Гниет ли металл под водой

Морская коррозия

Морская вода является хорошо аэрированным (4-10 мг/л О2) нейтральным (рН = 7,3-8,6) электролитом с высокой электропроводностью (γ=0,5-6,7 См/м), обусловленной наличием солей от 2 (воды заливов, моря в местах впадения рек) до 40%. Средняя соленость открытых морей и океанов составляет 35%.

Солевой состав морской воды включает в себя в основном хлориды и сульфаты натрия, магния, кальция и калия. Благодаря большому содержанию хлоридов морская вода характеризуется высокой способностью к депассивации металлов. Морская коррозия металлов протекает по электрохимическому механизму преимущественно с кислородной деполяризацией и смешанным диффузионно-кинетическим катодным контролем.

Для разрушения металлов в морской воде характерно наряду с общей равномерной коррозией наличие разрушений в виде язв и питтинга. Средняя скорость коррозии стали в морской воде, рассчитанная по потере массы, составляет от 0,05 до 0,20 мм/год, а язвенной коррозии — до 1 мм/год. Холодное цинкование в среднем имеет скорость коррозии около 0,02 мм/год

На скорость коррозии металлов в морской воде оказывает влияние ряд факторов. Общая соленость морской воды не сильно влияет на интенсивность коррозионного процесса, в то время как некоторые отклонения от обычного состава, например, наличие сероводорода или различных загрязнений могут в несколько раз увеличить скорость коррозии.

Так, исследования коррозии корпусных конструкций в акваториях базирования кораблей ВМФ в Индии показали скорости коррозии углеродистых и низколегированных сталей в 8-10 раз большие по сравнению со средними значениями скорости коррозии стали в морской воде.

Движение морской воды увеличивает скорость доставки кислорода к катодным участкам поверхности металла, а отсюда и скорость коррозии большинства металлов. В то же время для коррозионностойких сталей увеличение диффузии кислорода приводит к усилению пассивации поверхности и защите от питтинга.

При еще более значительных скоростях движения как морской, так и пресной воды могут появиться коррозионно-эрозионные разрушения, когда электрохимическая коррозия сильно ускоряется вследствие разрушения потоком воды защитной пленки на металле (пленки пассивности или продуктов коррозии). К таким разрушениям особенно склонны цинк, алюминий, медь и медные сплавы.

При очень быстром движении воды наблюдается коррозионная кавитация, когда наряду с коррозионным процессом происходит механическое разрушение металла ударным воздействием воды при смыкании вакуумно-паровых пузырьков. Скорости коррозионной кавитации могут достигать десятков миллиметров в год.

Температура воды двояко влияет на скорость коррозии: с одной стороны, повышение температуры ускоряет диффузию кислорода и реакции на анодных и катодных участках, а, с другой стороны, уменьшает растворимость кислорода, а отсюда и скорость коррозии.

Поэтому зависимость скорости коррозии от температуры воды имеет вид кривой с максимумом, соответствующим различным температурам при различных условиях (тип сплава, состав воды, возможности сохранения кислорода в закрытых системах и т.п.).

Металлический контакт разнородных металлов в морской воде приводит к усилению коррозии более электроотрицательного металла и снижению (или подавлению) коррозии более положительного металла. Заключение о коррозионном поведении контакта различных металлов можно сделать на основании сопоставления их стационарных потенциалов в данной среде. При неправильном выборе контактирующих металлов и отсутствии средств защиты возникает опасность весьма значительных коррозионных повреждений.

На интенсивность коррозии металлов в морской воде может оказать влияние обрастание поверхности морскими организмами (биокоррозия). На коррозию углеродистых и низколегированных сталей обрастание не оказывает особо заметного влияния, причем коррозия может при этом как усиливаться (при наличии сульфатредуцирующих бактерий, возникновении пар дифференциальной аэрации), так и уменьшаться (вследствие снижения содержания кислорода и кроющего действия обрастателей).

Влияние обрастания на коррозию нержавеющих сталей, алюминиевых и медных сплавов также неоднозначно, но в целом преобладает отрицательное влияние. Объясняется это тем, что эти материалы склонны к щелевой коррозии в зазорах, образуемых обрастателями, и к усилению коррозии при нарушениях сплошности пассивной пленки в связи с уменьшением содержания кислорода.

Резкое усиление коррозии металлоконструкций в морской воде, иногда в десятки раз, может иметь место в зоне действия блуждающих токов или токов утечки, когда поверхность металла подвергается сильной анодной поляризации под действием стекающего тока.

Источник

Процесс гниения металла,вопрос.

#1 Гость_Asturn_*

Кто нибудь может мне на обычном языке обьяснить процесс гниения металлов?Пример:гниёт когда металл скородировал и остаётся влажным.Перестаёт корродировать если уже есть ржавчина,но она высушена например феном или на солнце.Вощем хочется узнать как остановить процесс гниения.

#2 vagram

Коррозию металла не остановишь это как рак даст метастазы,что конкретно гниет?

#3 Вехомечтатель

Кто нибудь может мне на обычном языке обьяснить процесс гниения металлов?Пример:гниёт когда металл скородировал и остаётся влажным.Перестаёт корродировать если уже есть ржавчина,но она высушена например феном или на солнце.Вощем хочется узнать как остановить процесс гниения.

Всё просто. Окисление металла (ржавление) происходит ТОЛЬКО при взаимодействии с кислородом (из воздуха или воды). Исключив этот фактор коррозия прекратится.

То есть, например, погрузив ржавую деталь в масло, будет исключен процесс взаимодействия с кислородом.

#4 Гость_Липецкий_*

Наверное никак если дело касается жестянки авто.Пишут что это начинается на молекулярном уровне.Приостановить можно.Была у меня Волга 10-ка,загнили задние крылья,так что я с ними ток не делал и чем только не мазал всё бесполезно.Год хватало а потом опять лезли жучки и причём как раковая опухоль увеличивалась.Дошло до сквозных дыр которые латал шпаклёвкой с наполнителем.Всё равно закончилось бы заменой крыльев но не успел,разбил в смятку.

#5 Вехомечтатель

Реакция взаимодействия железа с хлором — не в счет

#6 divinus

процесс гниения есть процесс окисления металла, а окисление металла это потеря металлом электронов.

т.е. для того чтобы окислиться железо должно вступить в реакцию с каким либо веществом которому электронов не хватает (а у железа избыток имеется)

самый простой окислитель это кислород, так что на земле будет гнить все и всегда другое дело что кислород окисляет очень медленно сам по себе и на это можно забить.

другое дело окисление солями и прочими кошерными веществами (серной кислотой например), тут все проходит быстрее и последствия более страшные. плюс ко всему в случае с солями и кислотами процесс идет намного быстрее в присутствии воды, так как вода растворяя соли распределяет их по поверхности и при этом держит максимально близко, что как нельзя лучше благоприятствует реакции

есть еще окисление в присутствии гальванической пары, это когда 2 металла прикасаются и у одного явная нехватка электронов а у другого их избыток, так происходит например при контакте алюминия и железа железо восстанавливает алюминий и соотв теряет электроны (окисляется).

как общие советы, держать все в чистоте и в проветриваемом помещении ну и обработка всякими нейтральными веществами хорошо помогает например почему цинком покрывают у цинка электронов свободных еще больше чем у железа и соотв если что-то пытается восстановиться при помощи оцинкованной рамы, цинк в первую очередь жертвует электронами и рама остается нетронутой.

за неакадемичность изложения просьба тапками не кидать

Источник

Считается, что алюминий не ржавеет. Но это неправда. Рассказываем, почему.

Есть мнение, что алюминий не ржавеет и не портится на воздухе. Это близко к правде, но не совсем. К атмосферным воздействиям алюминий действительно устойчивее, чем железо. Но и он может корродировать, теряя твердость и внешний вид.

В этой статье расскажем, почему ржавеет алюминий и какие меры принимаются на производстве, чтобы этого избежать.

Почему (не) ржавеет алюминий

Микроструктура алюминия устроена так, что он защищает от коррозии сам себя. Под воздействием контакта с воздухом свободные атомы алюминия на поверхности «цепляют» кислород и образуют пленку из оксида алюминия. Она и препятствует запуску коррозионных процессов.

Но оксидная пленка − это не танковая броня. Скорее это кожица, как у яблока. Пока плод спрятан внутри, ему ничего не грозит. Если надкусить яблоко и оставить на тарелке, повреждение быстро начнет темнеть − пойдут те самые окислительные процессы.

Примерно то же самое происходит с алюминием. Пока пленка сохраняет целостность, все в порядке. Но, если ее нарушить, алюминий тоже будет корродировать. Сильнее всего оксидной пленке вредят механические воздействия, кислотные и щелочные соединения в атмосфере.

Самые серьезные разрушители алюминия − фтор, калий и натрий. Они вступают в реакцию с кислородом, как бы вытягивая его из оксидной пленки. Устойчивость материала к коррозии падает. Также для алюминия вредны соединения брома и хлора, растворы извести, цемент. Активно разрушается оксидный слой под воздействием соленого морского воздуха в прибрежных регионах.

Так выглядит ржавчина на старых автомобильных дискахТем более, «идеальная» оксидная пленка образуется только в лабораторных условиях с чистым алюминием и беспримесным воздухом. В реальной промышленности обычно используются сплавы на основе алюминия. Да и воздух чаще всего содержит целый букет разнообразных соединений.

Те же автомобильные диски, как правило, делают из сплавов с участием кремния. Кремний делает материал более текучим − это важно при выплавке дисков. Плюс повышает износостойкость изделия.

Антикоррозионные свойства зависят от состава алюминиевого сплава.

Повышение антикоррозионных свойств алюминия

В промышленности для повышения антикоррозионных свойств алюминия применяют анодирование.

Этот метод решает сразу две проблемы:

• Во-первых, дополнительно защищает алюминий от коррозии.
• Во-вторых, надежно окрашивает материал в один из многочисленных вариантов расцветки.

При анодировании с поверхности удаляется естественная оксидная пленка и создается новая − значительно толще и прочнее. Естественный оксидный слой обычно не превышает 0,01 мкм. Анодирование позволяет создать защитное покрытие толщиной до 25 мкм. Это уже не яблочная кожура, а настоящая скорлупа ореха. Повредить ее значительно сложнее. Поэтому анодированный алюминий значительно долговечнее обычного.

Процесс анодирования алюминия

Есть несколько технологий анодирования. В цехах «Новаметалтрейд» используется следующий подход:

Обезжиривание. Прокат погружается в ванну с поверхностно-активным веществом, которое удаляет грязь и пятна масел. Этот этап нужен, чтобы качественно подготовить поверхность к следующему.

Травление. Подготовленный прокат погружается в ванну с щелочным раствором, который разрушает естественную оксидную пленку и верхний слой чистого металла.

Осветление. В результате травления на поверхности металла остается тонкий слой из окислов элементов, которые входят в состав щелочного раствора. На этой стадии поверхность проката очищается от тяжелых металлов и готовится непосредственно к анодированию.

Анодирование. Прокат помещается в проводящую среду, и производится анодная поляризация. В результате на поверхности вырастает прочная пористая пленка, которая обеспечивает материалу высокую коррозионную стойкость.

Абсорбционное окрашивание. Прокат помещается в среду, содержащую красящий пигмент. Пигмент проникает в образовавшиеся поры, придавая поверхности ровный однородный цвет.

Уплотнение. Это финальный технологический этап. Прокат погружается в кипящую воду и выдерживается там. Под таким воздействием поры надежно закупориваются. Теперь пигмент не вымывается с поверхности под воздействием внешних факторов, а материал надолго сохраняет свой внешний вид.

Источник

Коррозия дачного стального водопровода — способы уберечь металл от разрушения

Водопровод — это огромное достижение человечества. «Без воды и не туды не не сюды», как пел один известный персонаж из знаменитого советского фильма сталинской эпохи. И на своем участке всегда хочется сделать его хорошо — чтобы было и красиво, и ремонтировать было не нужно, причем желательно никогда. Какие же проблемы могут подстерегать обычную стальную трубу?

Конечно, основной риск заключается в коррозии. А вот какая эта самая коррозия бывает и как с ней бороться, давайте обсудим в этой заметке.

Главная проблема любого металлического сооружения в нашем мире — это коррозия. Она уничтожает тысячи тонн металла ежегодно, разрушает металлоконструкции, в том числе такие важные, как мосты и трубопроводы. Нужно понимать, что коррозии подвержен почти любой металл и вопрос в допустимой степени разрушения конструкции, а не в полном исключении коррозии. Полностью ее исключить практически невозможно, да часто и не нужно.

Итак, первое, что сразу нужно иметь ввиду касательно нашего обсуждаемого частного водопровода, это то, как мы его будем размещать. Если над поверхностью земли, например, надземно на опорах, то у нас наружная поверхность трубопровода будет подвергаться атмосферной коррозии, а если закопаем под землю, то подземной или, правильнее сказать, почвенной. Второй вид существенно опаснее. От атмосферной коррозии есть простой и эффективный метод защиты — лакокрасочное покрытие. А если еще наш трубопровод иногда и подкрашивать в процессе эксплуатации, то никакой коррозии можно не опасаться.

Если же труба подземная, то ситуация становится немного сложнее — почвенная коррозия развивается с большей скоростью, по электрохимическому механизму. Тут сразу можем дать совет — никакой нержавейки или оцинковки под землю. Они ржавеют. Условия их применения не подразумевают подземное использование. У нержавейки другой механизм предотвращения коррозии (очень подробно об этом написано здесь ), который не предусматривает подземное размещение. А оцинковка — это вообще очень ограниченный метод защиты, который не применим чаще, чем применим.

Таким образом, если у нас есть проблемы с наружной почвенной коррозией — есть два способа их снять. Первый и самый простой — покрасить специальной стойкой краской. Несколько лет пролежит. Хотя на магистральных трубопроводах не зря используют не краску, а полиэтиленовые покрытия. Второй способ — этоэлектрохимическая защита: с интервалом 20-50 метров рядом с трубой в землю закапываются болванки другого металла, обладающего протекторными свойствами по отношению к стали, например магний, цинк или алюминий. С защищаемой трубой обеспечивается прямое электрическое соединение, используя обычный кабель. Такие болванки будут разрушаться, защищая собой сталь. Но это есть смысл делать, если вы уже знаете, что у вас подземные трубы корродируют быстро. В многих грунтах средней полосы они и так будут разрушаться по 30-40 лет, а на Севере и того дольше. При температурах ниже ноля скорость коррозии резко уменьшается. И спрашивается, зачем копья ломать?

Теперь про внутреннюю коррозию. Подземные воды, в особенности из артезианских скважин, в целом содержат немного кислорода, поэтому особой опасности для металлических труб не представляют. Если вода хлорируется, то металл это переносит хуже, но тоже живет. А вот если эту воду предварительно греть, а уже потом направлять в металлическую трубу, тогда могут быть проблемы. Нагретая вода начинает выделять кислород, а дальше сами понимаете. Коррозия водопроводов горячей воды вообще является глобальной и сложной задачей, выходящей за рамки данной заметки. Обзор проблемы и методы ее решения можно прочитать здесь . А в рамках нашего небольшого обзора стоит только сказать, что для частных домов проще следовать простому правилу — никаких металлических труб для нагретой горячей воды. И точка.

Что еще делать категорически нельзя? Ну, например, подключать водопровод в качестве заземления. Блуждающие токи очень быстро разрушают любой металл, поэтому крайне нежелательно делать заземлением любую полезную конструкцию в доме. Но это уже тема отдельной большой заметки.

Источник