Слайд 1Принципы защиты от коррозии
Принцип изоляции поверхности металла.
Защита, основанная на этом
принципе, называется пассивной.
Принцип пассивации поверхности металла (активная защита).
Принцип катодной
электрохимической защиты (протекторная, катодная защита).
Принцип ингибирования среды.
Принцип легирования сталей.
Принцип комбинированной защиты.
Слайд 2Металлические покрытия
Анодные покрытия. ε покрытия < ε Fe. Такому условию
удовлетворяют цинк и кадмий. Пока это покрытие цело, защита железа
основана на принципе изоляции. При нарушении целостности цинкового покрытия в место дефекта попадает влага, кислород. Образуется гальваническая пара железо – цинк:
(─) Zn│ H2O, O2, соли │ Fe (+)
(─) Zn ─ 2e → Zn2+ ,
(+) O2 + 2H2O + 4e → 4OH─ .
При работе элемента анодом является цинк, коррозии подвергается металл покрытия. Продолжается активная защита железа даже при возникновении дефектов на цинковом покрытии.
Слайд 3Металлические покрытия
Катодные покрытия. ε покрытия > ε Fe. Покрытие из
менее активного металла типа никеля, олова, хрома, меди, серебра, золота
и т.п. В этом случае работает только принцип изоляции, активная защита в случае нарушения целостности покрытия невозможна. Противоположная ситуация, например для оловянного покрытия (белая жесть):
(─) Fe│ H2O, O2, соли │ Sn (+)
(─) Fe ─ 2e → Fe2+ ,
(+) O2 + 2H2O + 4e → 4OH─ .
При нарушении катодного покрытия скорость основного металла (железа) в месте повреждения будет во много раз больше, чем если бы такого покрытия не было вовсе. Коррозия носит язвенный характер и развивается вплоть до свища.
Слайд 4Методы нанесения металлических покрытий
Гальваническое нанесение методом электролиза. Из солевых растворов
наносят цинк, хром, никель, медь и т.д.
Катод: (─) Mn+ + ne → M↓
«горячее» цинкование. Изделие погружается в ванну с расплавленным цинком, Т= 420оС.
Газотермическое нанесение (плазменное, электродуговое).
Термодиффузия.
Слайд 5Термодиффузия
Во вращающуюся трубчатую печь помещают детали, подлежащие оцинкованию. Шихта состоит
из цинкового порошка. Печь нагревают до температуры плавления цинка –
420оС и вращают определенное время. Детали перемешиваются с порошком цинка, происходит взаимная диффузия цинка в железо и железа в цинк как при «горячем» цинковании За один час вращения печи образуется покрытие толщиной 30мкм, за два часа – 60мкм и т.д.
Вариант: термохимическая диффузия.
NH4CI → NH3↑ + HCI↑
NH3 + O2 → N2 + H2O;
HCI + FeO → FeCI2 + H2O.
Слайд 6Области применения газотермических покрытий
Группа покрытий газотермического нанесения цинка и алюминия
по ГОСТ 9.304, в том числе комбинированные покрытия, состоящие из
газотермических металлических покрытий и ЛКП следует предусматривать для защиты от коррозии стальных конструкций зданий и сооружений повышенного уровня ответственности по ГОСТ 27751 (Свод правил СП 38.13330.2017 Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11-85) независимо от агрессивности среды, а также при повышенных требованиях к долговременной защите конструкций от коррозии или отсутствии возможности возобновления защитных покрытий в процессе эксплуатации. Основное назначение – для защиты от коррозии стальных конструкций со сварными, болтовыми или заклепочными соединениями (с нанесением после сварки). В этом отношении они вне конкуренции.
Слайд 13Лабораторная печь для термодиффузии
(загрузка до100кг деталей)
Слайд 14Промышленная печь для термодиффузии (загрузка до 1000кг деталей)
Слайд 153D-модель установки ТДМЭ с ретортой длиной 4 м диаметром 300
мм
Возникновение токов Фуко в движущейся в постоянном магнитном поле
металлической пластине
C – пластина
V – скорость движения пластины
I – токи Фуко
B – магнитная индукция
N – магнитный полюс
Слайд 16Модуль ТДЦЭ для палубных листов
Плоский индуктор
Ролик
Лист
Технологический стол - конвейер
Слайд 17Конверсионные покрытия
Конверсия – преобразование поверхности металла, создание пассивирующего слоя с
повышением электродного потенциала.
Оксидирование (воронение стали):
Fe + O2 →
Fe3O4
NaOH, H2O, T= 80oC.
Анодирование алюминия:
(+) AI → AI2O3
Азотирование стали (обработка в атмосфере аммиака при 600оС:
NH3 → N2 + H2
Fe + N2 → Fe2N, Fe4N.
Слайд 18Фосфатирование стали
а) горячее, 80-90оС.
Cостав «МАЖЕФ»: H3PO4 + Fe(H2PO4)2 +
Mn(H2PO4)2.
H3PO4 + Fe →
Fe3(PO4)2 ↓ + H2↑
H3PO4 + FeO → Fe3(PO4)2 ↓ + H2O.
Аморфный слой фосфатов.
б) холодное.
Состав «НОТЕХ»: H3PO4 + Zn(H2PO4)2 + ингибитор коррозии. Мелкокристаллический слой фосфатов цинка и железа.
Принцип работы преобразователей ржавчины.
Слайд 21Анодированный алюминиевый профиль
Слайд 23Азотирование инструментальной стали