Как защитить металл от коррозии в домашних условиях

Как защитить металл от коррозии в домашних условиях

Минувший век характеризуется возникновением огромного количества принципиально новых материалов, нашедших широкое применение в разнообразнейших отраслях человеческой жизнедеятельности, включая и строительную. Собственно говоря, в материаловедении произошла подлинная революция, причем значительное внимание было уделено вопросам предотвращения коррозии металлов и разработке материалов, необходимых для достижения этой цели. Так, например, появились различные композитные панели, гальванические покрытия, облицовочные материалы из строительной керамики (керамогранит, облицовочный кирпич и т. д.), прочие современные строительные материалы, не нуждающиеся в защите путем дополнительной обработки.

Применение в строительстве металлических изделий, как и прежде, остается востребованным чрезвычайно широко. Перила, декоративные решетки и ограждения даже сегодня чаще всего изготавливают из металлов, которые подвержены коррозии. Так, отделка фасадов, которую в наше время осуществляют посредством использования тех или иных материалов, устойчивых к воздействию атмосферной влаги, все же не обходится без применения крепежа, узлов ввода-вывода коммуникаций, иных скрытых элементов. Данные компоненты наиболее часто выполняются из металла, а потому жизненно нуждаются в антикоррозионной защите.

Хорошо известно, что основной причиной коррозии является вода, которая неминуемо попадает на металлические поверхности даже в помещениях. А потому наиболее эффективным и, пожалуй, единственным способом защиты металлов, подверженных коррозии, является нанесение изолирующих составов и химических покрытий.

К традиционным способам предохранения металлических изделий от коррозии относится механическая зачистка старой ржавчины, а также нанесение преобразователей ржавчины, позволяющих удалить ее остатки, после чего поверхность металла покрывается грунтом и лакокрасочным защитным слоем.

Некоторые из производителей лакокрасочных материалов рекомендуют осуществить завершение этого процесса путем нанесения поверх слоя краски специального защитного состава. При этом основное внимание необходимо обратить на то, чтобы грунтовки, краски и лаки были качественными. На упаковках с грунтами указываются виды специальных добавок, улучшающих свойства состава: изолирующих, фосфатирующих, пассивирующих и протектирующих.

Как видим, окраска металлических поверхностей «по старинке» — процесс достаточно сложный и трудоемкий, отнимающий много сил и времени. Ныне компании-производители рекомендуют разработанные ими антикоррозионные составы, отличающиеся большей универсальностью, применение которых позволяет одновременно решать не какую-либо одну, а сразу несколько задач. Наиболее популярными среди потребителей являются так называемые средства «два в одном» и «три в одном». Краска «два в одном» сочетает в себе находящиеся в одной емкости грунтующий и окрашивающий составы, при помощи которых возможно выполнение как грунтования, так и окончательной окраски металлических поверхностей.

Нередко производителями подобных красок рекомендуется использование составов типа «два в одном» по предварительно огрунтованным поверхностям, работающим в агрессивных средах, к примеру для кровли.

Композиции «три в одном», кроме грунта и краски, включают в свой состав также и преобразователь ржавчины. Их целесообразно использовать при окрашивании сильно заржавевших поверхностей, при этом необходимо удалить лишь верхний рыхлый слой ржавчины. На упаковках подобных составов обычно можно видеть надпись — непосредственно на ржавчину.

Может ли вода защитить металл от коррозии?

Казалось бы как вообще такое возможно? Этого не может быть, потому что этого быть не может никогда! Однако прогресс не стоит на месте. Он стремительно движется вперед во всех отраслях, в т. ч. и в сфере разработок новых видов лакокрасочных материалов.

Преимущества, которыми обладают лакокрасочные материалы (ЛКМ) на основе водных полимеров, способствуют ежегодному росту их производства и применения. На состоявшейся 3–4 декабря 2013 г. в г. Дюссельдорфе (Германия) конференции European Coatings Conference «Waterborne coatings» были рассмотрены достижения, проблемы и пути их решения в области водных ЛКМ.

Высокое качество водных 2К полиуретановых систем в сочетании с низкой эмиссией растворителей вызывает большой спрос промышленности. Эти материалы успешно зарекомендовали себя во многих сегментах рынка, поскольку они позволяют преодолеть разрыв между растущей потребностью в «зеленых» решениях и требованиями к качеству со стороны промышленности и профессионалов. Поставщики лакокрасочных материалов (ЛКМ) постоянно совершенствуют качество водных систем, а сырьевая отрасль развивает инновационные концепции как для смол, так и для отвердителей.

В докладе д-ра Кристофа Ирла (Christoph Irle), Bayer Material Science (Германия), особое внимание было уделено производству и надежности таких составов. Рассмотрение этих вопросов в дальнейшем поможет получить водные 2К системы, близкие к самой высокой отметке, которая уже многие десятилетия установлена для 2К полиуретановых систем. Продолжил тему полиуретанов д-р Норберт Питшман (Norbert Pietschmann), Institute fur Lack und Fabric (Германия), выступив с докладом «Водные УФ-отверждаемые ЛКМ для защиты стали от коррозии». При испытаниях противокоррозионных свойств пигментов, ингибиторов, связующих или их комбинаций он использовал электрохимические измерения, обеспечивающие более быстрое получение результатов. Этим методом
было установлено, что оптимальная комбинация связующего состоит из смеси УФ-отверждаемых и физически высыхающих дисперсий. Кроме того, был найден подходящий и быстрый способ выбора антикоррозионного пигмента и ингибитора. На основе предварительных исследований могут быть созданы модельные рецептуры с отличной адгезией и коррозионной стойкостью. После нанесения на сталь испарения влаги и УФ-отверждения были испытаны на стойкость к соляному туману и конденсации влаги. Электрохимические исследования подтвердили отличную адгезию и устойчивость к коррозии, однако это было получено только на стальных поверхностях с цинкфосфатным подслоем.

Защита металла от коррозии в домашних условиях

Существуют ли «народные» средства против ржавчины?

И обычное железо, и даже высококачественная сталь во влажном воздухе, который наверняка присутствует в гаражах, сараях и прочих подсобных помещениях подвергаются коррозии — постепенно покрываются буро-коричневой рыхлой пленкой ржавчины. Порой абсолютно новая вещь, случайно оставленная под открытым небом или «забытая» на зиму на даче, покрывается неприятной на вид бурой коростой. Ржавчина, которая состоит из смеси оксида железа Fe₂O₃ и метагидроксида железа FeO(OH), не защищает его поверхность от дальнейшей «агрессии» со стороны кислорода воздуха и воды, и со временем некогда прочный железный предмет разрушается (очень часто полностью).

Секреты удаления ржавчины есть. Ржавчину проще всего снять обработкой разбавленным водным раствором соляной или серной кислоты, содержащим ингибитор кислотной коррозии уротропин. Ингибиторы (от латинского «ингибео» — останавливаю, сдерживаю) — вещества, тормозящие химическую реакцию (в данном случае реакцию растворения металла в кислоте). Но ингибитор коррозии не мешает взаимодействию кислоты с оксидом и гидроксидом железа, из которых состоит ржавчина.

Если заржавели оконные шпингалеты, мелкие детали велосипеда, болты или гайки, их погружают в 5% раствор кислоты с добавкой 0,5 г уротропина на литр, а на крупные вещи такой раствор наносят кистью.

Использовать растворы сильных кислот без ингибитора рискованно: можно растворить не только ржавчину, но и само изделие, поскольку железо — активный металл и взаимодействует с сильными кислотами с выделением водорода и образованием солей. В качестве ингибитора кислотной коррозии при удалении ржавчины можно использовать и картофельную ботву. Для этого в стеклянную банку кладут свежие или засушенные листья картофеля и заливают 5-7%-й серной или соляной кислотой так, чтобы уровень кислоты был выше примятой ботвы. После 15-20-минутного перемешивания содержимого банки кислоту можно сливать и использовать для обработки ржавых железных изделий.

Преобразователь ржавчины превращает ее в прочное покрытие поверхности коричневого цвета. На изделие кистью или пульверизатором наносят 15-30%-й водный раствор ортофосфорной кислоты и дают изделию высохнуть на воздухе. Еще лучше использовать ортофосфорную кислоту с добавками, например, 4 мл бутилового спирта или 15 г винной кислоты на 1 л раствора ортофосфорной кислоты. Ортофосфорная кислота переводит компоненты ржавчины в ортофосфат железа FePO₄ , который создает на поверхности защитную пленку. Одновременно винная кислота связывает часть производных железа в тартратные комплексы.

Металлические поверхности, сильно изъеденные ржавчиной, обрабатывают:

• смесью 50 г молочной кислоты и 100 мл вазелинового масла. Кислота превращает метагидроксид железа из ржавчины в растворимую в вазелиновом масле соль — лактат железа. Очищенную поверхность протирают тряпочкой, смоченной вазелиновым маслом;
• раствором 5 г хлорида цинка и 0,5 г гидротартрата калия в 100 мл воды. Хлорид цинка в водном растворе подвергается гидролизу и создает кислую среду. Метагидроксид железа растворяется за счет образования в кислой среде растворимых комплексов железа с тартрат-ионами;

Отворачивать приржавевшие гайки помогает смачивание керосином, скипидаром или олеиновой кислотой. Через некоторое время гайку удается отвернуть. Затем можно поджечь керосин или скипидар, которым ее смачивали. Обычно этого достаточно для разъединения гайки и болта. Самый последний способ: к гайке прикладывают сильно нагретый паяльник. Металл гайки расширяется, и ржавчина отстает от резьбы; теперь в зазор между болтом и гайкой можно впустить несколько капель керосина, скипидара или олеиновой кислоты, и на этот раз гайка отвернется ключом.

Есть и другой способ разъединения ржавых гайки и болта. Вокруг заржавевшей гайки делают «чашечку» из воска или пластилина, бортик которой выше уровня гайки на 3-4 мм. Заливают в чашечку разбавленную серную кислоту и кладут кусочек цинка. Через сутки гайка легко отвернется ключом. Чашечка с кислотой и металлическим цинком на железном основании — это миниатюрный гальванический элемент. Кислота растворяет ржавчину, и образовавшиеся катионы железа восстанавливаются на поверхности цинка; в то же время металл гайки и болта не растворяется в кислоте до тех пор, пока у кислоты есть контакт с цинком, поскольку цинк более активный в химическом отношении металл, чем железо.

Чтобы предохранить от ржавления столярный или слесарный инструмент, его смазывают с помощью кисточки раствором 10 г воска в 20 мл бензина. Воск растворяют в бензине на водяной бане, не используя открытого огня (бензин огнеопасен).

Полированный инструмент защищают, нанося на его поверхность раствор 5 г парафина в 15 мл керосина. А старинный рецепт мази для защиты металла от ржавчины таков: растапливают 100 г свиного жира, добавляют 1,5 г камфоры, снимают с расплава пену и смешивают его с графитом, растертым в порошок, чтобы состав стал черным. Остывшей мазью смазывают инструмент и оставляют его на сутки, а потом полируют металл шерстяной тряпочкой.

Чтобы в будущем не мучиться, отворачивая крепежные изделия с проржавевшей резьбой, ее заранее смазывают смесью вазелина с графитовым порошком. Вместо вазелина можно взять и любую другую жировую смазку нейтрального или слабощелочного типа. Болты и гайки на такой смазке легко отворачиваются даже через несколько лет пребывания под открытым небом.

Учебный проект "Ржавчина — продукт коррозии железа и его сплавов"

Данная разработка представляет собой презентацию к учебной исследовательской работе, выполненной учеником 7 класса.

Просмотр содержимого документа
«Учебный проект «Ржавчина — продукт коррозии железа и его сплавов»»

Мои открытия

Выполнил: Уткин Тимофей

ученик 7 «в» класса МАОУ «СОШ №10»

Руководитель: учитель химии

Ладина Ольга Владимировна

Часто, гуляя по берегу озера, речки или в лесу, я нахожу металлические предметы, которые покрыты толстым рыжим налётом-ржавчиной. Если хорошо рассмотреть этот налёт видно, что это большие наросты на металле.

Взяв однажды такой гвоздь в руки, я начал его гнуть. Гвоздь сразу же распался на несколько частей. Я задумался, почему так получилось. И решил узнать что такое ржавчина, причины её образования и можно ли защитить металл от ржавления.

Гипотеза: ржавчина образуется в результате взаимодействия

железа с окружающей средой и приводит к разрушению металла

Объект исследования: ржавчина

Цель исследования: изучить в домашних условиях причины образования ржавчины и способы защиты от ржавления.

• выяснить, что такое коррозия металлов;
• изучить виды и причины коррозии;
• получить ржавчину на железных гвоздях экспериментальным путём

в домашних условиях;

• изучить ржавчину – продукт коррозии железа и его сплавов;
• узнать и экспериментально проверить способы защиты от ржавчины.

Что такое коррозия металлов

Коррозия происходит от латинского «corrosio»,

что означает разрушать, разъедать.

Коррозия металлов – это самопроизвольный процесс разрушения металлов и изделий из них в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой.

Причины коррозии

Влажный воздух или вода с растворённым в ней кислородом

солей в воздухе

металла с менее активным (например, железо – медь)

Наличие примесей в металлах, шероховатость поверхностей

Виды коррозии

В зависимости от среды, в которой происходит коррозия, различают:

• Химическая коррозия

Это разрушение металлов в результате их химического взаимодействия с веществами окружающей среды. Протекает в средах, не проводящих электрический ток.

• Электрохимическая коррозия

Если два металла разной природы поместить в раствор соли, то более активный начнёт разрушаться, и между металлами возникнет электрический ток.

Коррозия железа

Только коррозию железа и его сплавов называют ржавлением.

Другие металлы коррозируют, но не ржавеют:

На поверхности меди образуется зеленоватый налёт — патина

Изделия из серебра со

Что такое ржавчина

В результате процесса коррозии железа образуется ржавчина.

Железо вступает в контакт с растворённым в воде кислородом.

При этом, в результате химической реакции на поверхности

металла образуется новое вещество – ржавчина, в виде

шероховатого налёта с рыхлой структурой.

Цвет ржавчины – от оранжевого до красно-коричневого.

Процесс образования ржавчины сложен и включает в себя несколько стадий.

Его можно описать упрощённым уравнением:

4Fe + 6H2O(влага) + 3О2(воздух) = 4Fe(OH)3

Гидроксид железа(III) (Fe(OH)3) и есть ржавчина, образующаяся в процессе

ржавления железа и его сплавов.

Экспериментальная часть (опыт №1)

Для того, чтобы изучить процесс образования ржавчины я провёл опыты.

Поместил вечером железные гвозди в емкости с различными растворами:

1. Водопроводная вода;

2. Дистиллированная вода;

3. Водопроводная вода и поваренная соль(NaCl);

4. Водопроводная вода и растительное масло;

5. Водопроводная вода и уксусная кислота(CH3COOH)

Что наблюдал

На следующее утро:

— в емкостях с водопроводной водой, вода+масло и в ёмкости с раствором соли наблюдал появление оранжевого налета на гвоздях. При взбалтывании раствора, налёт отслаивался с гвоздей и оседал на дно ёмкости;

— в ёмкостях с дистиллированной водой изменений не наблюдал;

— в ёмкости вода + уксусная кислота наблюдал незначительное потемнение гвоздей, рыжий налёт не образовался;

Обработка металла от ржавчины: боремся с коррозией

Ржавчина – таков конец для 90% металлических изделий.

Ржавеет всё – строительные конструкции, машины, садовый инструмент, даже самолёты и корабли.

Обработка металла от ржавчины позволяет очистить поверхность металла, придать ей прежний внешний вид, подготовить под различные виды окраски.

Кроме того, применяют обработку для профилактики ржавления, при удалении ржавого налёта в ванной и туалете.

Почему появляется ржавчина и что это такое

Ржавчина на металле

Ржавчина – это химическое окисление, налёт на поверхности железа, стали, чугуна.

Наиболее всего ржавлению подвержены те материалы, в составе которых нет легирующих элементов и не так много углерода.

Это самая распространённая Сталь 3, которая чаще всего используется в строительстве и машиностроении.

Чугун, арматурная сталь, углеродистые и легированные стали и сплавы подвержены коррозии гораздо меньше.

Есть отдельная группа нержавеющих сталей, которые избавлены от этого недостатка и на воздухе, и под водой, и даже под действием температуры.

Прежде чем приступать к обработке металла от ржавчины, полезно будет узнать, что это такое. Ржавчина – это соединения железа с кислородом и гидроксидной группой. Она имеет сложную кристаллическую решётку, образованную триоксидом железа Fe2O3 и метагидроксидом железа FeO(OH).

Вначале происходит образование на поверхности частиц метагидроксида, затем железо вокруг начинает доокисляться до оксида, появляются ржавые пятна. Постепенно ржавчина образует толстый слой, который остаётся доступным для воды и кислорода, и под которым коррозия металла происходит ещё быстрее.

В дальнейшем разрушение металла идёт вглубь. Если взять проржавевшую металлическую деталь, мы заметим, что ржавчина с поверхности достаточно легко отшелушивается. А вот на самом поверхностном слое, где преобладает метагидроксид, ржавчина держится гораздо крепче.

Причин появления коррозии две – коррозия под воздействием естественных температурно-влажностных условий и электрохимическая коррозия. Коррозия под воздействием температурно-влажностных условий проходит достаточно долго.

Ржавый металлический лист

Например, чтобы проржавел лист металла толщиной 3 мм насквозь, при естественных условиях может потребоваться около двадцати лет.

Однако, если среда в почве достаточно кислая, если на поверхности металла есть гипс, на него попадает соль и другие вещества, создающие слабокислую реакцию, если к нему подключён источник постоянного тока, коррозия будет происходит в разы быстрее.

Всем автолюбителям известны ситуации, когда днище автомобиля при езде зимой ржавеет моментально, если оно не защищено покрытием.

Это следствие действия агрессивных солей, которыми посыпают дороги против образования ледяной корки.

Основные методы удаления ржавчины

На сегодня существует всего два эффективных и доступных способа удаления ржавчины – механический и химический. Самое лучшее – это сочетать эти два способа. Как уже было рассмотрено ранее, ржавление начинается с образования на поверхности металла метагидроксида, который затем переходит в оксид.

Механическая очистка металла

При очистке проще всего вначале счистить механическим способом слой старой ржавчины при помощи щёток, скребков, а затем решить, что делать со слоем, который крепко держится на поверхности.

Здесь можно применить два способа – либо дальше продолжить механическую очистку, используя абразивные материалы в виде шкурок, абразивных кругов и лент.

Либо использовать химическую очистку, с применением кислот.

Они растворяют слой ржавчины с той или иной степенью интенсивности. Само собой разумеется, основной металл также в какой-то степени пострадает. Для полного удаления слоя ржавчины требуется не просто воздействие концентрированной серной или соляной кислот, но и кипячение металлической детали в них.

Это не всегда осуществимо в домашних условиях. Не стоит верить производителям, которые заявляют, что наступит полное удаление ржавчины просто после нанесения средства на поверхность.

Существует ещё один способ – обработка металла от ржавчины перед покраской, именуемая «преобразованием ржавчины». Здесь слой ржавчины не удаляется целиком, а применяется состав, который вступает с ним во взаимодействие.

После этого на поверхности металла образуется очень плотная, стойкая к механическим воздействиям прослойка. На неё отлично ложится краска: алкидная, нитро, серебрянка, молотковая и многие другие виды. В некотором роде такая обработка – это грунтовка перед покраской.

Ржавый налёт в ванне и раковине

Ржавчина на ванной

Строго говоря, этот налёт ржавчиной в прямом смысле слова не является.

Чаще всего он появляется оттого, что вода в водопроводе жёсткая, имеет в своём составе много солей кальция и магния.

Они при прохождении по железным трубам также образуют соединения с железом.

В результате это всё попадает на поверхность сантехнических приборов, где остаётся в виде налёта.

Также этот налёт именую «накипь» – он интенсивно образуется при кипячении жёсткой воды на поверхности чайников и кастрюль. Любой нагрев ускоряет образование накипи – это знают все владельцы водонагревательных приборов и стиральных машин с подогревом воды.

Для борьбы с накипью применяют другие средства. Самый простой народный способ – добавление в воду соды. Она связывает растворённые соли и препятствует их выпадению из раствора. Также применяют фильтры для воды с механической очисткой разной степени, ультразвуковые фильтры. Магнитные фильтры малоэффективны в борьбе с этим явлением.

Как остановить коррозию кузова авто

Ржавление кузова автомобиля – головная боль большинства автомобилистов.

Самая эффективная защита от ржавчины – цинкование металла.

Цинк создаёт разность электрохимических потенциалов, в результате чего на поверхности железа возникает «обратная коррозия» – ускоряются восстановительные процессы.

К сожалению, полноценное гальваническое цинкование кузовных деталей, днища применяется крайне редко.

Намного чаще можно встретить обычное покрытие с элементами оцинковки, да и то не всегда.

С чем это связано – не ясно, ведь такая защита позволила бы избавить автолюбителей от большинства кузовных проблем. Видимо, это какое-то лобби автомобильных производителей, чтобы машина служила поменьше. Зато многие производители рекламируют содержание цинка в грунтовке как «оцинковку».

Самый доступный способ защиты от коррозии – нанесение защитных покрытий. Защитные покрытия предохраняют поверхность металла от повреждений, попадания механических частиц, воздуха.

Вначале удаляется слой старой ржавчины. Это производят в автосервисе при помощи пескоструйной обработки. Те, кто лишён такой возможности, вынуждены счищать ржавчину шкуркой, шлифмашинкой, другими способами. Хорошо в этой ситуации зарекомендовал себя преобразователь ржавчины.

После этого наносится покрытие. Если есть возможность – перекрашивают всю деталь целиком, при этом старая краска также удаляется полностью. Если нет – выполняют различные малярные ухищрения, типа полосок на арках авто или вдоль порогов, закрашенных под шаблон.

Народные способы

Кока-кола от ржавчины

Самая известная обработка металла от ржавчины народными средствами – использование кока-колы.

Этот популярный напиток содержит в своём составе некоторое количество ортофосфорной кислоты.

Вещество относительно безвредно для организма, конечно, при разумном потреблении.

При взаимодействии со ржавчиной оно имеет эффект преобразователя ржавчины.

На поверхности образуется фосфатная плёнка, распространение коррозии вглубь металла затрудняется, так как фосфор связывает активное железо и препятствует его окислению кислородом воздуха.

Как удалить и обработать ржавчину — на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Пассивация металла

Пассивация – это процедура покрытия поверхности металла тонкой устойчивой к коррозии пленкой с целью защиты изделия. Такое покрытие предупреждает контакт металлической основы с кислородом и агрессивными средами. В условиях современного производства пассивирование применяется для того, чтобы придать металлу свойства, которые делают его похожим на благородный. После обработки он не поддается окислению и прочим негативно воздействующим на него факторам.

Когда пленка образуется и закрепляется на металлической основе, химическая активность изделия значительно снижается. Все, кому доводится работать с металлоконструкциями и стальными изделиями, знают о необходимости и важности защиты такого рода. Специалисты “Металл Клинер” неоднократно сталкивались с ситуациями, когда на производстве наших клиентов эксплуатировались не подвергшиеся пассивации трубопроводы, емкости и резервуары, котельное и другие оборудования. Услуги по травлению и пассивации нержавеющей стали были оперативно оказаны, и наши эксперты настойчиво призывают своевременно обращать внимание на состояние эксплуатируемых изделий.

Пассивация металла: суть процесса

Что такое пассиватор металла

Пассивация осуществляется при помощи специальных средств, которые именуются “пассиваторами”. Во время процедуры металлическое изделие обрабатывается таким средством, после чего оно становится неактивным. Непосредственно пассиватор – это своеобразное препятствие к образованию на поверхности металла коррозийного слоя.

Этапы процедуры пассивации

Если вкратце, сам процесс состоит из 5 этапов:

1. Подготовка изделия: ошкурить со всех сторон, промыть обезжиривателем;
2. Смешивается электролитический раствор с содержанием пассиватора металлов;
3. Подключаются контакты от постоянного источника тока к самому изделию и резервуару (необходимо убедиться, что напряжение достаточное и не чрезмерное);
4. Заготовка подвергается воздействию на протяжении расчетного времени;
5. Выполняется дополнительная постобработка, которая сопровождается контролем качества и равномерности нанесенной оксидной защиты.

Механизм пассивации

Пассивация стали, железа и других металлов основана на методах, в основе которых лежит химические взаимодействие поверхностного слоя металла с разными растворами прочих металлов. В итоге на поверхности образуется пассивирующий слой, обладающий новыми химико-физическими характеристиками. Такой слой формирует надежный барьер, препятствующий окислению, за счет чего создается надежная защита от ржавчины.

Для химических реакций применяются различного рода металлы в зависимости от первичного материала детали. Чтобы придать ей новые специфические свойства, применяют следующие материалы для пассивации: хром, кобальт, никель и т. д. Исходя из их процентного содержания, готовится раствор и выбирается соответствующее оборудование.

К примеру, чтобы создать на поверхности стали надежную антикоррозийную пленку, используют оксид хрома. Осуществляется процедура хромирования, вследствие чего полностью изменяются физико-химические свойства поверхности. Если обработка была проведена правильно, то слой будет ровным и плотным.

Помимо этого для проведения процедуры используют различные кислоты для пассивации. В большинстве случаев раствор создается на базе азотной кислоты. Защитная пленка с высокими защитными свойствами на поверхности стали создается при помощи солей этого вещества.

Применение пассивации металла

С помощью технологии пассивирования можно:

• Улучшить проводимость тока в области электрического контакта;
• Предотвратить развитие и дальнейшее распространение ржавчины на поверхности материала;
• Защитить сварочные швы (и другие места новообразованных соединений) от разрушения;
• Выполнять микротравление в соответствии с подготовленными шаблонами;
• Выполнять финишную обработку, изменять декоративные свойства изделия.

Проверка пассивации

После проведения технологического процесса проводится оценка качества нанесенного слоя. Для этого используют разные способы проверки. К примеру, химический метод: поверхность обрабатывается раствором ферроцианида калия в азотной кислоте. Процедура дает возможность выявить области некачественной обработки. В области, где полученный слой довольно тонкий или его вовсе нет, появляется синий оттенок. В основном данный метод используют в заводских лабораториях. С его помощью выборочно проверяют изделия готовой партии.

Второй способ более простой, но является достаточно длительным. Изделие помещается в обычную воду на длительное время. В конечном итоге в области некачественной обработки появится коррозия.

Виды пассивации

Химическое пассивирование

В процессе обработки применяются специальные химические реагенты. Нанесение пассивирующего слоя осуществляется методом окунания металла в наполненную раствором емкость или методом напыления. Ключевое преимущество такого способа – металл с покрытием Хим. Пас. становится более твердым.

«Металл Клинер» рекомендует к применению следующие средства для пассивации:

(метод погружения); (метод распыления).

Электрохимическая пассивация

Металл обрабатывается кислыми растворами, солями, на него наносятся электролиты. В процессе обработки используется ток. Электролит нагревается. На поверхности детали образуются заряженные частицы, после чего они постепенно оседают. После правильного проведения процедуры на материале образуется стойкая, равномерно распределенная защитная пленка.

Преимущества пассивирования

Подвергнувшись пассивации, изделие приобретает следующие положительные свойства:

1. Создается слой, обладающий новыми химическими характеристиками;
2. Улучшается товарный вид, увеличиваются потребительские свойства;
3. Появляется блеск, внешний вид становится более эстетичным;
4. Снижается антикоррозийная активность;
5. Улучшаются физические характеристики поверхности материала;
6. Повышается механическая прочность.

Пассивация различных видов металлов

Пассивация нержавеющей стали

Такой вид обработки активно используется в области производства. Применение подхода такого рода обуславливается необходимостью тщательного обезжиривания поверхности изделия. При помощи этой технологии можно значительно увеличить защиту материала от внешних агрессивных факторов и длительность его эксплуатации.

Пассивация сварных швов нержавеющей стали

Проиллюстрированный (фото, видео) кейс нашей компании на производстве ОКБ «Гамма» можно увидеть в статье
«Как мы ускорили обработку сварных швов в 3 раза».

Нержавеющая сталь любого качества, даже самая высококачественная, может подвергнуться коррозии после сварки. Чаще всего коррозионные процессы на нержавеющей стали развиваются в районе сварных швов. Обработка сварных соединений, вследствие этого, становится одной из наиважнейших задач при работе с нержавейкой.

Пассивацию сварных швов нержавеющей стали наша компания рекомендует производить с использованием аппаратов для очистки сварных швов Steelguard. Электрохимические установки легки в использовании и качественно обрабатывают шов, придавая ему «зеркальность». Последнее стало возможным благодаря тому, что в аппаратах предусмотрена возможность электрохимической полировки.

Пассивация меди

В процессе обработки используются специальные растворы хрома. На медном основании достаточно сложно создать плотную защитную пленку и именно за счет таких растворов это становится возможным. Образуется плотный защитный слой, который в дальнейшем не стирается.

Пассивация алюминия

На алюминиевом материале в естественных условиях под действием кислорода создается прочная оксидная пленка. Большинство вспомнят опыт школьных годов на уроке химии: алюминиевая проволока опускается в ртуть, после чего с нее счищается небольшой слой при помощи надфиля. Далее обработанный конец вынимается из емкости с ртутью, и он на воздухе моментально покрывался так называемой “шубой”. Однако при атмосферном воздействии оксид алюминия не может образоваться так быстро, при этом пленка прозрачная, а ее толщина не превышает нескольких миллимикрон (ммк). Главный минус природной пленки заключается в том, что она неустойчива к длительному воздействию активных кислот и резкому повышению температуры.

Чтобы обеспечить стойкую защиту на изделии из алюминия, необходимо пройти процедуру анодирования, вследствие которой получаются защитные пленки (пассивный слой) толщиной 5-20 ммк. Некоторые режимы позволяют создать сверхпрочную пленку, которая способна выдерживать нагрузки в пределах 1500 кг на мм.

Пассивация серебра

Для защиты верхнего слоя серебра применяется обработка материала в хромпике, он же двухромовокислый калий. Для этого 60 г вещества разводится с 1 л кипяченой воды. Температура полученного раствора должна быть в пределах 25-40 градусов.

В процессе обработки серебряное изделие погружается в емкость с раствором на 30 минут. Раствор необходимо время от времени перемешивать. Если разведенного объема хромпика недостаточно для полного покрытия изделия (объемный серебряный канделябр и т. д.), то не следует практиковать попеременное обрабатывание его поверхности. Лучше всего развести реактив в необходимом для подходящего объема количестве воды.

Пассивация латуни

Пассивация латуни применяется для изделий, используемых при производстве оружия, в авиации, медицине. Хорошая устойчивость к коррозии и долговечность использования привлекает ювелиров и художников, а также светотехников.

Популярностью пользуется пассивирование латуни с приданием деталям золотистого цвета. Такой метод взяли на вооружение рыбаки, которые таким образом пассивируют блесны из латуни. Образующаяся на рыболовной снасти пленка устойчива и не пропускает влагу.

Пассивация хрома

В большинстве случаев используется для обработки оцинкованных деталей. Металлические изделия проходят обработку такого типа только в условиях специализированного производства, которое имеет системы водоотвода и очистки.

Пассивация трубопроводов

Во избежание разрушения нержавеющей стали, необходимо обязательно пассивировать следующие конструкции:

• Трубные (зачастую обрабатываются с помощью сварки);
• Контактирующие с соленой водой (такие больше всего подвержены риску разрушения);
• С присутствием крепежей (здесь детали проходят механическую обработку).

Составы для пассивации

Каждый раствор – это добавки в сочетании с основным реагентом. Ключевую роль играют хроматы – это ангидрид, калий и натрий. Для создания подходящей среды необходимо смешать кислоты и соли – вместе они ускоряют течение реакции и способствуют равномерному осаждению полезных частиц.

Для обработки цветных металлов используются пассивирующие составы на основе натрия и калия. Чтобы создать кислую среду, к электролитам добавляют соли и кислоты, ускоряющие формирование защитной пленки и способствуют ее равномерному распределению по материалу.

Для пассивирования стали зачастую используются соль и азотная кислота. Медь обрабатывается серной кислотой, алюминий – фосфорной кислотой, а при пассивации цинка применяют добавки серной и азотной кислоты.

Заключение

При анализе основных причины образования коррозии на нержавеющей стали выясняется, что причиной этому является уничтожение на поверхности стали оксидной пленки естественного происхождения. Дополнительная защита материала – это его обработка такими кислотами, как: азотная, соляная, серная. После образования защитного слоя на металле, необходимо произвести нейтрализацию стали. Нейтрализатор смывается водой, а изделие вытирается насухо.

После обработки только грубейшее механическое повреждение полученного пассивирующего слоя спровоцирует запуск механизма коррозии.