Какие металлы более восприимчивы к ржавчине, и как их правильно защищать?

26 April
312 full reads
1,5 min.
388 story viewsUnique page visitors
312 read the story to the endThat's 80% of the total page views
1,5 minute — average reading time

С момента основания корпоративных блогов Zinker в них вышло более двадцати материалов. Вы почерпнули много полезного, узнали о том, как человечество боролось с коррозией на протяжении своей долгой и славной истории, научились выбирать защитные составы и разбираться, что нужно и чего не нужно делать, чтобы защитить металл от ржавчины. Пришло время очистить сознание и выйти на новый уровень. Сегодня в тексте будет много химии, немного физики и щепотка материаловедения – ведь мы расскажем вам о том, какие металлы более, а какие менее устойчивы к коррозии, и от чего зависит этот показатель.

Для начала – яснее очертим предмет разговора. Те, кто внимательно читал наш блог, уже знают, что коррозия по природе своей бывает весьма разнообразной. Но конкретно в данном случае нас интересует одна, самая разрушительная и часто встречающаяся ее разновидность: электрохимическая. Она возникает, когда металл взаимодействует с электролитом. Под последним может пониматься абсолютно любая среда, способная так или иначе проводить электрический ток – растворы щелочей и кислот, обыкновенная не дистиллированная вода и даже атмосферный воздух.

С научной точки зрения возникновения электрохимической коррозии обусловлено тягой практически всех металлов к растворению. При ее воздействии на поверхности металла образуется множество так называемых микрогальванических – иными словами, токопроводящих – элементов. Если Мы говорим о «чисто» металле, то он становится анодом, а функции катода берут на себя микроскопические загрязнения, примеси и так далее. Атомарная структура металла начинает разрушаться, и на его поверхность выделяются продукты коррозии – те самые неопрятного вида бурые пятнышки, корочки и потеки, которые нередко можно увидеть на старых трубах и других металлических изделиях. Говоря об электрохимической коррозии, важно помнить, что:

- Нас всех спасет химия. Если вы заранее знаете, что металлическому изделию предстоит работать в потенциально электрохимически-агрессивной среде (к примеру, подбираете водопроводную трубу или опору для забора на даче), перед тем, как отправляться в магазин или на рынок, проштудируйте такую штуку, как электрохимический ряд активности металлов. Все заучивать не надо. Достаточно запомнить, что все существующие в природе металлы делятся на четыре категории. А именно:

1. Металлы повышенной активности. В электрохимическом ряду они стоят слева. К ним относятся все металлы от щелочных до кадмия.

2. Средней активности – от кадмия до водорода.

3. Малой активности – висмут, сурьма, медь, серебро, ртуть, родий.

4. Благородные металлы – золото, платина, иридий и палладий.

Нас с вами, понятное дело, интересуют далеко не все из этих категорий – например, кадмий ни в строительстве, ни в быту не используется, да и делать водопроводные трубы или стойки для заборов из золота и платины вышло бы слишком накладно. Здесь главное запомнить принцип: чем левее находится металл в электрохимическом ряду, тем проще и быстрее он окисляется и разрушается под воздействием коррозии. Соответственно, от этого и нужно плясать: обстоятельно сформулировать ваши запросы, найти в интернете табличку и посмотреть, какой металл где стоит. К примеру, алюминий значится левее железа – значит, он будет ржаветь быстрее. В то же время железо само стоит левее никеля, а никель – левее свинца и так далее.

- Если изделие предполагается использовать в агрессивной среде, лучше отдавать предпочтение легированным металлам. Легирование, если вдруг кто не знает – это технологический процесс, во время которого в один металл (менее стойкий к коррозии) добавляется примесь другого металла (более стойкого). Легирующих элементов существует огромное множество, но при их выборе нужно, опять же, крепко держать в уме электрохимический ряд активности металлов. К примеру, металл, легированный хромом, будет в большей степени подвержен коррозии, чем металл, легированный медью. А металл, легированный золотом (хоть это и встречается крайне редко) – более устойчивым, чем металл, легированный никелем.

- Не нужно смешивать несмешиваемое. Мы как-то об этом уже говорили, но все же напомним еще раз и поподробнее. Если некое изделие предусматривает непосредственный контакт двух металлов, к выбору этих металлов следует относиться с особенной осторожностью. Расположенные вплотную друг к другу металлы образуют гальваническую пару – один из них берет на себя функции анода, другой – катода, и в итоге запускается процесс электрохимической коррозии. При этом существует важная закономерность: быстрее разрушается тот металл, который является более активным и стоит левее в электрохимическом ряду. При контакте алюминия и меди быстрее будет разрушаться алюминий, при контакте цинка и свинца – цинк и так далее. Существуют специальные таблицы допустимых контактов, где все возможные сочетания металлов разбиты на три категории: «допустимые», «относительно допустимые» и «недопустимые». Если без контакта металлов не обойтись и развести их (к примеру, при помощи изолирующей прокладки) никак нельзя – обязательно воспользуйтесь этой таблицей, чтобы не наломать дров.

- Наконец, существенную роль играет дополнительная защита металла. Этот вопрос мы тоже уже разбирали подробно и не один раз, но все же напомним: защита, как и сами металлы, бывает очень и очень разной. Простейший вариант – специальные краски, эмали и лаки — это быстро и дешево. А еще недолговечно и ненадежно: скорей всего через несколько лет покрытие осыпется деформируется из-за механического воздействия. Наиболее продвинутый вариант – электрохимическая защита. Ее можно добиться, к примеру, с помощью составов класса Zinker. В данном случае цинк, составляющий 96 % в сухой плёнке протекторного состава, принимает на себя основной удар и вступает в электрохимическую реакцию с агрессивной средой – то есть, растворяется именно цинк, а не металл-основа. Поэтому, выбирая защитный состав, следует отдавать предпочтение именно таким составам.

Подведем итог:

Выбирая металл, ориентируйтесь первым делом на два фактора: особенности среды, в которой он будет функционировать, и его собственные особенности. Программа минимум – выучить назубок электрохимический ряд и эту статью. Если же вы себе не доверяете, подбор лучше переадресовать компетентным специалистам.