Sposoby ochrony metali przed korozją

Sposoby ochrony metali przed korozją

Natalia Gołębiowska kl. 2d

Start

spis treści

Zmiana składu chemicznegoobróbka cieplno-chemiczna platerowanie

obróbka cieplnaprzesycanie wyżarzanie ujednorodniające wyżarzanie odprężające

nanoszenie na powierzchnię powłok ochronnychpowłoki metalowe powłoki niemetaliczne wytwarzane metodami inżynierii

ochrona:katodowa anodowa protektorowa dodawanie inhibitorów pasywacja

poprawa czystości atmosferykorozja atmosferyczna korozja gazowa (chemiczna)

źródła

1.

zmiana składu chemicznego

objętościowo w procesie wytwarzania lub powierzchniowo przez obróbkę cieplno-chemiczną lub platerowanie

Zmiana składu chemicznego

1.

Obróbka cieplno-chemiczna

Jest to połączenie zabiegów cieplnych z celową zmianą składu chemicznego. Dokonuje się tego przez działanie na powierzchnię elementu chemicznie aktywnego ośrodka w wysokiej temeraturze i przez dyfuzję. Zachodzą w tedy następujące procesy: reakcje chemiczne w ośrodku, absorbacja aktywnych atomów na powierzchni oraz dyfuzja zaabsorbowanych atomów w głąb metalu.

2.

Platerowanie

Jest to pokrywanie metalu, zw. podłożem, cienką warstwą innego metalu, zw. platerem. Najczęściej platerowania dokonuje się przez nawalcowywanie folii metal. na powierzchnię pokrywanego przedmiotu metal. Możliwe jest też zastosowanie metody wybuchowej.

Platerowanie wybuchowe

2.

obróbka cieplna

prowadząca do jednofazowej struktury - przesycanie, a także do ujednorodnienia składu chemicznego - wyżarzanie ujednorodniające, wyżarzanie odprężające

obróbka cieplna

1.

Przesycanie

Polega na szybkim ochłodzeniu elementu w celu uzyskania przesyconego roztworu stałego.

2.

Wyżarzanie ujednorodniające

Linia solidus

na wykresie równowagi fazowej roztworu lub stopu linia lub powierzchnia przedstawiająca zbiór wartości temperatur początku topnienia fazy stałej lub końca krzepnięcia fazy ciekłej. Oddziela ona obszar, w którym nastąpiła całkowita krystalizacja, od obszaru zawierającego jeszcze fazę ciekłą.

Polega na nagrzaniu do temperatury zbliżonej do linii solidus, długotrwałym wygrzewaniu w tej temperaturze, aż do zajścia dyfuzyjnego i wyrównania składu chemicznego, oraz ochłodzeniu.

3.

Wyażarzanie odprężające

korozja naprężeniowa

Polega na nagrzaniu wyrobów do temperatury zwykle poniżej 650°C, wygrzaniu w tej temperaturze i następnym ostudzeniu. Jest zalecane przy korozji naprężeniowej.

jest spowodowana jednoczesnym działaniem na metal ośrodka korozyjnego i naprężeń rozciągających. Jej efektem jest powstawanie pęknięć korozyjnych.

3.

nanoszenie na powierzchnię powłok ochronnych

metalowych lub niemetalicznych, a także takich, które wytwarzane są metodami inżynierii

nanoszenie na powierzchnię powłok ochronnych

1.

Powłoki metalowe

a. miedź - miedziowanie można wykonać na dwa sposoby: elektrolitycznie - stosuje się tu kąpiele siarczanowe i cyjankowe oraz metodą bezprądową - przez zanurzenie metalu o niższym potencjale elektrochemicznym w roztworze soli miedzi(II). b. cynk - cynkowanie otrzymuje się metodą ogniową - przez zanurzenie chronionego metalu lub wyrobu w kąpieli stopionego cynku oraz metodą galwaniczną - w procesie elektrolizy.

2.

Powłoki niemetaliczne

Zadaniem powłok niemetalicznych jest izolowanie powierzchni metali od dostępu tlenu i wilgoci. Są nimi farby olejne, lakiery, emalie, tworzywa sztuczne, smary, bituminy. Skuteczną, lecz drogą metodą jest pokrywanie wyrobów metalowych cienką warstwą tlenku - oksydowanie.

3.

Wytwarzane metodami inżynierii

Jedną z takich metod jest natrysk plazmowy. Polega on na pokrywaniu powierzchni metalami, stopami lub materiałami niemetalicznymi za pomocą pistoletów plazmowych.

Cynkowanie

malowanie farbą antykorozyjną

rury poddane oksydowaniu

emaliowane garnki

miedziowanie

4.

ochrona:

katodowa, anodowa, protektorowa i wprowadzanie do ośrodka korozyjnego inhibitorów, a także pasywacja

Ochrona:

Polega na połączeniu chronionego metalu z dodatnim biegunem zewnętrznego źródła prądu, co powoduje polaryzację anodową i przejście metalu w stan pasywny.

Anodowa

2.

Polega ona na nadaniu metalowi chronionemu potencjału bardziej ujemnego od potencjału korozyjnego, co eliminuje działanie mikroogniw lokalnych.

1.

Katodowa

Niewielkie ilości substancji silnie adsorbujących się na powierzchni metalu i blokujących dostęp jonów wodorowych opóźniają znacznie procesy korozyjne.

Dodawanie inhibitorów

4.

Jest to odmiana ochrony katodowej; polega na dołączeniu do masy metalu chronionego płyty metalu o niższym potencjale korozyjnym (mniej szlachetnego). Protektor stanowi anodę zwartego ogniwa i sam zużywa się, przechodząc do roztworu. Elementy ochronne muszą być co pewien czas wymieniane.

Protektorowa

3.

inhibitor

substancja, która dodana w niewielkiej ilości do układu reagującego powoduje zmniejszenie szybkości lub niekiedy całkowite zatrzymanie reakcji chemicznej.

Jest to proces chem. lub elektrochem. powodujący zwiększenie odporności korozyjnej metalu w wyniku wytworzenia na jego powierzchni bardzo cienkiej, szczelnej i dobrze związanej z podłożem warstewki tlenków lub soli. Wytworzenie tej warstewki powoduje zmianę potencjału elektr. metalu; pasywacja niektórych metali, np. chromu, niklu, aluminium, zachodzi samorzutnie (samopasywacja) pod działaniem tlenu zawartego w powietrzu, zwykle jednak pasywację przeprowadza się w kąpielach utleniających (oksydowanie); wprowadzenie do stopu określonej ilości metalu samopasywującego się zwiększa zdolność stopu do pasywacji, dlatego np. stosuje się chrom i nikiel jako dodatki do stali nierdzewnych.

5.

Pasywacja

5.

poprawa czystości atmosfery

a w przypadku korozji gazowej stosowanie atmosfery ochronnej lub próżni

poprawa czystości atmosfery

Większość zanieczyszczeń występujących w atmosferze przyśpiesza korozję. Zanieczyszczeniami są: - cząstki stałe, np. kurz, piasek, pył węglowy, sadza, związki chemiczne w postaci cząstek rozpylonych w powietrzu np. siarczan amonu, itp.; - cząstki ciekłe, np. mgła, para wodna nasycona gazami lub związkami chemicznymi; - gazy, np. dwutlenek węgla, dwutlenek siarki, siarkowodór, chlorowodór, amoniak, tlenki azotu itp. Cząstki stałe, osiadając na konstrukcjach, mogą powodować mechaniczne niszczenie warstwy ochronnej lub stanowią ośrodki kondensacji wilgoci. Zanieczyszczenia ciekłe oraz gazy rozpuszczone w warstewce wody pokrywającej powierzchnię metalu, zwiększają stężenie i agresywność elektrolitu. Za najbardziej szkodliwe zanieczyszczenia, w aspekcie zagrożenia korozją, uważane są: dwutlenek siarki pochodzący ze spalin oraz siarczan amonu.

1.

Korozja atmosferyczna

Jest to korozja zachodząca bez przepływu prądu. Może przebiegać w temperaturach podwyższonych lub obniżonych na skutek działania na powierzchnię tlemu lub siarki nawet wówczas, gdy atmosfera nie zawiera wilgoci lub w ośrodkach ciekłych nie przewodzących elektryczności. W wyniku zachodzących reakcji chemicznych na powierzchni powstają związki, którymi najczęściej są tlenki i siarczki.

Korozja gazowa (chemiczna)

2.

ŹRÓDŁA

Karol Przybyłowicz, Metaloznawstwo., Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1992, 2007 https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/platerowanie;3958004 https://www.explomet.pl/technologia/ https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/solidus;3977455 https://www.an-kom.pl/userfiles/file/pokrycie_antykorozyjne/an-kom_-_powloki_ochronne_matali.pdf http://www.lekcja.eduseek.interklasa.pl/~lekcja06/lekcjaz https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/inhibitor;3914750 https://encyklopedia.pwn.pl/haslo/pasywacja;3954910 http://www.bc.pollub.pl/Content/254/korozja.pdf

ŹRÓDŁA filmów

https://www.youtube.com/watch?v=E2HrnfjWE0Ihttps://www.youtube.com/watch?v=i-VcyOkOmbc

ŹRÓDŁA obrazów

http://www.termagalvanic.pl/copper-platinghttps://emaliasilesia.pl/garnki-emaliowane-nowoczesnej-kuchni-mozna-uzywac-plycie-indukcyjnejgarnki-emaliowane-w-nowoczesnej-kuchni-czy-mozna-uzywac-ich-na-plycie-indukcyjnej/ https://www.metalantek.pl/us%C5%82ugi1/index https://www.noxan.pl/sklep/elastomery-akryle-c5i-c5m/203-elastyczna-farba-antykorozyjna-elastometal.html