Антикорозійний захист металів *, комплекс засобів захисту металів і сплавів, металевих виробів і споруд від корозії (див. Корозія металів). А. з. слід передбачати на всіх стадіях виробництва і експлуатації металевих виробів - від проектування об'єкта і виплавки металу до транспортування, зберігання готових виробів, монтажу металевих споруд і їх експлуатації. Втрати від корозії становлять близько 12% річної виплавки металу. Корозія металів призводить не тільки до безповоротних їх втрат, а й до передчасного виходу з ладу дорогих і відповідальних виробів і споруд, до порушення технологічних процесів і простоїв обладнання. У ряді випадків корозія викликає аварії.
Необхідність захисту металів від корозії виникла разом з появою перших металевих виробів з міді та заліза. Для захисту міді ще в древні часи застосовувалося гаряче лудіння, рослинні масла, корозійностійкі сплави (олов'яна бронза, латунь), для захисту залізних і сталевих виробів - полірування, вороніння, лудіння. На початку 19 ст. був відкритий електрохімічний метод А. з. за допомогою протекторів. В середині 19 ст. була встановлена принципова можливість отримання металевих покриттів електролітичним способом. Найбільш інтенсивно А. з. розвивається в 20 ст. в зв'язку з винаходом неіржавіючих сталей, нових корозійностійких сплавів, полімерних покриттів і ін. Система А. з. визначається умовами експлуатації і механізмом корозії металів (електрохімічним або хімічним). За механізмом дії всі методи А. з. можна розділити на 2 основні групи: електрохімічні, що впливають на потенціал металу або його критичного значення; механічні, ізолюючі метал від впливу навколишнього середовища створенням захисної плівки і покриттів.
До основних методів А. з. відносяться: легування металів, термообробка, інгібірування навколишнього метал середовища, деаерація середовища, водопідготовка, захисні покриття, створення мікроклімату і захисної атмосфери. Легуванням при електрохімічної корозії досягається переведення металу з активного стану в пасивне, при цьому утворюється пасивна плівка з високими захисними властивостями. Наприклад, легування заліза хромом дозволило перевести залізо в стійке пасивне стан і створити цілий клас сплавів, званих нержавіючими сталями. Додаткове легування нержавіючих сталей молібденом усуває їх схильність до точкової корозії в морських умовах. Легування титану невеликою кількістю паладію різко підвищує корозійну стійкість в агресивних слабо окислювальних середовищах. Легуванням здійснюється також захист сталей і сплавів від структурної корозії.
Термічна обробка металів усуває структурну неоднорідність, що викликає виборчу корозію, і знімає внутрішні напруження в сплавах, виключаючи тим самим їх схильність до міжкристалітної і точкової корозії, а також до корозії під напругою (наприклад, аустенітних нержавіючих сталей, які містять титану і ніобію, алюмінієвих сплавів , мартенситних низьколегованих і нержавіючих сталей і ін.).
Інгібування середовища. Для боротьби з корозією металів широко поширені інгібітори корозії, які в невеликих кількостях вводяться в агресивне середовище і створюють на поверхні металу адсорбційну плівку, що гальмує електродні процеси і змінює електрохімічні параметри металів.
Деаерація і водопідготовка. Наявність кисню і агресивних аніонів, особливо хлор-іонів, в воді різко скорочує термін роботи енергетичних установок внаслідок корозії, яка в ряді випадків викликає корозійне розтріскування. За рахунок деаерації і водопідготовки змінюються стаціонарний потенціал і значення критичних потенціалів і критичних струмів металу.
Широко застосовують для А. з. захисні покриття. Вони діляться на металеві (чисті метали і їх сплави) і неметалічні. Залежно від потенціалу металу покриття можуть бути анодними і катодними по відношенню до захисного металу. Внаслідок зсуву потенціалу анодні покриття зменшують або повністю усувають корозію основного металу в порах покриття, т. Е. Мають електрохімічний захист, в той час як катодні покриття можуть підсилювати корозію основного металу в порах, однак ними часто користуються, т. К. Вони підвищують фізико -механічні властивості металу, наприклад зносостійкість, твердість. Але при цьому потрібно значно більше товщини покриттів, а в ряді випадків додатковий захист. Металеві покриття розділяються також за способом їх отримання. Широко поширені, особливо в машинобудуванні, гальванічні покриття, хімічні методи осадження металів шляхом їх відновлення з водних розчинів солей (див. Нікелювання), гарячий спосіб нанесення покриттів з розплавів цинку, олова і алюмінію. Останній здійснюється головним чином в металургії на автоматичних лініях високої продуктивності для гарячого цинкування, лудіння, алюмінування. Близько до цього методу захисту - термодифузійне поверхневе легування сталей хромом, алюмінієм, кремнієм, цинком з метою підвищення жаро- і корозійної стійкості в агресивних середовищах (див. Дифузійна металізація, Алітування, Силіціювання). До Термодифузійна процесів відносять також азотування. Отримує застосування осадження гальванічних покриттів з розплавлених солей, при цьому поєднується катодне осадження металів з термодіффузіонного процесами, що дозволяє отримати покриття з високими захисними і адгезійними властивостями. Широко поширене плакування - термомеханічний метод нанесення тонких шарів корозійностійкого металу. Досить зручні для великогабаритних виробів і споруд метализаційні покриття (див. Металлизация). Для нанесення тугоплавких металів застосовують плазмове напилення, а також осадження з газової фази. Використовується вакуумна металізація виробів шляхом конденсації пари металу у вакуумі на захищає металеву поверхню. Таким методом можуть осідати різної товщини шари алюмінію, кадмію та інших металів.
Для А. з. застосовуються також неорганічні покриття, що складаються з окисних, фосфатних, хроматних, фторідних і інших складних неорганічних сполук. Неорганічні покриття наносяться хімічним і електролітичним методами (див. Оксидування, Фосфатування, Пасивування, анодування ). Вони використовуються також для підвищення захисних властивостей гальванічних покриттів. До неорганічних покриттів, одержуваних гарячим способом, відноситься емалювання, широко поширене в побутовій техніці і для захисту металів від газової корозії при високих температурах. Неметалеві і комбіновані оксидно-металеві покриття наносяться методом електрофорезу (див. Електрофоретичні покриття) .При жорстких допусках і посадках і неможливості нанесення покриттів, а також для додаткового захисту користуються захисними мастилами, проте вони ефективні тільки при періодичному відновленні.
Для запобігання корозії морських судів, підземних і гідротехнічних споруд, а також хімічної апаратури, що працює з агресивними електропровідними середовищами, застосовують електрохімічні методи захисту. Шляхом катодного або анодному поляризації від стороннього джерела струму або приєднанням до конструкції, що захищається протекторів потенціал металу зміщується до значень, при яких сильно сповільнюється або повністю припиняється його корозія.
Для А. з. широко використовують різні неметалічні покриття - лакофарбові, пластмасові, каучукові. Лакофарбові покриття економічні, володіють високими захисними властивостями, їх можна відновлювати в процесі експлуатації. Все більше поширюються пластмасові покриття з поліетилену, поліізобутилену, фторопласта, нейлону, полівінілхлориду і ін., Що володіють високою водо-, кислото- і щелочестойкостью. Багато пластмаси використовують як футеровочний матеріал для хімічних апаратів і гальванічних ванн (вініпласт, фаоліт і ін.). Для захисту деталей радіоапаратури служать заливальні полімерні компаунди. Ефективно захищають від дії кислот і ін. Реагентів покриття на основі каучуку (гумування).
Підземні споруди, наприклад трубопроводи, захищають від корозії бітумами і асфальтами, а також полімерними стрічками і емалями; від блукаючих струмів - за допомогою дренажу, який відводить їх від конструкції.
При тривалому зберіганні і транспортуванні металеві вироби та запасні частини піддають консервації. При гарячої та термічній обробці легко окислюються металів з метою захисту від газової корозії використовуються захисні атмосфери (наприклад, зварювання металів в аргоні, азоті та ін.).
У захисті конструкцій від корозії велику роль відіграє раціональне конструювання. З його допомогою усувають вразливі для корозії місця конструкцій (щілини, зазори, застійні місця), виключають несприятливі контакти різнорідних металів, що підсилюють корозію, або виробляють їх ізоляцію, усувають ударну дію середовища на конструкцію і ін.
Літ .: Акимов Г. В., Основи вчення про корозію і захист металів, М., 1946; Дрінберг А. Я., Гуревич Е. С., Тихомиров А. В., Технологія неметалічних покриттів, Л., 1957; Томашов Н. Д., Теорія корозії і захисту металів, М., 1959; Органічні захисні покриття, пров. з англ., М.-Л., 1959; Батраков В. П., Теоретичні основи корозії і захисту металів в агресивних середовищах, в збірці: Корозія і захист металів, М., 1962; Металознавство і термічна обробка стали. Довідник, т. 2, М., 1962; Апплгейт Л. М., Катодний захист, пров. з англ., М., 1963; Любимов Б. В., Спеціальні захисні покриття в машинобудуванні, 2 вид., М.-Л., 1965; Лайнер В. І., Сучасна гальванотехніка, М., 1967; Кречмар Е., Напилювання металів, кераміки і пластмас, пров. з нім., М., 1968; Клинов І. Я., Корозія хімічної апаратури і корозійностійкі матеріали, М., 1967; Burns R. М., Bradley WW, Protective coatings for metals, NY, 1967.
В. П. Батраков.
*Велика Радянська Енциклопедія [ http://www.rubricon.ru/ ]
