Korrosie is 'n proses waardeur yster afgebreek word deur die teenwoordigheid van verskillende oksideermiddels in die omgewing. Korrosie neem baie vorme aan en kan baie oorsake hê. Een algemene voorbeeld is die roesproses waarin yster in die teenwoordigheid van vog oksideer. Korrosie is 'n ernstige probleem vir vervaardigers van geboue, bote, vliegtuie, motors en ander metaalprodukte. Byvoorbeeld, as yster as deel van 'n brug gebruik word, is die strukturele integriteit van die yster, wat deur korrosie beskadig kan word, van kritieke belang vir die veiligheid van die mense wat die brug gebruik. Sien stap 1 hieronder om te leer hoe om yster te beskerm teen die gevaar van korrosie en hoe u die korrosie kan vertraag.
Stap
Metode 1 van 3: Verstaan algemene tipes ysterkorrosie
Omdat daar vandag soveel soorte yster gebruik word, moet bouers en vervaardigers hulle beskerm teen baie soorte korrosie. Elke yster het unieke elektrochemiese eienskappe wat bepaal vir watter tipe korrosie (indien enige) dit vatbaar is. Die onderstaande tabel beskryf 'n paar algemene ysters en die tipes korrosie wat hulle kan ondergaan.
| Yster | Kwesbaarheid van ysterkorrosie | Algemene voorkomingstegnieke | Galvaniese aktiwiteit* |
|---|---|---|---|
| Roesvrye staal (passief) | Eenvormige aanval, galvanies, geperforeer, gebarste (alles hoofsaaklik in seewater) | Skoonmaak, beskermende laag of seël | Lae (aanvanklike vorme van korrosie vorm 'n beskermende oksidasielaag) |
| Yster | Eenvormige aanval, galvanies, skeur | Skoonmaak, beskermende laag of seël, galvanisering, roeswerend | Hoog |
| Koper | Eenvormige aanval, ontzinking, spanning | Skoonmaak, beskermende laag of seël (gewoonlik olie of vernis), voeg lood, aluminium of arseen by legerings | Tans |
| Aluminium | Galvanies, gate, krake | Skoonmaak, beskermende laag of seël, anode, galvanisering, katodiese beskerming, elektriese isolasie | Hoog (aanvanklike roes vorm 'n weerstandbiedende oksidasielaag) |
| Koper | Galvanies, gat, estetiese vlek | Skoonmaak, beskermende laag of verseëling, voeg nikkel by metaallegerings (veral vir pekelwater) | Lae (aanvanklike korrosie vorm 'n patina wat behoue bly) |
*Hou in gedagte dat die kolom "Galvaniese aktiwiteit" verwys na die verwante chemiese aktiwiteit van yster, soos beskryf in die galvaniese tabel van die verwysingsbron. Vir die doeleindes van hierdie tabel, "hoe hoër die galvaniese aktiwiteit van yster, hoe vinniger sal dit galvaniese korrosie ondergaan wanneer dit gekombineer word met minder aktiewe yster."
Stap 1. Voorkom eenvormige aanvalskorrosie deur die ysteroppervlak te beskerm
Eenvormige aanvalskorrosie (soms verkort tot "eenvormige" korrosie) is 'n tipe korrosie wat gevolglik op 'n eenvormige manier op blootgestelde metaaloppervlaktes voorkom. In hierdie tipe korrosie word die hele oppervlak van die yster deur korrosie aangeval, en korrosie vind dus teen 'n eenvormige tempo plaas. Byvoorbeeld, as 'n onbeskermde metaaldak gereeld aan reën blootgestel word, sal die hele oppervlak van die dak met dieselfde hoeveelheid water in aanraking kom en dit sal dus teen 'n eenvormige tempo korrodeer. Die maklikste manier om te beskerm teen eenvormige aanval is gewoonlik om 'n beskermende versperring tussen die bessie en die bytende middel te plaas. Dit kan 'n aantal dinge wees - verf, olie seëls, 'of' 'n elektrochemiese oplossing, soos 'n galvaniserende sinklaag.
In ondergrondse of onderdompelingsituasies is 'n katodiese skild ook 'n goeie opsie
Stap 2. Voorkom galvaniese korrosie deur die vloei van ione van een yster na 'n ander af te sny
Een belangrike vorm van korrosie wat kan voorkom, ongeag die fisiese sterkte van die betrokke yster, is galvaniese korrosie. Galvaniese korrosie vind plaas wanneer twee ysters met verskillende elektrodepotensiale in aanraking kom met die teenwoordigheid van 'n elektroliet (soos soutwater) wat 'n elektriese geleidingspad tussen hulle skep. As dit gebeur, vloei ysterione van die meer aktiewe yster na die minder aktiewe yster, wat veroorsaak dat die meer aktiewe yster vinniger korrodeer en dat die minder aktiewe yster stadiger roes. In praktiese terme beteken dit dat korrosie op die meer aktiewe yster sal ontstaan by die kontakpunt tussen die twee ysters.
- Enige beskermingsmetode wat die vloei van ione tussen die ysters verhoed, kan galvaniese roes stop. Deur die yster 'n beskermende laag te gee, kan dit voorkom dat elektroliete uit die omgewing 'n elektriese geleidingspad tussen die twee ysters veroorsaak, wat elektrochemiese afskermingsprosesse soos galvanisering en anode ook goed werk. U kan ook voorkom dat galvaniese korrosie van elektries isolerende gebiede van yster in aanraking kom.
- Boonop kan die gebruik van katodiese of anodebeskerming die belangrike yster teen galvaniese korrosie beskerm. Sien hieronder vir meer inligting.
Stap 3. Voorkom putkorrosie deur die ysteroppervlak te beskerm, chloriedbronne in die omgewing te vermy en skrape en skrape te vermy
Pitting is 'n vorm van korrosie wat op mikroskopiese skaal plaasvind, maar groot gevolge kan hê. Gate is 'n groot bron van kommer vir yster wat sy weerstand teen korrosie verkry uit 'n dun laag passiewe verbinding op die oppervlak, aangesien hierdie vorm van korrosie tot strukturele mislukking kan lei in situasies waar 'n beskermende laag dit normaalweg sou verhoed. Gate kom voor waar 'n klein stukkie yster sy passiewe beskermende laag verloor. As dit gebeur, vind galvaniese korrosie op mikroskopiese skaal plaas, wat lei tot die vorming van klein gaatjies in die yster. In hierdie gat word die omgewing suur, wat die proses versnel. Gate word gewoonlik voorkom deur 'n beskermende laag op die metaaloppervlak aan te bring en/of katodiese beskerming te gebruik.
Blootstelling aan 'n hoë chloriedomgewing (soos byvoorbeeld soutwater) kan die perforasieproses versnel
Stap 4. Voorkom korrosie deur krake in die voorwerpontwerp te beperk
Kragkorrosie kom voor in metaalvoorwerpruimtes waar die toegang tot die omliggende vloeistof (lug of vloeistof) baie swak is - byvoorbeeld onder boute, onder ringe, onder strope of tussen skarnierverbindings. Skeurkorrosie vind plaas waar die gaping tussen die metaaloppervlakke wyd genoeg is om vloeistof binne te laat, maar nou genoeg sodat die vloeistof moeilik kan ontsnap en stilstaan. Die omgewing in hierdie klein ruimte word korrosief en die yster begin korrodeer in 'n proses wat soortgelyk is aan kraakkorrosie. Dit is oor die algemeen 'n ontwerpprobleem om korrosie te voorkom. Deur die voorkoms van smal gapings in die konstruksie van metaalvoorwerpe tot 'n minimum te beperk deur hierdie gapings te bedek of sirkulasie te verseker, is dit moontlik om skeurkorrosie tot 'n minimum te beperk.
Kraskorrosie is veral kommerwekkend by die hantering van yster, soos aluminium met 'n passiewe buitenste beskermende laag, aangesien meganismes van skeurkorrosie kan bydra tot die afbreek van hierdie laag
Stap 5. Voorkom spanningskorrosie deur slegs veilige vragte en/of uitgloeiing te gebruik
Spanningskorrosie (SCC) is 'n vorm van korrosieverwante strukturele mislukkings, wat kommerwekkend is vir ingenieurs wat boustrukture ontwerp wat kritieke vragte ondersteun. Met die voorkoms van SCC, vorm die yster wat die vrag ondersteun, krake en breuke onder die lasgrens - in ernstige gevalle, in 'n mindere mate. In die teenwoordigheid van bytende ione, versprei mikroskopiese klein skeurtjies in die yster wat veroorsaak word deur die trekspanning van die swaar ladings namate die bytende ione die punt van die skeur bereik. Dit veroorsaak dat die kraak stadig vergroot en kan lei tot strukturele mislukking. SCC is veral gevaarlik omdat dit kan voorkom selfs in die teenwoordigheid van materiaal wat oor die algemeen minder ysterrig is. Dit beteken dat hierdie skadelike roes voorkom terwyl die res van die ysteroppervlak onaangeraak voorkom.
- Die voorkoming van SCC is deels 'n ontwerpprobleem. Byvoorbeeld, die keuse van materiale wat SCC -bestand is in die omgewing waarin die yster werk, en om te verseker dat die ysterhoudende materiaal korrek gespesifiseer word, kan help om SCC te voorkom. Boonop kan die proses om die yster te versterk, die oorblywende spanning van die ontwerp verwyder.
- Dit is bekend dat SCC vererger word deur hoë temperature en die teenwoordigheid van opgeloste chloriedbevattende vloeistowwe.
Metode 2 van 3: Voorkoming van korrosie met tuisoplossings
Stap 1. Verf die ysteroppervlak
Die mees algemene en goedkoopste manier om yster teen korrosie te beskerm, is om dit eenvoudig met 'n laag verf te bedek. Die roesproses behels dat vog en oksideermiddels in wisselwerking met die ysteroppervlak is. As die yster bedek is met 'n beskermende verfversperring, kan geen vog of oksideermiddels met die yster self in aanraking kom nie, en korrosie vind nie plaas nie.
- Die verf self is egter vatbaar vir agteruitgang. Verf weer wanneer iets afgebreek, verslete of beskadig is. As die verf afbreek sodat die yster blootgestel word, moet u seker maak dat dit nie korrosie of skade aan die yster blootstel nie.
-
Daar is baie metodes om metaaloppervlakke te verf. Metaalwerkers gebruik dikwels verskeie van hierdie metodes om te verseker dat alle metaalvoorwerpe deeglik bedek is. Hieronder is 'n paar voorbeeldmetodes met opmerkings oor die gebruik daarvan:
- Borsel - gebruik vir moeilik bereikbare ruimtes.
- Roller - gebruik om groot ruimtes te bedek. Goedkoop en maklik.
- Lugbespuiting - word gebruik om groot ruimtes te bedek. Vinniger, maar nie so maklik soos 'n roller nie (vermorsing van verf).
- Luglose spuit/Elektrostatiese luglose spuitstof - gebruik om groot ruimtes te bedek. Vinnig en laat verskillende grade dik/dun konsekwentheid toe. Nie so verkwistend soos gewone spuitwater nie. Toerusting is redelik duur.
Stap 2. Gebruik mariene verf vir yster wat blootgestel is aan water
Metaalvoorwerpe wat gereeld (of voortdurend) in aanraking kom met water, soos bote, benodig spesiale verf om te beskerm teen die hoë waarskynlikheid van korrosie. In hierdie situasie is 'normale' roes in die vorm van roes nie die enigste bron van kommer nie (alhoewel dit redelik groot is), aangesien die seelewe (kakkerlakke, ens.) Kan groei op onbeskermde yster wat 'n bron van slytasie en bykomende korrosie. Om metaalvoorwerpe soos bote en ander te beskerm, moet u 'n hoë kwaliteit epoksy mariene verf gebruik. Hierdie tipe verf beskerm nie net die yster teen vog nie, maar voorkom ook die groei van seelewe op die oppervlak.
Stap 3. Dien beskermende smering toe op bewegende metaalonderdele
Vir plat en statiese metaaloppervlakke is verf uitstekend om vog weg te hou en korrosie te voorkom sonder om die bruikbaarheid van die yster te beïnvloed. Verf is egter gewoonlik nie geskik om metaalonderdele te beweeg nie. As u byvoorbeeld op 'n deurskarnier verf, as die verf droog word, hou dit die skarnier vas en blokkeer dit sy beweging. As u die deur oopdwing, kraak die verf, sodat daar ruimte is vir vog om die yster te bereik. 'N Beter keuse vir ysterhoudende dele soos skarniere, verbindings, skagte, ensovoorts, is 'n geskikte wateronoplosbare smering. Hierdie deeglike laag smeermiddel sal vog afweer en verseker dat u metaaldele glad en maklik beweeg.
Omdat smeermiddels nie droog word soos verf nie, kan dit mettertyd afbreek en gereeld hergebruik word. Smeer gereeld smeer op metaalonderdele weer om te verseker dat dit effektief bly as 'n beskermende seël
Stap 4. Maak die metaaloppervlak deeglik skoon voordat dit geverf of gesmeer word
Of u nou gewone verf, mariene verf of beskermende smering/verseëling gebruik, u moet seker maak dat u strykyster skoon en droog is voordat u met die toedieningsproses begin. Maak seker dat die yster vry is van bestaande vuil, vet, sweisreste of korrosie, aangesien dit u moeite kan mors deur in die toekoms tot korrosie te bydra.
- Grond, olie en ander puin kan verf en smering belemmer deur te verhoed dat die verf of smeermiddel direk aan die metaaloppervlak kleef. As u byvoorbeeld op 'n staalplaat met 'n ysterrook bo -op verf, droog die verf bo -op die maalwerk, en laat daar leë spasie in die yster onder. As en wanneer die slyper val. Die blootgestelde deel is vatbaar vir korrosie.
- As u 'n ysteroppervlak met bestaande korrosie verf of smeer, moet u doel wees om die oppervlak so glad en normaal as moontlik te maak om die beste seëlvastheid aan die yster te verseker. Gebruik 'n draadborstel, sandpapier en/of chemiese roesverwyderaar om soveel as moontlik korrosie te verwyder.
Stap 5. Hou onbeskermde ysterprodukte weg van vog
Soos hierbo genoem, word die meeste vorme van korrosie deur vog vererger. As u nie 'n beskermende laag verf of seël op u yster kan aanbring nie, moet u sorg dat dit nie aan vog blootgestel word nie. As u moeite doen om onbeskermde ystergereedskap droog te hou, kan dit die nut daarvan verhoog en hul lewensduur verleng. As u yster aan water of vog blootgestel word, moet u dit onmiddellik na gebruik skoonmaak en droog maak om te voorkom dat korrosie ontstaan.
Benewens die monitering van blootstelling aan vog tydens gebruik, moet u ook metaalvoorwerpe binne, op 'n skoon en droë plek, stoor. Vir groot items wat nie in 'n kas of kas pas nie, bedek die item met 'n lap. Dit help om vog uit die lug af te weer en voorkom dat stof op die oppervlak ophoop
Stap 6. Maak seker dat die metaaloppervlak so skoon as moontlik is
Na elke gebruik van 'n metaalvoorwerp, ongeag of die metaal geverf is, moet u die funksionele oppervlak daarvan skoonmaak en vuil, vet of stof verwyder. Die ophoping van vuil op die metaaloppervlak kan bydra tot die slytasie van die yster en/of die beskermende laag, wat mettertyd tot korrosie kan lei.
Metode 3 van 3: Voorkoming van korrosie met gevorderde elektrochemiese oplossings
Stap 1. Gebruik die galvaniseringsproses
Gegalvaniseerde yster is yster wat met 'n dun laag sink bedek is om dit teen korrosie te beskerm. Sink is meer chemies aktief as die onderliggende yster, so dit oksideer as dit aan lug blootgestel word. Sodra die sinklaag geoksideer is, vorm dit 'n beskermende laag wat verdere korrosie van die onderliggende yster voorkom. Die mees algemene tipe galvanisering vandag is 'n proses wat warmgalvanisering genoem word, waarin 'n stuk yster (gewoonlik staal) in warm gesmelte sink gedompel word om 'n eenvormige laag te verkry.
-
Hierdie proses behels die hantering van industriële chemikalieë, waarvan sommige by kamertemperatuur gevaarlik is, by baie hoë temperature en dit moet nie deur iemand anders as 'n opgeleide professionele persoon aangepak word nie. Hieronder is die basiese stappe van die warmverzinkingsproses vir staal:
- Die staal word skoongemaak met 'n warm oplossing om vuil, olie, verf, ens. Te verwyder, en dan deeglik gespoel.
- Staal word in suur gedompel om die meulskaal te verwyder, en dan afgespoel.
- 'N Materiaal genaamd "vloed" word op die staal aangebring en laat droog word. Dit help die finale sinklaag om aan die staal vas te hou.
- Die staal word in warm sink gedompel en laat die sinktemperatuur bereik.
- Die staal word afgekoel in 'n "koeltenk" gevul met water.
Stap 2. Gebruik die offer -anode
Een manier om yster voorwerpe teen korrosie te beskerm, is om 'n klein, reaktiewe metaal, 'n "offeranode", elektries daaraan vas te maak. As gevolg van die elektrochemiese verhouding tussen die groter ysterliggaam en die klein reaktiewe liggaam (wat hieronder kortliks beskryf word), sal slegs die klein en reaktiewe yster roes ondergaan, wat die groot en belangrike yster ongeskonde laat. As die offeranode heeltemal roes, moet dit vervang word, anders kan die groter yster roes. Hierdie metode van korrosiebeskerming word tipies gebruik vir begrawe strukture soos ondergrondse opgaartenks of voorwerpe wat voortdurend in aanraking kom met water, soos bote.
- Die offeranode bestaan uit verskillende tipes reaktiewe yster. Sink, aluminium en magnesium is die drie mees algemene ysters wat vir hierdie doel gebruik word. Vanweë die chemiese eienskappe van hierdie materiale word sink en aluminium algemeen gebruik vir ysterhoudende materiale in soutwater, terwyl magnesium meer geskik is vir varswaterdoeleindes.
- Offer -anodes kan gebruik word as gevolg van die chemiese proses van korrosie self. As 'n ystervoorwerp roes, word gebiede wat chemies soortgelyk is aan die anode en katode in 'n elektrochemiese sel, natuurlik gevorm. Elektrone vloei vanaf die anode by die ysteroppervlak na die omliggende elektroliet. Omdat die offer -anode baie reaktief is in vergelyking met die yster wat beskerm word, word die voorwerp self hoogs katodies in vergelyking en vloei dus elektrone uit die offer -anode, wat veroorsaak dat dit korrodeer, maar nie die res van die yster nie.
Stap 3. Gebruik “beindrukstroom”
Aangesien die elektrochemiese proses agter die roes van yster die vloei van elektrisiteit behels in die vorm van elektrone wat uit die yster vloei, is dit moontlik om 'n eksterne elektriese stroombron te gebruik om die korrosiewe vloei te beheer en korrosie te voorkom. Hierdie proses ('indrukwekkende stroom' genoem) is 'n deurlopende negatiewe ysterlading op die beskermde yster. Hierdie lading oorweldig die vloei wat veroorsaak dat elektrone uit die yster vloei, wat korrosie voorkom. Hierdie tipe beskerming word tipies gebruik vir begrawe ysterstrukture soos opgaartenks en pype.
- Hou in gedagte dat die tipe elektriese stroom wat gebruik word vir beveiligde stroombeskermingstelsels gewoonlik gelykstroom (GS) is.
- Gewoonlik word 'n indrukwekkende stroom wat korrosie voorkom, gegenereer deur twee ysteranodes in die grond naby 'n beskermde metaalvoorwerp te begrawe. Elektriese stroom word deur die isolerende draad by die anode gestuur, wat dan deur die grond en in die metaalvoorwerp vloei. Elektrisiteit vloei deur ystervoorwerpe en keer dan terug na die bron van elektrisiteit (kragopwekkers, gelykrigters, ens.) Deur isolerende drade.
Stap 4. Gebruik anodisering
Anodisering is 'n spesiale oppervlakbeskermende laag wat gebruik word om yster teen korrosie te beskerm. As u ooit 'n ligte ysterkarabiner gesien het, het u 'n gekleurde geanodiseerde ysteroppervlak gesien. In plaas van die fisiese aanwending van 'n beskermende laag, soos verf, gebruik anodisering 'n elektriese stroom om die yster 'n beskermende laag te gee wat byna alle vorme van roes voorkom.
- Die chemiese proses agter anodisering behels die feit dat baie ysters, soos aluminium, natuurlik chemiese produkte vorm wat oksiede genoem word wanneer dit in aanraking kom met suurstof in die lug. Dit het tot gevolg dat die yster gewoonlik 'n dun buitenste oksiedlaag het wat (in verskillende grade, afhangende van die yster) teen verdere roes beskerm. Die elektriese stroom wat in die anodiseringsproses gebruik word, skep gewoonlik 'n dikker bou van hierdie oksied op die oppervlak van die yster as gewoonlik, wat uitstekende beskerming bied teen korrosie.
-
Daar is verskillende maniere om yster te skenk. Hieronder is die basiese stappe van een van die anodiseringsprosesse. Sien Hoe om aluminium te anodiseer vir meer inligting.
- Aluminium word skoongemaak en ontolie.
- Onsuiwerhede op die aluminiumoppervlak word verwyder met 'n de-smut oplossing.
- Aluminium word in konstante stroom en temperatuur in 'n suurbad geplaas (byvoorbeeld 12 ampère/vierkante voet en 21-22 grade C).
- Aluminium word verwyder en gespoel.
- Die aluminium word opsioneel in die kleurstof ingebring by 38-60 grade C (100-140 ° F).
- Aluminium word verseël deur dit vir 20-30 minute in kookwater te dompel.
Stap 5. Gebruik passief yster
Soos hierbo genoem, vorm sommige yster natuurlik 'n beskermende oksiedlaag wanneer dit aan lug blootgestel word. Sommige yster vorm hierdie oksiedlaag so effektief dat dit chemies onaktief raak. Ons sê dat yster 'passief' is met verwysing na 'n 'passiewe' proses waarin dit minder reaktief raak. Afhangende van die gebruik, benodig passiewe ystervoorwerpe moontlik nie ekstra beskerming om dit korrosiebestand te maak nie.
-
'N Bekende voorbeeld van passiewe yster is vlekvrye staal. Vlekvrye staal is 'n algemene staal en chroomlegering wat onder die meeste omstandighede weerstand bied teen korrosie sonder dat dit beskerming benodig. Vir die meeste daaglikse gebruike is roes gewoonlik nie 'n bron van kommer by vlekvrye staal nie.
Daar moet egter gesê word dat vlekvrye staal onder sekere omstandighede nie 100% korrosiebestand is nie - byvoorbeeld in soutwater. Net so word baie passiewe ysters onder uiterste weersomstandighede nie-passief en is dit dus nie geskik vir alle toepassings nie
Wenke
- Wees bedag op korrosie tussen korrels. Dit beïnvloed die yster se vermoë om gevorm of gemanipuleer te word, en verminder die algehele sterkte van die yster.
- Die American Boat and Yacht Council beveel oor die algemeen aan om die boot vas te maak. Aluminium- en staalbote moet egter nie vasgemaak word om te verhoed dat die yster roes nie.
Waarskuwing
- Moet nooit erg gekorrodeerde metaaldele in voertuie of bote agterlaat nie. Die mate van korrosie wissel, maar enige korrosie kan ernstige strukturele skade aandui. Ter wille van veiligheid, vervang of verwyder alle tekens van ysterkorrosie.
- Moet dit nie verf as u 'n offer -anode gebruik nie. Dit sou dit vir elektronies onmoontlik maak om in die omgewing in te gaan en die korrosie-voorkomende krag daarvan weg te neem.
