Антикоррозионная защита

металлов, комплекс средств защиты металлов и сплавов, металлических изделий и сооружений от коррозии (см. Коррозия металлов). А. З. Следует предусматривать на всех стадиях производства и эксплуатации металлических изделий — от проектирования объекта и выплавки металла до транспортировки, хранения готовых изделий, монтажа металлических сооружений и их эксплуатации. Потери от коррозии составляют около 12% годовой выплавки металла. Коррозия металлов приводит не только к безвозвратным их потерям, но и к преждевременному выходу из строя дорогостоящих и ответственных изделий и сооружений, к нарушению технологических процессов и простоям оборудования. В ряде случаев коррозия вызывает аварии. Необходимость защиты металлов от коррозии возникла вместе с появлением первых металлических изделий из меди и железа.

Для защиты меди ещё в древние времена применялось горячее лужение, растительные масла, коррозионностойкие сплавы (оловянная бронза, латунь), для защиты железных и стальных изделий — полирование, воронение, лужение. В начале 19 в. Был открыт электрохимический метод А. З. С помощью протекторов. В середине 19 в. Была установлена принципиальная возможность получения металлических покрытий электролитическим способом. Наиболее интенсивно А. З. Развивается в 20 в. В связи с изобретением нержавеющих сталей, новых коррозионностойких сплавов, полимерных покрытий и др. Система А. З. Определяется условиями эксплуатации и механизмом коррозии металлов (электрохимическим или химическим). По механизму действия все методы А. З. Можно разделить на 2 основные группы.

Электрохимические, оказывающие влияние на потенциал металла или его критического значения. Механические, изолирующие металл от воздействия окружающей среды созданием защитной плёнки и покрытий. К основным методам А. З. Относятся. Легирование металлов, термообработка, ингибирование окружающей металл среды, деаэрация среды, водоподготовка, защитные покрытия, создание микроклимата и защитной атмосферы. Легированием при электрохимической коррозии достигается перевод металла из активного состояния в пассивное, при этом образуется пассивная плёнка с высокими защитными свойствами. Например, легирование железа хромом позволило перевести железо в устойчивое пассивное состояние и создать целый класс сплавов, называемых нержавеющими сталями (См.

Нержавеющая сталь). Дополнительное легирование нержавеющих сталей молибденом устраняет их склонность к точечной коррозии в морских условиях. Легирование титана небольшим количеством палладия резко повышает коррозионную стойкость в агрессивных слабо окислительных средах. Легированием осуществляется также защита сталей и сплавов от структурной коррозии. Термическая обработка металлов устраняет структурную неоднородность, вызывающую избирательную коррозию, и снимает внутренние напряжения в сплавах, исключая тем самым их склонность к межкристаллитной и точечной коррозии, а также к коррозии под напряжением (например, аустенитных нержавеющих сталей, не содержащих титана и ниобия, алюминиевых сплавов, мартенситных низколегированных и нержавеющих сталей и др.).

Ингибирование среды. Для борьбы с коррозией металлов широко распространены Ингибиторы коррозии, которые в небольших количествах вводятся в агрессивную среду и создают на поверхности металла адсорбционную плёнку, тормозящую электродные процессы и изменяющую электрохимические параметры металлов. Деаэрация и водоподготовка. Наличие кислорода и агрессивных анионов, особенно хлор-ионов, в воде резко сокращает срок работы энергетических установок вследствие коррозии, которая в ряде случаев вызывает коррозионное растрескивание. За счёт деаэрации и водоподготовки изменяются стационарный потенциал и значения критических потенциалов и критических токов металла. Широко применяют для А. З. Защитные покрытия. Они делятся на металлические (чистые металлы и их сплавы) и неметаллические.

В зависимости от потенциала металла покрытия могут быть анодными и катодными по отношению к защитному металлу. Вследствие смещения потенциала анодные покрытия уменьшают или полностью устраняют коррозию основного металла в порах покрытия, т. Е. Оказывают электрохимическую защиту, в то время как катодные покрытия могут усиливать коррозию основного металла в порах, однако ими часто пользуются, т. К. Они повышают физико-механические свойства металла, например износостойкость, твёрдость. Но при этом требуются значительно большие толщины покрытий, а в ряде случаев дополнительная защита. Металлические покрытия разделяются также по способу их получения. Широко распространены, особенно в машиностроении, гальванические покрытия, химические методы осаждения металлов путём их восстановления из водных растворов солей (см.

Никелирование), горячий способ нанесения покрытий из расплавов цинка, олова и алюминия. Последний осуществляется главным образом в металлургии на автоматических линиях высокой производительности для горячего цинкования, лужения, алюминирования. Близко к этому методу защиты — термодиффузионное поверхностное легирование сталей хромом, алюминием, кремнием, цинком с целью повышения жаро- и коррозионной стойкости в агрессивных средах (см. Диффузионная металлизация, Алитирование, Силицирование). К термодиффузионным процессам относят также Азотирование. Получает применение осаждение гальванических покрытий из расплавленных солей, при этом совмещается катодное осаждение металлов с термодиффузионными процессами, что позволяет получить покрытия с высокими защитными и адгезионными свойствами.

Широко распространено плакирование — термомеханический метод нанесения тонких слоев коррозионностойкого металла. Весьма удобны для крупногабаритных изделий и сооружений металлизационного покрытия (см. Металлизация). Для нанесения тугоплавких металлов применяют плазменное напыление, а также осаждение из газовой фазы. Используется вакуумная металлизация изделий путём конденсации паров металла в вакууме на защищаемую металлическую поверхность. Таким методом могут осаждаться различной толщины слои алюминия, кадмия и других металлов. Для А. З. Применяются также неорганические покрытия, состоящие из окисных, фосфатных, хроматных, фторидных и других сложных неорганических соединений. Неорганические покрытия наносятся химическим и электролитическим методами (см.

Оксидирование, Фосфатирование, Пассивирование, Анодирование). Они используются также для повышения защитных свойств гальванических покрытий. К неорганическим покрытиям, получаемым горячим способом, относится эмалирование, широко распространённое в бытовой технике и для защиты металлов от газовой коррозии при высоких температурах. Неметаллические и комбинированные оксидно-металлические покрытия наносятся методом электрофореза (см. Электрофоретические покрытия). При жёстких допусках и посадках и невозможности нанесения покрытий, а также для дополнительной защиты пользуются защитными смазками, однако они эффективны только при периодическом возобновлении. Для предотвращения коррозии морских судов, подземных и гидротехнических сооружений, а также химической аппаратуры, работающей с агрессивными электропроводными средами, применяют электрохимические методы защиты.

Путём катодной или анодной поляризации от постороннего источника тока или присоединением к защищаемой конструкции протекторов потенциал металла смещается до значений, при которых сильно замедляется или полностью прекращается его коррозия. Для А. З. Широко используют различные неметаллические покрытия — лакокрасочные, пластмассовые, каучуковые. Лакокрасочные покрытия экономичны, обладают высокими защитными свойствами, их можно восстанавливать в процессе эксплуатации. Всё больше распространяются пластмассовые покрытия из полиэтилена, полиизобутилена, фторопласта, найлона, поливинилхлорида и др., обладающих высокой водо-, кислото- и щёлочестойкостью. Многие пластмассы используют как футеровочный материал для химических аппаратов и гальванических ванн (винипласт, фаолит и др.).

Для защиты деталей радиоаппаратуры служат заливочные полимерные компаунды. Эффективно защищают от действия кислот и др. Реагентов покрытия на основе каучука (гуммирование). Подземные сооружения, например трубопроводы, защищают от коррозии битумами и асфальтами, а также полимерными лентами и эмалями. От блуждающих токов — с помощью дренажа, который отводит их от конструкции. При длительном хранении и транспортировании металлические изделия и запасные части подвергают консервации (См. Консервация). При горячей и термической обработке легко окисляющихся металлов с целью защиты от газовой коррозии используются защитные атмосферы (например, сварка металлов в аргоне, азоте и др.). В защите конструкций от коррозии большую роль играет рациональное конструирование.

С его помощью устраняют уязвимые для коррозии места конструкций (щели, зазоры, застойные места), исключают неблагоприятные контакты разнородных металлов, усиливающих коррозию, или производят их изоляцию, устраняют ударное воздействие среды на конструкцию и др. Лит. Акимов Г. В., Основы учения о коррозии и защите металлов, М., 1946. Дринберг А. Я., Гуревич Е. С., Тихомиров А. В., Технология неметаллических покрытий, Л., 1957. Томашов Н. Д., Теория коррозии и защиты металлов, М., 1959. Органические защитные покрытия, пер. С англ., М.—Л., 1959. Батраков В. П., Теоретические основы коррозии и защиты металлов в агрессивных средах, в сборнике. Коррозия и защита металлов, М., 1962. Металловедение и термическая обработка стали. Справочник, т.

2, М., 1962. Апплгейт Л. М., Катодная защита, пер. С англ., М., 1963. Любимов Б. В., Специальные защитные покрытия в машиностроении, 2 изд., М.—Л., 1965. Лайнер В. И., Современная гальванотехника, М., 1967. Кречмар Э., Напыление металлов, керамики и пластмасс, пер. С нем., М., 1968. Клинов И. Я., Коррозия химической аппаратуры и коррозионностойкие материалы, М., 1967. Burns R. М., Bradley W. W., Protective coatings for metals, N. Y., 1967. В. П. Батраков..