Pagrindinis konstrukcinis metalas geležis (plienas ir ketus)

Transcript

1 Metalų korozija savaiminis metalų irimas, kurio priežastis metalų cheminė arba elektrocheminė sąveika su aplinka. Metalų erozija metalų paviršiaus mechaninis ardymas. Me korozijos greitis matuojamas metalo masės nuostoliais dėl korozijos gramais (g) nuo 1 m metalo paviršiaus per laiko vienetą: V k = g/m metai(h) V k = mg/dm para V k = mg/m h Korozijos žala Pasaulyje kas 90 s sukoroduoja 1 tona plieno. JAV metiniai korozijos nuostoliai sudaro 40 mln. t metalo arba 15 mlrd. dolerių. Metalų apsaugai sunaudojamos ne tik medžiagos ir darbas, bet ir energija. Apie 16 % visos pasaulyje sunaudojamos naftos skiriama energiniams korozijos nuostoliams kompensuoti. Vienai tonai geležies iš rūdos išgauti reikia sunaudoti,5 mln. kj energijos (vidutinės šeimos sunaudojamos energijos kiekis per mėn.). Korozijos nuostoliai kiekvienais metais didėja. Prieš du dešimtmečius elektros perdavimo konstrukcijos buvo dengiamos 5 µm storio Zn danga ir jos būdavo 50 metų apsaugotos nuo korozijos. Dabartiniu metu tokia danga suyra per 10 metų. Didžiulius nuostolius patiria: naftos pramonė (JAV 0,8-1 $ vienai tonai), karo pramonė (vieno lėktuvo antikorozinei profilaktikai 115 mln. $ per metus), automobilių pramonė (1989 m. lėšos apsaugai nuo korozijos ~7, mlrd. $) Pagrindinis konstrukcinis metalas geležis (plienas ir ketus) Priežastys: Didelės geležies rūdos atsargos Geležies gamybos technologijos paprastumas Galimybė geležies pagrindu gauti įvairius lydinius 000 m. juodųjų metalų gamyba sudarė >500 mln. t per metus, tačiau didėja ir korozijos nuostoliai. Koroziją lemia objektyvūs gamtos dėsniai, kurių vyksmo visiškai sustabdyti neįmanoma. Apsaugos metodų taikymas leidžia % sumažinti korozijos nuostolius Dar 10 % nuostolių galima sumažinti eksploatavimo metu pasitelkiant korozijos ekspertų patirtį. Pagal charakterį korozija būna: ištisinė tolygi, vyksta vienodu greičiu visame metalo paviršiuje; netolygi, vyksta nevienodu greičiu visame metalo paviršiuje; selektyvi, koroduoja vienas iš lydinio komponentų vietinė dėmėtoji, nedidelės dėmės atskirose paviršiaus vietose; židininė, duobutės; taškinė, gilios nedidelės duobutės, kurios gali pereiti į skyles; vidinė, irimas prasidėjęs metalo paviršiuje plinta į vidų, kur kaupiasi korozijos produktai, metalas išsipučia ir išsisluoksniuoja; tarpkristalinė, irimas kristalų sąlyčio vietoje 1

2 Pagal redokso procesų mechanizmą, metalų korozija skirstoma į: cheminę; elektrocheminę Cheminė korozija nelaidžios elektrai srovei aplinkos ( dujų, skystų neelektrolitų) veikiamo metalo oksidacija. Elektrocheminė korozija metalų irimas elektros srovei laidžioje aplinkoje (drėgnoje atmosferoje, jūros vandenyje, grunte, rūgščių, šarmų ir druskų tirpaluose. Cheminė metalų korozija dujinė korozija neelektrolitų tirpaluose Dujinė metalų korozija metalų irimas dėl sausųjų dujų arba oro poveikio dažniausiai aukštoje temperatūroje. Metalų paviršiuje susidaro oksidinės plėvelės. Gali susidaryti ir karbonatų arba sulfidų plėvelės. Oksidinės plėvelės pasyvuoja metalo paviršių ir gerokai sumažina metalų korozijos greitį. Geromis apsauginėmis savybėmis pasižymi tik ištisinės oksidinės plėvelės. Jei V Δ= V kuomet Δ oks. met. < 1 - gaunama neištisinė OP, >1 gaunama ištisinė OP. V oks oksido tūris V met metalo, sunaudoto šiam oksidui susidaryti, tūris Cd, Al, Zn, Sn, Ni, > 1, Oksido plėvelė yra tanki ir metalas atsparesnis cheminei korozijai. K, Na, Ca, Be, Mg < 1, Nesudaro ištisinių oksidų plėvelių, šie metalai neatsparūs cheminei korozijai. Geležies oksido plėvelė yra porėta; ji neapsaugo geležies paviršiaus nuo tolimesnės korozijos. Aliuminis pasidengia kieta oksido plėvele, nepralaidžia orui. Todėl: Aliuminio skardinės nuo alaus ir gaiviųjų gėrimų aplinkoje nesuyra. Vamzdžiams ar laidams iš aliuminio nereikia papildomos apsaugos nuo korozijos. Priklausomai nuo korozinės atmosferos šiuos procesus aprašo sekančios cheminės lygtys: Plieno ir ketaus korozija Vykstant plieno (< %C) ir ketaus ( 4 %C) korozijai vienu metu vyksta du lygiagretūs procesai: 1 oksidacija ir - dekarbonizacija Korozinė atmosfera O atmosfera CO atmosfera H O( g atmosfera ) Oksidacija Dekarbonizacija O O CO O CO H O H (g) O 1 C O CO C CO CO C HO (g) CO H

3 Ypač pavojinga H O garų atmosfera, nes išsiskiria H, kuris lengvai ištirpsta metale ir sukelia trapumo reiškinį. Oksidacijos proceso metu sudaro oksidus: O O O4 viustitas hematitas magnetitas Kai temperatūra < C Kai temperatūra > C O O 4 Žemesnėje kaip C temperatūroje vyksta reakcija: 4O O4 O O 4 O Ketaus ir plieno dekarbonizacijos procesas vyksta ir H atmosferoje: C H CH 4 Dekarbonizacijos proceso greitį sumažina Al, Cr, W, Mn. Jie sulėtina anglies difuzijos greitį, o Cr ir Al sudaro oksidines plėveles, kurios trukdo dekarbonizacijos procesui. Vykstant dujinei korozijai, kartais padidėja gaminių tūris. Šis reiškinys vadinamas ketaus išsipūtimu. Agresyvioms dujoms patekus į ir grafito kristalų sąlyčio vietą, ir grafitas oksiduojasi, susidaro didelio tūrio korozijos produktai ir metalas išsipučia. Apsaugos nuo dujinės korozijos būdai: a) karščiui atsparus legiravimas; b) dangų panaudojimas; c) į dujinę atmosferą įterpiant komponentus, sudarančius metalo paviršiuje oksidinę plėvelę. Karščiui atsparus legiravimas tai dvigubi lydiniai, pvz., -Cr lydinyje, kuo > Cr, tuo < oksidacijos greitis (nes metalo paviršiuje susidaro Cr O 4 ); -Al lydinyje, esant 8 10% Al, oksidacijos greitis C temperatūroje sumažėja 0-5 kartus (susidaro Al O, aukštesnėse temperatūrose - Al O 4 ).

4 Metalų korozija neelektrolituose vyksta veikiant skystam bromui, išlydytai sierai, organiniams skysčiams, naftai ar jos distiliacijos produktams. Bevandeniai angliavandeniliai (pvz., grynas benzinas) metalų neardo. Naftos žaliavoje esančios priemaišos, turinčios sieros (S, SO, H S), greitina koroziją. Skystas bromas ardo Ti ir anglinį plieną. Elektrocheminė korozija Elektrocheminė korozija - tai metalų irimas aplinkoje, laidžioje elektros srovei, kai susidaro galvaninės poros, vadinamos koroziniais galvaniniais elementais. Elektrocheminė korozija vyksta elektrolitų tirpaluose ar drėgnoje atmosferoje. Elektrocheminė korozija atsiranda dėl šių priežasčių: - metalinių ir nemetalinių priemaišų, - sužalotų oksidų plėvelių, - kitų metalų dangų, - skirtingų elektrolito koncentracijų, - temperatūros, - skirtingų įtempių metalo paviršiuje. Grynieji metalai korozijos beveik neveikiami. Kai yra kontaktas tarp dviejų elektros laidininkų, susidaro korozinis (Voltos tipo) galvaninis elementas: (-A) M 1 elektrolitas M (K) Aktyvesnis metalas yra anodas. Korozijos metu jis oksiduojasi (irsta): M 1 ne - M 1 n Mažiau aktyvus poros metalas, laidžios priemaišos arba oksido plėvelė yra katodas. Ant katodo paviršiaus vyksta depoliarizacija. Depoliarizacija elektronų sujungimas katodo paviršiuje. Kad užsidarytų elektros grandinė, reikalingas elektrolitas. ph < 7 H e - H 0 VD O 4H 4e - H O DD ph 7 H O e - H OH - VD O H O 4e - 4OH - DD VD vandenilinė depoliarizacija DD deguoninė depoliarizacija 4

5 Iš depoliarizacijos lygčių galima daryti šias išvadas: 1) O buvimas korozinėse terpėse žymiai padidina korozijos greitį: )nepriklausomai nuo terpės,vandenilinės ir deguoninės depoliarizacijos potencialų skirtumas φ=1,v.tai reiškia, kad labiau tikėtina deguoninė depoliarizacija. Vykstant elektrocheminiams procesams ant anodo ir katodo susidarę produktai vadinami pirminiais. Pirminiai produktai difunduoja priešpriešiais, jungiasi tarpusavyje, susidaro antriniai korozijos produktai /pvz. (OH) /. Po to susidaro (OH), o vėliau - rūdys / m /. O no ph O Elektrocheminė korozija nevyksta, kai anodinės reakcijos pusiausvyros potencialas yra didesnis negu katodinės reakcijos pusiausvyros potencialas, arba kai suminės korozijos reakcijos elektrovara E= ϕ ϕ oks. red. < 0 Elektrocheminės korozijos rūšys Atmosferinė korozija Požeminė korozija Korozija dėl klaidžiojančių elektros srovių. Atmosferinė korozija vyksta metalo paviršiuje, kur kondensuojasi vandens garai. Paprastai ji vyksta kartu su deguonine depoliarizacija. Kai kondensate ištirpsta įvairios priemaišos bei dujos, susidaro elektrolitas. Atviros atmosferos agresyvumo faktoriai: metalų drėkinimo laikotarpis; temperatūra; oro drėgnumas; teršalų koncentracija (pramoniniuose rajonuose pagrinde S junginiai, o pajūrio vietovėse chloridai) Atmosferinės korozijos greičiui įtakos turi: korozijos produktų higroskopiškumas; temperatūros pokyčiai (kylant temperatūrai, korozija intensyvėja); dviejų skirtingo potencialo metalų sąlytis 5

6 Plieno rūdijimas neutralioje terpėje: Leistini sąlyčiai yra šių metalų: 1) Zn, Al,Cd; ) (anglinio plieno), Pb, Sn; ) Ni, Cr, chrominio ir Cr-Ni plieno; 4) Cu-Ni lydinių, Cu ir Ag A: 0 e - K: O H O 4e - 4OH - GE reakcija: O H O (OH) Tolimesnė reakcija: 4(OH) O H O 4(OH) O xh O geležies rūdys SO, kuro degimo produktas, yra atsakingas už labai intensyvią metalų atmosferinę koroziją pramoniniuose rajonuose : SO H O H SO SO O H O H SO 4 Kitais atvejais, kai ph < 7: CO H O H CO 4NO O H O 4HNO NaCl, naudojamas žiemą ledo tirpinimui keliuose, ir vanduo sudaro elektrolitą, kuris pagreitina automobilių koroziją. Jūros vanduo yra elektrolitas, pagreitinantis metalų koroziją, esant kontaktui su juo. 1 pvz.: Kaip vyksta, padengtos Ni, atmosferinė korozija? Parašyti korozijos anodinių ir katodinių procesų elektronines lygtis. Kokie korozijos produktai susidarė? A: 0 e - K: O H O 4e - 4OH - O H O (OH) Tolimesnė reakcija: 4(OH) O H O 4(OH) 6

7 pvz.: Kaip vyksta cinku padengtos geležies korozija dangą pažeidus: a)elektrolite, kurio ph = 11; b) rūgščiame elektrolite? Parašykite anodinio ir katodinio procesų elektrochemines lygtis. Kokia tai danga? Nubraižykite korozijos schemą. pvz.: Parašykite chromu padengtos geležinės plokštelės korozijos elektrochemines lygtis neutralioje ir rūgščioje terpėse, kuriose yra ištirpusio O. Kurioje terpėje korozijos procesas intensyvesnis? Kokia tai danga anodinė ar katodinė? Nubraižykite korozijos schemą. Požeminė korozija atsiranda grunte esančiuose vamzdžiuose, laiduose, rezervuaruose ir kituose įrenginiuose. Ji vyksta dėl dirvožemio nevienodumo, drėgmės, aeracijos, mikroorganizmų ir klaidžiojančių elektros srovių. Požeminės korozijos aktyvumas priklauso nuo požeminio vandens sudėties ( Cl -, NO -, SO 4 -, HCO -, Ca, Mg, K ir Na buvimo jame). Cl - jonai yra korozijos aktyvatoriai, jie sukelia labai intensyvią taškinę koroziją. Mikroorganizmų keliamos korozijos (biokorozijos) priežastis yra bakterijos, kurios redukuoja sulfatus į sulfidus, naudoja (įsisavina) geležį ir manganą, oksiduoja H S į sierą ir sieros rūgštį. Susidariusi sieros rūgštis greitina plieno vamzdžių koroziją. Todėl nerekomenduojama naudoti sieros turinčio cemento kartu su plienu dirvožemyje. Korozija dėl grunte klaidžiojančių elektros srovių, atsiskiriančių nuo įvairių elektros šaltinių ir tekančių dirva, taip pat požeminiais įrengimais Klaidžiojanti kintamoji srovė nėra kenksminga. Klaidžiojanti nuolatinė srovė greitina koroziją. Klaidžiojančių srovių stiprumas siekia nuo 10 0A, o kai kada net A. Vykstant šiai korozijai, 1A srovė per metus suardo 9 kg, 11 kg Cu ir 4 kg Pb. Metalo, koroduojančio anodinėse zonose, nuostoliai paskaičiuojami remiantis Faradėjaus dėsniu: A I t m = ;m = = 9kg z

8 Vamzdyje, kuriuo teka klaidžiojančios srovės, yra skiriamos zonos: a) katodinė zona, kai srovė per dirvą patenka į vamzdį (korozija nevyksta); b) srovės tekėjimo vamzdžiu zona (korozija nesukeliama); c) anodinė zona, kur klaidžiojanti srovė iš metalinio vamzdžio vėl teka į gruntą. Šioje zonoje vyksta stipri vamzdžio korozija ir susidaro gilūs plyšiai. Katodinė zona Neutrali zona Anodinė zona Tačiau aliuminiui bei švinui gali būti pavojinga ir katodinė zona, nes prie katodo tirpalas pašarmėja. Al ir Pb yra amfoteriniai metalai ir tirpsta šarmuose. Apsaugai nuo klaidžiojančių srovių yra įrengiamas elektrinis drenažas. Elektrinis drenažas - tai srovės nuvedimas nuo požeminių įrengimų ant neigiamų elektros generatorių ar lygintuvų polių. Didinama grandinės (pvz., vamzdžio) ominė varža, uždedant izoliacines movas ir pan. Metalų apsaugos nuo korozijos būdai 1) apsauginės dangos; ) pasyvinimas; ) legiravimas; 4) korozinės aplinkos aktyvumo mažinimas (inhibitoriai); 5) elektrocheminė apsauga Metalų paruošimas prieš dengiant dangomis Metalai gali būti valomi: mechaniškai stambiems nelygumams, atraižoms pašalinti. Naudojami šepečiai, abrazyvai, šratų ar smėlio srovė, šlifavimo bei poliravimo įrenginiai chemiškai riebalams pašalinti ir oksidams ėsdinti. Natūralūs riebalai tirpinami šarmais, sintetiniai organiniais tirpikliais. 8

9 Metalų oksidai šalinami ėsdinant rūgštimis HNO, HCl ar H SO 4. Plono oksidų sluoksnio nuėsdinimas prieš pat padengimą vadinamas dekapiravimu. elektrochemiškai dažniausiai riebalams pašalinti. Dirbinys šarminiame tirpale kelias minutes palaikomas kaip katodas ir po to 0,5 min. kaip anodas Metalų apsaugai nuo korozijos naudojama: nemetalinės dangos laikina apsauga. Šios dangos skirstomos į neorganines ir organines Neorganinės dangos Emalinės. Gaunamos išlydant metalų paviršiuje kai kurias mineralines druskas. Dengiamas varis, plienas, ketus, aliuminis. Atsparios rūgštims, silpniems šarmams, atmosferinei korozijai, temperatūrai iki 100 o C Keraminės-emalinės. Atsparios iki 1700 o C temperatūros, tačiau neatsparios smūgiams ir temperatūros svyravimams. Sunkiai lydžių junginių. Sudaromos veikiant aukštoje temperatūroje anglimi, siliciu ar silicio ar azoto junginiais. Atsparios labai aukštose temperatūrose. Metalinės-keraminės - gaunamos į oksidus dedant metalų ir jų išlydytą masę išpurškiant acetileno deguonies liepsnoje ir po to kaitinant inertinėje aplinkoje. Cementinėmis dengiami plieno ir ketaus vamzdžiai, armatūra, metaliniai įrenginiai rūdynuose. Pigios, tačiau mažai atsparios smūgiams ir temperatūros svyravimams. Rūgštims atsparių keraminių plytelių pagamintomis iš molio ir kvarco mineralų. Atsparumas padidėja plyteles nuglazūravus. Jomis išklojami rūgščių rezervuarai, reaktoriai, vamzdžiai. Organinės dangos Tepalai. Tai paprasčiausia danga, metalus laikinai apsaugojanti nuo korozijos. Vartojami įvairus tepalai. Dažai-emalės tai neorganinių pigmentų (švino, geležies, cinko) suspensijos lakuose. Jie saugo metalus nuo atmosferinės korozijos. Lakai tai džiūstančių aliejų, dervų ar celiuliozės tirpalai organiniuose tirpikliuose. Kartais į juos dedama pigmentų. Dervos - jų dangos pasižymi dideliu atsparumu korozijai. Naudojamos apsaugai jūros vandenyje. Naudojamas asfaltas, bitumas, formaldehidinės, epoksidinės ir kitokios dervos. Dengiama dervas išlydant, jas tirpinant tirpikliuose ir po to dažant. Galima dengti dervų lakštais. Gumos dangos gaunamos metalus padengiant guma ar ebonitu. Gumuojamas plieno, ketaus, alavo ir cinko paviršius. Dažniausiai gumuojama vulkanizuojant kaučiuką metalo paviršiuje. 9

10 metalinės dangos: katodinė danga metalas padengtas mažiau aktyviu metalu saugo metalą tik jei danga nepažeista mechaninė apsauga anodinė danga metalas padengtas aktyvesniu metalu pažeidus dangą, ji pati oksiduojasi elektrocheminė apsauga Metalinės dangos nusodinamos cheminiu, galvaniniu, termodifuziniu, metalavimo, karštuoju, mechaniniu-terminiu (plakiravimo būdu). a) b) Cinkuoto (a) ir nikeliuoto (b) nelegiruoto plieno korozija: 1 korozijos sritis; depoliarizacijos sritis Cheminiu būdu dangos gaunamos redukuojant metalų jonus be elektros srovės. Šiuo būdu dažniausiai sudaromos nikelio dangos. Gaunama neakyta danga. Toks dangų gavimo būdas naudojamas sudėtingo profilio detalėms, vidinėms vamzdžių sienelėms padengti. Termodifuzinis būdas pagrįstas apsauginio metalo difuzija į dengiamąjį metalą redukuojančioje arba neutralioje aplinkoje, gaminį smarkiai kaitinant be oro su apsauginio metalo milteliais. Šiuo būdu gautos dangos atsparios korozijai ir dilimui ir yra patvaresnės net už galvanines dangas. Plieno gaminiams apsaugoti dažniausiai vartojamas Al, Si ir Cr, atitinkamai procesai vadinami alitinimu, įsilicinimu ir įchrominimu. metalų junginių dangos: metalų oksidų dangos (Al,, Cr, Co ir kt.). Oksidavimo būdu metalų paviršiuje sudaromas atsparus korozijai metalų oksidų sluoksnis. Oksiduojama terminiu, gariniu terminiu, cheminiu ir elektrocheminiu būdu. Metalavimo būdas tai išlydyto metalo išpurškimas suslėgtu oru ant dengiamojo paviršiaus. Dažniausiai naudojami Zn, Al, Cu, anglinis ir nerūdijantis plienas. Gautos dangos būna akytos, silpnai sukibusios su dengiamu metalu, susidaro dideli metalo nuostoliai. Remontuojamos išdilusios detalės, taisomi liejinių defektai, dengiamos didelės detalės geležinkelių tiltai, rezervuarai. Šiuo metodu dengiami ne tik metalai, bet ir medis, betonas, keramika. 10

11 Karštasis būdas. Metalinės dangos gaunamos pamerkiant dirbinį į išlydytą metalą. Dengiančiojo metalo lydymosi temperatūra turi būti mažesnė nei dengiamojo metalo, pvz. dengiant geležį cinku, švinu ar alavu. Trūkumai per daug sunaudojama spalvotų metalų, per didelis dangos storis. Mechaninis-terminis arba plakiravimas tai metalų padengimas korozijai atsparių metalų lakštais. Apsauginio sluoksnio storis sudaro 4 5% dengiamojo metalo storio. Korozijai neatsparus duraliuminis dažnai plakiruojamas grynuoju Al, uždėjus ant duraliuminio iš abiejų pusių plonus Al lakštus, po to karštai valcuojamas arba presuojamas. Paprastasis anglinis plienas plakiruojamas nikelio, chromnikelio ir kitų metalų lakštais. Galvaniniu būdu dangos gaunamos atliekant elektrolizę. Metalų pasyvinimas - metalo paviršiaus būklės sudarymas, kai tirpimo procesą stabdo ant jo paviršiaus susidarę oksidai arba druskos. Metalas pasyvinamas, veikiant jį tam tikrais cheminiais reagentais (permanganatų, nitratų, dichromatų tirpalais), dedant į jį lydymo metu specialių priedų (pvz., Si, Cr), apdorojant elektrochemiškai kaip anodą. Metalų pasyvinimas vyksta: veikiant stipriais oksidatoriais koncentruotomis HNO (, Co, Ni, Al, Cr) ir H SO 4 (, Co, Ni, Al) rūgštimis elektrochemiškai (Al) oksiduojant elektrolizieriuje, kai Al anodo paviršiuje gaunamas plonas Al O sluoksnis anodavimas. Metalų depasyvinimas Dažniausiai plienas išlieka pasyvintas ir pašalinus iš pasyvinančios aplinkos, tačiau tam tikrais atvejais gali įvykti metalų depasyvinimas. Metalų depasyvinimas gali kilti dėl šių priežasčių: mechaniškai sužalojus oksido plėvelę; pakėlus temperatūrą; veikiant jonams aktyvatoriams. Pagal veikimo aktyvumo mažėjimą jonai aktyvatoriai gali būti išdėstyti šia tvarka: Cl, Br, I, F, ClO 4, OH, SO 4 Stipriausias aktyvatorius yra Cl jonai, kurie veikia, esant bet kokiam tirpalo ph, ir sukelia taškinę koroziją 11

12 Fosfatinės dangos sudaromi netirpių MnHPO 4, HPO 4, Mn (PO 4 ) ir (PO 4 ) sluoksniai. Fosfatuotų dirbinių paviršius padengiamas laku, mineraliniais tepalais arba veikiamas oksidatorių, pvz., K Cr O 7 tirpalu. Fosfatuotas sluoksnis būna geras pagrindas lakų ir dažų dangoms. Elektrocheminė metalų apsauga: - anodinė - katodinė (protektorinė ir elektrinė) Anodinė apsauga saugomas metalinis dirbinys prijungiamas prie teigiamo elektros šaltinio poliaus. Pasirenkamas toks potencialas, kad metalų paviršiuje susidarytų pasyvuojantis oksidinis sluoksnis. Ši apsauga efektyvi greit pasyvuojantiems metalams ir lydiniams, esant oksidinėse terpėse, kuomet nėra aktyvių depasyvatorių. Tinka: nerūdyjančio plieno apsaugai 0 60% konc. H SO 4, Ti apsaugai konc. H 0 SO 4 ir HNO, C temperatūros HCl tirpale. Netinka: Cu ir jo lydinių, Zn, Mg, Ag apsaugai. Anodinei srovei naudojamas i = 0,1 0,01A/dm k Katodinė sauga: Protektorinė sauga apsaugomas nuo korozijos metalas (katodas) yra tiesiogiai jungiamas su aktyvesniu metalu protektoriumi, kuris tampa anodu (Mg, Al, Zn). Anodas koroduoja, o katodas ne ir taip apsaugomas nuo korozijos. Elektrinė sauga apsaugomas nuo korozijos metalas (katodas) yra tiesiogiai jungiamas prie pastovios elektros srovės šaltinio (-) poliaus. e - e Pagalbinis anodas (metalo laužas) jungiamas prie pastovios elektros srovės šaltinio () poliaus ir koroduoja. A : 0 Katodas e K : H O e H OH Pagalbinis anodas 1

13 4 pvz.: ( Mg60 %Al ) protektoriaus masė 1 kg. Korozinės srovės stiprumas 0,5 A, o protektoriaus naudingo veikimo koeficientas 90 %. Apskaičiuoti protektoriaus veikimo laiką. Apskaičiuojame protektorių sudarančių metalų masę: 100 g 60 g Al 1000 g - x g Al x = 600 g Al Tuomet: = 400 g Mg; Medžiagos 1 gekv išskirti reikia sunaudoti c arba 6,8 Ah elektros srovės. Apskaičiuojame, kiek laiko veiks protektorius, sudarytas iš 600 g Al ir 400 g Mg. 1,15 g Mg - 6,8 Ah 9 g Al - 6,8 Ah 400 g Mg - 0,5A y g Al - 0,5A y = 59 h= 147 paros y =7147 h= 98 paros y 1 Teoriškai toks protektorius veiks: y = y y = = 445 teor. 1 paros Įvertinus protektoriaus naudingo veikimo koeficientą: = 445 0,9 400,5 paros y prakt. = Inhibitoriai medžiagos, kurių maži kiekiai agresyvioje aplinkoje gerokai sumažina metalų korozijos greitį arba kartais ir visai sustabdo. Skirstomi į: anodinius; katodinius; bendro poveikio Anodiniai inhibitoriai medžiagos, turinčios oksidacinių savybių. Skirstomi į: a) plėveles sudarančius (anodinio plotelio sumažėjimas sulėtina anodinę reakciją, pvz. NaOH, Na CO, fosfatai.šios medžiagos turi poveikį tik esant tirpale ištirpusiam, be jo plėvelės nesudaro); O b) oksidatorius-pasyvatorius (sulėtina metalo tirpimo anodinę reakciją. Tam naudojami chromatai, dichromatai ir nitritai. Jeigu chromatų arba nitritų koncentracijos nepakankamos, ir yra pvz. Cl, vyksta intensyvi korozija /vadinami pavojingais / ). Katodiniai inhibitoriai lėtina katodinį procesą (pvz. CaCO nusėda metalo paviršiuje ir izoliuoja jį nuo elektrolito). Rūgštyse kaip inhibitoriai naudojami organiniai junginiai aminai, ketonai, aldehidai, alkoholiai, dervos, želatina. Bendro poveikio inhibitoriai pasyvina anodinius plotelius ir yra blogi katodinio proceso depoliarizatoriai ( naudojami neorganiniai junginiai, pvz., silikatai, polifosfitai, chromatai, dichromatai ir organiniai junginiai, pvz., alifatiniai ir aromatiniai junginiai, turintys savo sudėtyje N, S ir O atomus). 1

14 Legiravimas metalų savybių gerinimas lydymo metu į juos dedant legiruojančius priedus. Dažniausiai legiruojantys priedai yra kiti metalai (Cr, Mo, Ti, Ni, Co). Kartais naudojami nemetalai. Legiruojantys priedai: 1) sudaro apsauginius antikorozinius sluoksnius ant lydinių paviršiaus ) sumažina katodinį aktyvumą dėl katodinės poliarizacijos padidėjimo ) sumažina anodinį aktyvumą dėl anodinės poliarizacijos padidėjimo 5. Kitos metalų korozijos lėtinimo priemonės teisingas įrangos arba aparatūros konstravimas: reikia įvertinti ne tik aplinką ir tinkamą joje naudoti metalą ar lydinį, bet ir kitus korozijos požiūriu svarbius veiksnius: metalo paviršiaus lygumą, skirtingų metalų ir įvairių medžiagų kontaktus, temperatūros pasiskirstymą, mechaninių įtempimų pasiskirstymą, sujungimų ypatybes, plyšius ir tarpus, korozinės terpės judėjimą. Glotnus poliruotas metalo paviršius yra atsparesnis korozijai už šiurkštų, nes nelygumuose kaupiasi drėgmė, nešvarumai, kurie sudaro tinkamą korozinę terpę. naudojami metalai, esantieji metalų įtampų eilėje arčiausiai vienas nuo kito apsaugai nuo atmosferinės korozijos leistini yra dviejų metalų kontaktai, kai anodo korozijos greitis < 50 g/m metams; santykinai leistini g/m metams; neleistini kontaktai, kai anodo korozijos greitis > 150 g/m metams. Metalai, kurių potencialai labai skiriasi, vienas nuo kito izoliuojami nelaidžiais elektros srovei intarpais. Iš mažiau aktyvaus gaminamos mažesnės detalės, iš aktyvesnio didesnės. 14