Средства защиты металлов от коррозии — разновидности, способы применения, рейтинг наиболее эффективных составов.

Содержание

Коррозия металла и способы защиты от нее

Как защитить металл? Коррозия металлов и способы защиты от нее существует много. Чтобы предохранить металл от ржавчины, используют промышленные методы. В бытовых условиях применяются различные силиконовые эмали, лаки, краски, полимерные материалы.

Промышленные

Защиту железа от коррозии можно подразделить на несколько основных направлений. Способы защиты от коррозии:

Пассивация. При получении стали добавляют другие металлы (хром, никель, молибден, ниобий и другие). Они отличаются повышенными качественными характеристиками, тугоплавкостью, устойчивостью к агрессивным средам и т.д. В результате образуется оксидная пленка. Такие виды стали называют легированными.

Покрытие поверхности другими металлами. Методы защиты металлов от коррозии используются разные: гальваника, погружение в расплавленный состав, нанесение на поверхность с помощью специального оборудования. В результате образуется металлическая защитная пленка. Чаще всего применяются для этих целей хром, никель, кобальт, алюминий и другие. Используют и сплавы (бронзу, латунь).

Использование металлических анодов, протекторов, чаще из магниевых сплавов, цинка или алюминия. В результате соприкосновением с электролитом (водой), начинается электрохимическая реакция. Протектор разрушается и образует на поверхности стали защитную пленку. Эта методика хорошо зарекомендовала себя для подводных деталей судов и буровых установок в море.

Ингибиторы кислотного травления. Использование веществ, которые снижают уровень воздействия окружающей среды на металл. Они применяются для консервации, хранения изделий. А также в нефтеперерабатывающей промышленности.

Коррозия и защита металлов, биметаллы (плакирование). Это покрытие стали слоем другого металла или композитным составом. Под воздействием давления и высоких температур происходит диффузия и склеивание поверхностей. К примеру, всем известные радиаторы отопления из биметалла.

Коррозия металла и способы защиты от нее, применяемые в промышленном производстве, достаточно разнообразны, это химическая защита, покрытие стеклоэмалью, эмалированные изделия. Сталь закаляют при высоких, свыше 1000 градусов, температурах.

На видео: цинкование металла как защита против коррозии.

Бытовые

Защита металлов от коррозии в домашних условиях – это, в первую очередь, химия для производства лакокрасочных материалов. Защитные свойства составов достигаются путем комбинирования различных компонентов: силиконовых смол, полимерных материалов, ингибиторов, металлической пудры и стружки.

Какие виды преобразователей бывают:

Грунтующие средства — обеспечивают адгезию, схватываемость с металлом, выравнивают поверхность перед окрашиванием. Большая часть из них содержит ингибиторы, которые значительно замедляют процесс коррозии. Предварительное нанесение грунтующего слоя позволяет значительно сэкономить краску.
Химические соединения — превращают окись железа в другие соединения. Они не подвержены ржавлению. Их называют стабилизаторами.
Составы, которые преобразуют ржавчину в соли.
Смолы и масла, связывающие и уплотняющие ржавчину, таким образом нейтрализуя ее.

В состав этих средств входят компоненты, которые максимально замедляют процесс образование ржавчины. Преобразователи включены в линейку товаров производителей, выпускающих краски по металлу. По своей консистенции они бывают разные.

Permatex 81773

Цена 720 рублей.

Продолжает рейтинг импортный представитель автомобильной косметики, который имеет положительные отзывы от многих покупателей.

Гелеобразная субстанция может похвастать ускоренным процессом нейтрализации (примерно 2-3 мин). Далее образуется плотное покрытие из полимерной основы, которое препятствует попаданию влаги, грязи на ранее пораженный участок.

Полученная корка черного цвета, обладает хорошими показателями совместимости с красками, что говорит о возможности нанесения окрашивания непосредственно на препарат.

Благоприятным фактом является и широкий диапазон рабочих температур — от +10 до +32 °С.

Емкость упаковки 454 г достаточна на большую площадь обработки различных ответственных конструкций и деталей машин.

Достоинства:

эффективное воздействие на очаги поражения;
возможность последующего окрашивания (работает как грунт);
удобное нанесение.

Недостатки:

значительная стоимость.

Грунтовки и фосфатирование от коррозии металлов

Вторым видом защиты от коррозии является нанесение под слой лака или краски небольшого количества грунтовки. Элементы, которые входят в ее состав, также должны иметь ингибиторными свойствами. При выполнении этого условия, вода будет проходить через слой грунтовки, растворяя некое количество пигментов, тем самым становясь менее агрессивной. Среди наиболее эффективных элементов для грунтов признан свинцовый сурик.

Встречаются случаи, когда вместо грунтовки проводится фосфатирование поверхности металлических изделий. Этот процесс осуществляется с помощью нанесения на необходимый участок растворов ортофосфатов марганца (II) железа (III), или цинка (II), которые содержат в себе и саму ортофосфатную кислоту. Стоит отметить, что фосфатирование проводится в течение 30-90 минут при температуре 97-99 С.

Чтобы провести фосфатирование стальных поверхностей, существует большое количество специальных препаратов, которые состоят из фосфатов железа и марганца. Многие эксперты отмечают. Что самым эффективным подобным средством является “мажеф” – смесь дигидрофосфатов марганца, железа и фосфорной кислоты.

Если проводить фосфатирование с помощью этого препарата, то изделие необходимо поместить в специальный раствор, разогретый до 100С. Внутри смеси происходит удаление вредных элементов с поверхности металла с обильным выделение водорода, в результате чего получается прочный, плотный и почти нерастворимый слой железа и марганца черно-серого цвета. Как только толщина слоя достигнет определенного уровня, растворение веществ прекращается.

Пленка фосфатов оказывается эффективной при защите конструкции от атмосферных явлений, однако не способна защитить даже от слабых кислотных растворов. Из всего сказанного можно сделать вывод, что фосфатный слой защиты может служить лишь фундаментом для дальнейшего нанесения декоративных и защитных покрытий.

Применение ингибиторов в бытовых условиях

Для обычных пользователей наиболее доступным средством защиты от коррозии с помощью ингибиторов будет укладка грунтующего состава на целевую поверхность. Это легкое по своему воздействию ингибирующее покрытие, действие которого заключается в предотвращении прямого контакта воды или агрессивного раствора с поверхностью металла. Нередко и лакокрасочные средства содержат подобные ингибиторы коррозии. Вещества, которые используются в подобных целях, вырабатываются в заводских условиях. К ним можно отнести свинцовый сурик для той же грунтовки, растворы ортофосфатов цинка или железа, фосфатные покрытия и т.д.

Какой преобразователь ржавчины лучше купить

Как видим, все преобразователи ржавчины для автомобилей в той или иной степени справляются с поставленной перед ними задачей. Одни превращают поврежденное место в грунт, другие образуют защитную пленку и не дают поражению разрастаться. Однако самым важным условием для их эффективного действия является точное соблюдение указанных производителем правил нанесения препарата и подготовки обрабатываемой поверхности.

В зависимости от качества воздействия и способа применения средства, можно сделать следующие выводы:

Максимально эффективным преобразователем ржавчины многие автовладельцы считают аэрозоль американского производства Hi Gear.
Из отечественных средств самым качественным и действенным препаратом является преобразователь ржавчины Цинкарь.
Если предстоит обработать от коррозии небольшую поверхность, следует остановить свой выбор на препарате Fenom FN956.
Жидкий преобразователь ржавчины «Химик» подойдет тем, кому необходимо большое количество средства для обработки значительно поврежденной коррозией поверхности.
Возможность удаления ржавчины в труднодоступных местах гарантирует аэрозоль Астрохим.
Для тех, кто ценит не только качество, но и удобный способ нанесения, без пузырей и потеков, подойдет гелевый преобразователь ржавчины Permatex.

В данном рейтинге были рассмотрены 6 лучших преобразователей ржавчины для автомобилей, и все они довольно качественно защищают транспортное средство от коррозии. Но вот главный совет, который дают опытные механики: при борьбе с окислением железа не стоит надолго откладывать обработку поврежденной поверхности, лучше нейтрализовать мелкие очаги поражения, чем реставрировать большие участки.

Грунтовки и фосфатирование от коррозии металлов

Краткая характеристика

Защитные очки – неотъемлемая часть производственных процессов, лабораторных исследований, постоянно используются при проведении строительных работ. Они защищают лицо от брызг раскаленного металла, сварки, капелек агрессивной жидкости, инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Помимо очков, существуют и экраны, имеющие вид пластины, закругленной по краям, с наголовным креплением. Разновидностей приспособлений великое множество. Они могут иметь удлиненную форму для защиты шеи, дополнительно оснащаться пластиковым козырьком для сокрытия лобной части.

При изготовлении изделий применяются ударопрочные материалы: органическое стекло, поликарбонат и другие. Они не боятся химических и механических повреждений, стойко переносят существенные температурные перепады, обеспечивая видимость на все сто процентов.

При использовании средств индивидуальной защиты могут возникать некоторые трудности:

поле зрения может быть ограничено;
при длительной носке может возникнуть дискомфорт;
запотевание стекол при работе в горячих цехах.

При изготовлении лицевых щитков используется современное высокотехнологичное оборудование, качественные и надежные материалы, которые отвечают всем требованиям безопасности. Используется такая технология, которая дает возможность применять конструкции при любом климате.

Отличительная особенность изделия – малый вес, чтобы полностью исключить нагрузку на шею и голову. Щиток не должен вызывать раздражений и аллергии при длительном использовании. Самые хорошие популярные модели имеют мягкие гипоаллергенные накладки для комфортности ношения. Прочные и качественные крепежные элементы не давят на голову.

Экраны имеют стопроцентную прозрачность, полностью исключают оптические искажения, что дает возможность повысить производительность, улучшить качество выпускаемой продукции, избежать усталости глаз при длительной работе. Некоторые модели предусматривают возможность ношения дополнительных средств защиты: респираторов, наушников и так далее.

Таблица 2. Совместимость стали с металлами

Металлы, в отношении которых представлены данные в таблице по подверженности их коррозии	Соотношение площади металла к другим металлам таблицы	Углеродистая сталь	Низколегированная сталь	Литейная сталь	Хромированная сталь	Нержавеющая сталь
Магний	Низкое	С	С	С	С	С
Высокое	С	С	С	С	С
Цинк	Низкое	С	С	С	С	С
Высокое	Н	Н	Н	Н	Н
Алюминий	Низкое	У	С	С
Высокое	Н	Н	У	У	У
Кадмий	Низкое	С	С	С	С	С
Высокое	Н	Н	Н	Н	Н
Углеродистая сталь	Низкое	У	С	С	С
Высокое	Н	Н	Н	Н
Низколегированная сталь	Низкое	Н	Н	С	С
Высокое	Н	Н	Н	Н
Литейная сталь	Низкое	Н	У	С	С
Высокое	Н	Н	Н
Хромированная сталь	Низкое	Н	Н	Н	С
Высокое	Н	Н	Н	Н
Свинец	Низкое	Н	Н	Н	Н
Высокое	Н	Н	У	Н	Н
Олово	Низкое	Н	Н	Н
Высокое	Н	Н	Н	У
Медь	Низкое	Н	Н	У
Высокое	Н	Н	Н	Н
Нержавеющая сталь	Низкое	Н	Н
Высокое	Н	Н	Н	У
В 1 столбце таблицы представлены металлы, которые подвергаются или не подвергаются коррозии с металлами указанными в остальных столбцах таблицы и пропорция соотношения площадей металла, указанного в 1 столбце, к металлам в остальных столбцах таблицы. Краткое обозначение С, У, Н в таблице означает: С – сильная и быстрая коррозия металла; У – умеренная коррозия металла; Н – Несущественная или ничтожная коррозия металла

Методы борьбы с коррозией

Выбор подходящего способа защиты поверхности от образования ржавчины определяется условиями, в которых работает данная деталь или конструкция. Наиболее эффективны следующие методы:

Нанесение поверхностных атмосферостойких покрытий;
Поверхностная металлизация;
Легирование металла элементами, обладающими большей стойкостью к участию в окислительно-восстановительных реакциях;
Изменение химического состава окружающей среды.

Механические поверхностные покрытия

Поверхностная защита металла может быть выполнена его окрашиванием либо нанесением поверхностных плёнок, по своему составу нейтральных к воздействию кислорода. В быту, а также при обработке сравнительно больших площадей (главным образом, подземных трубопроводов) применяется окраска. Среди наиболее стойких красок – эмали и краски, содержащие алюминий. В первом случае эффект достигается перекрытием доступа кислороду к стальной поверхности, а во втором – нанесением алюминия на поверхность, который, являясь химически инертным металлом, предохраняет сталь от коррозионного разрушения.

Положительными особенностями данного способа защиты являются лёгкость его реализации и сравнительно небольшие финансовые затраты, поскольку процесс достаточно просто механизируется. Вместе с тем долговечность такого способа защиты невелика, поскольку, не обладая большой степенью сродства с основным металлом, такие покрытия через некоторое время начинают механически разрушаться.

Химические поверхностные покрытия

Коррозионная защита в данном случае происходит вследствие образования на поверхности обрабатываемого металла химической плёнки, состоящей из компонентов, стойких к воздействию кислорода, давлений, температур и влажности. Например, углеродистые стали обрабатывают фосфатированием. Процесс может выполняться как в холодном, так и в горячем состоянии, и заключается в формировании на поверхности металла слоя из фосфатных солей марганца и цинка. Аналогом фосфатированию выступает оксалатирование – процесс обработки металла солями щавелевой кислоты. Применением именно таких технологий повышают стойкость металлов от трибохимической коррозии.

Недостатком данных методов является трудоёмкость и сложность их применения, требующая наличия специального оборудования. Кроме того, конечная поверхность изменяет свой цвет, что не всегда приемлемо по эстетическим соображениям.

Легирование и металлизация

В отличие от предыдущих способов, здесь конечным результатом является образование слоя металла, химически инертного к воздействию кислорода. К числу таких металлов относятся те, которые на линии кислородной активности находятся возможно дальше от водорода. По мере возрастания эффективности этот ряд выглядит так: хром→медь→цинк→серебро→алюминий→платина. Различие в технологиях получения таких антикоррозионных слоёв состоит в способе их нанесения. При металлизации на поверхность направляется ионизированный дуговой поток мелкодисперсного напыляемого металла, а легирование реализуется в процессе выплавки металла, как следствие протекания металлургических реакций между основным металлом и вводимыми легирующими добавками.

Изменение состава окружающей среды

В некоторых случаях существенного снижения коррозии удаётся добиться изменением состава атмосферы, в которой работает защищаемая металлоконструкция. Это может быть вакуумирование (для сравнительно небольших объектов), или работа в среде инертных газов (аргон, неон, ксенон). Данный метод весьма эффективен, однако требует дополнительного оборудования — защитных камер, костюмов для обслуживающего персонала и т.д. Используется он главным образом, в научно-исследовательских лабораториях и опытных производствах, где специально поддерживается необходимый микроклимат.

Лучшие молотковые краски по ржавчине

Молотковые краски образуют специфическое шероховатое покрытие, создавая эффект обработки молотком. При этом эмаль прекрасно защищает от воздействия влаги и температурных перепадов. После оценки технических характеристик и отзывов специалистов было выбрано 2 победителя, отвечающих необходимым требованиям.

Hammerite

…Я использовал эмаль для окрашивания металлической двери, чтобы оценить силу молоткового эффекта. Hammerite хорошо маскирует неровности, возникшие в процессе эксплуатации полотна, и создает визуально эффектное покрытие… Мнение эксперта

Еще одна лучшая краска по ржавчине для защиты металла при проведении как наружных, так и внутренних работ. Она качественно ложится на основания с признаками ржавления из-за высокого показателя адгезии. Эмаль создает гладкое покрытие с отличными водоотталкивающими свойствами даже на ржавой, предварительно неподготовленной поверхности и полностью затвердевает в течение 2-х часов после нанесения. Продукт имеет отличную термостойкость, сохраняя целостность даже при нагреве (до 80°С).

Hammerite разработана для защиты исключительно чермета. В ее состав включены замедляющие корродирование компоненты – алкидный лак, устойчивые к воздействию солнечного света пигменты и функциональные добавки. Приступать к окрашиванию разрешено при прогревании воздуха до 5°C валиком, кистью или распылителем, что позволяет выбирать наиболее удобный инструмент в каждом конкретном случае. После нанесения базового слоя надо выждать, по меньшей мере, 5 часов. Изготовитель предлагает 11 оттенков.

Достоинства

Устойчивость к агрессивным факторам;
Легкость нанесения на зоны коррозии;
Не требует подготовительных работ;
Подходит для улицы и работ в помещениях;
Без свинца.

Недостатки

Не низкая стоимость;
Для разведения необходим растворитель Hammerite.

Zip Guard

Это уретановая краска по ржавчине, разработанная для поверхностей из металла, но также она подходит для бетона и дерева. Эмаль разрешается использовать непосредственно в области с признаками коррозии. При этом проводить какие-либо действия по зачистке пораженных мест не требуется, кроме тех лишь случаев, когда имеется вздутие старого покрытия – их необходимо убрать.

При производстве Zip Guard используется технология «Ziprust», что позволяет накладывать слой без предварительного применения грунтовочных материалов. Эмаль можно использовать для выполнения внутренних и наружных работ. Она представляет собой однокомпонентный состав и создает стойкое к коррозии покрытие благодаря сочетанию свойств грунта, антикоррозийных составляющих и финишного состава.

Достоинства

Защита всех типов поверхностей, а не только металла;
Нет необходимости в подготовке поверхности;
Пригодность для наружных и внутренних работ;
Создание стойкого покрытия с антикоррозийными свойствами.

Недостатки

Перед покраской нужно шлифовать глянцевые поверхности;
Долго сохнет.

Электрохимическая защита

Процесс коррозии, которая возникает при контакте двух разных металлов, находящихся в электролите, можно остановить использованием системы катодной защиты. Для реализации метода активные центры на поверхности металла необходимо преобразовать в пассивные путем предоставления электронов из другого источника (обычно используют аноды, прикрепленные к поверхности). Металлы, используемые для анодов — алюминий, магний или цинк.

Катодная защита очень эффективна в бытовой технике, однако аноды необходимо часто проверять, что увеличивает расходы на техническое обслуживание.

Зачем нужна антикоррозионная защита

Теперь более подробно разберем зачем нужна антикоррозионная защита. Особенно важна такая защита для автомобилей. Так как противогололедные присадки, которыми посыпают трассу во время гололеда зимой, различные дефекты и царапины, образующиеся в результате попадания камешков и песчинок во время проезда по сельским дорогам, существенно снижают срок службы машины. А именно они позволят проникнуть ржавчине внутрь металла и разъесть его. В таких случаях защитные покрытия очень важны.

Коррозия

А стальные и чугунные предметы со временем теряют герметичные свойства, теплопроводность и прочность без должного антикоррозионного покрытия. Они становятся совершенно непригодны для проведения работ с ними в дальнейшем. Учеными было подсчитано, что около десяти процентов всего добываемого на земле металла уходит затрачивается на то, чтобы залатать дыры, которые появляются из-за промедления нанесения антикоррозионного покрытия. Или вообще не наносится антикоррозионная защита.

Помимо бытовых аварий, коррозия металлов может спровоцировать и экологические катастрофы. Из износившихся трубопроводов в любое время могут вытекать тонны нефти и газа, которые естественно будут загрязнять атмосферу земли, уничтожая флору и фауну.

Вот почему так важно вовремя покрывать все металлические изделия антикоррозионными покрытиями. Конечно, полностью нельзя избежать появления ржавчины и старения стали, железа, чугуна, но можно приостановить это негативное влияние. В наше время борьба с коррозией была разделена на несколько групп, в которых используются различные методы сопротивления ржавлению

В наше время борьба с коррозией была разделена на несколько групп, в которых используются различные методы сопротивления ржавлению.

Защищают изделия с помощью электрохимии.
Выпускаются устойчивые к ржавлению материалы.
Вводятся специальные соединения в среду ржавления.
Эксплуатируют детали и конструкции из металлов правильно, не подвергая насильственному разрушению.

Для этого были созданы специальные средства, антикоррозийные материалы и методы их нанесения на металлы.

Методы защиты от коррозии металлов

Методы защиты от коррозии металлов разделяются на технологические, активные и пассивные.

Активные методы

Методы защиты от коррозии металлов предполагают постоянное воздействие на металл, к ним относятся способы изменения коррозионной среды. Это снижение кислотности почвы, снижение содержания хлора в воде. Также к активному методу относится протекторная защита, она заключается в связывании металла с контактным материалом, который больше подвержен окислению, он называется протектором и по сути является громоотводом. Принимает на себя электролизные процессы, влияющие на ржавление металла.

Технологические приёмы

Это когда при производстве металла происходит добавление в стальной сплав хрома , титана, марганца, никеля, которые помогают получить сталь с антикоррозийными свойствами. Например при добавлении хрома на поверхности металла образуется оксидная пленка большой плотности

Пассивные методы

Происходит изолирование металла при помощи различных покрытий, которые препятствуют образованию коррозии. Применяют катодное и анодное покрытие.

Анодное покрытие

При применении анодного покрытия металл покрывают другим металлом с большим отрицательным потенциалом. Это как правило цинк, либо кадмий. В настоящее время распространена защита металла посредством нанесения слоя цинка.

Катодное покрытие

производится металлами с более положительным потенциалом. При катодном покрытии металла соблюдается механическая защита металла. В качестве катодного покрытия применяют олово медь. никель. Для покрытия металла применяют горячий метод, напыление, металлизацию, гальванизацию, При горячем методе сталь помещают в расплавленный металл, который покрывается тонким слоем. Горячий способ применяют при лужении, покрытие металла оловом, и цинкование.

Оксидирование

Также применят химические способы покрытия металла, это оксидирование, образуется оксидная пленка, которая защищает металл от коррозии, ещё этот процесс называют воронение стали. Также можно обработать сталь анодированием, это электролиз алюминия. Так же посредством фосфатирования и азотирования.

Применение эмалей и грунтов

Наиболее доступным методом защиты металла является применение специальных эмалей и грунтов.

Они осуществляют барьерную защиту от воздействия вредных факторов окружающей среды, она заключается в механической защите поверхности. Нарушение покрытия происходит при образовании микротрещин, в результате происходит возникновение подпленочной коррозии, для предотвращения проводят пассивацию поверхности металла, при помощи специальных лакокрасочных покрытий.

В состав, входят специальные химические агенты. К таким лакокрасочным покрытиям относятся грунты и эмали, имеющие в своём составе фосфорную кислоту, и другие ингибирующие элементы, замедляющие процесс коррозии. Более эффективными лакокрасочными материалами являются те которые осуществляют протекторную защиту. Это достигается путем добавления, в лакокрасочные покрытия металлов создающих донорские электронные пары, к ним относятся цинк, магний и алюминий.

Для защиты металлических конструкций, которые эксплуатируются в условиях промышленной атмосферы, разрабатываются специальные эмали, образующие, влагозащищающие уретановые покрытия. Для защиты от постоянного контакта с водной средой выпускаются эмали, способные наносится на цинк, медь и другие поверхности.

В настоящее время на рынке представлен широкий спектр антикоррозионных эмалей. Одним из новшеств является покрытие металла фторопластом, он обладает химической инертностью практически ко всем агрессивным средам. Эмали на его основе наносятся кистью, воздушным и безвоздушным распылением, на очищенную поверхность металла. При применении, того или иного материала необходимо учитывать факторы такие как вид металла условия его эксплуатации, производственные возможности и целесообразность использования.

Средства коррозионной обработки применяются в зависимости от марки металла, воздействующей среды, действующих на него нагрузок. Для каждой сферы эксплуатации конструкции предусмотрены нормативы. Оптимальным методом является, обработка металла в условиях завода. То есть нанесение, транспортировочного грунта.

Прежде чем он попадет на строительную площадку. Нанесение антикоррозионных материалов обеспечивают всего на всего 20 процентов защиты металла, основным фактором влияющим на качественную защиту металла является его предварительная обработка, от грязи . ржавчины, а также любых других веществ которые будут оказывать препятствие для окрашивания поверхности.