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Chemische Korrosion ist ein Prozess, der in der Zerstörung von Metall bei der Wechselwirkung mit einem aggressiven Stoff besteht Außenumgebung. Chemische Sorte Korrosionsprozesse hängen nicht mit der Exposition zusammen elektrischer Strom. Bei dieser Art der Korrosion kommt es zu einer oxidativen Reaktion, bei der das zerstörte Material gleichzeitig Umwelteinflüsse reduziert.

Die Klassifizierung der Arten aggressiver Umgebungen umfasst zwei Arten der Metallzerstörung:

• chemische Korrosion in Nicht-Elektrolytflüssigkeiten;
• chemische Gaskorrosion.

Gaskorrosion

Die häufigste Art der chemischen Korrosion, die Gaskorrosion, ist ein Korrosionsprozess, der in Gasen auftritt angestiegene Temperaturen. Dieses Problem ist typisch für viele Arten von Arbeiten. technologische Ausrüstung und Teile (Ofenarmaturen, Motoren, Turbinen usw.). Darüber hinaus kommen bei der Verarbeitung von Metallen ultrahohe Temperaturen zum Einsatz hoher Druck(Erwärmung vor dem Walzen, Stanzen, Schmieden, thermische Prozesse usw.).

Die Besonderheiten des Zustands von Metallen bei erhöhten Temperaturen werden durch zwei ihrer Eigenschaften bestimmt – Hitzebeständigkeit und Hitzebeständigkeit. Hitzebeständigkeit ist der Grad des Widerstands mechanische Eigenschaften Metall bei extrem hohen Temperaturen. Unter Stabilität der mechanischen Eigenschaften versteht man die Beibehaltung der Festigkeit über einen langen Zeitraum und der Kriechfestigkeit. Hitzebeständigkeit ist die Beständigkeit eines Metalls gegenüber der korrosiven Wirkung von Gasen bei erhöhten Temperaturen.

Die Geschwindigkeit der Entwicklung von Gaskorrosion wird durch eine Reihe von Indikatoren bestimmt, darunter:

• atmosphärische Temperatur;
• Komponenten, die in einem Metall oder einer Legierung enthalten sind;
• Parameter der Umgebung, in der sich Gase befinden;
• Dauer des Kontakts mit der Gasumgebung;
• Eigenschaften korrosiver Produkte.

Für den Korrosionsprozess mehr Einfluss beeinflussen die Eigenschaften und Parameter des Oxidfilms, der auf der Metalloberfläche erscheint. Die Oxidbildung lässt sich zeitlich in zwei Stadien einteilen:

• Adsorption von Sauerstoffmolekülen auf einer Metalloberfläche, die mit der Atmosphäre interagiert;
• Kontakt einer Metalloberfläche mit einem Gas, wodurch eine chemische Verbindung entsteht.

Die erste Stufe ist durch das Auftreten einer Ionenbindung als Folge der Wechselwirkung von Sauerstoff und Sauerstoff gekennzeichnet Oberflächenatome, wenn ein Sauerstoffatom einem Metall ein Elektronenpaar entzieht. Die resultierende Bindung ist außergewöhnlich stark – sie ist stärker als die Bindung des Sauerstoffs an das Metall im Oxid.

Die Erklärung für diesen Zusammenhang liegt in der Wirkung des Atomfeldes auf Sauerstoff. Sobald die Metalloberfläche mit einem Oxidationsmittel gefüllt ist (und dies geschieht sehr schnell), beginnt bei niedrigen Temperaturen dank der Van-der-Waals-Kraft die Adsorption oxidierender Moleküle. Das Ergebnis der Reaktion ist die Bildung eines dünnen monomolekularen Films, der mit der Zeit dicker wird und den Zugang von Sauerstoff erschwert.

Auf der zweiten Stufe gibt es chemische Reaktion, bei dem das oxidierende Element des Mediums dem Metall entzogen wird Valenzelektronen. Chemische Korrosion - Endergebnis Reaktionen.

Eigenschaften des Oxidfilms

Die Klassifizierung von Oxidfilmen umfasst drei Typen:

• dünn (unsichtbar ohne spezielle Geräte);
• mittel (angelaufene Farben);
• dick (mit bloßem Auge sichtbar).

Der entstehende Oxidfilm hat schützende Eigenschaften – er verlangsamt die Entstehung chemischer Korrosion oder hemmt sie sogar vollständig. Außerdem erhöht das Vorhandensein eines Oxidfilms die Hitzebeständigkeit des Metalls.

Ein wirklich wirkungsvoller Film muss jedoch eine Reihe von Eigenschaften erfüllen:

• nicht porös sein;
• eine kontinuierliche Struktur haben;
• gute Klebeeigenschaften haben;
• unterscheiden sich in der chemischen Inertheit gegenüber der Atmosphäre;
• hart und verschleißfest sein.

Eine der oben genannten Bedingungen – eine kontinuierliche Struktur – ist besonders wichtig wichtig. Die Kontinuitätsbedingung ist der Überschuss des Volumens der Oxidfilmmoleküle gegenüber dem Volumen der Metallatome. Kontinuität ist die Fähigkeit des Oxids, die gesamte Metalloberfläche mit einer kontinuierlichen Schicht zu bedecken. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, kann die Folie nicht als schützend angesehen werden. Es gibt jedoch Ausnahmen von dieser Regel: Für einige Metalle, beispielsweise Magnesium und Erdalkalielemente (außer Beryllium), ist Kontinuität kein kritischer Indikator.

Zur Bestimmung der Dicke des Oxidfilms werden verschiedene Techniken verwendet. Die Schutzeigenschaften des Films können zum Zeitpunkt seiner Bildung bestimmt werden. Dazu werden die Geschwindigkeit der Metalloxidation und die Parameter der Geschwindigkeitsänderung über die Zeit untersucht.

Für bereits gebildetes Oxid wird eine andere Methode verwendet, die darin besteht, die Dicke zu untersuchen und Schutzeigenschaften Filme. Dazu wird ein Reagenz auf die Oberfläche aufgetragen. Anschließend erfassen Experten die Zeit, die das Reagenz zum Eindringen benötigt, und ziehen aus den gewonnenen Daten Rückschlüsse auf die Dicke des Films.

Beachten Sie! Selbst der vollständig gebildete Oxidfilm interagiert weiterhin mit der oxidierenden Umgebung und dem Metall.

Geschwindigkeit der Korrosionsentwicklung

Die Intensität, mit der sich chemische Korrosion entwickelt, hängt davon ab Temperaturregime. Bei hohen Temperaturen entwickeln sich oxidative Prozesse schneller. Darüber hinaus hat die Verringerung der Rolle des thermodynamischen Faktors bei der Reaktion keinen Einfluss auf den Prozess.

Kühlung und variable Heizung sind von erheblicher Bedeutung. Durch thermische Belastung entstehen Risse im Oxidfilm. Durch die Löcher gelangt das oxidierende Element an die Oberfläche. Infolge, Neue Schicht Oxidfilm, und der vorherige löst sich ab.

Nicht letzte Rolle Komponenten spielen Gasumgebung. Dieser Faktor ist spezifisch für verschiedene Typen Metalle und ist verträglich mit Temperaturschwankungen. Beispielsweise korrodiert Kupfer schnell, wenn es mit Sauerstoff in Kontakt kommt, ist diesem Prozess jedoch in einer Schwefeloxidumgebung beständig. Bei Nickel ist es umgekehrt, Schwefeloxid zerstörerisch, und Widerstand wird in Sauerstoff, Kohlendioxid und beobachtet aquatische Umgebung. Aber Chrom ist gegen alle oben genannten Umgebungen beständig.

Beachten Sie! Wenn der Oxiddissoziationsdruck den Druck des oxidierenden Elements übersteigt, oxidativer Prozess stoppt und das Metall erlangt thermodynamische Stabilität.

Die Geschwindigkeit der Oxidationsreaktion wird auch von den Legierungsbestandteilen beeinflusst. Mangan, Schwefel, Nickel und Phosphor tragen beispielsweise in keiner Weise zur Oxidation von Eisen bei. Aber Aluminium, Silizium und Chrom verlangsamen den Prozess. Kobalt, Kupfer, Beryllium und Titan verlangsamen die Oxidation von Eisen noch mehr. Zusätze von Vanadium, Wolfram und Molybdän tragen dazu bei, den Prozess zu intensivieren, was durch die Schmelzbarkeit und Flüchtigkeit dieser Metalle erklärt wird. Am langsamsten oxidative Reaktionen treten bei einem austenitischen Gefüge auf, da es am besten an hohe Temperaturen angepasst ist.

Ein weiterer Faktor, von dem die Korrosionsrate abhängt, sind die Eigenschaften der behandelten Oberfläche. Glatte Oberfläche oxidiert langsamer und ungleichmäßig schneller.

Korrosion in Nicht-Elektrolyt-Flüssigkeiten

Zu den nichtleitenden flüssigen Medien (d. h. Flüssigkeiten ohne Elektrolyt) gehören: organische Substanz, Wie:

• Benzol;
• Chloroform;
• Alkohole;
• Tetrachlorkohlenstoff;
• Phenol;
• Öl;
• Benzin;
• Kerosin usw.

Darüber hinaus gelten kleine Mengen anorganischer Flüssigkeiten wie flüssiges Brom und geschmolzener Schwefel als Nichtelektrolytflüssigkeiten.

Es ist zu beachten, dass organische Lösungsmittel selbst nicht mit Metallen reagieren, jedoch in Gegenwart einer geringen Menge an Verunreinigungen ein intensiver Wechselwirkungsprozess stattfindet.

Schwefelhaltige Elemente im Öl erhöhen die Korrosionsrate. Außerdem verstärken hohe Temperaturen und die Anwesenheit von Sauerstoff in der Flüssigkeit Korrosionsprozesse. Feuchtigkeit verstärkt nach dem elektromechanischen Prinzip die Entstehung von Korrosion.

Ein weiterer Faktor schnelle Entwicklung Korrosion - flüssiges Brom. Bei normale Temperaturen Es ist besonders zerstörerisch für Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt, Aluminium und Titan. Die Wirkung von Brom auf Eisen und Nickel ist weniger signifikant. Blei, Silber, Tantal und Platin zeigen die größte Beständigkeit gegenüber flüssigem Brom.

Geschmolzener Schwefel dringt ein aggressive Reaktion mit fast allen Metallen, vor allem Blei, Zinn und Kupfer. Schwefel hat weniger Einfluss auf Kohlenstoffstähle und Titan und zerstört Aluminium fast vollständig.

Schutzmaßnahmen für Metallkonstruktionen in nicht leitendem Zustand flüssige Medien, erfolgt durch Zugabe von Metallen, die gegen eine bestimmte Umgebung beständig sind (z. B. Stähle mit hohem Chromgehalt). Außerdem werden spezielle Schutzbeschichtungen verwendet (z. B. werden in schwefelreichen Umgebungen Aluminiumbeschichtungen verwendet).

Methoden zum Schutz vor Korrosion

Zu den Korrosionsschutzmethoden gehören:

Auswahl spezifisches Material hängt von der potenziellen Effizienz (einschließlich technologischer und finanzieller) seiner Nutzung ab.

Moderne Prinzipien des Metallschutzes basieren auf folgenden Methoden:

1. Verbesserung der chemischen Beständigkeit von Materialien. Haben sich chemisch erfolgreich bewährt resistente Materialien(hochpolymere Kunststoffe, Glas, Keramik).
2. Isolierung des Materials vor aggressiver Umgebung.
3. Reduzierung der Aggressivität des technologischen Umfelds. Beispiele für solche Maßnahmen sind die Neutralisierung und Entfernung von Säure in korrosiven Umgebungen sowie die Verwendung verschiedener Inhibitoren.
4. Elektrochemischer Schutz (Fremdstromanwendung).

Die oben genannten Methoden sind in zwei Gruppen unterteilt:

1. Vor der Inbetriebnahme der Stahlkonstruktion werden eine Verbesserung der chemischen Beständigkeit und eine Isolierung vorgenommen.
2. Die Reduzierung der Aggressivität der Umgebung und der elektrochemische Schutz werden bereits bei der Verwendung von Metallprodukten eingesetzt. Der Einsatz dieser beiden Techniken ermöglicht die Einführung neuer Schutzmethoden, wodurch ein Schutz bei sich ändernden Betriebsbedingungen gewährleistet wird.

Eine der am häufigsten verwendeten Methoden des Metallschutzes – die galvanische Korrosionsschutzbeschichtung – ist für große Flächen wirtschaftlich nicht rentabel. Der Grund sind die hohen Kosten des Vorbereitungsprozesses.

Den Spitzenplatz unter den Schutzmethoden nimmt die Beschichtung von Metallen mit Farben und Lacken ein. Die Beliebtheit dieser Methode zur Korrosionsbekämpfung ist auf eine Kombination mehrerer Faktoren zurückzuführen:

• hoch schützende Eigenschaften(Hydrophobie, Abstoßung von Flüssigkeiten, geringe Gas- und Dampfdurchlässigkeit);
• Herstellbarkeit;
• reichlich Möglichkeiten für dekorative Lösungen;
• Wartbarkeit;
• wirtschaftliche Rechtfertigung.

Gleichzeitig ist die Verwendung allgemein verfügbarer Materialien nicht ohne Nachteile:

• unvollständige Benetzung der Metalloberfläche;
• schlechte Haftung der Beschichtung auf dem Grundmetall, was zur Ansammlung von Elektrolyt unter der Korrosionsschutzbeschichtung führt und somit die Korrosion fördert;
• Porosität führt zu einer erhöhten Feuchtigkeitsdurchlässigkeit.

Und doch schützt die lackierte Oberfläche das Metall vor korrosiven Prozessen, auch wenn die Folie fragmentarisch beschädigt ist, obwohl sie unvollständig ist galvanische Beschichtungen kann die Korrosion sogar beschleunigen.

Organosilikatbeschichtungen

Chemische Korrosion tritt bei Organosilikatmaterialien praktisch nicht auf. Die Gründe hierfür liegen in der erhöhten chemischen Stabilität solcher Zusammensetzungen, ihrer Lichtbeständigkeit, hydrophoben Eigenschaften und geringen Wasseraufnahme. Auch Organosilikate sind resistent gegen niedrige Temperaturen, haben gute Hafteigenschaften und Verschleißfestigkeit.

Die Probleme der Metallzerstörung aufgrund von Korrosion verschwinden trotz der Entwicklung von Technologien zu ihrer Bekämpfung nicht. Der Grund ist der stetige Anstieg der Metallproduktionsmengen und immer mehr schwierige Bedingungen Betrieb von daraus hergestellten Produkten. Lösen Sie endlich das Problem in diesem Stadium Dies ist unmöglich, daher konzentrieren sich die Bemühungen der Wissenschaftler darauf, Wege zu finden, Korrosionsprozesse zu verlangsamen.

Der Begriff „Metallkorrosion“ beinhaltet weit mehr als den Namen einer beliebten Rockband. Korrosion zerstört irreversibel Metall, es in Staub verwandeln: 10 % des weltweit produzierten Eisens werden im selben Jahr völlig zusammenbrechen. Die Situation mit russischem Metall sieht in etwa so aus: Das gesamte Metall, das in einem Jahr in jedem sechsten Hochofen unseres Landes geschmolzen wird, wird noch vor Jahresende zu rostigem Staub.

Der Ausdruck „kostet einen hübschen Cent“ in Bezug auf Metallkorrosion ist mehr als wahr – der jährliche Schaden durch Korrosion beträgt mindestens 4 % jährliches Einkommen beliebig Industriestaat, und in Russland wird die Schadenshöhe auf einen zehnstelligen Betrag geschätzt. Was verursacht also Korrosionsprozesse in Metallen und wie geht man damit um?

Was ist Metallkorrosion?

Zerstörung von Metallen durch elektrochemische (Auflösung in feuchtigkeitshaltiger Luft oder wässrigem Medium – Elektrolyt) oder chemische (Bildung von Metallverbindungen mit hochaggressiven chemischen Stoffen) Wechselwirkung mit der äußeren Umgebung. Der Korrosionsprozess kann sich bei Metallen nur in Teilbereichen der Oberfläche entwickeln (lokale Korrosion), sich über die gesamte Oberfläche erstrecken (gleichmäßige Korrosion) oder das Metall entlang der Korngrenzen zerstören (interkristalline Korrosion).

Metall wird unter dem Einfluss von Sauerstoff und Wasser zu einem losen hellbraunen Pulver, besser bekannt als Rost (Fe 2 O 3 ·H 2 O).

Chemische Korrosion

Dieser Prozess findet in Umgebungen statt, die keinen elektrischen Strom leiten (trockene Gase, organische Flüssigkeiten – Erdölprodukte, Alkohole usw.), und die Intensität der Korrosion nimmt mit steigender Temperatur zu – dadurch bildet sich ein Oxidfilm auf der Oberfläche von Metallen.

Absolut alle Metalle, sowohl Eisen- als auch Nichteisenmetalle, sind anfällig für chemische Korrosion. Aktive Nichteisenmetalle (z. B. Aluminium) werden unter Korrosionseinfluss mit einem Oxidfilm bedeckt, der eine tiefe Oxidation verhindert und das Metall schützt. Und ein so wenig aktives Metall wie Kupfer erhält unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit eine grünliche Beschichtung – Patina. Darüber hinaus schützt der Oxidfilm das Metall nicht in allen Fällen vor Korrosion – nur wenn die kristallchemische Struktur des resultierenden Films mit der Struktur des Metalls übereinstimmt ansonsten- Der Film wird nichts helfen.

Legierungen unterliegen einer anderen Art von Korrosion: Einige Elemente der Legierungen werden nicht oxidiert, sondern reduziert (z. B. in Kombination). hohe Temperatur und Druck in Stählen werden Karbide durch Wasserstoff reduziert) und die Legierungen verlieren vollständig die notwendigen Eigenschaften.

Elektrochemische Korrosion

Der Prozess der elektrochemischen Korrosion erfordert nicht unbedingt das Eintauchen des Metalls in einen Elektrolyten – ein dünner Elektrolytfilm auf seiner Oberfläche reicht aus (oft durchdringen Elektrolytlösungen die Umgebung des Metalls (Beton, Erde usw.)). Die häufigste Ursache für elektrochemische Korrosion ist der weitverbreitete Einsatz von Haushalts- und Industriesalzen (Natrium- und Kaliumchloride) zur Entfernung von Eis und Schnee auf Straßen Winterzeit— Besonders betroffen sind Autos und unterirdische Verbindungen (Statistik zufolge belaufen sich die jährlichen Verluste in den Vereinigten Staaten durch die Verwendung von Salzen im Winter auf 2,5 Milliarden US-Dollar).

Es passiert Folgendes: Metalle (Legierungen) verlieren einen Teil ihrer Atome (sie gehen in Form von Ionen in die Elektrolytlösung über), Elektronen, die die verlorenen Atome ersetzen, laden das Metall auf negative Ladung, während der Elektrolyt hat positive Ladung. Es entsteht ein galvanisches Paar: Das Metall wird zerstört, nach und nach werden alle seine Partikel Teil der Lösung. Elektrochemische Korrosion kann durch Streuströme verursacht werden, die durch Leckagen entstehen Stromkreis Teile des Stroms gelangen in wässrige Lösungen oder in den Boden und von dort in eine Metallstruktur. An den Stellen, an denen Streuströme aus Metallstrukturen zurück ins Wasser oder in den Boden gelangen, kommt es zur Metallzerstörung. Streuströme treten besonders häufig an Orten auf, an denen sich elektrische Bodenfahrzeuge bewegen (z. B. Straßenbahnen und elektrische Eisenbahnlokomotiven). In nur einem Jahr können Streuströme mit einer Stärke von 1 A 9,1 kg Eisen, 10,7 kg Zink und 33,4 kg Blei auflösen.

Andere Ursachen für Metallkorrosion

Die Entstehung von Korrosionsprozessen wird durch Strahlung und Abfallprodukte von Mikroorganismen und Bakterien begünstigt. Durch Meeresmikroorganismen verursachte Korrosion verursacht verheerende Schäden an den Böden Seeschiffe, und durch Bakterien verursachte Korrosionsprozesse haben sogar stattgefunden Eigenname- Biokorrosion.

Die Kombination der Auswirkungen mechanischer Beanspruchung und der äußeren Umgebung beschleunigt die Korrosion von Metallen erheblich – ihre thermische Stabilität nimmt ab, Oberflächenoxidfilme werden beschädigt und an den Stellen, an denen Inhomogenitäten und Risse auftreten, wird elektrochemische Korrosion aktiviert.

Maßnahmen zum Schutz von Metallen vor Korrosion

Unvermeidliche Konsequenzen technischer Fortschritt ist die Verschmutzung unserer Umwelt – ein Prozess, der die Korrosion von Metallen beschleunigt, da sie von außen betrachtet wird Umgebung zeigt immer mehr Aggression ihnen gegenüber. Es gibt keine Möglichkeit, die korrosive Zerstörung von Metallen vollständig zu verhindern. Es bleibt nur, diesen Prozess so weit wie möglich zu verlangsamen.

Um die Zerstörung von Metallen zu minimieren, können Sie Folgendes tun: Reduzieren Sie die Aggressivität der Umgebung des Metallprodukts; Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit des Metalls; Beseitigen Sie die Wechselwirkung zwischen dem Metall und Substanzen aus der äußeren Umgebung, die Aggression zeigen.

Im Laufe der Jahrtausende hat die Menschheit viele Schutzmethoden ausprobiert. Metallprodukte vor chemischer Korrosion, einige von ihnen werden bis heute verwendet: Beschichtung mit Fett oder Öl, andere Metalle, die darin korrodieren in geringerem Maße(Die älteste Methode, die mehr als zweitausend Jahre alt ist, ist das Verzinnen (Verzinnen)).

Korrosionsschutz durch nichtmetallische Beschichtungen

Nichtmetallische Beschichtungen – Farben (Alkyd, Öl und Emails), Lacke (synthetisch, Bitumen und Teer) und Polymere bilden einen Schutzfilm auf der Oberfläche von Metallen und schließen (solange sie intakt sind) den Kontakt mit der äußeren Umgebung und Feuchtigkeit aus.

Der Vorteil der Verwendung von Farben und Lacken besteht darin, dass diese Schutzbeschichtungen direkt auf der Montage- und Baustelle aufgetragen werden können. Die Methoden zum Auftragen von Farb- und Lackmaterialien sind einfach und mechanisierbar; beschädigte Beschichtungen können „vor Ort“ wiederhergestellt werden – während des Betriebs haben diese Materialien eine relativ hohe Lebensdauer niedrige Kosten und ihr Verbrauch pro Flächeneinheit ist gering. Ihre Wirksamkeit hängt jedoch von der Einhaltung mehrerer Bedingungen ab: Compliance Klimabedingungen in dem eine Metallstruktur verwendet wird; die Notwendigkeit, ausschließlich hochwertige Produkte zu verwenden Farben- und Lackmaterialien; strikte Einhaltung der Technologie der Anwendung auf Metalloberflächen. Tragen Sie Farben und Lacke am besten in mehreren Schichten auf – die Menge reicht aus besserer Schutz durch atmosphärische Einflüsse auf die Metalloberfläche.

Polymere – Epoxidharze und Polystyrol, Polyvinylchlorid und Polyethylen – können als Schutzschichten gegen Korrosion wirken. IN Bauarbeiten Die eingebetteten Teile aus Stahlbeton sind mit Beschichtungen aus einer Mischung aus Zement und Perchlorvinyl, Zement und Polystyrol bedeckt.

Schutz von Eisen vor Korrosion durch Beschichtungen aus anderen Metallen

Es gibt zwei Arten von Metallinhibitorbeschichtungen: schützende (Zink-, Aluminium- und Cadmiumbeschichtungen) und korrosionsbeständige (Silber-, Kupfer-, Nickel-, Chrom- und Bleibeschichtungen). Es werden Inhibitoren eingesetzt chemisch: Die erste Gruppe von Metallen weist gegenüber Eisen eine größere Elektronegativität auf, die zweite eine größere Elektropositivität. Am weitesten verbreitet in unserem Alltag sind Metallbeschichtungen aus Eisen mit Zinn (zur Herstellung wird Weißblech verwendet). Büchsen) und Zink (verzinktes Eisen – Dacheindeckung), gewonnen durch Ziehen von Eisenblech durch eine Schmelze eines dieser Metalle.

Armaturen aus Gusseisen und Stahl sowie Wasserleitungen werden oft verzinkt – dieser Vorgang erhöht ihre Korrosionsbeständigkeit deutlich, allerdings nur in kaltes Wasser(bei Verkabelung heißes Wasser verzinkte Rohre verschleißen schneller als nicht verzinkte). Trotz der Wirksamkeit der Verzinkung bietet sie keinen idealen Schutz – die Zinkbeschichtung weist häufig Risse auf, deren Beseitigung eine vorherige Vernickelung der Metalloberflächen (Vernickelung) erfordert. Auf Zinkbeschichtungen können keine Farb- und Lackmaterialien aufgetragen werden – es entsteht keine stabile Beschichtung.

Die beste Lösung für den Korrosionsschutz ist die Aluminiumbeschichtung. Dieses Metall hat weniger spezifisches Gewicht, was einen geringeren Verbrauch bedeutet, aluminisierte Oberflächen können lackiert werden und die Lackschicht bleibt stabil. Darüber hinaus ist eine Aluminiumbeschichtung haltbarer als eine verzinkte Beschichtung. aggressive Umgebungen. Das Aluminieren ist aufgrund der Schwierigkeit, diese Beschichtung auf ein Metallblech aufzutragen, nicht sehr verbreitet – Aluminium im geschmolzenen Zustand ist gegenüber anderen Metallen äußerst aggressiv (aus diesem Grund kann geschmolzenes Aluminium nicht in einem Stahlbad aufbewahrt werden). Vielleicht wird dieses Problem in naher Zukunft vollständig gelöst - origineller Weg Die Umsetzung der Aluminisierung wurde von russischen Wissenschaftlern entdeckt. Der Kern der Entwicklung besteht nicht darin, das Stahlblech in geschmolzenes Aluminium einzutauchen, sondern flüssiges Aluminium auf das Stahlblech zu heben.

Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit durch Zugabe von Legierungszusätzen zu Stahllegierungen

Durch die Einbringung von Chrom, Titan, Mangan, Nickel und Kupfer in die Stahllegierung ist es möglich, legierten Stahl mit hohen Korrosionsschutzeigenschaften zu erhalten. Verleiht der Stahllegierung besondere Haltbarkeit großer Anteil Chrom, wodurch sich auf der Oberfläche von Strukturen ein Oxidfilm bildet Hohe Dichte. Durch die Einführung von Kupfer in die Zusammensetzung von niedriglegierten Stählen und Kohlenstoffstählen (von 0,2 % bis 0,5 %) kann deren Korrosionsbeständigkeit um das 1,5- bis 2-fache erhöht werden. Legierungszusätze werden gemäß der Tamman-Regel in die Stahlzusammensetzung eingebracht: Eine hohe Korrosionsbeständigkeit wird erreicht, wenn auf acht Eisenatome ein Atom Legierungsmetall kommt.

Maßnahmen zur Bekämpfung elektrochemischer Korrosion

Um es zu reduzieren, ist es notwendig, die korrosive Aktivität der Umgebung durch die Einführung nichtmetallischer Inhibitoren und die Reduzierung der Anzahl von Komponenten, die eine elektrochemische Reaktion auslösen können, zu reduzieren. Auf diese Weise wird der Säuregehalt des Bodens verringert und wässrige Lösungen in Kontakt mit Metallen. Um die Korrosion von Eisen (seinen Legierungen) sowie Messing, Kupfer, Blei und Zink zu reduzieren, ist es notwendig, Kohlendioxid und Sauerstoff aus wässrigen Lösungen zu entfernen. Die Elektrizitätsindustrie entfernt Chloride aus Wasser, die lokale Korrosion beeinträchtigen können. Durch Kalken des Bodens können Sie dessen Säuregehalt reduzieren.

Streustromschutz

Es ist möglich, die elektrische Korrosion von unterirdischen Kommunikationsanlagen und vergrabenen Metallkonstruktionen zu reduzieren, indem man mehrere Regeln befolgt:

• Der Abschnitt der Struktur, der als Streustromquelle dient, muss über einen Metallleiter mit der Schiene verbunden sein Straßenbahnstraße;
• Die Trassen des Wärmenetzes sollten in größtmöglicher Entfernung von den Eisenbahnstraßen liegen, auf denen Elektrofahrzeuge fahren, und die Anzahl ihrer Kreuzungen minimieren.
• der Einsatz elektrisch isolierender Rohrhalterungen zur Erhöhung des Übergangswiderstandes zwischen Erdreich und Rohrleitungen;
• an Eingängen zu Objekten (potenzielle Streustromquellen) müssen Isolierflansche installiert werden;
• Installieren Sie stromleitende Längsbrücken an Flanschanschlüssen und Stopfbuchsenkompensatoren, um die elektrische Längsleitfähigkeit im geschützten Abschnitt der Rohrleitungen zu erhöhen.
• Um die Potenziale parallel verlaufender Rohrleitungen auszugleichen, ist es erforderlich, in angrenzenden Bereichen elektrische Querbrücken zu installieren.

Der Schutz von mit Isolierung ausgestatteten Metallgegenständen sowie kleinen Stahlkonstruktionen erfolgt mit einem Schutz, der als Anode fungiert. Das Laufflächenmaterial ist eines davon aktive Metalle(Zink, Magnesium, Aluminium und deren Legierungen) – er übernimmt am meisten elektrochemische Korrosion, Einsturz und Erhalt der Hauptstruktur. Eine Magnesiumanode schützt beispielsweise 8 km Pipeline.

Rustam Abdyuzhanov, speziell für rmnt.ru