єднання, найчастіше за все – плівки окислів. Міцність плівок окислів різних металів різна. Наприклад, плівки окислів заліза є неміцними, а алюмінієва плівка досить міцна, щільно прилягає до поверхні металу і тим самим захищає його від подальшого руйнування.

Наявність міцної окисної плівки захищає метал і від електрохімічної корозії, тому що працює як ізолятор. Цим пояснюється той факт, що деякі метали (наприклад, алюміній, хром), що мають досить низькі потенціали, володіють високою корозійною стійкістю.

Хімічна корозія в чистому вигляді спостерігається досить рідко. Прикладом її може слугувати поява окалини при гарячій обробці металів.

Атмосферна корозія (корозія на відкритому повітрі) представляє собою комбіновану хімічну і електрохімічну корозію.

Методи захисту від корозії

Сталь і чавун, які становлять головну частину всіх технічних металів і сплавів, досить сильно ржавіють, тому їх захист від корозії потребує особливої уваги.

Виробництво корозійно стійких сплавів (наприклад, високохромистої і хромонікелевої сталі) саме по собі вже є способом боротьби з корозією, причому найбільш ефективним. Нержавіючі сталі і чавуни, також як і корозійностійкі сплави кольорових металів, є найбільш цінними конструкційними матеріалами, однак використання таких сплавів не завжди доцільне через їх високу вартість або з технічних міркувань.

Способи захисту металевих виробів від корозії:

1. металеві покриття;

2. хімічні покриття;

3. катодний захист;

4. неметалеві покриття.

Металеві покриття

Захист від корозії шляхом нанесення тонкого шару металу, який володіє достатньою стійкістю в даному середовищі, дає гарні результати і є досить розповсюдженим.

Металеві покриття можуть бути нанесені:

• гарячим способом;

• гальванічним способом;

• дифузійним способом;

• термомеханічним шляхом;

• металізацією (розпиленням) тощо.

Гарячий спосіб використовується для нанесення тонкого шару легкоплавких металів: олова (лудіння), цинку (цинкування) або свинцю (свинцювання). При цьому способі очищений виріб занурюють у ванну з розплавленим металом, в результаті метал змочує виріб і відкладається на ньому тонким шаром. Лудіння в основному використовується для посуду (котлів, каструль тощо); цинкування – для побутових виробів, заліза для дахів, дротів, труб; свинцювання – для хімічної апаратури та труб.

Гальванічний спосіб полягає в нанесенні на виріб цинку, кадмію, олова, свинцю, нікелю, хрому та інших металів.

Розрізняють анодні і катодні гальванічні покриття.

Анодне покриття здійснюють металами, потенціал яких в даному електроліті нижче потенціалу металу виробу.

Катодне покриття здійснюють металами, потенціал яких в даному електроліті вище потенціалу основного металу. Катодне покриття захищає основний метал, доки воно є суцільним.

Для нанесення покриття виріб занурюють в електролітичну ванну з розчином солей того металу, який необхідно нанести у вигляді захисного шару. Виріб служить катодом, а в якості анода використовують або метал, що не розчиняється в даному електроліті, або той метал який буде осаджуватися.

Гальванічний спосіб широко використовується, бо допускає нанесення любого металу на виріб, дає можливість точно регулювати товщину шару захисного металу і не вимагає нагрівання виробу.

Гальванічні покриття наносять не лише з метою захисту від корозії, але і для:

• підвищення поверхневої твердості і стійкості проти стирання (хромування, нікелювання);

• покращення декоративного виду виробу (золотіння, нікелювання, хромування);

• підвищення їх жаростійкості (хромування);

• одержання поверхні з більшою відбитковою здатністю (нікелювання з наступним поліруванням, хромування) тощо.

Дифузійний спосіб полягає в насиченні захисним металом поверхневого шару виробу. Це насичення здійснюється шляхом дифузії при високих температурах (хіміко-термічна обробка). Цим способом здійснюється алітування (насичення алюмінієм), хромування і силіціювання (насичення кремнієм).

Термомеханічне покриття (плакування) полягає в отриманні біметалів (подвійних металів) шляхом сумісного гарячого прокатування основного і захисного металу. Зчеплення між металами здійснюється за рахунок дифузії під впливом тиску і високої температури. Цей метод є найбільш надійним способом захисту від корозії. Сталь захищають міддю, томпаком, нержавіючою сталлю, алюмінієм; дуралюмін плакують чистим алюмінієм.

Металізація здійснюється шляхом розбризкування крапель розплавленого захисного металу по поверхні виробу за допомогою спеціального апарата – пістолета. Захисний метал у вигляді дроту подається в пістолет, де розплавляється ацетиленово-кисневим полум’ям або електричною дугою і розпилюється струменем повітря. Металізація зручна для захисту великих виробів і здійснення односторонніх покрить. В якості захисних металів при металізації використовують нержавіючу сталь і кольорові метали.