Що таке корозія металів і як з нею боротися?

Метал — один з найміцніших і найнадійніших матеріалів у будівництві та промисловості. Саме тому металопрокат використовується в несучих конструкціях, інженерних мережах, виробничому обладнанні та інфраструктурних об'єктах. Однак навіть найміцніші сплави не є абсолютно стійкими до впливу навколишнього середовища. Згодом метал починає втрачати свої властивості і причиною цього стає корозія.

Корозійні процеси щорічно призводять до значних економічних втрат: знижується несуча здатність конструкцій, виникають аварійні ситуації, збільшуються витрати на ремонт і обслуговування.

Розуміння природи корозії та грамотний вибір методів захисту дають змогу не просто продовжити термін служби металопрокату, а забезпечити надійність об'єкта на десятиліття вперед.

Давайте ближче познайомимося з головним ворогом металу — корозією, розберемося в причинах її виникнення, видах та методах боротьби з нею.

Що таке корозія

Корозія — це мимовільне руйнування металів і сплавів внаслідок хімічної чи електрохімічної взаємодії з довкіллям. Найчастіше йдеться про взаємодію з вологою, киснем, солями та промисловими газами.

Найвідоміший приклад — іржавіння сталі. Залізо вступає в реакцію з киснем та водою, утворюючи оксиди та гідроксиди заліза. На відміну від щільної захисної плівки на нержавіючих сталях чи алюмінію, іржа має пухку структуру і не захищає поверхню, а навпаки — прискорює подальшу руйнацію.

Корозія призводить до зниження міцності, появи тріщин, витоків у трубопроводах, руйнування несучих конструкцій.

Види корозії в залежності від факторів впливу

Хімічна корозія

Виникає за прямої взаємодії металу з газами або рідинами без участі електричного струму. Найчастіше спостерігається при підвищених температурах, наприклад, у печах, котлах, димарях.

Електрохімічна корозія

Найпоширеніший тип. Відбувається при контакті металу з електролітом (вода із розчиненими солями). На поверхні утворюються анодні та катодні ділянки, виникає мікрострум, і метал починає руйнуватися. Саме так розвивається корозія в умовах підвищеної вологості та у ґрунті.

Атмосферна корозія

Окремий випадок електрохімічної корозії. Виникає під дією вологи, кисню та забруднень повітря. Особливо активно протікає у промислових зонах та прибережних районах.

Біокорозія

Пов'язана з діяльністю мікроорганізмів, які змінюють хімічне середовище та прискорюють руйнування металу.

Ступені корозії

Ступінь корозії оцінюється за глибиною ураження та втратою маси металу:

• Поверхнева — незначна зміна зовнішнього шару без істотної втрати міцності
• Рівномірна — поступове зменшення товщини по всій поверхні
• Місцева (виразкова, точкова) — утворення заглиблень і раковин, найбільш небезпечний тип, оскільки може призвести до швидкого руйнування
• Наскрізна — утворення отворів та тріщин

Методи захисту від корозії

Легування

Додавання до складу сталі хрому (якщо у складі не менш ніж 10,5% хрому, то це вже нержавійка), нікелю, молібдену та інших елементів підвищують її стійкість до агресивного середовища. Легуючі елементи формують стійкішу структуру, а у випадку з нержавіючою сталлю — захисну оксидну плівку, яка захищає метал від подальшого руйнування.

Цинкування

Один із найпопулярніших способів захисту сталі. Цинк виконує подвійну функцію: створює фізичний бар'єр і є «жертвовим» анодом. Навіть при пошкодженні покриття цинк окислюватиметься першим, захищаючи сталь. Розрізняють гаряче та гальванічне цинкування.

Захисні покриття

До них відносяться лакофарбові матеріали, полімерні покриття, порошкове фарбування, емалі. Вони ізолюють метал від вологи та кисню. Такий спосіб часто використовується для фасадних та покрівельних матеріалів, огорож, металоконструкцій.

Інгібітори корозії

Спеціальні хімічні речовини, що уповільнюють руйнування. Використовуються в системах опалення, охолодження та замкнутих контурах.

Окалина та патина — не корозія

Часто корозію плутають із такими явищами, як окалина та патина, але це різні процеси.

Окалина утворюється при нагріванні металу до високих температур, наприклад, при прокатці або зварюванні. Це шар оксидів, що виникає внаслідок взаємодії металу з киснем при нагріванні. І це абсолютно нормальний процес при виробництві, наприклад, листового металопрокату горячекатанним способом.

Патина — це природна захисна плівка, яка формується на поверхні деяких металів під впливом довкілля. Наприклад, на міді вона має характерний зелений відтінок. При цьому патина, на відміну від корозії, може виконувати захисну функцію, уповільнюючи подальше окиснення. Саме тому мідні покрівлі та фасади служать десятиліттями.

Таким чином, окалина найчастіше є технологічним побічним продуктом, а патина — природним шаром, що стабілізує.

Тож, корозія — неминучий природний процес для багатьох металів, але його можна суттєво уповільнити. Грамотний вибір якісного металопрокату з інтернет-магазину АВ метал груп, застосування легованих та нержавіючих сталей, цинкування, якісні захисні покриття та сучасні методи електрохімічного захисту дозволяють збільшити термін служби конструкцій у кілька разів.

При виборі металопрокату важливо враховувати умови експлуатації: вологість, температуру, хімічну активність середовища. Консультація з фахівцями та правильний вибір способу захисту — запорука довговічності та надійності металевих виробів.