Мы привыкли считать металл самым прочным и крепким материалом, но, увы, даже он имеет слабое место, и имя ему – коррозия. Самый простой способ защититься от нее – это покрыть металл лакокрасочным слоем. А что, если ржавчина уже нанесла удар по металлу? Тогда перед покраской придется уделить внимание должной подготовке металла к окрашиванию и удалению с его поверхности следов коррозии.
Технология состоит из двух стадий – подготовка и нанесение лакокрасочного материала. Качество проведения данных работ напрямую влияет на последующий эксплуатационный срок. Именно поэтому очистка металла от коррозии и грязи является значимым пунктом для сохранения долговечности металлоконструкции. Рассмотрим наиболее действенные способы снятия ржавчины с металла перед покраской.
Как проявляет себя коррозия?
Ученые выяснили, что около 10% металлопродукций в день «умирает» от коррозии. С этой цифрой можно поспорить, но если вы посмотрите вокруг, то без труда сможете обнаружить пятна ржавчины на смесителе, заборе, автомобиле и прочих предметах. Если не предпринять никаких действий, то коррозия быстро разрушит металл. И если ржавый поменять не проблема, то коррозия на промышленном оборудовании и ответственных конструкциях может привести к непоправимым результатам.
Больше всего от ржавчины страдают поверхности, которые часто контактируют с жидкостью или находятся под воздействием высоких температур. Иногда ржавчина развивается даже под лакокрасочным покрытием в результате его невидимого человеку повреждению, но, как правило, очаги коррозии хорошо видны и представляют собой отдельные точки и пятна бурого цвета. Специфическую окраску дают оксиды железа. Специалисты выделяют такие степени поражения металла ржавчиной:
Как же защитить металл от коррозии? Просто надо качественно наносить краску, лак или другое защитное покрытие, периодически обновлять его. Многие совершают ошибку, нанося краску поверх очага коррозии и надеясь, что пораженный участок не разрастется. Адгезия краски к рыхлой ржавой поверхности низкая, так что краска в ближайшее время растрескивается и сделает металлическую конструкцию уязвимой. Именно поэтому перед покраской стоит удалить все следы коррозии, а вместе с ними – все типы грызи и . Старое покрытие не может быть качественной основой для нового, потому от него следует незамедлительно избавиться.
Как можно снять коррозию с металла?
Человечество придумало множество способов, чтобы снять следы ржавчины с металлической поверхности. К профессиональным методам относят:
- механический;
- химический;
- термический.
Кроме того, существует ряд домашних методов, базирующихся на химических реакциях и механическом удалении повреждения.
Средство выбирают на основе того, какого масштаба достигла коррозия и какие повреждения она нанесла. Если ржавчина только-только «напала» на изделие, то, возможно, получится справиться своими силами, с применением подручных средств. При больших масштабах и для получения более эффективного результата лучше прибегнуть к использованию профессиональных средств и не пытаться сражаться с ржавчиной в домашних условиях, чтобы избежать рисков разложения.
Механическая чистка
Механический способ считается трудоемким, но дает прекрасные результаты. Очистка происходит ручным или механизированным инструментом. В ход идет наждачная бумага, щетки с проволокой, шлифовальные машинки, а также абразивные составы на основе песка, или песка с водой. В итоге удается добиться шероховатой поверхности, которая отличается высокой адгезией к краске.
Для механической очистки используются следующие средства:
- п
роволочные щетки
. Это специальные инструменты с довольно жестким основанием. С помощью человеческой силы, под давлением они влияют на стальной продукт, как бы соскабливая с него следы разложения. В основном, к нему прибегают для устранения мелких очагов коррозии, а также для зачистки при первичной отделке. Способ не позволяет добиться высокого качества очищения, поскольку щетки вовсе не снимают окалину. К тому же, в процессе образуется большое количество пыли;
- шлифовальные диски
. Это куда более эффективный способ, который позволяет снять весь ржавый налет. Метод подходит при наличии небольших дефектов, используется во время восстановительных работ. Если есть рыхлые слои, то их лучше убрать вручную, и только потом браться за шлифовальные диски. Приличных результатов получится добиться, если использовать высококачественные круги для шлифовки. Правда, этот способ отличается и некоторыми недостатками. Потребуются недешевые расходники и определенные навыки работы с инструментом;
- в пескоструйной установке проводится обработка поврежденной поверхности песком или другим абразивом, который под большим напором воздуха поступает через трубку наружу, воздействует на поверхность, полностью очищая ее отслоя ржавчины и грязи, даже в самых труднодоступных местах. Преимущество состоит в том, что для пескоструя берутся как речные, так и строительные (размер и форма частиц в зависимости от технологии и установки могут отличаться), более того – они могут легко использоваться повторно. Правда, при вторичном использовании того же песка эффективность обработки снижается, а количество пыли повышается.
- г идроабразивное зачищение (водопескоструй) использует похожий принцип, но очистка в данном случае происходит под мощной струей воды и песка. Обработка может происходить при разном давлении. Сверхвысокое давление (более 1700 атм) используется, когда надо полностью удалить все следы сильно въевшейся ржавчины. При высоком давлении (700-1700 атм) хорошо удаляется бОльшая часть ржавчины и краски, могут оставаться незначительные следы, которые при более длительной обработке также уходят. Очистка при давлении 350-700 атм позволяет избавиться от старого слоя краски, загрязнений и части ржавчины, но магнетиты все равно останутся на поверхности. Обработку при давлении до 350 атм используют, в основном, для предварительной очистки поверхности, удалении грязи, шелушащейся краски. Очистка при давлении 6-8 атм позволяет наиболее экономично расходовать абразив, снижает уровень образования пыли, но после очистки может возникнуть вторичная ржавчина. Гидроабразивная очистка считается сложной, подобную установку нелегко соорудить, а работать с ней должны только профессиональные, опытные специалисты.
После механической обработке на поверхность металла наносится преобразователь ржавчины. Когда он высыхает, оценивают результат. Если ржавчина все еще есть, то проводят повторную обработку. Все работы выполняют в средствах индивидуальной защиты: спецодежда, очки, респиратор.
Химическая зачистка
Травление растворами – один из наилучших вариантов, поскольку ржавчина расщепляется под воздействием химически активных веществ. Составы наносятся при помощи . Их условно можно поделить на две категории:
- с мываемые вещества работают эффективно, их необходимо смывать водой после реакции, а при воздействии на поверхность воды появятся новые очаги ржавчины. Поэтому после промывания средством элемент необходимо хорошенько просушить и покрыть антикоррозийным слоем;
- н есмываемые , так называемые грунт-преобразователи. Продукт реакции средства и ржавчины сложно назвать полноценным грунтом, однако его не надо смывать водой, а это большой плюс.
Химический способ позволяет снять не только ржавчину, но и загрязнения разного рода. Для этого используются различные смывки и растворители:
- хорошим средством снятия ржавого налета является 5% водный раствор серной или соляной кислоты . Но к ним в обязательном порядке добавляется ингибитор, способный замедлить реакцию. Важно понимать, что категорически не рекомендуется использовать кислоты без него, поскольку это может повредить не только сталь, но и негативно повлиять на человеческий организм. К соляной кислоте добавляют уротропин, к ортофосфорной – винную кислоту или бутиловый спирт;
- сильно пораженные поверхности обрабатываются смесью молочной кислоты и вазелинового масла. Под влиянием кислоты ржавчина превращается в лактат железа, который как соль легко растворяется вазелиновым маслом. По окончании работ деталь протирается ветошью.
Еще более эффективной очистки можно добиться при помощи электрохимического способа
, но потребуется сложное промышленное оборудование и специальные условия.
Термическая обработка
Данный метод предполагает воздействие на ржавые образования экстремальных температур. Для этого используется кислородно-ацетиленовая горелка , которая сильным пламенем устраняет практически всю прокатную окалину, но не всю ржавчину. Именно поэтому сегодня способ используется очень редко.
Иногда используется очистка острым паром
, который подается под давлением 100-120 атм. Вариант не подходит для снятия ржавчины, а вот с загрязнениями справляется отлично, а поверхность металла высыхает намного быстрее, чем при обработке водой, что снижает риск образования вторичной ржавчины.
Как убрать ржавчину в домашних условиях?
Если коррозия еще не вгрызлась в металл, а сама деталь или конструкция не выполняет никаких ответственных задач, то можно попробовать удалить ржавчину подручными средствами. Народная смекалка позволила разработать несколько интересных и действенных средств:
- белый уксус способен растворять ржавчину, для этого поврежденную деталь на несколько часов погружают в уксус, после чего рыхлую ржавчину счищают механическим способом. Если предмет большой, то уксус просто наливают на поверхность. Можно использовать алюминиевую фольгу, окунуть ее в уксус и применять вместо стольной щетки. Подойдет и обычный уксус, но время обработки увеличится до 24 часов. В некоторых рецептах белый уксус смешивают с солью (1 ст. ложка на 300 мл уксуса) и мукой , средством обрабатывают поврежденные участки, потом смывают;
- пищевую соду
можно разбавить водой до консистенции жидкой сметаны, чтобы состав можно было нанести на поверхность. Очистка проводится зубной щеткой, потом поверхность ополаскивается;
- можно тщательно посыпать поврежденную поверхностью солью , потом выдавить на нее сок лайма или лимона . Постарайтесь выдавить его как можно больше. Оставьте на 2-3 часа, а после этого очистите поверхность, для этого можно использовать щетку или кожуру лайма;
- лимонную кислоту можно залить теплой водой в емкости необходимого размера и поместить туда поврежденную деталь. Появление пузырей говорит о том, что процесс пошел. Оставьте предмет на 8-10 часов, потом промойте и высушите;
- картофель содержит щавелевую кислоту, которая может воздействовать на ржавчину. Способ подходит для очень небольших очагов, например, для только что образовавшейся ржавчине на ноже. Картофель разрезают пополам, посыпают солью и чистят ею нож. Можно приложить картофель к ржавому месту на 15-20 минут. Другая вариация способа предполагает предварительное натирание картофеля хозяйственным мылом , после этого картофель прикладывают к очагу на пару часов;
- можно использовать и саму щавелевую кислоту
, только не забудьте о защитной маске, перчатках и халате. Смешайте щавелевую кислоту с теплой водой из расчета 10 мл кислоты на 100 мл воды. В полученный раствор окуните пораженный ржавчиной предмет на 20 минут (заранее его не мешает помыть с моющим средством), потом почистите его с щеткой, промойте и высушите;
- рыбий жир может растворить ржавчину, если его нанести на повреждение и оставить на пару часов. Более того, это средство позволит создать защитную пленку на металле;
- можно добавить к 300 мл воды 50 г каустической соды , 50 г аммония , 250 г формалина (40%), разбавить средство в 1 л воды. В полученный раствор погрузить поврежденную деталь на 15-35 мин – срок зависит от степени поражения. Затем предмет промывают в горячей воде и вытирают насухо;
- дизельное топливо также может справиться с ржавчиной. Возьмите 1 л солярки, положите туда поржавевшие инструменты, оставьте на сутки, потом почистите их ершиком и протрите ветошью;
- есть даже способ, согласно которого ржавчину обрабатывают кетчупом, томатной пастой и даже Кока-Колой . Вопреки кажущейся нереальности этих методов, они работают;
- позволяет справиться с коррозией и средство «Альказельцер». Пару таблеток растворяют в тазу с водой, туда помещают поврежденные детали. Осталось вытереть и просушить их;
- специальные магазинные средства на основе фосфорной или щавелевой кислоты
очень эффективны, но работать с ними небезопасно, так что позаботьтесь о защите кожных покровов, глаз и дыхательных путей. На упаковке средства будет указана инструкция. Стоят такие вещества недешево. К самым популярным отнесем «Золушку», «Топперр» и «Фурман»;
- после зачистки поверхности щеткой можно нанести слой автоочистителя толщиной 3-4 мм и оставить на несколько минут, потом смыть и вытереть;
- наждачная бумага , стальная щетка-мочалка, шлифовальный станок – эти приспособления механической очистки могут использоваться в домашних условиях, правда, потребуют значительных усилий;
- преобразователь ржавчины в баллончике позволит приостановить развитие процесса коррозии, может использоваться после обработки одним из перечисленных выше способов
Как оценить степень удаления краски?
Специалисты в промышленных условиях пользуются стандартами, позволяющими определить степень очистки металлической поверхности от коррозии. Для России это ГОСТ 9.402, также используется международный стандарт ISO 8501-1. В домашних условиях такая оценка не проводится, но кое-что о ней знать все же нужно.
Антикоррозионная защита требуется любым инструментальным и конструкционным изделиям, изготовленным из металла, так как в той или иной мере все они испытывают на себе негативное коррозионное влияние среды, окружающей нас.
1
Под коррозией понимают разрушение поверхностных слоев конструкций из стали и чугуна в результате электрохимического и химического воздействия. Она просто-напросто портит металл, разъедает его, делая тем самым непригодным для последующей эксплуатации.
Специалисты доказали, что каждый год примерно 10 процентов от всего добытого металла на Земле тратится на покрытие потерь (обратите внимание – они считаются безвозвратными) от коррозии, ведущей к распылению металла, а также к выходу из строя и порче металлических изделий.
Стальные и чугунные конструкции на первых этапах воздействия коррозии снижают свою герметичность, прочность, электро- и теплопроводность, пластичность, отражательный потенциал и ряд других важных характеристик. Впоследствии конструкции становятся и вовсе непригодными для эксплуатации.
Кроме того, коррозионные явления - причина производственных и бытовых аварий, а иногда и настоящих экологических катастроф. Из проржавевших и прохудившихся трубопроводов для нефти и газа в любой момент может хлынуть поток опасных для жизни человека и для природы соединений. Учитывая все вышесказанное, любой может понять то, насколько важна качественная и эффективная защита от коррозии с применением традиционных и новейших средств и методов.
Полностью избежать коррозии, когда речь идет о стальных сплавах и металлах, невозможно. А вот задержать и снизить негативные последствия ржавления вполне реально. Для этих целей нынче существует множество антикоррозионных средств и технологий.
Все современные методы борьбы с коррозией можно разделить на несколько групп:
- применение электрохимических способов защиты изделий;
- использование защитных покрытий;
- проектирование и выпуск инновационных, высокоустойчивых к процессам ржавления конструкционных материалов;
- введение в коррозионную среду соединений, способных уменьшить коррозионную активность;
- рациональное строительство и эксплуатация деталей и сооружений из металлов.
2
Чтобы защитное покрытие справлялось с задачами, которые возлагаются на него, оно должно обладать целым рядом особых качеств:
- быть износостойким и максимально твердым;
- характеризоваться высоким показателем прочности сцепления с поверхностью обрабатываемого изделия (то есть обладать повышенной адгезией);
- иметь такую величину теплового расширения, которая бы незначительно отличалась от расширения защищаемой конструкции;
- быть максимально недоступным для вредных факторов окружающей среды.
Также покрытие должно наноситься на всю конструкцию как можно более равномерно и сплошным слоем.
Все используемые в наши дни защитные покрытия делят на:
- металлические и неметаллические;
- органические и неорганические.
3
Самым распространенным и сравнительно несложным вариантом защиты металлов от ржавления, известным уже очень давно, признается использование лакокрасочных составов. Антикоррозионная обработка материалов такими соединениями характеризуется не только простотой и дешевизной, но еще и следующими положительными свойствами:
- возможностью нанесения покрытий разных цветовых оттенков - что и элегантный облик конструкциям придает, и надежно защищает их от ржавчины;
- элементарностью восстановления защитного слоя в случае его повреждения.
К сожалению, лакокрасочные составы имеют совсем небольшой коэффициент термической стойкости, малую стойкость в воде и относительно низкую механическую прочность. По этой причине в соответствии с существующими СНиП их рекомендовано применять в тех случаях, когда на изделия действует коррозия со скоростью не более 0,05 миллиметров в год, а запланированный срок их эксплуатации не превышает десяти лет.
К составляющим современных лакокрасочных составов относят такие элементы:
- краски: суспензии пигментов с минеральной структурой;
- лаки: растворы (коллоидные) смол и масел в растворителях органического происхождения (защита от коррозии при их применении достигается после полимеризации смолы либо масла или их испарения под влиянием дополнительного катализатора, а также при нагреве);
- искусственные и природные соединения, называемые пленкообразователями (например, олифа – самый, пожалуй, популярный неметаллический "защитник" чугуна и стали);
- эмали: лаковые растворы с комплексом подобранных пигментов в измельченном виде;
- смягчители и разнообразные пластификаторы: адипиновая кислота в виде эфиров, дибутилфтолат, касторовое масло, трикрезилфосфат, каучук, другие элементы, которые увеличивают эластичность защитного слоя;
- этилацетат, толуол, бензин, спирт, ксилол, ацетон и другие (данные компоненты нужны для того, чтобы лакокрасочные составы без проблем наносились на обрабатываемую поверхность);
- инертные наполнители: мельчайшие частицы асбеста, тальк, мел, каолин (они делают антикоррозионные возможности пленок более высокими, а также уменьшают траты других составляющих лакокрасочных покрытий);
- пигменты и краски;
- катализаторы (на языке профессионалов – сиккативы): необходимые для быстрого высыхания защитных составов кобальтовые и магниевые соли жирных органических кислот.
Лакокрасочные соединения выбирают с учетом того, в каких условиях эксплуатируется обрабатываемое изделие. Составы на базе эпоксидных элементов рекомендованы для использования в атмосферах, где постоянно присутствуют испарения хлороформа, двухвалентного хлора, а также для обработки конструкций, находящихся в различных кислотах (азотная, фосфорная, соляная и т. п.).
К кислотам также устойчивы и лакокрасочные составы с полихровинилом. Они, кроме того, применяются для предохранения металла от воздействия масел и щелочей. А вот для защиты конструкций от газов чаще применяются составы на базе полимеров (эпоксидных, фторорганических и иных).
Очень важно при подборе защитного слоя учитывать требования российских СНиП для разных отраслей промышленности. В таких саннормах четко указывается, какие составы и методы защиты от коррозии можно использовать, а от каких лучше отказаться. Например, в СНиП 3.04.03-85 изложены рекомендации по защите различных строительных сооружений:
- магистральных газо- и нефтепроводов;
- обсадных труб из стали;
- тепломагистралей;
- железобетонных и стальных конструкций.
4
На металлических изделиях вполне можно формировать посредством электрохимической либо химической обработки специальные пленки для защиты их от ржавления. Чаще всего создаются фосфатные и оксидные пленки (опять-таки, обязательно принимаются во внимание положения СНиП, так как механизмы защиты таких соединений разные для различных изделий).
Фосфатные пленки подходят для антикоррозионной защиты цветных и черных металлов. Суть такого процесса заключается в погружении изделий в нагретый до определенной температуры (в районе 97 градусов) раствор цинка, железа или марганца с кислыми фосфорными солями. Получающаяся при этом пленка идеальна для нанесения на нее лакокрасочного состава.
Заметим, что фосфатный слой сам по себе не отличается длительным сроком применения. Он малоэластичный и совсем непрочный. Используется фосфатирование для защиты деталей, которые работают при высоких температурах или в соленой воде (например, в морской).
Также ограниченно используются и оксидные защитные пленки. Получают их при обработке металлов в растворах щелочей под действием тока. Известным раствором для оксидирования является едкий натр (четырехпроцентный). Операцию получения оксидного слоя нередко называют воронением, так как на поверхности мало- и высокоуглеродистых сталей пленка характеризуется красивым черным цветом.
Оксидирование производится в ситуациях, когда начальные геометрические параметры нужно сохранить в неизменном виде. Оксидный слой обычно наносят на точные приборы, стрелковое вооружение. Толщина такой пленки в большинстве случаев не превышает полутора микронов.
Другие способы защиты от коррозии с применением неорганических покрытий:
5
Если изделия из металла подвергнуть поляризации, скорость ржавления, обусловленного электрохимическими факторами, можно существенно уменьшить. Электрохимическая антикоррозионная защита бывает двух видов:
- анодной;
- катодной.
Анодная технология подходит для материалов из:
- сплавов (высоколегированных) на базе железа;
- с малым уровнем легирования;
- углеродистых сталей.
Суть методики анодной защиты проста: металлическое изделие, которому требуется придать антикоррозионные свойства, подключается к катодному протектору либо к "плюсу" источника (внешнего) тока. Данная процедура обеспечивает уменьшение скорости ржавления в несколько тысяч раз. В качестве катодного протектора могут выступать элементы и соединения с высоким положительным потенциалом (свинец, платина, диоксид свинца, платинированная латунь, тантал, магнетит, углерод и другие).
Анодная антикоррозионная защита будет результативной только в том случае, если аппарат для обработки конструкций отвечает далее указанным запросам:
- на нем нет заклепок;
- сварка всех элементов выполнена максимально качественно;
- пассивирование металла выполняется в технологической среде;
- число зазоров и щелей минимально (или же они отсутствуют).
Описанный вид электрохимической защиты небезопасен из-за риска активного анодного растворения конструкций во время приостановки подачи тока. В связи с этим он осуществляется только тогда, когда имеется специальная система контроля выполнения всех предусмотренных технологической схемой операций.
Более распространенной и менее опасной считается катодная защита, которая годится для металлов, не имеющих склонности к пассивации. Подобный метод предполагает подсоединение конструкции к электродному отрицательному потенциалу или к "минусу" источника тока. Катодная защита используется для следующих видов оборудования:
- емкости и аппараты (их внутренние части), эксплуатируемые на химических предприятиях;
- буровые установки, кабели, трубопроводы и иные подземные сооружения;
- элементы береговых конструкций, которые соприкасаются с соленой водой;
- механизмы, изготовленные из , высокохромистых и медных сплавов.
Анодом в данном случае выступает уголь, чугун, металлолом, графит, сталь.
6
На производственных предприятиях с коррозией можно с успехом справляться посредством модификации состава агрессивной атмосферы, в которой работают металлические детали и конструкции. Существует два варианта снижения агрессивности среды:
- введение в нее ингибиторов (замедлителей) коррозии;
- удаление из среды тех соединений, которые являются причиной возникновения коррозии.
Ингибиторы, как правило, используются в системах охлаждения, цистернах, ваннах для выполнения травильных операций, различных резервуарах и прочих системах, в коих коррозионная среда имеет примерно постоянный объем. Замедлители подразделяют на:
- органические, неорганические, летучие;
- анодные, катодные, смешанные;
- работающие в щелочной, кислой, нейтральной среде.
Ниже указаны самые известные и часто используемые ингибиторы коррозии, которые отвечают требованиям СНиП для разных производственных объектов:
- бикарбонат кальция;
- бораты и полифосфаты;
- бихроматы и хроматы;
- нитриты;
- органические замедлители (многоосновные спирты, тиолы, амины, аминоспирты, аминокислоты с поликарбоксильными свойствами, летучие составы "ИФХАН-8А", "ВНХ-Л-20", "НДА").
А вот уменьшить агрессивность коррозионной атмосферы можно такими методами:
- вакуумированием;
- нейтрализацией кислот при помощи едкого натра либо извести (гашеной);
- деаэрацией с целью удаления из кислорода.
Как видим, на сегодняшний день существует немало способов защиты металлических конструкций и изделий. Важно лишь грамотно подобрать оптимальный для каждого конкретного случая вариант, и тогда детали и сооружения из стали и чугуна будут служить очень и очень долго.
7
Мы хотим очень кратко рассмотреть данные СНиП, описывающие требования к защите от ржавчины строительных (алюминиевых, металлических, стальных, железобетонных и иных) конструкций. В них даются рекомендации по использованию разных методов антикоррозионной защиты.
СНиП 2.03.11 предусматривают защиту поверхностей строительных конструкций следующими способами:
- пропиткой (уплотняющего типа) материалами с повышенной химической стойкостью;
- оклейкой пленочными материалами;
- применением разнообразных лакокрасочных, мастичных, оксидных, металлизированных покрытий.
По сути, данные СНиП позволяют использовать все описанные нами способы защиты металлов от ржавления. При этом правила оговаривают состав конкретных защитных средств в зависимости от того, в какой среде располагается строительное сооружение. С этой точки зрения среды могу быть: средне-, слабо- и сильноагрессивными, а также полностью неагрессивными. Также в СНиП принято деление сред на биологически и химически активные, на твердые, жидкие и газообразные.
В результате воздействия воздуха и других веществ на железо, оно окисляется. Существует электрическая, химическая, электрохимическая реакция, после которой образуется ржавчина. Для очистки ржавого железа и его дальнейшей защиты применяются разные способы.
Методы борьбы с ржавчиной
Коррозия железа портит промышленное оборудование и приносит много убытков. Чтобы этого не происходило, нужно правильно обрабатывать поверхность качественными лакокрасочными материалами. Абразивоустойчивый метод очистки считается самым результативным.
Предотвратить возникновение ржавых пятен можно 3-мя способами:
- Конструкционный.
- Пассивный.
- Активный.
Чтобы не появлялась коррозия, используется конструкционная нержавеющая сталь. Когда проектируется оборудование, все детали защищаются от воздействия коррозийной среды клеящими составами, герметиками, эластичными прокладками.
При активном методе на детали воздействует электрическое поле с помощью оборудования, подающего постоянный ток. Для увеличения электродного потенциала изделий из железа, выбирается подходящее напряжение.
Иногда применяют жертвенные аноды, взятые от более активных элементов, такой способ называется пассивным. Металлические детали помогает защитить специальное антикоррозийное покрытие.
Кислородная коррозия возникает на деталях, покрытых оловом. Краска, эмаль или полимеры используются для защиты открытого металла от воды и воздуха. Часто сталь покрывается оловом, никелем, цинком, хромом. Основной материал остается защищенным даже после частичного разрушения защитного слоя. Цинк отличается более отрицательным потенциалом, поэтому ржавеет первым.
Консервные банки производят из жести. Когда деформируется оловянная прослойка, железо быстро ржавеет, поскольку потенциал такой защиты более положительный. Металл защищают от коррозии методом хромирования.
Цинк и магний имеют более отрицательный потенциал, поэтому прекрасно подходят для покрытия металлов. Такой метод защиты называют катодным, он предотвращает развитие коррозийного налета многих изделий. Цинковые пластины устанавливаются на морские суда, подземные коммуникации, другое оборудование для защиты корпуса.
На цинковой и магниевой прослойках формируется оксидная пленка, которая сдерживает разрушительный процесс. Если в сталь добавить немного хрома, изделия будут защищены.
Газотермическое напыление применяется для борьбы с коррозией и помогает восстановить различное оборудование. С помощью специального оборудования на поверхность наносится другой металл, в результате коррозия происходит медленно.
Металлы, которые предстоит применять в агрессивной среде, обрабатывают термодиффузионным цинковым покрытием. Такой метод обеспечивает наибольшую защиту, покрытие не отслаивается и не откалывается после ударов или деформации.
Металлы обрабатываются кадмием, что хорошо защищает даже в морской воде. Кадмий высокотоксичен, поэтому используется нечасто.
Обработка химическими веществами
Все понимают, почему железные детали ржавеют. Перечислим категории химических реагентов, помогающих избавиться от коррозийных образований:
- Преобразователи ржавчины.
- Кислоты.
Кислоты – это растворители, состоящие из ортофосфатов, способствующих восстановлению ржавеющих изделий. Технология использования кислоты несложная. Металл нужно очистить от грязи и пыли, обработать кислотой с помощью силиконовой кисти.
Химическое вещество взаимодействует с поврежденной поверхностью 30 минут, после очистки изделие вытирают насухо. Кислота не должна воздействовать на кожу, глаза, слизистые оболочки, поэтому при такой обработке необходимо надевать специальную одежду. Ортофосфатная смесь отличается такими преимуществами:
- Щадящее воздействие на железо.
- Устранение ржавого налета.
- Предотвращение нового корродирования.
Преобразователем обрабатывают всю поверхность металлоизделия. Активные вещества создают защитную антикоррозийную прослойку, которая препятствует ее развитию.
Популярные преобразователи:
- Berner – для защиты болтов и гаек, которые плохо откручиваются.
- BCH-1 нейтрализует ржавчину на поврежденных участках, вытирается обычной тряпкой.
- «Цинкор» очищает от корродирования, предотвращает дальнейшее разрушение.
- B-52 – преобразователь в виде геля помогает избавиться от разных видов ржавых пятен.
- СФ-1 – им обрабатывают чугун, цинк, алюминий, он надолго продлевает эксплуатационный период железных предметов.
Большинство антикоррозийных составов изготавливаются из токсичных составляющих, поэтому нужно защищаться респираторами, перчатками, очками.
Применение антикоррозийных составов
Качественную антикоррозийную продукцию поставляет на отечественный рынок компания Rocket Chemical. Перечислим самые популярные изделия:
- Сильнодействующий ингибитор. После обработки железные предметы в течение года не ржавеют в агрессивной среде.
- Литиевая смазка – для защиты и профилактики. Ею обрабатывают дверные петли, железные тросы, цепи, разные механизмы. Защитный слой не смывается дождем.
- Силиконовый герметик покрывает металлоизделия с элементами из пластика или резины.
- Антикоррозийный спрей – для обработки труднодоступных участков. Распылитель позволяет обеспечить глубокое проникновение в различные механизмы. Предотвращает повторное возникновение ржавого налета.
- Спрей для удаления ржавых пятен изготавливается на основе нетоксичных элементов. Им очищают стройматериалы, бытовую технику, ножи и т.д. – действует в течение 5 часов, после этого предмет протирают или моют.
Железо наиболее устойчиво к корродированию в условиях минимальной влажности.
Народные средства
Очищать металл можно подручными материалами:
- Лимон и уксус помогают избавиться от легкого налета. Ингредиенты смешиваются в одинаковых пропорциях. После обработки железа нужно подождать 2 часа. Затем смывают, вытирают насухо.
- Картофель оказывает разрушительное воздействие на ржавый налет. Картофель разрезают, хорошо солят, прикладывают к пятнам. Продукты окисления смываются с изделий.
- Пищевая сода отличается высокой эффективностью. Порошок разбавляется водой до образования густой смеси. Нужно подождать 30 минут, затем вытереть насухо поверхность и удалить оставшуюся грязь.
Непросто обработать ржавчину, чтобы железо не портилось. За качественные средства придется заплатить немалые деньги. Чтобы добиться идеального результата после очистки, придется организовать специальные условия. Это могут позволить себе только крупные промышленные предприятия.
Полезные материалы
Уксус помогает бороться с коррозией, удаляет коричневый налет. Им можно воспользоваться, чтобы очистить монету, лезвие ножа, ключ, украшение.
Лайм с солью – самая эффективная комбинация. Изделие обрабатывают соком, солят, очищают кожурой лайма.
Щавелевая кислота – агрессивное средство, пары, выделяемые в результате химической реакции, воздействуют на слизистую дыхательных путей, поэтому необходима защита. Помещение при этом проветривается. Кислоту растворяют в воде, кладут туда предмет, налет удаляют старой зубной щеткой.
М етоды борьбы с коррозией железа, а попросту - ржавчиной имеют историю не менее долгую, чем история самого железа.
Еще викинги, отплывая в набег, обильно смазывали жиром стальные мечи и кольчуги для защиты от морской воды. Без этого ржавчина изгрызла бы металл еще до первого боя.
В наше время наиболее распространенным способом защиты от коррозии является специальными составами.
Кто хоть раз держал в руках малярную кисть, подтвердит, что покраска не требует большого труда. Окрасить, скажем, ворота обычного гаража можно за час-полтора. Возможно немного больше, если учесть время на подготовку и на мытье инструмента по завершению работ.
Но представьте, что вам нужно окрасить не пять-семь квадратных метров, а тысячи и десятки тысяч, получая при этом гладкое, прочное покрытие? Тут уже кисточкой не обойтись, требуются совершенно иные решения и инструменты.
Давайте совершим экскурсию по цехам, где занимаются окраской, и посмотрим - как современные инженеры справляются с этой непростой задачей.
Краскопульт и окраска лакокрасочными составами
Начнем с популярного способа покраски - напыления с помощью краскораспылителя или иначе - краскопульта.
Существует три вида окраски краскопультом:
1. Безвоздушный.
Давление краски при этом процессе в сто раз сильнее, чем давление воды в кране домашнего водопровода. Вырываясь из сопла краскопульта, краска мгновенно распыляется, образуя конус или «факел» который направляют на деталь. Лишь немного затормозившись воздухом частицы краски буквально «вбиваются» в окрашиваемую поверхность.
2. Воздушный.
Краска вводится в струю воздуха, образуя воздушную смесь за счет вихревых процессов (турбулентности). Этот коктейль направляется на деталь, покрывая ее гладким, красивым и равномерным защитным слоем.
Давление при этом гораздо меньше, но наряду с рабочим факелом краски из ее мельчайших капель образуется туман. Это повышает расход состава и требует гораздо более дорогостоящих мер по защите работников и окружающей среды, чем при способе безвоздушном.
3. Комбинированный способ.
Краска выбрасывается под давлением порядка 20-30 атмосфер, а в ее факел дополнительно вводится сжатый воздух. Благодаря этому покрытие получается более равномерным, причем вредный туман не образуется.
Порошковая окраска
Альтернативой лакокрасочным составам стала изобретенная в 1950 году покраска порошковой краской .
Внешне процесс ее нанесения похож на напыление сжатым воздухом. Однако сразу бросается в глаза отсутствие «тумана» - взвеси краски в воздухе. Деталь словно сама притягивает краску, которая оседает на ней ровным слоем.
Окраска погружением в красящий состав
Даже электростатическое напыление все равно не гарантирует попадания краски в каждый уголок крупной, сложной детали. Например, кузова автомобиля.
Такие детали защищают от коррозии, погружая (окуная) деталь в ванну с краской. Этот способ позволяет окрасить даже внутренние полости, имеющие лишь несколько отверстий.
«А как выглядит окунаний?» — спросила меня однажды одна заказчица. Признаться, я ничего не понял, пришлось уточнить, что она имеет в виду. Оказалось, что она прочла на банке краски: «…наносить кистью, валиком, краскопультом либо окунанием» и логично предположила, что «окунаний» — это какой-то особый инструмент для окраски.
Защита металла металлом
Железную деталь можно окрасить не только краской или полимером, но и слоем другого металла. В отличие от железа многие металлы, например цинк, олово практически не поддаются коррозии.
Блестящее полированное покрытие образует тончайший слой хрома или никеля. Таким покрытием щеголяют самые разные детали, от никелированных смесителей для воды до хромированных деталей мотоциклов и автомобилей.
Не менее распространено лужение - покрытие тонким слоем олова. Из стальной жести покрытой изнутри и снаружи оловом делают всем известные консервные банки. Такая обработка сохраняет не только металл банки, но и ее содержимое.
Для нанесения защитного металла наиболее распространен электролитический способ . Деталь погружают в ванну с электролитом, и под воздействием электрического тока молекулы покрытия «налипают» на поверхность железа. Несмотря на то, что этот слой тоньше человеческого волоса служит он десятки лет.
Оксидирование или металл цвета воронова крыла
Если спросить у любого мужчины как называется темное покрытие пистолета или автомата, он тут же ответит — «воронение». Действительно черный или отливающий синеватым цвет оружия напоминает цвет перьев вороны, откуда и получил свое название.
Болезнь и лекарство
Произнося словосочетания «стальной характер», «железное слово» как синоним прочности и надежности мы не задумываемся - насколько беззащитным может быть железо.
Дырявые трубы отопления и кузова автомобилей, рухнувшие конструкции мостов и перекрытий - следствие неправильно сделанной или поврежденной окраски. Но лекарство от зубов ржавчины есть всегда, главное не затягивать с лечением, а еще лучше со своевременной профилактикой.
Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на
Прежде чем приступать к окрашиванию металлических изделий, необходимо соответствующим образом подготовить поверхность. Подготовка металла под покраску проводится по разным технологиям. Но независимо от схемы обработки в первую очередь предмет освобождается от ржавчины.
По степени поражения стали коррозия классифицируется следующим образом:
- Коррозионные пятна: характеризуются небольшой глубиной проникновения. Распространяется такая коррозия вширь, а не вглубь железа.
- Точечная коррозия – маленькие точки, проникающие глубоко в тело . При дальнейшем развитии точечной коррозии на стали появляются сквозные дыры.
- Сквозная коррозия – сквозное поражение материала.
- Подпленочная коррозия: очаги ржавчины образуются под поверхностью покрытия. Слои краски в местах образования ржавчины вспучиваются. Но иногда подпленочая коррозия остается незаметной вплоть до сквозного разрушения стали.
Обработка материала от ржавчины перед покраской может осуществляться следующими методами:
- механическим;
- химическим;
- термическим.
Механическая очистка
Механический способ удаления коррозии зарекомендовал себя как самый эффективный. Обработка металла от ржавчины выполняется вручную или с использованием механизированного инструмента. Существует несколько способов удаления ржавчины механическим путем.
1. Очистка поверхности проволочными щетками. Применяется для удаления небольших очагов коррозии и зачистки и для первичной обработки поверхностей, покрытых толстым слоем ржавчины. Качество очистки не очень хорошее, окалину щетки не снимают вовсе. Кроме того, в процессе обработки образуется много пыли.
2. Абразивная обработка металла при помощи шлифовальных дисков. Применяется при небольших очагах коррозии. Если для выполнения операции используют диски высокого качества, то результат получается хорошим. Обработка металла абразивным инструментом имеет два недостатка:
- расход качественных материалов;
- требования к определенным навыкам выполнения работ.
3. Антикоррозионная обработка металла с помощью пескоструйной установки: бомбардировка очагов коррозии струей песка, подающегося под напором, так называемая . Основные элементы пескоструйной установки – емкость с песком и пескоструйный пистолет. Для работы пескоструйной установки достаточно небольшого компрессора. 
Пескоструйная обработка
Песок берется обычный речной или строительный. Перед использованием его следует хорошо просушить. Песок можно использовать вторично, предварительно просеяв, но эффективность очистки в этом случае уменьшается в несколько раз. А количество пыли во столько же раз увеличивается.
Пескоструйная обработка удаляет не только всю ржавчину, но и окалину, нагар, слои старой краски. При обработке мест, недоступных для шлифмашинки и наждачки (например, места стыка двух деталей) такой метод является единственно возможным.
4. Гидроабразивная обработка металла (водопескоструйка). Снятие ржавчины происходит под воздействием струи смеси воды и абразива. По интенсивности различают гидроабразивную обработку:
- под сверхвысоким : полностью удаляется коррозия и все покрытия, нанесенные ранее на обрабатываемую поверхность;
- под высоким давлением: удаляется большая часть старого покрытия и коррозия. Но могут оставаться участки особо прочного покрытия и черные окислы (магнетиты);
- под низким давлением: экономный способ в отношении расхода абразива, но после сушки на обработанной поверхности остаются следы вторичной ржавчины.
Гидроабразивная обработка поверхностей является промышленным методом. В отличие от пескоструя, такую установку в гараже не соорудишь.
Химическая обработка стали
Этот способ основан на удалении ржавчины под воздействием химически активных веществ. Одним из родственных видов обработки является . Составы наносят на поверхность с помощью кисточки либо распылением. Средства для удаления ржавчины делятся на две категории:
– смываемые. Недостатком таких составов является, то что при контактировании поверхности с водой могут возникнуть новые источники коррозии. Поэтому после промывки материал должен быть быстро и тщательно просушен и обработан антикоррозионными средствами;
– несмываемые. Их еще называют грунт-преобразователями. Полноценным грунтом продукт химической реакции назвать нельзя, но тем не менее такая обработка исключает последующую промывку, то есть обязательный контакт с водой полностью исключается.
- Хорошо снимает ржавчину водный 5% -ный раствор серной или соляной кислоты. Но в него обязательно добавляют ингибитор коррозии – вещество, замедляющее химическую реакцию. Чаще всего в качестве ингибитора применяют уротропин. Добавлять его надо в количестве 0,5 г на литр раствора. Без ингибитора использовать растворы кислот нельзя: в результате такой обработки растворится не только коррозия, но и материал.
- Интересный результат дает обработка металла ортофосфорной кислотой. Если на обрабатываемую поверхность нанести 15-30%-й раствор ортофосфорной кислоты, то под его воздействием ржавчина превратится в прочное покрытие. Это происходит потому, что в процессе химической реакции образуется ортофосфат железа, который создает на поверхности защитную пленку коричневого цвета. Для лучшего эффекта в раствор следует добавлять бутиловый спирт (4 мл на литр раствора) или винную кислоту (15 мл на литр раствора).
- Поверхности, сильно пораженные ржавчиной, обрабатывают смесью:
– молочная кислота – 50 г;
– вазелиновое масло (100 мл).
