Metallide korrosiooni eest kaitsmise meetodid, metallide korrosiooni tüübid. Metallide korrosiooni eest kaitsmise meetodid Millised on metallide korrosiooni eest kaitsmise meetodid

Korrosioonil on metalltoodetele ja -sulamitele hävitav mõju. Keskkonnaga suheldes määrduvad metalltooted rooste kujul. Mida aktiivsem on metall, seda vastuvõtlikum on see korrosioonile.

Korrosioonil on hävitav mõju autodele, laevadele, side- ja muudele metalltoodetele, mis võib põhjustada nafta- ja gaasileket ning muid negatiivseid tagajärgi. See mõjutab negatiivselt inimeste tervist ja oksüdatsiooniproduktid saastavad keskkonda.

Korrosioon on lennundus-, keemia- ja tuumatööstuses vastuvõetamatu. Mõnikord ületavad metalltoodete remondikulud nende valmistamiseks kulunud materjali maksumust.

Peamised korrosiooniprotsesside liigid

Metallide korrosiooni tüübid võib jagada järgmiste tunnuste järgi: hävimise iseloom, söövitav keskkond ja toimemehhanism.

Sõltuvalt kahjustuse olemusest võib korrosioon olla:

  • tahke. Samal ajal võib see olla ühtlane ja ebaühtlane. Ühtsuse korral hävib kogu toote pind. Ebaühtluse korral tekivad laigud ja täpilised lohud;
  • teradevaheline. Sel juhul tungib see sügavale tootesse piki metalliterade piire;
  • transkristalne, samal ajal kui metall lõigatakse läbi tera pragu;
  • valimiste. Sulami üks komponentidest on hävinud. Näiteks võib tsink messingis laguneda.
  • maa-alune. See algab pinnalt ja tungib järk-järgult metalli ülemistesse kihtidesse.

On olemas järgmist tüüpi söövitav keskkond:

  • atmosfäär;
  • pinnas;
  • vedel (leelise-, happe- või soolalahused).

Toimemehhanism jagab korrosiooni keemiliseks ja elektrokeemiliseks.

Keemiline korrosioon on protsess, mille käigus toimub metallide spontaanne hävimine. See tekib siis, kui metalltooted interakteeruvad aktiivselt söövitava keskkonnaga, enamasti gaasiga. Nende protsessidega kaasnevad kõrged temperatuurid.

Selle tulemusena metall samaaegselt oksüdeerub ja söövitav keskkond taastub. Keemiline korrosioon tekib ka kokkupuutel orgaaniliste vedelikega, näiteks naftasaaduste, alkoholiga jne.

Elektrokeemiline korrosioon tekib elektrolüütides, näiteks vesilahustes. Elektrokeemiline reaktsioon põhjustab elektrivoolu, mis aitab kaasa metalli hävimisele. Sel juhul toimuvad nii keemilised protsessid, mille käigus vabanevad elektronid, kui ka elektrilised, milles elektronid liiguvad.

Hävitamine toimub siis, kui erinevad metallid puutuvad kokku. Seetõttu on palju lisandeid sisaldavad metallid hävimisele vastuvõtlikumad.

Metalli struktuuri heterogeensus toob kaasa asjaolu, et elektrokeemilise korrosiooni käigus moodustuvad katoodi-anoodi paarid vastavalt galvaniseerimise seadustele. Kui metalltooted erinevad üksteisest keemiline koostis, siis tekib metalltoodete pinnale roostekiht.

See korrosioon on enamasti metallide hävimise põhjuseks. Allolevad joonised näitavad elektrokeemilise korrosiooni toimemehhanismi.

Väliskeskkonnas mõjutavad metalltooteid kõige aktiivsemalt hapnik, kõrge õhuniiskus, vääveloksiidid, lämmastik, süsinikdioksiid ja põhjavesi. Soolane vesi kiirendab oksüdatsiooniprotsessi, mistõttu merepaadid roostetavad kiiremini kui jõelaevad.

Seda loomulikku protsessi on võimatu peatada, jääb üle vaid leida viise korrosiooni eest kaitsmiseks. Tõsi, korrosiooniprotsessist on võimatu täielikult vabaneda, kuid need meetodid aitavad protsessi ennast aeglustada.

Meetodid korrosiooniprotsesside vastu võitlemiseks

Metallide korrosiooni eest kaitsmiseks on olemas järgmised meetodid:

  • metallide vastupidavuse suurendamine keemilise koostise suurendamise kaudu;
  • metallkatete isoleerimine agressiivsete keskkonnamõjude eest;
  • metallitoodete töökeskkonna agressiivsuse vähendamine;
  • elektrokeemiline, mis tänu galvaniseerimise seadustele vähendab korrosiooniprotsesse.

Need meetodid võib jagada kahte suurde rühma. Kaht esimest meetodit rakendatakse enne metalltoodete kasutamist, st nende valmistamise etapis. Samal ajal valitakse toote valmistamiseks teatud konstruktsioonimaterjalid, kantakse peale erinevad galvaanilised ja kaitsekatted.

Metalltoodete käitamisel kasutatakse kahte viimast meetodit. Samal ajal lastakse kaitseks tootest läbi vool, erinevate inhibiitorite lisamisega vähendatakse keskkonna agressiivsust, mistõttu toodet ennast enne kasutamist ei töödelda.

Resistentsuse suurendamise meetodid

Need kaitsemeetodid põhinevad sulamite loomisel, millel on korrosioonivastased omadused. Metallile lisatakse komponente, et suurendada selle korrosioonikindlust. Näiteks võib tuua terase legeerimise kroomiga.

Meetodit kasutatakse terase valmistamisel. Tulemuseks on kroomitud roostevaba teras, mis on korrosioonile vastupidav. Suurendage teraste korrosioonivastaseid omadusi nikli, vase ja koobalti lisamisega.

Roostet nendele pindadele ei teki, kuid korrosioon on olemas. Korrosiooni aeglustab asjaolu, et kaheksale rauaaatomile lisatakse üks legeeriva lisandi aatom ja see korraldab aatomite paigutuse tahke lahuse kristallvõres, mis hoiab ära korrosiooni.

Korrosioonikindlust saab parandada, eemaldades metallidelt või sulamitelt korrosiooni kiirendavad lisandid. Näiteks magneesiumi- või alumiiniumisulamitest eemaldatakse raud, rauasulamitest väävel jne.

Keskkonna agressiivsuse ja elektrokeemilise kaitse vähendamine

Väliskeskkonna agressiivsuse vähendamine saavutatakse depolarisaatoriteks olevate ainete eemaldamisega sellest või metallide eraldamisest depolarisaatorist. Hapniku eemaldamist keskkonnast nimetatakse deoksüdatsiooniks.

Korrosiooniprotsessi aeglustamiseks viiakse keskkonda spetsiaalseid aineid - inhibiitoreid. Need võivad olla kas orgaanilised või anorgaanilised. Inhibiitormolekulid imenduvad metalli pinnale ja aitavad seeläbi kaasa metalli lahustumiskiiruse järsule vähenemisele ja takistavad elektroodiprotsesside tekkimist.

Elektrokeemilise kaitsega, kasutades välist elektrivool, mis läbib metalli, nihkub metalli potentsiaal ja seeläbi muutub ka selle korrosiooni kiirus.

Sõltuvalt potentsiaali nihkest võib elektrokeemiline kaitse olla katoodne ja anoodiline. Neid meetodeid kasutatakse puurplatvormide, keevitatud metallaluste, maa-aluste torustike ja ka laevade veealuste osade kaitsmiseks.

Kilekaitse

Metalltoodete korrosiooni eest kaitsmiseks võib peale kanda kaitsekatte. Pinnakattena saab kasutada lakke, värve, emaile, plastikut jne.

Värvkatted on kergesti peale kantavad, odavad, vetthülgavate omadustega, ei reageeri metalliga keemiliselt, täidavad hästi poorid ja praod. Nende eesmärk on kaitsta metalle korrosiooniprotsesse põhjustavate keskkonnakomponentide eest.

Kui valite õiged värvid ja lakid ning järgite nende pealekandmise tehnoloogiat, võivad need olla kattekihina kuni 5 aastat.

Sageli kantakse värvikihi alla krunt, mille läbimisel vesi lahustab mõned pigmendid ja muutub vähem söövitavaks. Krundi asemel võib pinda fosfaatida. Neid kantakse pintsli või pihustiga. Terasetoodete puhul koosneb enamik neist preparaatidest mangaani ja raudfosfaatide segudest.

Metalltoodet saate kaitsta korrosioonikindlama metallikihiga. Sel juhul hävitab korrosioon kattekihi enda. Sellised metallid on kroom, nikkel, tsink. Näiteks raud on kaetud kroomiga.

Kaasaegne metallide kaitse korrosiooni eest põhineb järgmistel meetoditel:

konstruktsioonimaterjalide keemilise vastupidavuse suurendamine,

metallpinna isoleerimine agressiivsest keskkonnast,

tootmiskeskkonna agressiivsuse vähendamine,

korrosiooni vähendamine välise voolu rakendamisega (elektrokeemiline kaitse).

Need meetodid võib jagada kahte rühma. Esimesed kaks meetodit rakendatakse tavaliselt enne metalltoote tootmisoperatsiooni algust (konstruktsioonimaterjalide ja nende kombinatsioonide valik toote projekteerimise ja valmistamise etapis, kaitsekatete pealekandmine). Viimaseid kahte meetodit saab seevastu läbi viia ainult metalltoote töötamise ajal (voolu läbilaskmine kaitsepotentsiaali saavutamiseks, spetsiaalsete lisandite-inhibiitori lisamine tehnoloogilisesse keskkonda) ja need ei ole seotud ühegi eeltöötlusega enne kasutamist.

Kahe esimese meetodi rakendamisel ei saa terase koostist ja antud metalltoote kaitsekatete olemust muuta selle pideva töötamise ajal muutuva keskkonnaagressiivsuse tingimustes. Teine meetodite rühm võimaldab vajadusel luua uusi kaitserežiime, mis tagavad toote väikseima korrosiooni töötingimuste muutumisel. Näiteks võib torujuhtme erinevates osades, sõltuvalt pinnase agressiivsusest, säilitada erinevat katoodvoolutihedust või kasutada erinevaid inhibiitoreid erinevat tüüpi õli jaoks, mida pumbatakse läbi antud koostisega torude.

Siiski tuleb igal konkreetsel juhul otsustada, millise vahendi või nende kombinatsiooniga saate suurima majandusliku efekti.

Metallkonstruktsioonide korrosioonikaitseks on laialdaselt kasutusel järgmised põhilahendused:

1. Kaitsekatted

Metallkatted.

Vastavalt kaitsva toime põhimõttele eristatakse anood- ja katoodkatteid. Anoodkatetel on elektrolüütide vesilahuses negatiivsem elektrokeemiline potentsiaal kui kaitstud metallil, katoodkatetel aga positiivsem. Potentsiaalse nihke tõttu vähendavad anoodkatted või kõrvaldavad need täielikult mitteväärismetalli korrosiooni katte poorides, s.t. pakuvad elektrokeemilist kaitset, samas kui katoodkatted võivad suurendada mitteväärismetalli korrosiooni poorides, kuid neid kasutatakse, kuna need suurendavad metalli füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, nagu kulumiskindlus, kõvadus. See aga nõuab oluliselt suuremat katte paksust ja mõnel juhul ka lisakaitset.

Metallkatted jagunevad ka vastavalt nende valmistamise meetodile (elektrolüütiline sadestamine, keemiline sadestamine, kuum- ja külmsadestamine, termiline difusioontöötlus, pihustamine, kattekiht).

Mittemetallist pinnakatted

Need katted saadakse mitmesuguste mittemetalliliste materjalide - värvi, kummi, plasti, keraamika jne - pinnale kandmisel.

Enimkasutatud värvi- ja lakikatted, mida saab otstarbe järgi jaotada (ilmastikukindel, osaliselt ilmastikukindel, veekindel, eri-, õli- ja bensiinikindel, keemiliselt vastupidav, kuumakindel, elektrit isoleeriv, konserveeriv) ja vastavalt kilemoodustaja koostisele (bituumen, epoksiid, räniorgaaniline, polüuretaan, pentaftaal jne).

Keemilise ja elektrokeemilise pinnatöötluse teel saadud pinnakatted

Need katted on lahustumatute toodete kiled, mis moodustuvad metallide keemilise koostoime tulemusena väliskeskkond. Kuna paljud neist on poorsed, kasutatakse neid peamiselt määrdeainete ja värvikatete alusvärvidena, suurendades katte kaitsevõimet metallil ja tagades usaldusväärse nakkuvuse. Kasutusmeetodid - oksüdeerimine, fosfaatimine, passiveerimine, anodeerimine.

2. Söövitava keskkonna töötlemine söövitava toime vähendamiseks.

Sellise töötluse näited on: söövitavate ainete neutraliseerimine või deoksüdeerimine, samuti erinevat tüüpi korrosiooniinhibiitorite kasutamine, mis viiakse väikestes kogustes agressiivsesse keskkonda ja tekitavad metalli pinnale adsorptsioonikile, mis aeglustab elektroodiprotsesse. ja muudab metallide elektrokeemilisi parameetreid.

3. Metallide elektrokeemiline kaitse.

Katood- või anoodpolarisatsiooniga välisest vooluallikast või kaitsmete ühendamisel kaitstud konstruktsiooniga nihutatakse metalli potentsiaal väärtustele, mille juures korrosioon on oluliselt aeglustunud või täielikult peatunud.

  • 4. Suurendatud korrosioonikindlusega uute väljatöötamine ja tootmine, eemaldades metallist või sulamist korrosiooniprotsessi kiirendavad lisandid (raua eemaldamine magneesiumi- või alumiiniumisulamitest, väävli sulamitest jne) või uute komponentide sisseviimine sulam, mis suurendab oluliselt korrosioonikindlust (näiteks kroom rauas, mangaan magneesiumisulamites, nikkel rauasulamites, vask niklisulamites jne).
  • 5. Mitmete kujunduste üleminek metallilt keemiliselt vastupidavatele materjalidele (plasti kõrgpolümeermaterjalid, klaas, keraamika jne).
  • 6. Metallkonstruktsioonide ja detailide ratsionaalne projekteerimine ja kasutamine (ebasoodsate metallkontaktide kõrvaldamine või nende isoleerimine, konstruktsioonis tekkivate pragude ja tühimike likvideerimine, niiskuse stagnatsioonitsoonide, jugade mõju ja vooluhulkade järsud muutused konstruktsioonis kõrvaldamine); jne.).

Ehituskonstruktsioonide korrosioonivastase kaitse projekteerimise küsimused saavad tõsist tähelepanu nii meil kui ka välismaal. Disainilahenduste valimisel uurivad Lääne ettevõtted hoolikalt agressiivsete mõjude olemust, konstruktsioonide töötingimusi, hoonete, rajatiste ja seadmete moraalset elu. Samas kasutatakse laialdaselt ettevõtete soovitusi, kes toodavad korrosioonikaitse materjale ning omavad laboreid nende materjalidest kaitsesüsteemide uurimiseks ja töötlemiseks.

Korrosioonivastase kaitse probleemi lahendamise asjakohasuse määrab konserveerimise vajadus loodusvarad, keskkonnakaitse. See probleem on ajakirjanduses laialdaselt kajastatud. Omavaheliseks kogemuste vahetamiseks avaldatakse teadustöid, brošüüre, katalooge, korraldatakse rahvusvahelisi näitusi arenenud riigid rahu.

Seega on korrosiooniprotsesside uurimise vajadus üks olulisemaid probleeme.

Puhastamine ja pinna ettevalmistamine

80% garanteeritud täiuslik korrosioonikaitse korralik ettevalmistus pind ning vaid 20% kasutatud värvide ja lakkide kvaliteedi ning pealekandmisviisi järgi.

1. Terase puhastamine ja rooste eemaldamine

Teraspindade katte kestus ja efektiivsus sõltub väga suurel määral sellest, kui hoolikalt on pind värvimiseks ette valmistatud.

Pinna ettevalmistamine koosneb eeltöötlusest katlakivi, rooste ja võõrkehade eemaldamiseks teraspinnalt enne töökrundi või krundi pealekandmist.

Teisese pinna ettevalmistuse eesmärk on eemaldada tehases krunditud või krunditud teraspinnalt enne korrosioonivastase värvisüsteemi pealekandmist rooste või võõrkehad, kui neid on.

Teraspinda saab roostest puhastada järgmistel viisidel:

Traatharja puhastamine:

Traatharjamine, mida tavaliselt tehakse pöörlevate traatharjadega, on levinud meetod, mis ei sobi katlakivi eemaldamiseks, kuid sobib keevisõmbluste ettevalmistamiseks. Peamine puudus on see, et töödeldud pind ei vabane täielikult korrosioonitoodetest ning hakkab läikima ja muutub rasvaseks. See vähendab kruntvärvide nakkumist ja värvisüsteemi efektiivsust.

Känd:

Pügamine või mehaaniline hakkimine toimub tavaliselt koos traatharjaga. Mõnikord sobib see tavapäraste või spetsiaalsete värvisüsteemidega kohalikuks remondiks. Ei sobi pindade üldiseks ettevalmistamiseks värvimiseks epoksü- ja kloorkummipõhiste värvidega. Meislitamist saab kasutada paksu roostekihi eemaldamiseks ja see annab kokkuhoiu järgneval liivapritsiga töötlemisel.

Pneumaatiline haamer:

Eemalda rooste, värv jne. nurkadest ja servadest, et saavutada puhas ja kare pind.

Termiline viis:

Pinna leekpuhastus hõlmab rooste eemaldamist kuumtöötlemise teel spetsiaalse varustusega (atsetüleen või propaan hapnikuga). See kõrvaldab peaaegu kogu katlakivi, kuid vähemal määral rooste. Seetõttu ei saa see meetod vastata tänapäevaste värvisüsteemide nõuetele.

Lihvimine:

Lihvimine hõlmab abrasiivse materjaliga kaetud pöörlevate rataste kasutamist. Seda kasutatakse väiksemateks remonditöödeks või väikeste võõrosakeste eemaldamiseks. Nende lihvketaste kvaliteeti on oluliselt paranenud ja need võivad pakkuda head pinna ettevalmistamise standardit.

Mehaaniline puhastus:

Pinnade käsitsi puhastamise meetod, mille käigus krunditud ja värvitud pind karestatakse ja nähtavad mustused eemaldatakse (v.a õlireostus ja rooste jäljed).

kerge puhastus, eesmärk: uue pinna karestamine

Abrasiiv: peen (0,2-0,5 mm)

suurpuhastus (ISO Sa1), eesmärk: vanade kattekihtide eemaldamine

Abrasiiv: peen kuni keskmine (0,2-0,5/0,2-1,5 mm)

Liivapritsiga töötlemine:

Suure kineetilise energiaga abrasiivse materjali joa kokkupõrge ettevalmistatud pinnaga. Seda protsessi juhitakse kas käsitsi joaga või automaatselt labarattaga ja see on kõige põhjalikum rooste eemaldamise meetod. Liivaprits tsentrifuugi, suruõhu ja vaakumiga on hästi tuntud tüübid.

Osakesed on ainult praktiliselt sfäärilised ja tahked ning peaksid sisaldama minimaalselt võõrkehi ja ebakorrapärase kujuga haare.

Pärast pritspuhastust kasutatavate praimerite toimivust tuleks testida.

jäme abrasiiv

Osakesed peaksid olema teravate lõikeservadega nurgelise kujuga, "pooled" tuleks eemaldada. Kui spetsifikatsioonis ei ole märgitud teisiti, tuleb kasutada mineraalset päritolu liiva.

Märgpuhastus (abrasiivne) (liivaprits):

Märgpuhastus väga kõrge rõhu all

Rõhk = üle 2000 baari

puhastuskiirus = max. 10-12 m2/tunnis olenevalt eemaldatavast materjalist.

Kasutamine: kõigi kattekihtide ja rooste täielik eemaldamine. Tulemus on võrreldav kuivliivapritsiga, kuid pärast kuivamist ilmnevad roostesähvatused.

Kõrgsurve märgpuhastus

Rõhk = kuni 1300 baari

Puhastuskiirus = max. 5 m2/tunnis olenevalt eemaldatavast materjalist. Palju väiksema rõhu korral kasutatakse seda meetodit saasteainete eemaldamiseks mis tahes aluspinnalt.

Kasutamine: soola ja muude saasteainete, pinnakatete ja rooste eemaldamine.

Märgabrasiivne madalsurve liivaprits

Rõhk= 6-8 kg/cm2

Puhastuskiirus = 10-16 m2/h olenevalt eemaldatavast materjalist.

Kasutusalad: Vähendage abrasiivsust, vähendage tolmu, eemaldage sool, kõrvaldage sädeme oht. Tulemus on võrreldav kuivliivapritsiga, kuid pärast kuivamist ilmnevad roostesähvatused.

Aurupuhastus: Rõhk=100-120kg/cm2

Kasutamine: Vees lahustuvate ja emulgeeritud muldade eemaldamine: aluspind kuivab kiiremini kui aluspinna veega töötlemisel.

ISO standardid:

Täpse rooste eemaldamise astme määramisel ja teraspinna puhastamisel enne värvimist kasutage rahvusvaheline standard ISO 8501-01-1988 ja ISO 8504-1992.

Skaala määramiseks kasutatakse ISO 8501-01. See tähendab järgmisi rooste nakatumise tasemeid:

A - teraspind on tugevalt kaetud katlakiviga, kuid rooste on vähe või puudub üldse.

B - teraspind, mis on hakanud roostetama ja millelt on hakanud lagunema katlakivi.

C - teraspind, millelt katlakivi on maha pudenenud ja kust seda saab eemaldada, kuid kerge nähtava täkkega.

D - palja silmaga nähtav teraspind, millelt katlakivi on maha kukkunud, kuid kerge täpiga.

Pinna eeltöötluse astmed ISO standard määratleb seitse pinna ettevalmistamise klassi.

Spetsifikatsioonides kasutatakse sageli järgmisi standardeid:

ISO-St Töötlemine käsitsi ja elektriliste tööriistadega.

Pinna ettevalmistamine käsitsi ja elektriliste tööriistadega: kraapimine, traatharjamine, mehaaniline harjamine ja lihvimine, - tähistatakse tähtedega "St".

Enne käsitsi või elektriliste tööriistadega puhastamist tuleb paksud roostekihid laastudega eemaldada. Samuti tuleb eemaldada nähtavad õlist, rasvast ja mustusest tekkinud saasteained.

Pärast käsitsi ja elektriliste tööriistadega puhastamist peab pind olema lahtisest värvist ja tolmust vaba.

ISO-St2 Põhjalik puhastamine käsitsi ja elektriliste tööriistadega

Pealispinnal palja silmaga vaadates ei tohi aluspind olla nähtavate õli-, rasva- ja mustusejälgedeta ning halvasti kleepuva katlakivi, rooste, värvi ja võõrkehadeta.

ISO-St3 Väga põhjalik puhastus käsitsi ja elektriliste tööriistadega

Sama, mis St2 puhul, kuid aluspinda tuleb palju põhjalikumalt puhastada, kuni tekib metalliline läige.

ISO-Sa liivaprits

Pinna ettevalmistamise meetod liivapritsiga töötlemine tähistatakse tähtedega "Sa".

Enne liivapritsiga töötamise alustamist tuleb paksud roostekihid laastudega eemaldada. Samuti tuleb eemaldada nähtav õli, rasv ja mustus.

Pärast liivapritsiga töötlemist peab aluspind olema tolmu- ja prahivaba.

ISO-Sa1 kerge liivaprits

Palja silmaga kontrollimisel peaks pind olema nähtav õli-, rasva- ja mustusevaba ning lahtise katlakivi, rooste, värvi ja muude võõrkehadeta.

ISO-Sa2 Põhjalik liivaprits

Palja silmaga kontrollimisel peaks pind olema puhas nähtavast õlist, rasvast ja mustusest ning enamikust katlakivist, roostest, värvist ja muudest võõrkehadest. Iga jääksaaste peab olema tihedalt liibuv.

ISO-Sa2.5 Väga põhjalik liivaprits

Palja silmaga kontrollimisel peaks pind olema puhas nähtavast õlist, rasvast ja mustusest ning enamikust katlakivist, roostest, värvist ja muudest võõrkehadest. Kõik nakatumise jääkjäljed peaksid ilmnema vaevumärgatavate laikude ja triipudena.

ISO-Sa3 liivapritsiga töödeldud terase visuaalseks puhastamiseks.

Palja silmaga kontrollimisel peaks pind olema puhas nähtavast õlist, rasvast ja mustusest ning enamikust katlakivist, roostest, värvist ja muudest võõrkehadest. Pinnal peaks olema ühtlane metalliline läige.

Pinna karedus pärast liivapritsiga töötlemist:

Kareduse määramiseks kasutatakse erinevaid tähistusi, näiteks Rz, Rt Ra.

Rz – keskmine kõrgus võrreldes tasandiku tasemega = abrasiivse materjali profiil

Rt - maksimaalne kõrgus tasandiku suhtes

Ra on keskmine kaugus kujuteldavast keskjoonest, mida saab tõmmata tippude ja tasandike vahele (ISO3274).

Abrasiivprofiil (Rz) - 4 kuni 6 korda C.L.A. (Ra)

T.S.S. otsene mõõtmine kuni 30 µm liivapritsiga terasel kasutatavad krundid on väga ebatäpsed. Krunt, mille kuivkihi paksus on 30 mikronit või rohkem, moodustab keskmise paksuse, mitte paksuse ülaosas.

Kui spetsifikatsioonides on mainitud abrasiivprofiili Rz, tuleks liivapritsiga puhastada ISO - Sa2.5-ga mineraalliivaga, kui pole teisiti märgitud.

Üle Ra 17 µm juures (abrasiivprofiil R temperatuuril 100 µm) on soovitatav kareduse katmiseks kanda täiendav kiht kruntvärvi.

Tugevalt roostetanud terase liivapritsiga töötlemisel saavutatakse sageli üle 100 µm profiil.

Sõna korrosioon tuleb ladinakeelsest sõnast corrodere. See tähendab tõlkes "korrodeerima". Metalli korrosioon on kõige levinum. Siiski on juhtumeid, kus ka muudest materjalidest valmistatud tooted kannatavad korrosiooni all. Sellele on vastuvõtlikud ka kivid, plast ja isegi puit. Tänapäeval seisab üha rohkem inimesi silmitsi sellise probleemiga nagu marmorist ja muudest materjalidest valmistatud arhitektuurimälestiste korrosioon. Sellest võib järeldada, et sellise protsessi käigus nagu korrosioon tähendab hävimist keskkonna mõjul.

Metalli korrosiooni põhjused

Enamik metalle on korrosioonile vastuvõtlikud. See protsess on nende oksüdatsioon. See viib nende lagunemiseni oksiidideks. Tavainimestel nimetatakse korrosiooni roosteks. See on peeneks jahvatatud helepruun pulber. Paljude metallide puhul ilmub oksüdatsiooniprotsessi käigus spetsiaalne koostis nendega seotud oksiidkile kujul. Sellel on tihe struktuur, mille tõttu ei saa õhust ja veest saadav hapnik tungida metallide sügavatesse kihtidesse nende edasiseks hävitamiseks.

Alumiinium kuulub väga aktiivsete metallide kategooriasse. Kokkupuutel õhu või veega peaks teoreetilisest vaatenurgast see kergesti lõhenema. Kuid korrosiooni käigus tekib sellele spetsiaalne kile, mis tihendab selle struktuuri ja muudab rooste moodustumise protsessi peaaegu võimatuks.

Tabel 1. Metallide ühilduvus

MagneesiumTsinkAlumiiniumistKaadmiumPliiTinaVask
Magneesium Madal FROM FROM FROM FROM FROM FROM
Kõrge Kell Kell Kell FROM FROM
Tsink Madal Kell Kell Kell FROM FROM FROM
Kõrge H H H H H H
Alumiiniumist Madal Kell H H FROM FROM
Kõrge H Kell H FROM FROM FROM
Kaadmium Madal H H H FROM FROM FROM
Kõrge Kell H H H H H
Süsinikteras Madal H H H H FROM FROM FROM
Kõrge H H H H H H H
madala legeeritud teras Madal H H H H FROM FROM FROM
Kõrge H H H H H H H
Terasest valatud Madal H H H H FROM FROM FROM
Kõrge H H H H H H
Kroomitud teras Madal H H H H Kell Kell FROM
Kõrge H H H H H H
Plii Madal H H H H H H
Kõrge H H H H H
Tina Madal H H H H H
Kõrge H H H H H
Vask Madal H H H H Kell FROM
Kõrge H H H H H Kell
Roostevaba teras Madal H H H H H H
Kõrge H H H H Kell Kell H
Tabeli 1. veerus esitatakse metallid, mis korrodeeruvad või ei korrodeeru tabeli ülejäänud veergudes märgitud metallidega ning veerus 1 märgitud metalli pindalade suhe tabeli ülejäänud veergudes olevate metallidega. Lühitähistus С, У, Н tabelis tähendab:

Tabel 2. Terase ühilduvus metallidega

Metallid, mille andmed on toodud tabelis nende vastuvõtlikkuse kohta korrosioonileMetalli ja laua teiste metallide pindala suheSüsinikterasmadala legeeritud terasTerasest valatudKroomitud terasRoostevaba teras
Magneesium Madal FROM FROM FROM FROM FROM
Kõrge FROM FROM FROM FROM FROM
Tsink Madal FROM FROM FROM FROM FROM
Kõrge H H H H H
Alumiiniumist Madal Kell FROM FROM
Kõrge H H Kell Kell Kell
Kaadmium Madal FROM FROM FROM FROM FROM
Kõrge H H H H H
Süsinikteras Madal Kell FROM FROM FROM
Kõrge H H H H
madala legeeritud teras Madal H H FROM FROM
Kõrge H H H H
Terasest valatud Madal H Kell FROM FROM
Kõrge H H H
Kroomitud teras Madal H H H FROM
Kõrge H H H H
Plii Madal H H H H
Kõrge H H Kell H H
Tina Madal H H H
Kõrge H H H Kell
Vask Madal H H Kell
Kõrge H H H H
Roostevaba teras Madal H H
Kõrge H H H Kell

Tabeli 1. veerus esitatakse metallid, mis korrodeeruvad või ei korrodeeru tabeli ülejäänud veergudes märgitud metallidega ning veerus 1 märgitud metalli pindalade suhe tabeli ülejäänud veergudes olevate metallidega.

Lühitähistus С, У, Н tabelis tähendab:

  1. C - metalli tugev ja kiire korrosioon;
  2. Y - mõõdukas metalli korrosioon;
  3. N – ebaoluline või tühine metallikorrosioon

Metalli korrosiooni tüübid

pidev korrosioon

Kõige vähem ohtlik erinevatele metallesemetele on pidev korrosioon. See ei ole eriti ohtlik nendes olukordades, kus seadmete ja seadmete kahjustamine ei riku nende edasise kasutamise tehnilisi standardeid. Seda tüüpi korrosiooni tagajärgi on selle seadme puhul lihtne ennustada ja korrigeerida.

lokaalne korrosioon

Suurim oht ​​on lokaalne korrosioonitüüp. Sel juhul ei ole metalli kadu suur, kuid metalli kaudu tekivad kahjustused, mis põhjustavad toote või seadme rikke. Seda tüüpi korrosioon esineb toodetes, mis puutuvad kokku merevee või sooladega. Selline rooste ilmumine aitab kaasa asjaolule, et metallaluse pind on osaliselt korrodeerunud ja konstruktsioon kaotab oma töökindluse.

Naatriumkloriidi kasutamise kohtades ilmneb suur hulk probleeme. Seda ainet kasutatakse lume ja jää eemaldamiseks linnapiirkondade teedel. Seda tüüpi sool muudab need vedelikuks, mis juba sooladega lahjendatuna satub linna torustikesse. Sel juhul ei sega metallide kaitse korrosiooni eest. Kõik sooladega veega kokkupuutuvad maa-alused kommunikatsioonid hakkavad kokku varisema. Ameerika Ühendriikides kulutatakse teede remondiks hinnanguliselt umbes 2 miljardit dollarit aastas. Kommunaalettevõtted ei ole aga veel valmis seda tüüpi soolast sõidutee töötlemiseks selle madala hinna tõttu loobuma.

Meetodid metallide kaitsmiseks korrosiooni eest


Juba iidsetest aegadest on inimesed püüdnud metalle korrosiooni eest kaitsta. pidev sade muutis metalltooted kasutuskõlbmatuks. Seetõttu määrisid inimesed neid erinevate rasvõlidega. Siis hakati selleks kasutama muudest metallidest katteid, mis ei roosteta.

Kaasaegsed keemikud uurivad hoolikalt kõiki võimalikke meetodeid metallide korrosiooni vastu võitlemiseks. Nad loovad erilahendusi. Töötatakse välja meetodeid metallide korrosiooni tekkimise riski vähendamiseks. Näiteks on selline materjal nagu roostevaba teras. Selle tootmiseks kasutati rauda, ​​millele oli lisatud koobaltit, niklit, kroomi ja muid elemente. Sellele lisatud elementide abil suudeti luua metall, millele roosteladestused pikemat aega ei teki.

Erinevate metallide kaitsmiseks korrosiooni eest on välja töötatud mitmesuguseid aineid, mida tänapäevases tööstuses aktiivselt kasutatakse. Tänapäeval kasutatakse aktiivselt lakke ja värve. Neid on kõige rohkem kättesaadavad vahendid metalltoodete roostekaitseks. Need loovad tõkke vee või õhu sisenemisel metalli endasse. See võimaldab teil korrosiooni ilmnemist mõnda aega edasi lükata. Värvi või laki pealekandmisel tuleks arvestada kihi paksust ja materjali pinda. Parima tulemuse saavutamiseks tuleks metallide korrosioonivastane katmine läbi viia ühtlase ja tiheda kihina.

Metallide keemiline korrosioon

Sisuliselt võib korrosiooni olla kahte tüüpi:

  • keemiline,
  • elektrokeemiline.


Keemiline korrosioon on teatud tingimustel rooste teke. AT tööstuskeskkond Seda tüüpi korrosiooniga kokku puutumine pole haruldane. Tõepoolest, paljudes kaasaegsetes ettevõtetes kuumutatakse metalle enne nendest toodete valmistamist, mis viib sellise protsessi moodustumiseni nagu metalli kiirendatud keemiline korrosioon. Sel juhul moodustub katlakivi, mis tuleneb selle reaktsioonist kuumutamisel rooste ilmnemisele.

Teadlased on tõestanud, et kaasaegne raud on palju altid rooste tekkele. See sisaldab suures koguses väävlit. See ilmub metallis tänu sellele, et kaevandamise ajal rauamaak kasutatud kivisüsi. Sellest pärit väävel satub rauda. Kaasaegsed inimesed on üllatunud, et selle metalli iidsed esemed, mille arheoloogid väljakaevamistel leiavad, säilitavad oma välised omadused. See on tingitud asjaolust, et iidsetel aegadel kasutati raua ekstraheerimiseks sütt, mis praktiliselt ei sisalda väävlit, mis võiks metalli sattuda.

Need metallid korrodeeruvad

Metalle on erinevat tüüpi. Kõige sagedamini kasutatakse rauda mis tahes objektide või esemete loomiseks. Sellest valmistatakse kakskümmend korda rohkem tooteid ja esemeid kui teistest metallidest kokku. Seda metalli hakati tööstuses kõige aktiivsemalt kasutama 18. sajandi lõpus ja 19. sajandi alguses. Sel perioodil ehitati esimene malmsild. Ilmus esimene merelaev, mille valmistamiseks kasutati terast.

Looduses on rauakangid haruldased. Paljud inimesed usuvad, et see metall ei ole maapealne, seda klassifitseeritakse kosmiliseks või meteoriidiks. Just tema on korrosiooni tekkele kõige vastuvõtlikum.

On ka muid korrosioonile alluvaid metalle. Nende hulgas on vask, hõbe, pronks.

Video" Metallide korrosioon, selle eest kaitsmise meetodid

seotud artiklid

Kaasaegsed tehnoloogiad arenevad välkkiirelt, tänu millele ilmub turgudele tohutult palju erinevaid tooteid. unikaalsed tooted millel on dekoratiivne efekt. Termokroomvärv kuulub selliste toodete juurde.

Pole saladus, et metall ei ole tuleohtlik. Kuid vaatamata sellele põhjustab kokkupuude kõrgete temperatuuridega selle kõvaduse muutumist, mille tulemusena muutub metall pehmeks, painduvaks ja selle tulemusena deformeerub. Kõik need on põhjused, miks metalli kandevõime kaob, mis võib põhjustada tulekahju käigus kogu hoone või selle eraldiseisva osa kokkuvarisemise. Kahtlemata on see inimese elule väga ohtlik. Selle vältimiseks kasutatakse ehitamisel erinevaid koostisi, mis võivad muuta metallkonstruktsiooni kõrgetele temperatuuridele vastupidavamaks.

täna ilma erinevad tüübid torustikud on eluga kujuteldamatud.Need asuvad peaaegu igas asulas ja tagavad side. Maa-aluseks paigaldamiseks mõeldud torude tootmine toimub erinevat tüüpi metallidest.

Inhibiitor ei ole spetsiifiline aine. Nn suudlus on ainete rühm, mille eesmärk on peatada või edasi lükata mis tahes füüsikaliste või füüsikalis-keemiliste protsesside kulgu.

Metalli korrosioonikaitse kasutamine on paljude jaoks aktuaalne teema.

Korrosioon on tegelikult metallide spontaanne hävimise protsess, mille põhjuseks on keskkonna kahjulik mõju, mille tulemusena toimuvad keemilised, füüsikalis-keemilised protsessid, mis põhjustavad kurbaid tagajärgi.

Metallile mõjuv korrosioon võib selle täielikult hävitada. Seetõttu on vaja tegeleda tekkiva roostega.

Ja mitte ainult selle ilmumise hetkel. Samuti on oluline ennetav töö metallide korrosiooni vältimiseks.

Nende tüübi järgi eristatakse järgmisi korrosioonitüüpe:

  • punkt;
  • tahke;
  • läbi;
  • laigud või haavandid;
  • kihiline;
  • maa-alune ja teised.

Korrosioon ei toimu mitte ainult vee, vaid ka pinnase mõjul, tehniline õli. Nagu näeme, on korrosioonitüübid laialdaselt esindatud, kuid kaitsemeetodid pole nii arvukad.

Korrosioonivastaseid meetodeid saab rühmitada järgmiste meetodite alusel:

  1. elektrokeemiline meetod - võimaldab vähendada destruktiivset protsessi, mis põhineb galvaniseerimise seadusel;
  2. tootmiskeskkonna agressiivse reaktsiooni vähendamine;
  3. metalli keemiline vastupidavus;
  4. metallpinna kaitsmine kahjulike keskkonnamõjude eest.

Pinnakaitset ja galvaanilist meetodit kasutatakse juba metallkonstruktsioonide ja -toodete käitamise ajal.

Nende hulka kuuluvad järgmised kaitsemeetodid: katoodne, kaitsev ja ka inhibeeriv.

Elektrokeemiline kaitse põhineb elektrivoolu toimel, selle pideva mõju all korrosioon peatub.

Inhibiitorite viimine agressiivsesse keskkonda, mis puutub kokku metalliga, võimaldab vähendada korrosiooniprotsesside kiirust.

Kile säilitamise meetodite hulka kuuluvad keemiline vastupidavus ja pinnakaitse. Neid saab juba kasutada nii metalltoodete valmistamise etapis kui ka töö ajal.

Eristatakse järgmisi meetodeid: tinatamine, tsinkimine, värvimine jne. Värv roostevastase kaitsekattena on kõige levinum ja kasutatav meetod.

Metallide kaitsev korrosioonivastane kaitse

Põhiprintsiip, mis määrab turvise kaitse, on korrosiooni toimumise ülekandmine peamiselt metallkonstruktsioonilt aseainele.

See tähendab, et kaitstud metalli külge on kinnitatud veel üks negatiivse elektripotentsiaaliga metall. Töökorras kaitse vajub kokku ja asendub teisega.

Turvise kaitse on oluline konstruktsioonide puhul, mis on olnud pikka aega neutraalses keskkonnas: vesi, maa, pinnas.

Kaitsjana kasutatakse tsinki, magneesiumi, rauda, ​​alumiiniumi. Ilmekas näide, kus kasutatakse turvisekaitset, on pidevalt vees olevad laevad.

Inhibiitor

Selle tööriista abil väheneb õlide, hapete ja muude keemiliste vedelike agressiivne toime. Seda kasutatakse torustikes, metallmahutites.

See on toote kujul, mis koosneb boorhappest koos dietanoolamiini ja taimeõliga. Sisaldub diislikütuses, lennukipetrooleumis.

Inhibiitori abil on metallid hästi kaitstud korrosiooni eest sellistes keskkondades nagu trafoõlid, õli ja vesiniksulfiidi sisaldavad massid.

Selle toote aktiivne alus on aga mineraalõlis lahustumatu ja seega ei kaitse metalli atmosfääri korrosiooni eest.

Metallide värvimine

Värv on kõige soodsam ja enimkasutatav korrosioonivastane materjal.

Värvkate loob mehaanilise kihi, mis takistab agressiivse keskkonna mõju metallkonstruktsioonile või tootele.

Värvi võib kasutada nii enne rooste tekkimist kui ka korrosiooni staadiumis.

Teisel juhul tuleb enne katte pealekandmist ette valmistada töödeldav pind: tekkinud korrosioonikahjustuste puhastamiseks, pragude tihendamiseks, alles pärast seda kantakse peale värv, moodustades kaitsekihi.

Selle tööriista abil kaitsevad nad veetorusid, elamute metallelemente - piirdeid, vaheseinu.

Selle kaitse veel üks pluss on see, et värv võib olla erinevat värvi, seetõttu on kate ka kaunistuseks.

Korrosioonivastaste kaitsemeetodite ühine kasutamine

Koos võib kasutada erinevaid metallikaitse korrosioonivastaseid meetodeid. Kõige sagedamini kasutatav värvi- ja kaitsekiht.

Värv on iseenesest üsna ebapraktiline korrosioonivastane materjal, kuna mehaanilised, vee- ja õhumõjud võivad selle kihti kahjustada.

Kaitse kaitseb lisakaitset, kui värvkate on purunenud.

Kaasaegne värv võib olla samaaegselt kaitsjaks või inhibiitoriks. Kaitsev kaitse tekib siis, kui värv sisaldab oma koostises pulbermetalle: alumiinium, tsink, magneesium.

Inhibeeriv toime saavutatakse, kui värv sisaldab fosforhapet.

Töökaitse määrab SNiP

Tootmises on korrosioonikaitse oluline punkt, kuna rooste võib põhjustada mitte ainult purunemist, vaid ka katastroofi. SNiP 2.03.11 - 85 - see on norm, millest ettevõtted peaksid ebasoodsate tagajärgede vältimiseks juhinduma.

Läbiviidud laboritööd võimaldasid SNiP-s kirjeldada korrosioonikahjustuste liike, korrosiooniallikaid, samuti soovitusi metallkonstruktsioonide normaalse töö tagamiseks.

Vastavalt SNiP-le kasutatakse järgmisi kaitsemeetodeid:

  • immutamine (tihendustüüp) suurenenud keemilise vastupidavusega materjalidega;
  • kleepimine kilematerjalidega;
  • kasutades erinevaid värve, mastiksit, oksiidi, metalliseeritud katteid.

Seega võimaldab SNiP rakendada kõiki meetodeid.

Kuid sõltuvalt sellest, kus konstruktsioon asub, millises keskkonnas (väga agressiivne, keskmine, nõrk või täiesti mitteagressiivne), määrab SNiP kaitsevahendite kasutamise ja täpsustab ka nende koostise.

Samal ajal eristab SNiP veel üht kandjate jaotust tahkeks, vedelaks, gaasiliseks, keemiliseks ja bioloogiliselt aktiivseks.

Tegelikult SNiP kõigile ehitusmaterjal: alumiinium, metall, teras, raudbetoon ja muud, esitab oma nõudmised.

Kahjuks ei ole kõik kaitsemeetodid kodus kasutatavate metallide puhul rakendatavad. Peamiselt kasutatav meetod on toote katmine värviga.

Ülejäänud meetodeid kasutatakse tootmises.

Metallide ja sulamite korrosioonivastase kaitse peamine tingimus on korrosioonikiiruse vähendamine. Korrosioonikiirust on võimalik vähendada, kasutades erinevaid meetodeid metallkonstruktsioonide kaitsmiseks korrosiooni eest. Peamised neist on:

1 Kaitsekatted.

2 Söövitava keskkonna töötlemine söövitava toime vähendamiseks (eriti pideva söövitava keskkonna korral).

3 Elektrokeemiline kaitse.

4 Suurendatud korrosioonikindlusega uute konstruktsioonimaterjalide väljatöötamine ja tootmine.

5 Mitmete disainilahenduste üleminek metallilt keemiliselt vastupidavatele materjalidele (plast kõrgmolekulaarsed materjalid, klaas, keraamika jne).

6 Metallkonstruktsioonide ja detailide ratsionaalne projekteerimine ja kasutamine.


1. Kaitsekatted

Kaitsekate peab olema pidev, ühtlaselt jaotunud üle kogu pinna, keskkonda mitteläbilaskev, suure nakkuvusega (nakketugevusega) metalliga, kõva ja kulumiskindel. Soojuspaisumistegur peaks olema lähedane kaitstud toote metalli soojuspaisumistegurile.

Kaitsekatete klassifikatsioon on näidatud joonisel fig. 43

Kaitsekatted


Mittemetallist metallist kattekihid

AnorgaanilineOrganicCathodeAnode


Joonis 43 – Kaitsekatete klassifikatsiooniskeem

1.1 Metallkatted

Kaitsvate metallkatete pealekandmine on üks levinumaid korrosioonitõrje meetodeid. Need katted mitte ainult ei kaitse korrosiooni eest, vaid annavad nende pinnale ka mitmeid väärtuslikke füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi: kõvadus, kulumiskindlus, elektrijuhtivus, joottavus, peegelduvus, annavad toodetele dekoratiivse viimistluse jne.

Kaitsetoime meetodi järgi jagunevad metallkatted katood- ja anoodiks.

Katoodkatetel on positiivsemad ja anoodsetel elektroodide potentsiaalid elektronegatiivsemad, võrreldes selle metalli potentsiaaliga, millele need on ladestunud. Näiteks terasele kantud vask, nikkel, hõbe, kuld on katoodkatted ning tsink ja kaadmium sama terase suhtes on anoodkatted.

Tuleb märkida, et katte tüüp ei sõltu mitte ainult metallide olemusest, vaid ka söövitava keskkonna koostisest. Anorgaaniliste hapete ja soolade lahustes sisalduv tina mängib raua suhtes katoodkatte rolli ning paljudes orgaanilistes hapetes (toidukonservid) toimib anoodina. Normaaltingimustes kaitsevad katoodkatted toote metalli mehaaniliselt, isoleerides selle keskkonnast. Katoodkatete põhinõue on poorsus. Vastasel juhul, kui toode on sukeldatud elektrolüüti või kui selle pinnale kondenseerub õhuke niiskuskile, muutuvad mitteväärismetalli paljastatud (poorides või pragudes) alad anoodideks ja kattepind muutub katoodiks. Katkestuste kohtades algab mitteväärismetalli korrosioon, mis võib levida katte alla (joon. 44 a).


Joonis 11 Raua korrosiooni skeem poorse katoodi (a) ja anoodi (b) kattega

Anoodkatted kaitsevad toote metalli mitte ainult mehaaniliselt, vaid peamiselt elektrokeemiliselt. Saadud galvaanilises elemendis muutub kattemetall anoodiks ja läbib korrosiooni ning mitteväärismetalli avatud (poorides) alad toimivad katoodidena ega kuku kokku seni, kuni katte elektriline kontakt kaitstud metalliga on. säilib ja süsteemi läbib piisav vool (joonis 4 b). Seetõttu ei mängi anoodkatete poorsuse aste erinevalt katoodkatetest olulist rolli.

Mõnel juhul võib katoodkatete pealekandmise ajal toimuda elektrokeemiline kaitse. See juhtub siis, kui kattemetall toote suhtes on efektiivne katood ja mitteväärismetall on passivatsioonile kalduv. Tekkiv anoodne polarisatsioon passiveerib mitteväärismetalli kaitsmata (poorides) alad ja muudab nende hävitamise keeruliseks. Seda tüüpi anoodne elektrokeemiline kaitse avaldub väävelhappelahustes teraste 12X13 ja 12X18H9T vaskkatete puhul.

Peamine metallkaitsekatete pealekandmise meetod on galvaaniline. Kasutatakse ka termilist difusiooni ja mehhanotermilist meetodit, metalliseerimist pihustamise teel ja sulamisse sukeldamist.Analüüsime iga meetodit üksikasjalikumalt.

1.2 Galvaniseeritud pinnakatted.

Tööstuses on väga laialt levinud metallkaitsekatete galvaaniline sadestamise meetod. Võrreldes teiste metallkatete pealekandmise meetoditega on sellel mitmeid tõsiseid eeliseid: kõrge efektiivsus (metalli kaitse korrosiooni eest saavutatakse väga õhukeste kattekihtidega), võimalus saada samast metallist erinevate mehaaniliste omadustega katteid, katte lihtne juhitavus. protsess (metallisademete paksuse ja omaduste kontrollimine elektrolüüdi koostise ja elektrolüüsi režiimi muutmisega), võimalus saada erineva koostisega sulameid ilma kõrgeid temperatuure kasutamata, hea haardumine mitteväärismetalliga jne.

Galvaanilise meetodi puuduseks on keeruka profiiliga toodete katte ebaühtlane paksus.

Metallide elektrokeemiline sadestamine toimub alalisvooluga galvaanilises vannis (joonis 45). Metallkattega toode riputatakse katoodile. Anoodidena kasutatakse ladestunud metallist (lahustuvad anoodid) või elektrolüüdis lahustumatust materjalist (lahustumatud anoodid) valmistatud plaate.

Elektrolüüdi kohustuslik komponent on katoodile ladestunud metalliioon. Elektrolüüdi koostis võib sisaldada ka aineid, mis suurendavad selle elektrijuhtivust, reguleerivad anoodprotsessi kulgu, tagavad püsiva pH, pindaktiivsed ained, mis suurendavad katoodprotsessi polarisatsiooni, helendavaid ja tasandavaid lisandeid jne.


Joonis 5 Metallide elektrosadestamise galvaniseerimisvann:

1 - keha; 2 - ventilatsioonikorpus; 3 - küttespiraal; 4 - isolaatorid; 5 – anoodvardad; 6 – katoodvardad; 7 - mullitaja suruõhuga segamiseks

Olenevalt vormist, milles tühjenev metalliioon on lahuses, jagunevad kõik elektrolüüdid keerukateks ja lihtsateks. Keeruliste ioonide tühjenemine katoodil toimub suurema ülepinge korral kui lihtioonide tühjenemine. Seetõttu on keerukatest elektrolüütidest saadud sadestused peeneteralised ja ühtlase paksusega. Nendel elektrolüüdidel on aga madalam metallivoolu efektiivsus ja väiksemad töövoolutihedused, s.t. jõudluse poolest jäävad need alla lihtsatele elektrolüütidele, milles metalliioon on lihtsate hüdraatioonide kujul.

Voolu jaotumine üle toote pinna galvaanilises vannis ei ole kunagi ühtlane. See toob kaasa erinevad sadestuskiirused ja sellest tulenevalt erinevad katte paksused katoodi üksikutes osades. Eriti tugevat paksuse kõikumist täheldatakse keeruka profiiliga toodetel, mis mõjutab ebasoodsalt katte kaitseomadusi. Sadestunud katte paksuse ühtlus paraneb elektrolüüdi elektrijuhtivuse suurenemisega, polarisatsiooni suurenemisega voolutiheduse suurenemisega, metalli voolutõhususe vähenemisega voolutiheduse suurenemisega ja katoodi ja anoodi vahelise kauguse suurenemine.

Galvaanivanni võimet anda reljeefsele pinnale ühtlase paksusega katteid nimetatakse hajutusjõuks. Komplekssed elektrolüüdid on kõige suurema hajutamisvõimega.

Toodete kaitsmiseks korrosiooni eest kasutatakse galvaanilist sadestamist paljudest metallidest: tsink, kaadmium, nikkel, kroom, tina, plii, kuld, hõbe jne. Kasutatakse ka elektrolüütilisi sulameid, nagu Cu - Zn, Cu - Sn, Sn - Kahe- ja mitmekihilised pinnakatted.

Mustmetallide kõige tõhusam (elektrokeemiline ja mehaaniline) kaitse korrosiooni eest on anoodkatted tsingi ja kaadmiumiga.

Tsinkkatteid kasutatakse masinaosade, torustike, teraslehtede korrosioonikaitseks. Tsink on odav ja kergesti kättesaadav metall. See kaitseb põhitoodet mehaaniliste ja elektrokeemiliste meetoditega, kuna pooride või tühjade laikude olemasolul tsink hävib ja terasalus ei korrodeeru.

Domineerivad tsinkkatted. Tsink kaitseb umbes 20% kõigist terasdetailidest korrosiooni eest ning umbes 50% maailmas toodetavast tsingist kasutatakse galvaniseerimiseks.

Viimastel aastatel on arendatud tööd galvaaniliste kaitsekatete loomisel tsingipõhistest sulamitest: Zn - Ni (8 - 12% Ni), Zn - Fe, Zn - Co (0,6 - 0,8% Co). Sel juhul on võimalik katte korrosioonikindlust suurendada 2-3 korda.

Mida muud lugeda