Hoe te voorkomen dat metalen corroderen

Corrosie is het proces waarbij metaal wordt afgebroken in de aanwezigheid van oxidatiemiddelen in de omgeving. Corrosie ontwikkelt zich op verschillende manieren en kan verschillende oorzaken hebben. Een typisch voorbeeld hiervan is te zien in het oxidatieproces, waarin ze zich vormen oxiden

Inhoud

Stappen

Methode 1begrijp de verschillende soorten metaalcorrosie
Methode 2voorkom corrosie met zelfgemaakte oplossingen
Methode 3voorkom corrosie met behulp van geavanceerde elektrochemische oplossingen

Tips
Waarschuwingen
Dingen die je nodig hebt

IJzerproduct van vocht. Corrosie is een serieus probleem voor scheepsbouwers, vliegtuigen, gebouwen, auto`s en andere producten die metaal gebruiken. Als het metaal bijvoorbeeld wordt gebruikt als onderdeel van een brug, is de structurele integriteit van het metaal, dat kan worden aangetast door corrosie, belangrijk voor de veiligheid van mensen die de brug gebruiken. Lees de eerste stap om te beginnen begrijpen hoe u metalen kunt beschermen tegen corrosie.

stappen

Methode 1
Begrijp de verschillende soorten metaalcorrosie

Omdat er tegenwoordig verschillende en verschillende soorten metaal zijn, moeten bouwers en fabrikanten ze beschermen tegen verschillende soorten corrosie. Elk metaal heeft bepaalde elektrochemische eigenschappen die bepalen welk type corrosie (indien aanwezig) het metaal beïnvloedt. De onderstaande grafiek geeft een gedetailleerd overzicht van een selectie van gewone metalen en de soorten corrosie die daarbij kunnen optreden.

* Houd er rekening mee dat de kolom van "Galvanische activiteit" verwijst naar de chemische en relatieve activiteit van het metaal dat wordt beschreven door tabellen van galvanische series in de referentiebronnen. Voor het beste begrip van de tafel, als er een grotere galvanische activiteit van het metaal is, zal de galvanische corrosie sneller ontwikkelen bij het verbinden met een minder actief metaal.

U kunt uniforme corrosie voorkomen door het oppervlak van het metaal te beschermen. Uniforme corrosie is een type corrosie dat op de juiste manier gelijkmatig op het oppervlak van een blootgesteld metaal voorkomt. Bovendien treedt corrosie op in een uniform ritme. Als een oppervlak zonder strijkbeveiliging bijvoorbeeld regelmatig wordt blootgesteld aan regen, komt het hele oppervlak in contact met dezelfde hoeveelheid water. Daarom zal het corroderen in een uniform ritme. De eenvoudigste manier om een metaal te beschermen tegen uniforme corrosie is meestal door een afscherming tussen het metaal en de corrosieve stoffen te plaatsen. Deze beschermingen kunnen een breed scala aan dingen zijn: verf- of kitolie, of een elektrochemische oplossing zoals een gegalvaniseerde zinklaag.
Als het ondergrondse of immersie-omgevingen zijn, is het een goede optie om kathodische bescherming te gebruiken.

U kunt galvanische corrosie voorkomen door de stroom van ionen van het ene metaal naar het andere te voorkomen. Galvanische corrosie is een belangrijke vorm van corrosie die optreedt ondanks de fysieke sterkte van de gebruikte metalen. Galvanische corrosie treedt op wanneer twee metalen met verschillende elektrodenpotentialen in contact met elkaar zijn in de aanwezigheid van een elektrolyt (zoals zout water) die een elektrisch circuit tussen de twee creëert. Wanneer dit gebeurt, gaat de stroom metaalionen van de meest actieve naar de minst actieve, waardoor het meest actieve metaal sneller corrodeert en het minst actief in een langzamer tempo. Met andere woorden, dit betekent dat er corrosie zal optreden in het meest actieve metaal en op het contactpunt tussen de twee metalen.

Elke beschermingsmethode die de stroom van ionen tussen metalen voorkomt, kan galvanische corrosie voorkomen. Als de metalen een geschikte beschermende laag hebben, kunnen ze helpen voorkomen dat elektrolyten een elektrisch circuit tussen de twee metalen creëren. Elektrochemische beschermingsprocessen zoals galvanisatie en anodisatie doen ook goed werk. Bovendien is het mogelijk om galvanische corrosie te voorkomen door de elektrische isolatie aan te brengen van de metalen delen die in contact komen.

Bovendien kan het gebruik van kathodische bescherming of een opofferende anode de belangrijke metalen beschermen tegen galvanische corrosie. Zie hieronder voor meer informatie.

Je kunt putcorrosie voorkomen door het oppervlak van het metaal te beschermen, door chloriden uit de omgeving te voorkomen en scheuren en krassen te voorkomen. Putcorrosie is een vorm van corrosie die zich op microscopische schaal voordoet, maar die grote gevolgen kan hebben. Putcorrosie veroorzaakt grote bezorgdheid bij metalen die hun weerstand tegen corrosie ontlenen aan een dunne laag passieve componenten op hun oppervlak. Dit komt omdat de vorm van corrosie structurele schade kan veroorzaken in situaties waar de beschermende laag normaal zou werken. Putcorrosie treedt op wanneer een klein deel van het metaal zijn passieve beschermende laag verliest. Wanneer dit gebeurt, vindt de galvanische corrosie plaats op microscopische schaal, wat op zijn beurt leidt tot de vorming van kleine openingen in het metaal. Binnen deze kloof worden lokale agenten zuur en versnelt het proces. Putcorrosie wordt meestal voorkomen door een beschermende laag op het metalen oppervlak aan te brengen of kathodische bescherming te gebruiken.

Het is bekend dat blootstelling aan een omgeving met een hoog chloridegehalte (zoals bijvoorbeeld zout water) het proces van putcorrosie versnelt.

Spleetcorrosie wordt voorkomen door het minimaliseren van krappe ruimtes in het ontwerp van het object. Spleetcorrosie treedt op tussen de ruimtes van een metalen object waar de toegang tot een omringende vloeistof (lucht of vloeistof) laag is. Bijvoorbeeld onder versnellingen, gootstenen, onder zeepokken of tussen de scharnieren van een scharnier. Spleetcorrosie treedt op wanneer de ruimte nabij het oppervlak van een metaal groot genoeg is om de vloeistof in te laten en smal genoeg te zijn voor de vloeistof om die ruimte te verlaten en te stagneren. De agenten in die kleine ruimtes worden corrosief. Daarom begint het metaal een corrosieproces dat vergelijkbaar is met dat van putcorrosie. Het voorkomen van putcorrosie is in het algemeen een onderwerp van ontwerp. Als de mogelijkheid van het hebben van nauwe ruimtes in de constructie van een metalen voorwerp wordt geminimaliseerd of de circulatie erin is toegestaan, is het zeer waarschijnlijk dat spleetcorrosie zal worden geminimaliseerd.

Spleetcorrosie is een groot probleem voor metalen zoals aluminium, dat een dunne, passieve beschermingslaag heeft en omdat spleetcorrosie kan bijdragen aan de vernietiging van deze laag.

U kunt spanningscorrosie voorkomen door veilige ladingen te gebruiken of door te blussen. Spanningscorrosie is een ongebruikelijke vorm van constructief falen in verband met corrosie, die ingenieurs die verantwoordelijk zijn voor het bouwen van structuren die grote hoeveelheden gewicht ondersteunen bezorgt. In het geval van spanningscorrosie heeft een belastingsmetaal scheuren en breuken onder de specifieke belastingslimiet. In veel gevallen dicht bij de limiet. Wanneer ze in contact komen met corrosieve ionen, verspreiden microscopisch kleine scheurtjes in het metaal, veroorzaakt door de spanning en spanning van een zware lading, zich naarmate de corrosieve ionen het einde van de scheur bereiken. Dit zorgt ervoor dat de scheur geleidelijk groeit en een mogelijke oorzaak is van eventuele structurele schade. Spanningscorrosie is erg gevaarlijk omdat het kan optreden in de aanwezigheid van stoffen die meestal geen hoge corrosiespiegel op het metaal hebben. Hierdoor is deze corrosie zo gevaarlijk dat de rest van het oppervlak van het metaal niet aangetast lijkt te zijn.

Het voorkomen van stress-corrosie is een onderwerp, meestal ontwerp. U kunt bijvoorbeeld een metaal kiezen dat bestand is tegen spanningscorrosie in de omgeving waarin het metaal zal werken. Dit wordt bereikt door ervoor te zorgen dat het te gebruiken materiaal een stresstest doorstaat. Daarnaast is het proces van gehard van een metaal kan het restspanningsproduct van de productie elimineren.

Het is bekend dat spanningscorrosie toeneemt bij hoge temperaturen en tegen vloeistoffen die opgeloste chloriden bevatten.

Methode 2
Voorkom corrosie met zelfgemaakte oplossingen

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 5

Verf het oppervlak van het metaal. De bekendste en meest economische methode om corrosie van het metaal te voorkomen, is deze te bedekken met een laag verf. Het corrosieproces omvat vocht en oxidatiemiddelen die een interactie aangaan met het metaaloppervlak. Wanneer het metaal wordt bedekt met een laag verf, komen bovendien geen vocht of oxidatiemiddelen in contact met het metaal, wat corrosie voorkomt.

Verf is echter kwetsbaar voor degradatie. Breng opnieuw verf aan als het er versleten, gebarsten of beschadigd uitziet. Als de verf afneemt tot het punt waar het metaal opnieuw kan worden waargenomen, moet u controleren op corrosie of schade aan het blootgestelde deel van het metaal.
Er is een grote verscheidenheid aan methoden om verf op metalen oppervlakken aan te brengen. Mensen die met metaal werken gebruiken vaak veel van deze methoden tegelijkertijd om ervoor te zorgen dat al het metaal wordt beschermd. Hieronder vindt u een lijst met methoden met hun respectievelijke opmerkingen:

Penseel: het wordt gebruikt voor moeilijk bereikbare plaatsen.
Roller: het wordt gebruikt om grote gebieden te bedekken. Het is een economische en handige methode.
Persluchtspray: wordt gebruikt om grote oppervlakken af te dekken. Het is een snellere methode, maar minder effectief dan de roller (het afval van verf is hoog).
Airless-spuitpistool of airless-spray: wordt gebruikt voor grote oppervlakken. Het is snel en maakt het mogelijk om het niveau van consistentie te variëren, van dun tot breed. Het verspilt minder verf dan gecomprimeerde luchtspray. De apparatuur is duur.

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 7

Gebruik zeeverf als het metaal wordt blootgesteld aan water. Metalen objecten die regelmatig (of constant) in contact komen met water, zoals boten, hebben speciale verf nodig om hen te beschermen tegen de grote kans dat ze corroderen. In deze gevallen corrosie "normaal" oxidatie is niet de enige zorg (hoewel hoger) aangezien zeedieren (zeepokken, etc.) groeien onder onbeschermde metaal kan een extra bron van corrosie en slijtage te worden. Om metalen voorwerpen zoals blikken te beschermen, moet u een epoxy verf gebruiken. Deze soorten verf niet alleen de bescherming van de onderliggende metaal tegen vocht, maar ook de groei van het mariene leven op het oppervlak te verminderen.

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 3

Breng beschermende smeermiddelen aan voor verplaatsbare metalen onderdelen. Voor platte en statische metalen oppervlakken doet de verf uitstekend werk, verwijdert vocht en voorkomt corrosie zonder het gebruik van metaal te beïnvloeden. Soms is verf echter niet de beste keuze voor verplaatsbare metalen onderdelen. Wanneer bijvoorbeeld de scharnieren van een deur worden geschilderd en de verf droogt, houdt het het scharnier op één plaats en maakt het beweging moeilijk. Als u de deur dwingt om deze te openen, zal de verf eruit komen en gaten achterlaten waar vocht kan oplopen. Een betere optie voor metalen onderdelen zoals scharnieren, verbindingen, samenstellingen, onder andere, is om een wateronoplosbaar smeermiddel te gebruiken dat geschikt is. Een laag van dit type smeermiddel zal op natuurlijke wijze vocht vermijden en tegelijkertijd een gemakkelijke beweging van het metalen onderdeel verzekeren.

Omdat smeermiddelen niet uitdrogen als verven, slijten ze na verloop van tijd en vereisen ze af en toe opnieuw aanbrengen. Breng regelmatig smeermiddel aan op de metalen delen om ervoor te zorgen dat ze hun effectiviteit behouden als beschermende afdichtmiddelen.

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 6

Reinig metalen oppervlakken voordat u schildert of smeert. Zelfs als u een normale zeeverf of een beschermend afdichtmiddel of smeermiddel gebruikt, moet u ervoor zorgen dat het metalen onderdeel schoon en droog is voordat u het toepassingsproces start. Zorg ervoor dat het metaal volledig vrij is van stof, vet, lasresten of bestaande corrosie, omdat deze signalen de stress kunnen beïnvloeden en kunnen bijdragen aan toekomstige corrosie.

Stof, maatschappij en ander vuil storen de verf en smeermiddelen omdat ze voorkomen dat ze zich direct aan het metalen oppervlak hechten. Als u bijvoorbeeld op een aluminiumplaat met metaalvervuilingsverhalen erop schildert, wordt de verf aan die resten toegevoegd en laat er op het oppervlak van het metaal vrije ruimtes vrij. Wanneer deze restanten vallen, zal de blootgestelde plaats gevoelig zijn voor corrosie.

Als u een metalen oppervlak met eerdere corrosie verf of smeert, is het uw doel om het oppervlak zo glad en regelmatig mogelijk te maken om de beste hechting op het metalen afdichtmiddel te garanderen. Gebruik een polijstmachine, schuurpapier of corrosie chemicaliën om zoveel mogelijk te verwijderen.

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 1

Houd metalen producten uit de buurt van vocht. Zoals hierboven vermeld, zijn veel vormen van corrosie verhoogd door vocht. Als u geen beschermende coating op het verfmetaal of afdichtmiddel kunt aanbrengen, moet u ervoor zorgen dat deze niet wordt blootgesteld aan vocht. Inspanningen om gereedschap voor droge metalen te onderhouden, kunnen hun gebruik en effectiviteit verbeteren. Als uw metalen gereedschappen worden blootgesteld aan water of vocht, moet u ze onmiddellijk na de corrosiewerende methoden vanaf het begin reinigen en drogen.

Behalve dat u metalen voorwerpen in een koele, droge omgeving bewaart, vermijdt u blootstelling aan vocht. Voor grotere objecten die niet in een kast passen, bedek het object dan met een doek. Dit beschermt het tegen vocht in de lucht en voorkomt dat zich stof ophoopt op het oppervlak.

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 2

Houd het metalen oppervlak zo schoon mogelijk. Na het gebruik van elk metalen gereedschap, zelfs als het is geverfd, moet u de functionele oppervlakken ervan reinigen, stof, vuil of vuil verwijderen. De ophoping van stof en vuil op het oppervlak van een metaal draagt bij aan de slijtage van dit en zijn beschermende laag, wat leidt tot versnelde corrosie.

Methode 3
Voorkom corrosie met behulp van geavanceerde elektrochemische oplossingen

Titel afbeelding Prevent Metals from Corroding Step 8

Het maakt gebruik van het galvanisatieproces. "Verzinkt" metaal is een metaal dat is beschermd met een laag zink om blootstelling aan corrosie te voorkomen. Zink is een chemisch actiever element dan het onderliggende metaal, dus oxideert het wanneer het wordt blootgesteld aan de omgeving. Zodra de zinklaag is geoxideerd, vormt deze een beschermende laag die corrosie van het onderliggende metaal voorkomt. Het meest voorkomende type galvanisatie van vandaag is een proces genaamd thermisch verzinken. In dit proces worden de metalen delen (meestal ijzer) ondergedompeld in een heet gesmolten zinkcontainer om een uniforme beschermende laag te verkrijgen.

Dit proces omvat het gebruik van industriële chemicaliën, die gevaarlijk kunnen zijn bij kamertemperatuur of bij hoge temperaturen. Daarom kan dit alleen worden gedaan door getrainde professionals. Hier zijn de basisstappen voor het galvaniseren van heet ijzer:

Het strijkijzer wordt gereinigd met een loogoplossing om stof, vet, verf, enz. Te verwijderen en af te spoelen.
Het strijkijzer wordt ondergedompeld in zuur om de vellen schoon te maken en af te spoelen.
Een speciale substantie wordt aangebracht op het strijkijzer en kan drogen. Dit helpt de zinklaag aan het ijzer te hechten.
Het ijzer wordt ondergedompeld in een vat gesmolten zink en men laat het opwarmen tot de temperatuur van het zink.
Het strijkijzer laat men afkoelen in een bak met water.

Gebruik een opofferingsanode. Een manier om een metaal tegen corrosie elektrisch deelnemen aan een reepje en reactief metaal, genaamd "anode". Omdat de elektrochemische verhouding tussen de langste metaal en kleinere maar reactief metaal (hieronder in meer detail beschreven) slechts een kleiner deel en reactieve metalen ervaring corrosie en laat de grootste en belangrijkste metaal niet beschadigd. Wanneer de anode corrodeert volledig moet worden vervangen door een metalen object dat langer gaan corroderen. Deze methode van corrosiebescherming wordt vaak gebruikt voor ondergrondse constructies, zoals ondergrondse opslagtanks of voorwerpen die frequent contact met water, zoals blikken.

De opofferingsanoden zijn gemaakt van verschillende soorten reactief metaal. Zink, aluminium en magnesium zijn drie van de meest voorkomende metalen voor dit doel. Vanwege de chemische eigenschappen van deze materialen worden zink en aluminium vaak gebruikt voor metalen voorwerpen in zout water, terwijl magnesium wordt gebruikt met zoet water.

De reden voor het gebruik van een opofferingsanode berust in hetzelfde chemische corrosieproces. Wanneer een metalen object corrodeert, worden de gebieden die de anodes en kathodes in een elektrochemische ruimte bevatten op natuurlijke wijze gevormd. Elektronen stromen uit de anodische delen van het metalen oppervlak van het te beschermen object. Zo wordt het object zelf kathodisch en stromen de elektronen naar de opofferende anode, waardoor het gaat corroderen zonder de rest van het metaal te beschadigen.

Gebruik de afgedrukte stream. Omdat chemische processen achter metaalcorrosie waarbij elektrische stroom als elektronen stromen uit metaal, kan men een externe bron van elektrische stroom om de huidige corrosieve verbeteren en zo corrosie te voorkomen. In wezen is dit proces (genoemd gedrukte stroom) gaat over het verlenen van een negatieve en continue elektrische lading aan het metaal dat wordt beschermd. Deze lading geeft stroom aan de stroom waardoor de elektronen het metaal verlaten en corrosie wordt voorkomen. Dit type bescherming wordt vaak gebruikt voor begraven metalen constructies zoals opslagtanks en leidingen.

Merk op dat het type stroom dat wordt gebruikt voor geprinte huidige systemen meestal directe stromen zijn.

Over het algemeen wordt de gedrukte stroom om corrosie te voorkomen gegenereerd door twee anodemetalen in de grond te begraven, in de buurt van het metalen object dat beschermd wil worden. De stroom wordt via een geïsoleerde kabel naar de anodes gestuurd, die door de vloer stromen en het metalen voorwerp bereiken. De stroom loopt door het metalen voorwerp en keert terug naar de bron van de stroom (generator, gelijkrichter, enz.) Via een geïsoleerde kabel.

Gebruik anodisatie. Anodisatie is een speciaal type beschermend oppervlak dat wordt gebruikt om het metaal te beschermen tegen corrosie, om kleurstoffen en dergelijke aan te brengen. Als je ooit een metaal hebt gezien met felle kleuren, dan heb je een geanodiseerd metalen oppervlak gezien. In plaats van het metaal fysiek in te wikkelen met een beschermende coating, zoals verf, gebruikt de anodisatie een elektrische stroom om een beschermende laag aan het metaal te geven die bijna alle vormen van corrosie voorkomt.

De chemische werkwijze omvat anodiseren achter het feit dat veel metalen, zoals aluminium legering natuurlijke stoffen, genaamd oxides bij contact met zuurstof in de lucht. Dit resulteert in dat het metaal zal natuurlijk een dunne laag die zal beschermen (het percentage is afhankelijk van het metaal) van corrosie. De elektrische stroom gebruikt bij het anodiseren ontstaat een sterkere metaaloxideoppervlak dan normaal weerstand, waardoor een corrosiebescherming.

Er zijn verschillende soorten anodiserende metalen. Hieronder volgen de basisstappen voor het anodisatieproces. lezen Hoe aluminium te anodiseren voor meer informatie.

Het aluminium wordt gereinigd en ontvet.

Onzuiverheden op het oppervlak van het aluminium worden gereinigd met een oplossing.

Het aluminium wordt ondergedompeld in zuur met een constante stroom en temperatuur. Bijvoorbeeld 12 ampère / vierkante voet en 21-22 ° C (70 tot 72 ° F).

Het aluminium wordt geëxtraheerd en gereinigd.

Optioneel wordt het aluminium ondergedompeld in een kleurstof van 38 tot 60 ° C (100 tot 140 ° F).

Aluminium wordt afgesloten door het gedurende 20 tot 30 minuten in kokend water te plaatsen.

Gebruik een metaal dat passivering vertoont. Zoals hierboven uitgelegd, vormen sommige metalen van nature een beschermende oxidelaag bij blootstelling aan lucht. Sommige metalen vormen deze oxidelaag zo effectief dat ze hun chemische activiteit verliezen. We zeggen dat deze metalen dat zijn aansprakelijkheden als een verwijzing naar het proces van passivering waardoor ze hun activiteit verliezen. Volgens het gewenste gebruik doet een passief metalen voorwerp dat niet u zult noodzakelijkerwijs extra bescherming nodig hebben om het bestand te maken tegen corrosie.

Een goed voorbeeld van een metaal dat passivering vertoont, is roestvrij staal. Roestvast staal is een legering van gewoon staal en chroom, waardoor het onder veel omstandigheden corrosiebestendig is zonder speciale bescherming. Voor veel dagelijks gebruik is corrosie geen gewoon probleem in roestvrij staal.

Er moet echter worden vermeld dat roestvrij staal onder bepaalde omstandigheden niet 100% corrosiebestendig is, vooral in zout water. Evenzo krijgen veel passieve metalen activiteit onder bepaalde extreme omstandigheden en kunnen niet voor alle gevallen worden gebruikt.

tips

Wees heel voorzichtig met intergranulaire corrosie. Dit beïnvloedt het vermogen van het metaal om te worden gevormd of gemanipuleerd. Bovendien verslechtert het de sterkte van het metaal.
De American Boat and Yacht Council beveelt over het algemeen gefuseerde boten aan. Aluminium en stalen blikken kunnen echter niet worden samengevoegd als het gewenst is om corrosie van deze metalen te voorkomen.

waarschuwingen

Laat nooit zeer gecorrodeerde delen van metaal achter in een voertuig of schip. Het niveau van corrosie kan aanzienlijk variëren, maar eventuele corrosie kan wijzen op grote structurele schade. Vervang om veiligheidsredenen elk teken van corrosie in het metaal.
Wanneer er opofferingsanodes worden aangebracht, beschilder ze dan. Op deze manier is het voor de elektronen onmogelijk om de omgeving in te gaan en hun vermogen te verliezen om corrosie te voorkomen.