ochrona metali przed korozją.pdf

Rozdział XVI: Czasowa ochrona metali przed korozją

Rozdział XVI

CZASOWA

OCHRONA METALI

PRZED KOROZJĄ

16.1 Korozja

Korozja elektrochemiczna – korozja będąca wynikiem reakcji

elektrochemicznych towarzyszących działaniu elektrolitów lub

zawilgoconych gazów na metale w warunkach, w których two-

rzą się ogniwa galwaniczne.

Korozja jest przyczyną niszczenia wielu wyrobów. Szczegól-

ny problem stanowi korozja metali, a w tym korozja wyrobów

żeliwnych i stalowych. Skorodowane przedmioty tracą swoje

właściwości użytkowe i muszą być zastąpione nowymi. Elemen-

ty konstrukcji budowlanych, części maszyn oraz inne wykonane

z metali wyroby ulegają korozji, ze względu na niestabilność

metalu. Istnieje zależność między szybkością korozji a wpływem

środowiska. Duża wilgotność, znaczne wahania temperatury,

tropikalny klimat, kwaśne opary, pot z rąk i inne szkodliwe sub-

stancje powodują przyśpieszenie procesów korozji. Czynnikami

wpływającymi na przebieg procesów korozji są także: jakość po-

wierzchni, stopień przetworzenia metalu i jego skład chemiczny

oraz warunki magazynowania.

Zjawisko korozji występuje także w przypadku wyrobów wy-

konanych z materiałów niemetalowych, takich jak: beton, tworzy-

wa sztuczne, ceramika, kamień itp.

W przypadku korozji elektrochemicznej powstają tzw. ogniwa

korozyjne, w których anoda ulega niszczeniu korozyjnemu (utle-

nieniu), a na katodzie zachodzi stechiometrycznie odpowiedni

proces redukcji.

Przykładowo, w przypadku ogniwa wytworzonego ze stali

i miedzi zanurzonego w elektrolicie (np. wodzie morskiej), korozji

będzie ulegała stal (anoda), a na miedzi będzie wydzielał się wo-

dór lub będą zachodziły inne procesy redukcji.

Poszczególne metale mają różne potencjały elektrochemiczne.

Wyróżnia się metale szlachetne o bardzo małym potencjale elek-

trochemicznym oraz metale nieszlachetne, o dużym potencjale

elektrochemicznym. Spośród powszechnie stosowanych metali

najmniejszym potencjałem elektrochemicznym odznacza się zło-

to, a największym magnez. Skłonność do korozji elektrochemicz-

nej w istotny sposób zależy od potencjału elektrochemicznego

metalu, co ilustruje rys. 16.1.

Korozja metali ( corrodere – gnicie, toczenie przez organizmy )

– stopniowe niszczenie metalu pod wpływem chemicznego

lub elektrochemicznego oddziaływania czynników środowi-

skowych, w wyniku czego metal ze stanu wolnego przechodzi

w stan chemicznie związany. Ogólnie: korozja jest to nieodwra-

calna reakcja materiału z otoczeniem.

Korozja chemiczna – reakcja materiału (metalu) bezpośrednio

z substancją agresywną bez udziału wody, np.: korozja zacho-

dząca w środowisku suchych gazów lub w nieelektrolitach.

Jest ona wynikiem reakcji chemicznych na granicy faz metal

środowisko.

Pod pojęciem korozji rozumie się określenie przyczyn i skut-

ków zjawiska oraz dodatkowe zjawiska związane z wpływem

różnych czynników na przebieg procesu korozji.

Ze względu na rodzaj reakcji chemicznych towarzyszących

procesowi korozji rozróżnia się:

q korozję elektrochemiczną,

q korozję chemiczną.

Ze względu na rodzaj zniszczenia korozyjnego (rys.16.2) wyróż-

nia się:

q korozję powierzchniową, występującą na całej powierzchni me-

talu,

q korozję miejscową, występującą w określonych miejscach metalu.

Oba rodzaje korozji mają liczne odmiany.

Rys. 16.1 Skłonność do korozji metali, w zależności od potencjału elektrochemicz-

nego

W przypadku korozji powierzchniowej (rys. 16.2a) wyróżnia się

korozję:

q równomierną, pokrywającą powierzchnię metalu równomierną

warstwą,

q nierównomierną, występującą w pewnych miejscach po-

wierzchni metalu lub na różnej głębokości.

W przypadku korozji miejscowej wyróżnia się korozję:

q punktową (rys. 16.2b), występująca w postaci rozsianych punk-

tów w różnych miejscach na powierzchni metalu,

q plamową (rys. 16.2c), tworząca plamy na powierzchni metalu,

q wżerową (rys. 16.2d), jest to tzw. atak korozyjny skoncentrowany

w niektórych miejscach powierzchni metalu, powodujący two-

rzenie się głębokich wżerów, spowodowanych zróżnicowanym

XVI

Rys. 16.2 Wybrane rodzaje korozji metali

a) powierzchniowa, równomierna, b) punktowa, c) plamowa, d) wżerowa, e) pod-

powierzchniowa, f) szczelinowa, g) nitkowa, h) międzykrystaliczna, i) śródkrysta-

liczna

q radiacyjna, wywoływana jed-

noczesnym oddziaływaniem na

metal czynników korozyjnych

oraz promieniowania,

q spoin, wywoływana oddziały-

waniem na metal czynników

korozyjnych i zmianami struk-

tury metalu w miejscach spoin

spawalniczych,

q wodorowa, wywoływana w wy-

niku przenikania wodoru w głąb

metalu i tworzeniu kawern we

wnętrzu metalu oraz powodu-

jąca kruchość metalu,

q glebowa, wywoływana agre-

sywnym oddziaływaniem skład-

ników gleby na metal.

W procesach korozji środo-

wiskiem agresywnym są najczę-

ściej: faza gazowa, faza ciekła lub

mieszanina fazy gazowej i ciekłej.

Z tego względu, biorąc pod uwa-

gę stan skupienia agresywnego środowiska wyróżnia się:

q korozję gazową,

q korozję atmosferyczną,

q korozję w cieczach, w szczególności w wodzie.

działaniem czynników korozyjnych w różnych miejscach po-

wierzchni metalu,

q podpowierzchniową (rys. 16.2e), rozwijającą się pod powierzch-

nią metalu lub pod naniesioną na metal powłoką ochronną,

q szczelinową (rys. 16.2f), wywoływaną wnikaniem elektrolitu

w szczeliny konstrukcji, w rezultacie tworzenia się tzw. szczeli-

nowych ogniw korozyjnych,

q nitkową (rys. 16.2g), występuje na powierzchniach metalu po-

krytych powłoką ochronną (lakier), w postaci nie krzyżujących

są charakterystycznych nitek wychodzących z jednego punktu,

zwykle miejsca uszkodzenia powłoki ochronnej wykonanej z in-

nego materiału,

q międzykrystaliczną (rys. 16.2h), występuje na granicach ziaren

kryształów, jest najczęściej powodowana wydzielaniem się od-

rębnej fazy, zmieniającej skład chemiczny kryształu w miejscu

styku ziaren kryształów,

q śródkrystaliczną (rys. 16.2i), rozprzestrzeniającą się w głąb mate-

riału poprzez ziarna kryształów metalu.

W zależności od oddziaływań mechanicznych na materiał stano-

wiący materiał konstrukcyjny wyróżnia się korozję:

q naprężeniową, wywoływaną jednoczesnym oddziaływaniem na

metal czynników korozyjnych i statycznych naprężeń rozciąga-

jących,

q zmęczeniową, wywoływaną jednoczesnym oddziaływaniem

na metal czynników korozyjnych i szybkozmiennych naprężeń

mechanicznych,

q cierną, wywoływaną jednoczesnym oddziaływaniem na metal

czynników korozyjnych i tarcia.

Obok tych podstawowych rodzajów korozji, wyróżnia się wiele

rodzajów szczególnych, jak korozja:

q biologiczna, wywoływana działaniem produktów procesów

izjologicznych, organizmów żywych (roślin lub zwierząt),

q mikrobiologiczna, wywoływana oddziaływaniem na materiał

produktów przemiany materii mikroorganizmów (bakterii, grzy-

bów, drożdży),

q gazowa, wywoływana chemicznym oddziaływaniem agresyw-

nych gazów,

q kawitacyjna, wywoływana zjawiskiem kawitacji, niekiedy z jedno-

czesnym korozyjnym oddziaływaniem agresywnego środowiska,

q kontaktowa, występująca na styku dwóch różnych metali,

q morska, powstająca w miejscach kontaktu metalu z wodą mor-

ską,

Czynnikami wpływającymi na procesy korozyjne są:

q właściwości metalu: skład pierwiastkowy, potencjał elektroche-

miczny, zanieczyszczenia, sposób otrzymywania, sposób obrób-

ki, gładkość powierzchni i inne,

q otoczenie z jakim metal ma kontakt: natężenie czynników wy-

wołujących korozję (tlenu, wody, kwasów itp.),

q warunki pracy metalu: czynniki zmęczeniowe, tarcie, kształt

wyrobu, sposób łączenia (spawanie, zgrzewanie, lutowanie)

q temperatura – procesy korozyjne najczęściej ulegają przyśpie-

szeniu wraz ze wzrostem temperatury, czynnikiem szkodliwym

może być także częsta zmiana temperatury metalu lub środowi-

ska,

q czas i związane z nim procesy starzenia metalu i powłok ochron-

nych, a także występujące naprężenia (zmęczenie metalu).

Charakter zmian szybkości procesu korozyjnego stali kon-

strukcyjnej, w zależności od agresywności środowiska przedsta-

wia rys. 16.3.

Rys. 16.3 Charakter zmian szybkości procesu korozji w zależności od korozyjności

środowiska (powietrza)

1 – suche, czyste, 2 – wilgotne, czyste, 3 – morskie, 4 – wilgotne, chemicznie koro-

zyjne

2 XVI

Rozdział XVI: Czasowa ochrona metali przed korozją

Do ilościowej oceny odporności metali na korozję są stosowane

następujące parametry:

q szybkość korozji V c , określana ubytkiem masy próbki metalu

w stosunku do powierzchni próbki i czasu, obliczana wg wzo-

ru (16.1):

W praktyce przemysłowej i eksploatacji pojazdów i maszyn pro-

blemy związane z korozją najczęściej powstają w następujących

przypadkach:

q długotrwałego magazynowania detali i maszyn, w korozyjnie

agresywnym środowisku,

q stosowania do obróbki detali cieczy chłodząco-smarujących lub

cieczy hartowniczych, zawierających wodę,

q wykonywania ręcznych operacji,

q transportu detali.

M 1 – M 2

V c =

(16.1)

w którym:

M 1 – masa próbki przed badaniem, [g],

M 2 – masa próbki po badaniu, [g],

A – czynna powierzchnia próbki, [m 2 ],

t – czas [doby lub lata].

q liniowa szybkość korozji V p , stanowiąca ubytek przekroju

próbki, określany w milimetrach w odniesieniu do jednostki

czasu, obliczana wg wzoru (16.2):

16.2 Metody przeciwdziałania korozji metali

Do trwałych sposobów ochrony korozyjnej należą procesy

chemicznej obróbki powierzchni metali: oksydowanie, fosfatowa-

nie lub powlekania farbą przeciwkorozyjną, czy też galwaniczne

pokrywanie metaliczną powłoką. Takie traktowanie powierzchni

– zwane też stałą ochroną przed korozją – ma wadę polegającą

na tym, że usunięcie tych pokryć nie jest możliwe bez naruszenia

powierzchni materiału.

Podczas produkcji wyrobów metalowych: łożysk, kół zębatych,

przyrządów pomiarowych, narzędzi, części do pojazdów, broni

i innych precyzyjnych części maszyn, blach kształtowników, szyn

itp. powstaje problem ich ochrony czasowej przed korozją i rdze-

wieniem. Problem ten występuje również w przypadku transportu

części metalowych (zwłaszcza drogą morską, a także podczas

długotrwałego magazynowania, w szczególności w warunkach

tropikalnych. Ochrona przed korozją musi być także zagwaranto-

wana w przypadkach gdy wyroby metalowe są używane okresowo,

a następnie długotrwale magazynowane (np. broń).

Podstawowe sposoby przeciwdziałania korozji i rdzewienia

metali:

q dobór odpowiedniego metalu, w zależności od właściwości

(agresywności) środowiska,

q modyikacja składu pierwiastkowego metalu, poprzez wprowa-

dzenie domieszek metali lub innych pierwiastków powodują-

cych lepszą odporność na korozję,

q nanoszenie na powierzchnię metalu metalicznych powłok

ochronnych, odpornych na korozję (np.: niklowanie, chromowa-

nie, złocenie itp.),

q nanoszenie na powierzchnię metalu niemetalicznych powłok

ochronnych, odpornych na korozję (lakierowanie, emaliowanie,

cementowanie oraz nakładanie: asfaltu, smoły, parainy, smarów

plastycznych, olejów itp.,

q zmiana struktury powierzchni metalu lub składu chemicznego

warstwy powierzchniowej przez wytworzenie na jego po-

wierzchni związku chemicznego (najczęściej tlenku, fosforanu

chromianu itp.), na drodze zabiegów chemicznych lub elektro-

chemicznych (nawęglanie, oksydowanie, utlenianie anodowe,

fosforanowanie, chromianowanie, pasywacja itp.),

D 1 – D 2

V p =

(16.2)

w którym:

D 1 – grubość próbki przed badaniem, [mm],

D 2 – grubość próbki po badaniu, [mm],

t – czas [lata].

q trwałość korozyjna T r , określana przez odniesienie czasu

działania środowiska korozyjnego do ubytku przekroju próbki,

określana wzorem (16.3):

D 1 – D 2

w którym:

D 1 , D 2 , t – jak we wzorze (16.2).

Parametry: V c , V p , T r stanowią podstawę opracowania tzw. skali

odporności metali na korozję, przytoczonej w tabeli 16.1. Skala ta

powinna być uwzględniana przy doborze środków ochrony czaso-

wej metali.

Ze względu na znaczenie ekonomiczne, ważnym szczególnym

przypadkiem korozji jest tzw. rdzewienie żelaza i jego stopów.

(16.3)

Rdzewienie – proces korozji żelaza i jego stopów (w tym stali)

w rezultacie oddziaływania tlenu i wody, w wyniku którego na

powierzchni metalu tworzą się warstewki produktów korozji.

Rdza, powstająca w wyniku rdzewienia, tworzy na powierzchni

metalu charakterystyczne warstewki kruchych i porowatych uwod-

nionych tlenków żelaza (Fe 2 O 3 ·H 2 ) i magnetytu (Fe 3 O 4 ), nie zabez-

pieczających metalu przed dalszym rdzewieniem.

Tabela 16.1 Skala odporności metali na korozję

Grupa odporności korozyjnej Stopień

odporności

korozyjnej

Szybkość korozji

Trwałość

korozyjna, T r ,

rok/mm

Określenie Oznaczenie

V p ,mm/rok V c ,kg/(m 2 ·doba)

Określenia

Całkowicie odporne I

< 0,001

< 0,00274ρ Nie określa się Całkowicie trwałe

Bardzo odporne II

2 0,001…0,005 0,00274ρ…0,0137ρ Nie określa się Bardzo trwałe

3 0,005…0,01 0,0137ρ…0,0274 ρ Nie określa się Bardzo trwałe

4 0,01…0,05 0,0274ρ…0,137ρ

Odporne

III

10…100 Trwałe

5 0,05…0,1 0,137ρ…0,274ρ

O mniejszej

odporności

0,1…0,5 0,274ρ…1,37ρ

1…10 O mniejszej trwałości

0,5…1,0 1,37ρ…2,74ρ

1,0…5,0 2,74ρ…13,7ρ

Mało odporne V

0,1…1 Mało trwałe

9 5,0…10,0 13,7ρ…27,4ρ

Nieodporne VI 10

> 10,0 > 27,4ρ < 0,1 (36 dni) Nietrwałe

Gdzie ρ - gęstość metalu, w g/cm 3

XVI

A · t

T r =

q ochrona katodowa (anodowa), polegająca na tym, że do

chronionej konstrukcji dołącza się zewnętrzną anodę (kato-

dę) w postaci metalu o potencjale elektrodowym niższym

(wyższym) niż metal, z którego jest wykonana chroniona kon-

strukcja (np. cynk w przypadku katodowej ochrony urządzeń

wykonanych ze stali),

q stosowanie inhibitorów korozji, w składzie czynnika agresywne-

go, a także w składzie środków smarowych, paliw, cieczy eksplo-

atacyjnych, cieczy do obróbki metali, gazów,

q osłabienie agresywności środowiska np. poprzez osuszanie po-

wietrza i wiele innych.

Szczególnym przypadkiem ochrony metali przed korozją i rdze-

wieniem jest tzw. ochrona czasowa. Polega ona na konserwacji

wyrobów metalowych łatwo usuwalnymi lub nie wymagającymi

usuwania środkami konserwacyjnymi oraz na pakowaniu ochron-

nym.

Czasowa ochrona metali przed korozją – zespół czynności

zabezpieczających przed korozją i rdzewieniem wyrobów me-

talowych w okresie ich obróbki, montażu, magazynowania,

transportu i użytkowania.

Tabela 16.2 Zastosowania ochrony czasowej

Uzbrojenie

Broń strzelecka

Sprzęt artyleryjski

Amunicja

Pojazdy bojowe

Elektronika

Lotnictwo

Najłatwiejsze do usunięcia są ilmy przeciwkorozyjne, stosowa-

ne jako tymczasowe lub krótkotrwałe pokrycia. Filmy te z reguły

zawierają czynne substancje, które z powodu ich właściwości

chemicznych oddzielają metaliczne powierzchnie od elektrolitów

i w ten sposób chronią przedmioty przed korozją. Odpowiedni

dobór środków przeciwkorozyjnych zależy od wielu czynników. Ma

na to wpływ rodzaj chronionego materiału, niezbędny czas ochro-

ny przeciwkorozyjnej, sposób i trwałość nanoszonych ilmów, kli-

matyczne uwarunkowania, jakość powierzchni itd.

W zakres wykonywanych czynności ochrony czasowej wchodzą:

q ochrona przeciwkorozyjna części podczas ich wytwarzania (sto-

sowanie odpowiednio inhibitowanych cieczy obróbkowych),

q oczyszczanie i osuszanie powierzchni metali,

q stosowanie środków konserwacyjnych,

q pakowanie.

Szczegółowy opis zastosowań dotyczących ochrony czasowej,

przytoczono w tabeli 16.2.

Ważnym elementem czasowej ochrony metali przed korozją

i rdzewieniem jest stosowanie właściwie dobranych środków kon-

serwacyjnych – środków czasowej ochrony metali przed korozją.

Maszyny

Łożyska toczne

Obrabiarki

Silniki

Maszyny ciężkie

Ciągniki

Pojazdy

Narzędzia

Wyroby hutnicze

Blachy

Taśmy

Pręty szlifowane

Proile

Druty

Liny

Galanteria metalowa gwintowana

Galanteria metalowa

Aparatura optyczna precyzyjna

Oprzyrządowanie

Rury

Aparatura chemiczna

Pompy

Silniki elektryczne

Sprzęt elektroniczny

Szafy sterownicze

Aparatura kontrolna

16.3 Środki czasowej ochrony przed korozją

Wyroby różne

Środki czasowej ochrony przed korozją – substancje nakła-

dane na powierzchnie metalowe lub powłoki ochronne nie-

metaliczne, tworzące na powierzchni łatwo usuwalne lub nie

wymagające usuwania powłoki, chroniące metal przed korozją

w określonym środowisku i ograniczonym czasie.

Jako środki ochrony czasowej metali przed korozją najczęściej

są stosowane:

q oleje mineralne z pakietem dodatków – oleje konserwacyjne,

q oleje konserwacyjne z rozpuszczalnikiem,

q smary węglowodorowe lub zawierające zagęszczacz mydlany

z pakietem dodatków – smary konserwacyjne,

q smary konserwacyjne z rozpuszczalnikiem,

q roztwory wosków lub lanoliny z pakietem dodatków,

q substancje syntetyczne tworzące ilm cienki lub ultra cienki bę-

dące zazwyczaj specjalnym inhibitorem korozji roztworzonym

w odpowiednim rozpuszczalniku,

q wodne emulsje zawierające środek konserwacyjny.

Środki ochrony czasowej, obok składników podstawowych,

a w określonych przypadkach rozpuszczalnika, zawierają dodatki:

inhibitory korozji, inhibitory utlenienia, substancje zwilżające,

biocydy, barwniki, a w przypadku smarów konserwacyjnych także

zagęszczacze.

W praktyce rozróżnia się następujące typy środków ochrony

czasowej:

q przeciwkorozyjne nie zawierające rozpuszczalników – typ 1,

q przeciwkorozyjne zawierające rozpuszczalniki – typ 2,

q przeciwkorozyjne mieszające się z wodą lub tworzące z nią

emulsje – typ 3.

Środki ochrony przed korozją typu 1, są to konserwacyjne

(przeciwkorozyjne) oleje ochronne. Zawierają one oleje mineral-

Eksploatacja

Maszyny rolnicze

Samochody osobowe

Autobusy

Samoloty rolnicze

Maszyny budowlane

Maszyny górnicze

Przeznaczenie

Ochrona międzyoperacyjna

Ochrona krótkookresowa

Ochrona długookresowa

Kooperacja

Transport lądowy

Transport morski

Transport w warunkach tropikalnych

Transport otwarty

Magazynowanie w pomieszczeniach

Magazynowanie pod wiatą

Magazynowanie na wolnej przestrzeni

4 XVI

Rozdział XVI: Czasowa ochrona metali przed korozją

ne z dodatkiem lub nie inhibitorów korozji. W zależności od wpro-

wadzonych dodatków i lepkości olejów użytych jako baza, tworzą

ilmy o różnej trwałości, o oleistym charakterze. Stosowane są do

długoterminowej konserwacji wewnętrznych powierzchni bar-

dzo małych części, małych maszyn, hydrauliki, części napędów

itd. Konserwowane elementy powinny być zapakowane lub przy-

kryte podczas składowania w zamkniętych pomieszczeniach.

Specjalną odmianą środków ochrony czasowej są oleje ochron-

ne z zawartością inhibitorów korozji, rodzaju VCI (VCI – Volatile

Corrosion Inhibitor – lotny inhibitor korozji), zwanymi inhibitorami

w fazie parowej (gazowej). Inhibitory te powodują dodatkowe

tworzenie kompleksów na powierzchniach metali. Chronią one

powierzchnie elementów konstrukcyjnych, niewystarczająco chro-

nionych przez ilm ochronny.

Do kolejnej grupy środków ochrony przed korozją zalicza

się mineralne oleje emulgujące z wodą, do których najczęściej

wprowadzono substancję ułatwiającą tworzenie emulsji – tzw.

emulgator. Tworzą one z wodą stabilne lub półstabilne emulsje.

Emulsje te mogą być nanoszone przez natrysk lub drogą zanu-

rzenia. Półstabilny typ emulsji rozdziela się bezpośrednio po

zetknięciu z metalem: olej tworzy tu równomierny ilm przeciw-

korozyjny, a woda samoczynnie opuszcza chroniony przedmiot.

Olejowy ilm jest trudno reemulgowany, co chroni przedmiot

przed zmywaniem wodą. Stosowanie tego typu środków ochrony

czasowej zaleca się przy wewnątrzzakładowej konserwacji ma-

łych elementów i półfabrykatów lub ogólnie – do krótkotrwałej

ochrony przed korozją.

W składzie środków ochrony czasowej najistotniejszym dodat-

kiem (składnikiem) są inhibitory korozji. Jako inhibitory korozji są

stosowane różne substancje chemiczne. Najczęściej są to:

q mydła wapniowe, barowe i inne wielkocząsteczkowych kwasów

tłuszczowych,

q sole kwasów naftenowych,

q sole kwasów naftenosulfonowych,

q sole kwasów alkiloarylosulfonowych,

q wielkocząsteczkowe aminy alifatyczne,

q sole amin i kwasów tłuszczowych,

q amidy,

q imidazoliny,

q alkilomerkaptany,

q estry chromianowe IV-rzędowych alkoholi,

q oraz ich odpowiednio dobrane mieszaniny i wiele innych sub-

stancji.

Jako skuteczne inhibitory korozji są także stosowane niektóre

pochodne: fenoli, kwasów alkilo- i arylofosforowych, glicerydy,

estry i inne.

Skład inhibitorów korozji najczęściej jest ściśle chronioną tajem-

nicą producenta i bywa ujawniany, tylko w przypadku, gdy powo-

duje szczególne zagrożenia dla ludzi lub środowiska.

Wyróżnia się inhibitory korozji jonowe i niejonowe (organicz-

ne). W większości przypadków mechanizm działania jonowych

inhibitorów korozji polega na spowolnieniu procesu elektroche-

micznego (katodowego lub anodowego) na powierzchni metalu.

Organiczne inhibitory korozji są natomiast adsorbowane na

powierzchni metalu; tworzą szczelną powłokę, wypierają wodę

i elektrolity, chroniąc w ten sposób przed procesami elektroche-

micznymi. Inhibitory korozji adsorbują się na czystej powierzchni

metalu natomiast nie ulegają adsorpcji na powierzchni utlenio-

nej. Wynika z tego, że środki zawierające inhibitor korozji powin-

ny być nakładane na czystą powierzchnię, możliwie szybko po

obróbce metalu.

Niektóre środki ochrony czasowej zawierają składniki powodu-

jące wypieranie wody z powierzchni metalu. Mechanizm działania

tego typu substancji wynika z większej niż w przypadku wody zwil-

żalności metalu, co ilustruje rys. 16.4.

W praktyce przemysłowej są stosowane następujące metody

nanoszenia środka konserwacyjnego na części, przeznaczone do

ochrony czasowej:

Rys.16.4 Efekt usuwania wody z powierzchni metalu przez substancje o właściwo-

ściach wypierania wody

q zanurzenie detalu,

q natrysk na powierzchnię,

q malowanie pędzlem (smarowanie).

Metoda zanurzeniowa polega na zanurzeniu detalu w ciekłym

środku konserwacyjnym, następnie wyjęciu z tego środka, pod-

daniu procesowi usuwania nadmiaru: obcieknięciu, odwirowaniu,

odparowaniu rozpuszczalnika, a także ostygnięciu. Metodę zanu-

rzeniową stosuje się do czasowej konserwacji detali o niewielkich

gabarytach.

W praktyce przemysłowej środek konserwacyjny jest umiesz-

czony w wannie o odpowiednich rozmiarach. W zależności od

konsystencji środka konserwacyjnego wanna może być podgrze-

wana (konserwacja na gorąco) lub nie (konserwacja na zimno).

Konserwowane części są wsypywane do specjalnego kosza, który

jest następnie zanurzany w wannie zawierającej środek konserwa-

cyjny lub zanurzane kolejno przy użyciu specjalnego podajnika.

Czas zanurzenia wynosi 2 … 10 minut, w zależności od wielkości

i kształtu części oraz właściwości środka konserwacyjnego. Zaleca

się, aby konserwowane detale nie stykały się ze sobą.

Metoda zanurzeniowa jest bardzo dobrym sposobem konser-

wacji. Środek konserwacyjny wnika do wszystkich otwartych części

detalu, pokrywając go w miarę równomiernie.

Metoda na zimno jest stosowana w przypadku konieczności

ochrony międzyoperacyjnej i krótkotrwałej. Jako środki konser-

wacyjne są stosowane oleje o małej lepkości lub środki ochrony

czasowej zawierające rozpuszczalnik. W zależności od lotności roz-

puszczalnika jego odparowanie trwa 3 … 20 minut. Pary rozpusz-

czalnika są odprowadzane poprzez wyciąg, skraplane i zawracane

do procesu.

Metoda na gorąco jest stosowana w przypadku konieczności

zakonserwowania detali na czas dłuższy. W celu odparowa-

nia wody kąpiel jest wstępnie wygrzewana do temperatury

100 … 105°C, przez 20 … 40 minut. Stosowane środki ochrony

czasowej tworzą na powierzchni metalu grubą warstwę środka

konserwacyjnego. Grubość warstwy jest regulowana tempera-

turą kąpieli oraz czasem operacji. W praktyce stosuje się dwie

odmiany tej metody: jednokrotne lub dwukrotne zanurzenie

konserwowanego detalu.

W przypadku jednokrotnego zanurzania, temperaturę kąpieli

utrzymuje się w granicach 60 … 70°C, a konserwowana część jest

w niej utrzymywana przez 3 … 20 minut. W przypadku metody

z zanurzaniem dwukrotnym, temperaturę kąpieli do zanurzenia

pierwszego utrzymuje się w granicach 100 … 105°C, a czas zanu-

rzenia części wynosi 3 … 15 minut. Kolejne zanurzenie wykonuje

się w kąpieli o temperaturze 60 … 70°C a czas zanurzenia części

ustala się na 1 … 3 minut. Zaletą metody na gorąco jest całkowite

odparowanie wody z powierzchni metalu. Po operacjach nanie-

sienia środka konserwacyjnego części są pakowane w paraino-

wany papier, często zawierający lotny inhibitor korozji.

Metoda zanurzeniowa jest najczęściej stosowana w przypadku

nakładania środków dających warstwę cienką lub ultracienką.

XVI

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: