Hur man förhindrar metallkorrosion

Korrosion är en process för nedbrytning av metaller som uppstår i närvaro av oxidationsmedel i miljön. Korrosion förekommer i olika former och var och en av dem har en särskild orsak. Det vanligaste exemplet är rost, orsakad av kontakten mellan järnoxider och vatten. Korrosion är ett mycket allvarligt problem för dem som bygger byggnader, fartyg, plan, maskiner och i allmänhet varje metallprodukt. När man använder metall för att bygga en bro, kan dess strukturella integritet, som kan äventyras av korrosion, vara avgörande för säkerheten för de människor som använder bron. Gå till det första steget för att lära dig hur man skyddar metaller mot risken för korrosion och veta hur man saktar processen.

Metod 1

Lär dig om de vanligaste typerna av korrosion i metall

Eftersom många typer av metall används idag har tillverkare och tillverkare funnit det nödvändigt att vidta åtgärder för att skydda dem mot olika typer av korrosion. Varje metall har unika elektrokemiska egenskaper som bestämmer vilken typ av korrosion det kan vara sårbart för. Tabellen nedan beskriver i detalj en serie av vanliga metaller och de typer av korrosion som de är föremål för.

*Vanliga metaller och korrosionsprocesser*
metall	korrosion	Gemensamma skyddsmetoder	Galvanisk aktivitet *
Rostfritt stål (passivt)	Uniform korrosion, galvanisk, pitting, interstitiell (speciellt i saltvatten)	Rengöring, skyddande färg eller tätningsskikt	Låg (den ursprungliga korrosionen bildar ett resistent lager av oxid).
järn	Uniform, galvanisk, interstitiell korrosion	Rengöring, skyddande eller tätande färgskikt, galvaniserande, anti-rostlösning.	hög
mässing	Uniform korrosion, desinfektion, stresskorrosion	Rengöring, skyddande färg eller tätningsskikt (vanligtvis olja eller lack), tillsats av tenn, aluminium eller arsen för att skapa en legering	media
aluminium	Galvanic, för pitting, interstitial.	Skyddande eller tätande färgskikt, anodisering, galvanisering, katodskydd, elektrisk isolering.	Hög (initial korrosion bildar ett resistent lager av oxid)
koppar	Galvanisk korrosion, pitting, estetiska förändringar	Rengöring, skyddande eller tätande färgskikt, tillsats av nickel för skapande av legeringar (speciellt för saltvatten).	Låg (Den ursprungliga korrosionen bildar en patina av resistent oxid).

Obs! Kolumnen "Galvanic Activity" refererar till metallernas kemiska aktivitet som det beskrivs i de galvaniska serietabellerna som finns på platser som används som källor. Syftet med denna tabell är att förstå att ju högre metallisk galvanisk aktivitet desto mer kommer den att bli utsatt för galvanisk korrosion om den kombineras med en mindre aktiv metall.

Metod 2

Skyddsmetoder

Förhindra jämn korrosion genom att skydda metallytan. Denna oxidation påverkar ytan av den exponerade metallen enhetligt. Till exempel, om ett metalltak konstant utsätts för regn, kommer hela ytan i kontakt med samma mängd vatten, så det korroderar jämnt. Det enklaste sättet att skydda dig mot denna typ av korrosion är att belägga metallen med en skyddande barriär för att förhindra att den kommer i kontakt med oxidationsmedel. Det finns flera typer: färger, tätningsmedel, eller elektrokemiska lösningar, såsom galvaniserad zinkbeläggning.

Det katodiska skyddet är utmärkt om metall används under jord eller under vatten.

Förhindra galvanisk korrosion genom att blockera flödet av joner från en metall till en annan. Det finns en viktig form av korrosion, vilket kan uppstå oberoende av metallets fysiska styrka, galvanisk oxidation. Denna typ av korrosion uppstår när två metaller med olika elektrodpotential kommer i kontakt i närvaro av en elektrolyt (såsom saltvatten). Detta skapar en passage av elektriska laddningar mellan de två: jonerna av den mest aktiva metallen passerar in i den mindre aktiva. I detta sammanhang korroderar den mindre aktiva metallen långsammare, medan den andra korroderar snabbare. Detta innebär i praktiken att korrosion utvecklas mer på den aktiva metallen vid kontaktpunkten mellan de två.

Varje skyddsmetod som hindrar jonflödet mellan metaller kan blockera galvanisk korrosion. Beläggningen med skyddande patina kan förhindra elektrolyter i miljön från att skapa en elektrisk kontakt mellan två olika typer av metall, även processerna för elektrokemiskt skydd som galvanisering och anodisering fungerar bra. För att förhindra galvanisk korrosion är det också möjligt att isolera elektriskt metallområdet som ingår i ett kontrakt.

Vidare kan katodiskt skydd eller en offeranod användas för att skydda viktiga metaller från galvanisk korrosion. Mer information finns i följande avsnitt.

Förhindra gropen genom att skydda ytan av metallen, undviker de naturliga källorna till klorid, skåror och repor. Pitting är en form av korrosion som sker i mikroskop, men kan ha stora konsekvenser. Det är en faktor som hotar metaller som täcks av ett tunt lager av passiva element som skyddar mot korrosion, eftersom grop kan orsaka strukturfel i situationer där skyddsskiktet bör förhindra dem. Denna oxidation sker när en liten del av metallen förlorar sitt skyddande passiva skikt. I detta fall sker galvanisk korrosion i liten mikroskopisk skala och leder till bildandet av små hål i metallen. Inom dessa hål skapas en mycket sur miljö som gynnar och accelererar processen. Vanligtvis förhindras gropning genom att applicera ett skyddande skikt på metallytan och / eller genom att utsätta metallen för katodskydd.

Exponeringen av metallen i miljöer mättade med klorider (som saltvatten) accelererar pittingprocessen.

Förhindra interstitiell korrosion genom design. Denna typ av korrosion sker i metallobjekt, i de utrymmen där passagen av omgivande vätskor (gaser eller vätskor) hindras. Under skruvarna, till exempel, eller under packningarna. Det händer om sprickan är tillräckligt stor för att tillåta infiltrering av vätskor men inte deras läckage, vilket orsakar stagnation. Miljön som skapas blir väldigt sur, till den punkt som metallen börjar korrodera på ett sätt som liknar pitting. Det enda sättet att förhindra denna process är att designa metallobjektet utan dessa utrymmen.

När man arbetar med metaller som aluminium blir interstitiell korrosion ett allvarligt problem. Dessa metaller har ett yttre skyddande och passivt lager, sårbart för denna speciella korrosionsprocess.

Förhindra spänningskorrosionssprickbildning genom att undvika överbelastning av vikt och använda metallglödgning. Stresskorrosionssprickning (CTC) är en sällsynt form av strukturfel på grund av korrosion, vilket är särskilt oroande för ingenjörer som ansvarar för konstruktion av konstruktioner som är konstruerade för att stödja mycket höga belastningar. Vid CTC bildas sprickor och sprickor på bärarmetallet, även under belastningsgränsen, i värsta fall vid en bråkdel av den gränsen. De mikroskopiska frakturerna i metallen orsakade av spänningen av tunga belastningar sprider sig som de korrosiva joner når ändarna. Detta förstorar sprickan och kan orsaka strukturfel på lång sikt. CTC är mycket farligt eftersom det också kan uppstå i närvaro av ämnen som vanligtvis inte oxiderar metallerna aggressivt.

Du kan delvis förhindra denna korrosion i konstruktionsfasen genom att exempelvis använda ett material som är resistent mot CTC eller genom att utföra olika spänningstest. Vidare kan metallglödgningsprocessen eliminera återstående tillverkningsbelastningar.

CTC utvecklas mer när metallen utsätts för hög temperatur eller är i kontakt med vätskor innehållande upplösta klorider.

Metod 3

Förhindra korrosion med hemlagade lösningar

Bildnamn Förhindra metaller från korroderande steg 5

Färga metallytan. Det bästa sättet att skydda metall från korrosion är att applicera ett lager av färg på den. Korrosionsprocessen innefattar fukt och ett oxidationsmedel som reagerar med metallytan. Som ett resultat, om det är täckt med en skyddande färgbarriär, kan fukt och oxidationsmedel inte komma i kontakt med metallen, så det kan inte uppstå korrosion.

Under alla omständigheter är samma färg utsatt för nedbrytning. Det är nödvändigt att ommåla metallen varje gång färgen hoppar bort, den konsumeras eller skadas. Om färgen försämras till den punkt där metallytan är utsatt, kontrollera den för att säkerställa att ingen korrosion har utvecklats.
Det finns många metoder för att applicera färg på metallytor. Metallarbetare använder ofta dessa metoder och samtidigt säkerställer att hela metallytan är likformigt täckt. Nedan hittar du en kort lista över de vanligaste metoderna tillsammans med en kort beskrivning.
Borste: Används på ytor som är svåra att nå med andra verktyg.
Roller: används för att täcka större ytor. Det är billigt och bekvämt.
Sprayburk: används för att täcka stora ytor. Det är snabbare än vägrullen, men mindre effektiv (mycket färg är bortkastad).
Spraymålning / målning med tryckluft: Den används för att täcka stora ytor. Det är snabbt och kan appliceras skikt för lager. Utrustningen för att göra den är väldigt dyr.

Bildnamn Förhindra metaller från korroderande steg 7

Använd marinfärg på metaller som utsätts för vatten. Metallobjekt som ofta (kontinuerligt) kommer i kontakt med vatten, t.ex. båtar, kräver speciella färger för att skydda dem mot korrosion. I dessa situationer handlar det inte bara om "normal" rost (även om det är huvudproblemet), även marina liv (patell etc.) som växer på obehandlade metallytor kan bidra till slitage och korrosion. En högkvalitativ marin epoxifärg måste användas för att skydda dessa metallföremål. Detta skydd skyddar den underliggande metallen från fukt och förhindrar tillväxten av det marina livet.

Bildnamn Förhindra metaller från korrodering Steg 3

Applicera skyddande smörjmedel på de rörliga metalldelarna. Färg är en utmärkt lösning för plana metallytor, vilket förhindrar korrosion utan att äventyra användbarheten. Vanligtvis är det emellertid inte lämpligt att flytta metalldelar. Om du färgar dörr gångjärn, till exempel, fastnar de i torkfärgen, så någon form av rörlighet hindras. Om du tvingar dörren, börjar färgen också att avta, vilket ger tillräckligt med utrymme för att fukt ska kunna nå metallen. Av detta skäl är det nödvändigt att använda en speciell typ av hydrofob smörjmedel på gångjärn, leder, etc. En jämn beläggning av detta smörjmedel är tillräckligt för att avställa fukt och säkerställa rörligheten för metalldelar.

Eftersom smörjmedel inte torkar ut som färg, är det nödvändigt att återansätta dem från tid till annan på grund av nedbrytningsprocessen som de lider över tiden.

Bildnamn Förhindra metaller från korroderande steg 6

Rengör metallytor noga innan du målar eller smörjer dem. Oavsett vilken typ av täckning du använder måste du se till att metallen är ren och torr innan du börjar applikationsprocessen. Ta alla nödvändiga försiktighetsåtgärder för att säkerställa att metallen är helt fri från smuts, fett, svetsrester och spår av tidigare korrosion. Dessa element kan äventyra ditt metalloxidationsförhindrande arbete.

Smuts, damm och annat avfall hindrar färg och smörjmedel från att vidhäfta direkt mot metallytan. Låt oss ta ett exempel. Om du målar en stålyta på vilken metallflis är fastsatt, håller färgen fast vid den senare och lämnar tomma utrymmen i den underliggande metallen. När chipsen kommer från ytan kommer de punkter som utsätts för vädret att vara känsliga för korrosion.

Om du planerar att måla eller smörja en metallyta som visar tecken på korrosion, är ditt mål att göra det jämnare och jämnt så smidigt som möjligt för att säkerställa vidhäftning av täckmaterialet till metallen. Använd en järnborste, sandpapper och / eller rostskyddskemikalier för att ta bort eventuell synlig korrosion.

Bildnamn Förhindra metaller från korrodering Steg 1

Håll metallet oskyddad mot fukt. Som vi just sagt säger de flesta korrosionerna värre i närvaro av fukt. Om du inte kan täcka metallen med ett skyddande lager av färg eller försegling, måste du se till att den inte kommer i kontakt med fukt. Du kan öka användbarheten och livslängden hos dina metallverktyg om du kan hålla dem torra. Kom alltid ihåg att rengöra och torka alla verktyg efter att ha använts för att förhindra korrosion.

Förutom att tvätta och torka dem väl, kom ihåg att lagra dina verktyg inomhus, i en ren och torr miljö. Täck större föremål som inte passar in i en hyll eller ett lager med en presenning eller en trasa. På så sätt undviker du att täcka damm och komma i kontakt med fukt.

Bildnamn Förhindra metaller från korroderingssteg 2

Håll metallytan mycket ren. Efter att ha använt ett metallobjekt (oavsett om det är skyddat eller inte), var noga med att rengöra funktionella ytor väl, ta bort smuts, fett eller damm. Uppbyggnaden av dessa element kan bidra till slitage på metallen eller dess täckning, vilket medför korrosion över tiden.

Metod 4

Förhindra korrosion genom avancerade elektrokemiska lösningar

Bildnamn Förhindra metaller från korroderande steg 8

Använd galvaniseringsprocessen. Metall galvaniserad Den är täckt med ett tunt lager av zink som skyddar mot korrosion. Zink är en mer aktiv metall, ur kemisk synvinkel än den underliggande, och det oxiderar därför i kontakt med luften. När detta oxiderats, bildar detta zinkskikt ett skyddslock som förhindrar korrosion av den underliggande metallen. Numera är den mest utbredda galvaniseringen "varm genom nedsänkning", i detta förfarande nedsänks metalldelarna (vanligen ståldelarna) i en tank av smält zink för att uppnå en jämn täckning.

Denna process innefattar användning av industriella kemikalier (av vilka vissa redan är farliga vid omgivande temperatur) vid extremt höga temperaturer, därför måste den endast utföras av kvalificerad personal. Nedan hittar du en beskrivning av processen för galvanisering av varmt stål genom nedsänkning:
Stålet rengörs med en kaustisk lösning för att avlägsna smuts, färg, smörjmedel etc. Då sköljs det för gott.
Därefter nedsänks det i syra för att avlägsna lamineringsflingorna.
Vid detta tillfälle appliceras ett material som kallas "flöde", vilket kommer att lämnas för att torka väl. Det tjänar till att zinklocket klibbar sig bra till metallen.
Nu kan metallen nedsänkas i den smälta zinkbehållaren tills den når zinkens temperatur.
Den sista delen av processen innebär att man kyler metallen i en tank som innehåller vatten.

Applicera katodiskt skydd. För att skydda ett metallobjekt från korrosion kan du elektriskt fästa en liten bit reaktiv metall som kallas "offeranoden". På grund av de elektrokemiska förhållandena mellan stora och små metallobjekt (redan kortfattat förklarad) genomgår endast små och reaktiva metallbitar korrosion, vilket ger de större helt intakta. Offeranoden måste bytas ut när den korroderar helt, annars kommer det lilla objektet att byta till det stora. Denna korrosionsskyddsmetod används ofta för underjordiska strukturer, såsom tunnelbensamlingstankar och för föremål i kontinuerlig kontakt med vatten, såsom fartyg.

Offeranoder består av olika typer av reaktiv metall. Zink, aluminium och magnesium är tre av de vanligaste metallerna som används för att förverkliga dessa element. Med tanke på de kemiska egenskaperna hos dessa material används ofta zink och aluminium för metallföremål i kontakt med saltvatten, medan magnesium är mer lämpligt för föremål som är i kontakt med färskt vatten.

Anledningen till att offeranoden fungerar finns i korrosionsprocessens kemi. När ett metallobjekt korroderar, ser naturligt förekommande områden kemiskt på anoderna och katoderna i den elektrokemiska cellen. Elektronerna strömmar från de mest anodiska delarna av metallytan till de omgivande elektrolyterna. Eftersom offeranoderna är mycket reaktiva med avseende på den metall som de skyddar blir själva föremålet väldigt katodiskt, följaktligen strömmar elektronerna och korroderar dem och lämnar hela resten intakt.

Den använder ett imponerat nuvarande katodskyddssystem. Eftersom de aktiva kemiska processerna i korrosionen innebär att elströmmen i form av elektronflöde som släpper ut ur metallen är det möjligt att använda en extern elektrisk energikälla för att övervinna oxidationsenergin och förhindra dem. Denna process (kallad "nuvarande imponerad") i praktiken ger en kontinuerlig negativ laddning till den metall som behöver skydd. Denna laddning övervinner den som medför att elektroner flyr från metallen, vilket förhindrar korrosion. Det används ofta för begravda metallkonstruktioner som tömningstankar och rörledningar.

Den nuvarande typen som vanligtvis används i denna process är likström (DC).

Normalt genereras den imponerade strömmen genom att begrava två metallanoder i marken nära objektet som ska skyddas. Strömmen skickas till anoderna genom en isolerad kabel, strömmar sedan in i marken och inuti metallobjektet, återgår sedan till källan (generator, likriktare, etc.) via en isolerad kabel.

Använd en anodiseringsbehandling. Anodisering är en mycket speciell beläggningsprocess som används för att skydda metallen mot korrosion och att färga den. Om du någonsin sett en färgad karabiner, ligger du före det klassiska exemplet av anodiserad metallfärgning. I stället för att vara en riktig fysisk applikation, som för lack, innebär anodisering användningen av elektricitet för beläggning av metallen.

De kemiska processer som ligger till grund för denna metod bygger på principen att många metaller, som aluminium, naturligt bildar kemiska ämnen som kallas oxider när de kommer i kontakt med luft. Av detta skäl brukar metallen ha ett yttre oxidlager som skyddar det (i olika storlekar beroende på metallen) från någon annan korrosion. Den elektriska strömmen som används i anodiseringsprocessen skapar ett mycket tjockare oxidlager än normalt, vilket ger en perfekt skyddande patina.

Det finns många sätt att anodisera metaller. Nedan hittar du de viktigaste stegen för att uppnå denna process (den metall som t ex är aluminium):

Aluminium städas väl, allt fett avlägsnas.

Alla föroreningar på ytan avlägsnas med en anti-fläcklösning.

Aluminiumet nedsänktes i ett surbad vid konstant temperatur och ström (exempelvis 12 ampere / m2 och 21-222 ° C).

Det avlägsnas och sköljs.

Vid denna tidpunkt kan aluminiumet nedsänkas i färgen vid 38 ° -60 ° C (valfritt).

Slutligen är det hermetiskt förseglat i kokande vatten i 20-30 minuter.

Använd metaller som har passivation. Som redan nämnts ovan finns metaller som naturligt bildar ett skyddande oxidlager om de utsätts för luft. För några av dessa är oxidpatina så effektiv att de blir relativt inaktiva ur kemisk synvinkel. Dessa metaller heter "passiv" i förhållande till processen med "passivation", vilket gör dem mindre reaktiva. Beroende på slutanvändningen behöver passiva metaller inte nödvändigtvis andra skydd för att motstå korrosion.

Ett mycket vanligt exempel på passiv metall är rostfritt stål. Denna metall är en korrosionsbeständig stål- och kromlegering under de flesta förhållanden, utan att det behövs andra skyddsprocesser.

Det måste emellertid komma ihåg att rostfritt stål under vissa förutsättningar riskerar att korrodera. Till exempel i saltvatten. På samma sätt blir många passiva metaller icke-passiva i särskilt extrema förhållanden och kan därför inte användas för alla behov.

tips

Var uppmärksam på intergranulär korrosion. Denna typ av korrosion påverkar möjligheten att manipulera metallen och ge den form. Det påverkar också kraften i allmänhet.

varningar

Lämna aldrig mycket korroderade metalldelar inuti ett fordon eller en båt. Korrosionsnivån kan variera avsevärt, men indikerar alltid allvarliga konstruktionsskador. För säkerhet, byt ut skadade delar omedelbart eller ta bort eventuella tecken på korrosion från metallen.
Vid anbringande av offeranoder till metalldelar, kom ihåg att INTE måla dem. Annars kan du förhindra att elektronerna passerar och effektivt upphäver sitt skydd.

Saker du behöver

Ett vaxat papper eller en trasa
Rengöringsmedel
måla
Offeranoder
Metallanoder för imponerad ström
Isolerade kablar
smörjmedel

Visa mer ... (3)

Dela på sociala nätverk:

Relaterade