Гальваническая пара сталь алюминий: Как избежать коррозии – гальванические пары: таблица, описание.

alexxlab
30.01.1973
Комментарии: 0

Содержание

Гальваническая коррозия алюминия

Следует подчеркнуть, что стойкость алюминия и алюминиевых сплавов к нормальным условиях окружающей среды является очень высокой. Главным источником защиты от коррозии является прочная, самовосстанавливающаяся оксидная пленка, которая всегда присутствует на алюминии в условиях окружающей воздушной атмосферы (рисунок 1).

Рисунок 1 – Естественная защита алюминия от коррозии – поверхностная оксидная пленка [4]

Основные типы коррозии алюминия

Для коррозии алюминия характерны следующие основные типы [4]:

Общая коррозия
Щелевая коррозия
Фреттиниг-коррозия
Коррозия под напряжением
Гальваническая коррозия
Точечная (питтинговая) коррозия
Межзеренная коррозия
Подповерхностная коррозия

Рисунок 2 – Общая коррозия алюминия: растворение естественной оксидной пленки
растворами сильных щелочей и некоторых кислот [4]

Рисунок 3 – Щелевая коррозия алюминия [4]

Рисунок 4 – Фреттинг-коррозия алюминия: взаимное трение двух алюминиевых компонентов
в условиях шероховатого контакта [4]

Рисунок 5 – Коррозия алюминиевых сплавов под напряжением: при некоторых условиях
в сплавах Al-Cu, Al-Mg, Al-Zn-Mg [4]

Рисунок 6 – Гальваническая коррозия алюминиевого сплава
происходит в условиях его мокрого или влажного контакта
с другим, более “благородным” металлом, таким как медь [4]

Рисунок 7 – Питтинговая (точечная) коррозия алюминия
под воздействием хлоридных ионов [4]

Рисунок 8 – Межзеренная коррозия и подповерхностная коррозия [4]

В зависимости от условий окружающей среды, нагружения и функционального назначения детали любой из видов коррозии может явиться причиной преждевременного разрушения. Кроме того, неправильное применение алюминиевых деталей и изделий может усугублять коррозионные процессы.

Гальваническая коррозия алюминия

Наиболее частые ошибки проектирования алюминиевых конструкций связаны с гальванической коррозией. Гальваническая или электрохимическая коррозия происходит, когда два разнородных металла образуют электрическую цепь, замыкаемую жидким или пленочным электролитом или коррозионной средой. В этих условиях разность потенциалов между разнородными металлами создает электрический ток, проходящий через электролит, который (ток) и приводит к коррозии в первую очередь анода или менее благородного металла из этой пары.

Сущность гальванической коррозии

Когда два различных металла находятся в прямом контакте с электропроводящей жидкостью, то опыт показывает, что один из них может корродировать, то есть подвергаться коррозии. Это называют гальванической коррозией.

Другой металл не будет корродировать, наоборот, он будет защищен от этого вида коррозии.

Этот вид коррозии отличается от тех видов коррозии, которые могли бы возникнуть, если бы оба эти металлы были помещены раздельно в ту же самую жидкость. Гальваническая коррозия может случиться с любым металлом, как только два различных металла будут находиться в контакте в электропроводящей жидкости.

Внешний вид гальванической коррозии

Внешний вид гальванической коррозии является очень характерным. Эта коррозия не раскидывается по всей поверхности изделия, как это бывает с точечной – питтинговой – коррозий. Гальваническая коррозия плотно локализована в зоне контакта алюминия с другим металлом. Коррозионное воздействие на алюминий имеет равномерный характер, он развивается в глубь в виде кратеров, которые имеют более или менее округлую форму [3[.

Все алюминиевые сплавы подвергаются идентичной гальванической коррозии [3].

Принцип батареи

Гальваническая коррозия работает как батарея, которая состоит из двух электродов:

катода, где происходит реакция восстановления
анода, где происходит реакция окисления.

Эти два электрода погружены в проводящую жидкость, которая называется электролитом. Электролит – это обычно разбавленный кислотный раствор, например, серной кислоты, или соляной раствор, например, сульфат меди. Эти два электрода соединены снаружи электрической цепью, которая обеспечивает циркуляцию электронов. Внутри жидкости передача электрического тока происходит путем перемещения ионов. Жидкость, таким образом, обеспечивает ионное электрическое соединение (рисунок 9).

Рисунок 9 – Принцип гальванической ячейки [3]

Рисунок 1 показывает ячейку, в которой электролитом является раствор серной кислоты. Серная кислота полностью диссоциирована в воде (поскольку является сильной кислотой) путем образования ионов Н⁺, которые определяют кислотность среды. Происходит следующая электрохимическая реакция [3]:

цинковый анод окисляется:

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

^{на медном катоде восстанавливаются протоны Н⁺:}

2Н+ + 2e⁻ → Н₂

Полная реакция имеет вид:

Zn + H₂O → Zn(OH)₂ + H₂

Эта ячейка производит электричество за счет потребления цинка, который выделяется в виде гидроксида цинка Zn(OH)

Для работы ячейки необходимо одновременное выполнение трех условий:

два различных металла, которые образуют два электрода;
присутствие электролита;
непрерывность всей электрической цепочки.

Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, например, если нарушается электрический контакт, то ячейка не будет производить электричество, и окисления на аноде не будет происходить (также как и восстановления на катоде).

Условия для гальванической коррозии

Гальваническая коррозия основана на том же самом принципе и для того, чтобы она происходила необходимо одновременное выполнение следующих трех условий [3]:

различные типы металлов;
присутствие электролита;
электрический контакт между двумя металлами.

Различные типы металлов

Для любых металлов, которые относятся к различным их типам, гальваническая коррозия является возможной. Металл с электроотрицательным потенциалом (или более электроотрицательный металл, если они оба электроотрицательные) действует как анод.

Тенденцию различных металлов образовывать гальванические пары и направленность электрохимического действия в различных коррозионных средах (морской воде, тропическом климате, промышленной атмосфере и т.д.) показывают в так называемых гальванических рядах. Чем далее удалены друг от друга металлы в этих рядах, тем более серьезной может быть электрохимическая коррозия. В разных коррозионных средах эти последовательности металлов могут быть разными (рисунок 10).

Присутствие электролита

Область контакта должна быть смочена водным раствором, чтобы обеспечивать ионную электропроводимость. В противном случае отсутствует возможность для гальванической коррозии.

Электрический контакт между металлами

Электрический контакт между металлами может происходить или путем прямого контакта между двумя металлами, или через крепежное соединение, например, болт.

Рисунок 10 [1]

Как видно из графиков рисунка 10 алюминий и его сплавы становятся анодами в гальванических ячейках с большинством металлов, и алюминий корродирует, как говорят, жертвенно и защищает от коррозии другой металл гальванической пары.

Только магний и цинк, включая и оцинкованную сталь, являются более анодными и поэтому, сами подвергаясь коррозии, защищают от нее алюминий.

Алюминий и кадмий вообще имеют почти одинаковые электродные потенциалы и поэтому ни алюминий, ни кадмий не подвергаются гальванической коррозии. К сожалению, кадмий признан весьма токсичным и все реже применяется, а во многих странах просто запрещен, как антикоррозионная защита.

Гальванические пары

Относительное расположение двух металлов или сплавов в гальваническом ряду указывает только возможность гальванической коррозии, если различие их гальванических потенциалов является достаточно большим. Больше этот ряд ничего не говорит, и особенно ничего – о скорости или интенсивности гальванической коррозии. Она может быть нулевой или несущественной или даже незаметной. Ее интенсивность зависит от типов металлов, которые входят в контакт – гальванической пары.

Пара: алюминий – нелегированная сталь

В строительных конструкциях алюминиевые детали, которые открыты для воздействия климатических и погодных воздействий, могут соединяться винтами из обычной стали.

Опыт показывает, что алюминий в контакте со стальными винтами подвергается только очень поверхностной коррозии. Возникающая ржавчина, которая не оказывает никакого влияния на алюминий, полностью пропитывает слой оксида алюминия и образует на поверхности пятна. Фактически, для алюминиевой конструкции в контакте с незащищенной сталью важнее будет ее влияние на внешний вид и декоративные качества, а не способность сопротивляться коррозии.

Это явление имеет следующее объяснение:

на поверхностях контакта образуются пленки с продуктами коррозии – ржавчины на стали и оксида алюминия на алюминии, которые и замедляют электрохимические реакции.

Пара: алюминий – оцинкованная сталь

Судя по гальваническому ряду, цинк является более электроотрицательным, чем алюминий. Крепеж из оцинкованной стали может, поэтому, применяться для соединения и сборки конструкций из алюминиевых сплавов. Надо помнить, что когда цинковое покрытие станет слишком изношенным, чтобы защищать сталь и алюминий, наступает предыдущий сценарий контакта между алюминием и голой сталью [3] .

Пара: алюминий – нержавеющая сталь

Хотя и существует большая разность потенциалов между нержавеющей сталью и алюминиевыми сплавами – около 650 мВ, очень редко можно увидеть гальваническую коррозию на алюминии в контакте с нержавеющей сталью. Поэтому алюминиевые конструкции очень часто собираются с применением болтов и винтов из нержавеющей стали [3].

Пара: алюминий – медь

Контакт между алюминиевыми сплавами и медью, а также медными сплавами (бронза, латунь) приводит к совершенно незначительной гальванической коррозии алюминия под воздействием атмосферных условий. Тем не менее, рекомендуется обеспечивать электрическую изоляцию между этими двумя металлами, чтобы локализовать коррозию алюминия.

Необходимо отметить, что продуктом коррозии меди является, так называемая, патина. Эта патина – голубовато-зеленый налет на меди, который состоит в основном из карбоната меди. Эта патина химически воздействует на алюминий и может восстанавливаться с образованием малых частиц меди. Эти медные частицы, в свою очередь, могут вызывать локальную питтинговую коррозию алюминия [3].

Ближе к контакту – больше коррозия

Ускоренная гальваническая коррозия обычно наиболее интенсивна вблизи мест соединения двух металлов; с удалением от мест соединения ее интенсивность уменьшается. Существенное влияние на скорость коррозии оказывает величина отношения площади поверхности катода, контактирующей с электролитом, к площади незащищенной поверхности анода. Желательно иметь малое отношение площади катода к площади анода.

Как избежать гальванической коррозии

Выбирать в пару алюминию или его сплаву металл, который как можно более ближе к нему в гальваническом ряду для рассматриваемой коррозионной среды (см. рисунок 10).

Применять «катодный» крепеж. Избегать комбинаций с неблагоприятным (большим) отношением площадей катода к аноду (рисунок 3).
Обеспечивать полную электрическую изоляцию двух соединяемых металлов. Это может быть выполнено с помощью изолирующих прокладок, втулок, шайб и т. п. (рисунок 12).
Если применяется окраска, всегда нужно красить катод. Если покрасить только анод, любая царапина на нем даст неблагоприятное отношение поверхностей катода к аноду и приведет к коррозии царапины.
Увеличивать толщину анода или устанавливать в соединение заменяемые массивные прокладки из анодного металла.
По возможности размещать гальванический контакт вне коррозионной среды.
Избегать резьбовых соединений из металлов, образующих гальваническую пару. Заменять их паяными или сварными соединениями.

Если возможно, применять ингибиторы коррозии, например, в системах с циркуляцией жидкости, которая может играть роль электролита для гальванической коррозии.
В случаях, когда металлы должны оставаться в электрическом контакте через наружную электрическую цепь, нужно разнести их как можно дальше друг от друга для увеличения сопротивления жидкой цепи (электролита).
При необходимости и там, где это возможно, применять катодную защиту с цинковым или магниевым жертвенными анодами.
В наиболее агрессивных средах только цинк, кадмий и магний могут быть в контакте с алюминием без возникновения гальванической коррозии. Заметим, что применение кадмиевых покрытий в значительной степени ограничено из-за их экологической небезопасности.

Рисунок 11 [1]

Рисунок 12 [1]

Источники:

TALAT 5104.
Corrosion of Aluminum and Aluminum Alloys. Edited by J.R. Davis. – ASM International, 1999.
Corrosion of Aluminium / Christian Vargel – ELSEVIER, 2004
TALAT 1252

Электрохимическая и щелевая коррозия. Справочник ROSTFREI. Петербург +7(812)297-73-38 ПРОТЕХ

Общие сведения о нержавеющей стали
Виды и свойства нержавеющей стали
Химический состав нержавеющей стали и соответствие стандартов
Технические характеристики аустенитной нержавеющей стали
Электрохимическая и щелевая коррозия
Практическое использование крепежа на судне
Нержавейка в производстве ножей
Измерение химического состава нержавеющей стали ручным прибором

Одна из лучших статей о электрохимических реакциях с нержавеющией сталью и о коррозии нержавейки была опубликована в 2004 году в журнале КАТЕРА И ЯХТЫ по материалам фирмы Quicksilver Marine Parts & Accessories.

Приведем здесь частично текст и изображения из этой статьи…

Спустя некоторое время мы наткнулись на тренд обсуждение этого материала на форуме о подводной охоте. Статья не претендует на “глубину” познания процессов, а скорее отвечает на вопрос: что же делать, и как не наступить на грабли? Истина где-то рядом с кислородом 🙂 и по теме топика там есть много здравых мыслей. Еще ветка есть тут.

ЩЕЛЕВАЯ КОРРОЗИЯ

Этому виду коррозии подвержены многие металлы, а в особенности — нержавеющая сталь. “Щель” в данном случае — это пространство под всевозможными отложениями (песка, ила и т.д.), под пластиковыми шайбами, фетровыми прокладками и т.д. — иначе говоря, место, из которого попавшая туда влага не может найти выхода и где образовалась застойная зона.

Нержавеющая сталь — это сложнолегированный сплав, в который входят хром и никель. Не ржавеет она благодаря образующейся на поверхности изделия тонкой пленке оксида хрома

. Этот окисел хрома на самом деле идеально прозрачний и прочный как броня. Именно он защищает поверхность от ржавчины. При отсутствии кислорода оксидный слой разрушается, и нержавеющая сталь покрывается ржавчиной не хуже обычной. Иными словами, “нержавейка” не ржавеет только до тех пор, пока имеется доступ кислорода и покрывающие ее окисел хрома не разрушен. Вот именно понимание этого процесса позволит ответить на много вопросов о применяемости нержавейки.

Самый простой способ предотвратить данную разновидность коррозии (щелевой) — ограничить доступ влаги в “щели” с использованием герметика, вовремя удалять образующиеся отложения и обеспечить хорошую вентиляцию “сомнительных” мест. Краткие рекомендации по работе с нержавеющим крепежом также описаны на сайте интернет-магазина deel.ru дельных вещей и такелажа их нержавейки.

ВИДЫ МОРСКОЙ КОРРОЗИИ

Расположенные под водой металлические детали обычно подвергаются двум типам коррозии: гальванической и так называемой “коррозии от блуждающих токов”.

Гальваническая коррозия представляет собой электрохимическую реакцию между двумя и более различными (или разнородными) металлами. Различными, потому что для того, чтобы началась реакция, один должен быть более химически активным (или менее стабильным), чем другой или другие. Когда мы говорим про гальваническую коррозию, то имеем в виду электрообмен. Все металлы обладают электрическим потенциалом, поскольку у всех атомов есть электроны, движение которых и есть электричество.

Гальваническая коррозия более активного металла начинается в тот момент, когда две или более детали из разнородных металлов, имеющие взаимный контакт (благодаря обычному соприкосновению, или же посредством проводника)

помещаются в электролит (любую жидкость, проводящую электричество). Электролитом может быть что угодно, за исключением химически чистой воды. Не только соленая морская, но и обычная вода из-под крана благодаря наличию минеральных веществ является превосходным электролитом, и с ростом температуры электропроводность ее только растет (по этой причине корпуса судов, эксплуатирующихся в жарком климате, заметно больше подвержены коррозии, чем на Севере).

Процесс гальванической коррозии можно наиболее наглядно проиллюстрировать на примере алюминиевой подводной части подвесного мотора и гребного винта из нержавеющей стали. Алюминий — более химически активный металл — является в данном случае анодом, а менее активная нержавеющая сталь — катодом.

Вот что происходит, когда эта пара помещается в воду, играющую роль электролита (рис. 1):
1. На аноде:
a. Через место контакта (в нашем случае — через гребной вал) электроны перетекают с анода, металла более химически активного на катод — гребной винт. Происходит следующая реакция: Al ® Al+++ +3e.
b. При этом атомы более химически активного металла превращаются в ионы (этим термином обозначаются атомы с “недостатком“ или “избытком” электронов), которые устремляются в воду и связываются с ионами кислорода, обмениваясь с ними электронами и образуя оксид алюминия. (Процесс этот ничем не отличается от того, что происходит с ионами железа при образовании оксида железа).
c.

Образовавшиеся молекулы оксида алюминия либо уносятся потоком воды, либо оседают на алюминиевой поверхности. Таким образом, подводная часть вашего подвесника в результате гальванической коррозии буквально растворяется в воде.

2. На катоде:
a. С анода поступают электроны, причем они не просто накапливаются, а вступают в реакцию с ионами электролита.
b. Реакция обычно происходит такая:
11/2 О2 + 3 Н2О + 6 е ® 6 ОН—.
c. Ион гидроокиси ОН— — щелочной, поэтому в районе катода образуется щелочная среда. (Следует отметить, что это обстоятельство надо обязательно иметь в виду владельцам деревянных корпусов — щелочь разрушает целлюлозу).

Очень важно понять, что следствием освобождения каждого позитивного иона металла на аноде обязательно является формирование негативного иона электролита, образующегося вследствие реакции электронов катода. Электрически анодные и катодные реакции должны быть эквивалентны. Рост или снижение уровня катодной реакции вызывает ответные рост или снижение уровня анодной реакции. Это ключевой факт для понимания процесса коррозии и управления им. Его можно проиллюстрировать эффектом влияния размеров анода и катода. Если к очень большому аноду подключить маленький катод, процесс коррозии анода пойдет медленно. А если поступить наоборот, то анод очень быстро разрушится.

Алюминиевых деталей на катере или мотолодке полным-полно. И если не контролировать процесс гальванической коррозии, все они быстро выйдут из строя.

Гальваническая коррозия может протекать даже в том случае, если на вашей лодке нет ни одной детали из нержавеющей стали. Предположим, что и подводная часть мотора, и винт алюминиевые, но лодку вы обычно ставите у пирса со стальной стенкой и подключаетесь при этом к береговой системе электроснабжения. Провод заземления (так называемый “третий” — дань безопасности) соединяет при этом алюминиевые детали лодки с погруженной в воду стальной стенкой (рис. 2). Если учесть внушительную массу стальной стенки, то и подводной части мотора, и винту грозят серьезные повреждения. Предотвратить их можно при помощи гальванического изолятора — своеобразного фильтра, отсекающего токи низкого напряжения и позволяющего при этом заземляющему проводу в случае пробоя изоляции или короткого замыкания выполнить свою функцию — отвести ток в землю и спасти вам жизнь.

НА ЧТО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ

Первый признак гальванической коррозии — вздутие краски на поверхностях, расположенных ниже ватерлинии, начинающееся обычно на острых гранях, и образование на обнажившемся металле белесого порошкообразного налета. Потом на поверхности металла начинают образовываться заметные углубления — словно кто-то выгрызает из него кусочек за кусочком.

Гальваническую коррозию подводных частей подвесных моторов и угловых колонок — или любых алюминиевых частей лодки — значительно ускоряет наличие деталей из нержавеющей стали, таких, как гребные винты, триммеры (особенно если они “заземлены” на двигатель), узлы дистанционного управления.

Именно на них и уходят электроны алюминиевых деталей.

Другая причина, способная ускорить процесс гальванической коррозии — это уменьшение полезной площади анодных протекторов (о них тоже будет рассказано позже). Но и без наличия нержавеющей стали расположенные под водой алюминиевые детали все равно подвергаются воздействию гальванической коррозии — хотя и не столь интенсивной, как при контакте с иным металлом. При наличии электролита на большинстве однородных, вроде бы, металлических поверхностей все равно образуются крошечные аноды и катоды — в тех местах, где состав сплава неоднороден или имеются посторонние вкрапления или примеси — например, частицы металла с форм или штампов.

Нержавеющую сталь в качестве катода и алюминий в качестве анода мы использовали лишь в качестве одного из примеров; образовать “батарею” для запуска гальванической коррозии в паре с алюминием способен любой другой металл. К примеру, такая пара образуется и при контакте алюминия с цинком, только на сей раз катодом становится алюминий, а подвергается коррозии цинк — металл более химически активный. Один из худших врагов алюминия при образовании гальванической пары — это медь или медные сплавы (бронза).

Резюмируя сказанное, рекомендуется всегда обращать внимание при монтаже на ряд активности металлов: золото, нержавейка, бронза, медь, латунь, сталь, чугун, алюминий, цинк, магний. Чем дальше друг от друга стоят металлы в этом ряду активности, тем больше вероятность возникновения между ними электрохимической коррозии.

Например, категорически не рекомендуется использовать нержавеющий крепеж в контакте с алюминием, если этот узел подвергается интенсивному влиянию влаги. Вот тут нужно сделать оговорку. Именно нельзя, если нержавейка с алюминием будет в воде постоянно. Скажем ниже ватерлинии. Как раз наоборот, при монтаже деталей на корпусе лодки или на фасадных конструкциях, надо применять нержавейку по алюминию. Только использовать герметик для борьбы с щелями и затеканием. Оцинкованные детали для этого не годны совсем.

Еще один пример на основе таблицы активности металлов – соединение электрических алюминиевых и медных проводов между собой. Для соединения всегда рекомендуется использовать переходные клеммные колодки, которые есть в продаже в любом электротехническом магазине.

Другая причина гальванической коррозии — подключение к береговой электросети. При этом алюминиевая подводная часть вашего мотора или колонки посредством заземляющего вывода подключается к подводным частям других лодок и становится частью огромной гальванической батареи, связанной с погруженным в воду береговым металлом. При этом не только на вашей лодке, но и на соседних коррозия значительно ускоряется.

КОРРОЗИЯ ОТ БЛУЖДАЮЩИХ ТОКОВ

Произойти подобное может в том случае, если металл, по которому течет электрический ток, поместить в любой заземленный водоем (в реку, озеро, море, океан — без разницы, не в счет разве что стеклянный аквариум). Ток через воду устремится в землю. Следствием этого явится интенсивная коррозия в том месте, где произошел “пробой”. В наихудшем случае та же алюминиевая подводная часть мотора может разрушиться буквально за несколько дней.

Данная разновидность коррозии отличается от гальванической, хотя природа у них одна. Гальваническая коррозия вызывается соединением двух разнородных металлов и происходит за счет их электрических потенциалов. Один металл выступает в роли анода, другой — в роли катода. Здесь же электрический ток попадает на подводную часть лодки из внешнего источника и через воду уходит в землю.

К примеру, ваша лодка расположена между лодкой с утечкой постоянного тока и местом, являющимся хорошим заземлением для этого тока. Хотя ток могут уходить в землю и через воду, ваша лодка может явиться проводником со значительно меньшим сопротивлением. Таким образом, ток будет уходить в землю и с нее. Наиболее интенсивно коррозия будет развиваться в том месте лодки, откуда ток уходит в воду.

Блуждающие токи могут вызываться не только внешними, но и внутренними источниками — коротким замыканием в сети лодки, плохой изоляцией проводки, подмокшим контактом или неправильным подключением какого-либо элемента электрооборудования.

Наиболее распространенный внешний источник блуждающих токов — береговая сеть электроснабжения. Лодка с внутренним источником блуждающих токов (например, по причине повреждения изоляции одного из проводов) может стать причиной усиленной коррозии множества соседних лодок, подключенных к той же береговой электросети, если они обеспечивают лучшее заземление. Ток при этом передается на другие лодки посредством все того же “третьего” заземляющего провода.

Гораздо более неуловимый — но потенциально более опасный — случай коррозии блуждающих токов может происходить безо всяких проблем с электрооборудованием (и вашей лодки, и соседних). Предположим, что вы возвращаетесь на стоянку после выходных на воде, подсоединяетесь к береговому источнику, чтобы подзарядить аккумулятор, и спокойно уходите домой — автоматическое зарядное устройство само отключит зарядившуюся батарею. В понедельник по соседству с вашей лодкой причаливает большой стальной катер (с ободранной и поцарапанной краской). Владелец его тоже подключается к береговой сети и тоже оставляет свою посудину на несколько дней. Электрическая батарея готова — большой стальной корпус и небольшая подводная часть вашего мотора, соединенные заземляющим проводом. В зависимости от разделяющего их расстояния, разницы размеров и времени, которое ваш сосед решил провести на берегу, в следующие выходные вы можете обнаружить, что подводная часть вашего мотора либо просто покрыта белесым налетом, либо разрушилась чуть ли не полностью.

Ветка обсуждения тут и тут.

Цинк, спасающий железо – журнал “АБС-авто”

Немного теории

Как «работает» электрохимическая коррозия? Давайте вспомним азы. Есть в химии такое понятие – электрохимический ряд напряжений металлов. Смотрим на рисунок: литий, калий, …алюминий, цинк, хром, железо, никель, олово, …серебро, платина, золото. Слева расположены более активные металлы, справа – менее активные.

Если в какой-либо детали имеется соединение двух металлов с различными потенциалами, то в присутствии электролита они образуют гальваническую пару. И чем дальше разнесены металлы в ряду напряжений, тем больше гальванический ток и соответственно сильнее разрушения активного металла. Разрушаясь, он препятствует коррозионному поражению менее активного соседа.

Проиллюстрируем сказанное простым примером. Положим, в стальной автомобильной панели появилась медная заклепка. Медь менее активна, значит коррозионное разрушение железа в месте соединения обеспечено. А если заклепка алюминиевая, картина меняется: разрушаться будет алюминий.

Еще пример. Если покрыть кузовную панель оловом, сначала все будет хорошо. Олово создает пассивный защитный слой, не допуская к стали (железу) влагу и соли. Но когда защитный слой получает повреждение, картина меняется. Между сталью (железом) и оловом мгновенно возникает гальваническая пара. А поскольку олово является менее активным металлом, сталь под воздействием гальванического тока начинает разрушаться.

Вспомним судьбу консервных банок, изготовленных из луженой жести. Все бывает хорошо, пока банку не поцарапаешь. А уж коль случилось такое, «всей птичке пропасть»: луженая сталь в месте повреждения ржавеет гораздо быстрее нелуженой.

Иная картина с цинком. Защищающий металл (цинк) в ряду напряжений расположен левее железа. Следовательно, и коррозия в поврежденном месте протекает иначе, чем в случае с оловом. Гальваническая пара тоже возникает, но разрушается уже не сталь, а цинк. Но разрушается он очень медленно, сохраняя сталь (железо) на долгие-долгие годы.

Применяется ли это свойство цинка на практике? Конечно, и довольно давно. Но технологии оцинковки непрерывно совершенствуются.

В роли секьюрити

Человечество неплохо научилось бороться с коррозией металла. Причем под лозунгом «бей врага его же оружием». Или «лечи подобное подобным» – как вам больше нравится. Например, кузова большинства современных автомобилей оцинковывают на заводах. Покрытие толщиной от 2 до 10 мкм обеспечивает прекрасную защиту от возникновения и распространения коррозионных поражений.

Однако промышленные методы оцинковки – будь то горячее окунание или гальваностегия – не применимы в сервисных и гаражных условиях. Поэтому появление так называемых препаратов холодного цинкования оказалось для ремонтников весьма кстати. Наносимые подобно грунтовке или краске, эти материалы обеспечивают стальной поверхности двойную защиту: активную, как у горячей оцинковки, и пассивную, как у лакокрасочного слоя.

Давайте познакомимся с ними на примере препаратов Dinitrol 443 и Dinitrol 444, выпускаемых шведским химическим концерном DInol AB.

«Характер нордический»

В препаратах Dinitrol 443 содержится 95% химически чистого цинка

Эти препараты представляют собой готовые к применению жидкие однокомпонентные составы, содержащие технически чистый гальванический цинк. «Технически чистый» означает 99,995% Zn, что является очень высоким показателем для промышленного продукта. И вот такого, практически не содержащего примесей, цинка в препаратах Dinitrol 443 и Dinitrol 444 ни много ни мало – 95%. Остальные 5% приходятся на синтетические смолы, безопасный растворитель и некоторые специальные добавки.

Химики знают, что пороговая величина для активизации электрохимического цинкового щита – 92%, а тут все 95! Значит, при прочих равных условиях, пленку материала можно сделать тоньше, а материала потратить меньше – и это тоже относится к заслугам шведских технологий.

Нельзя не сказать и о размерах цинковых частиц – они ограничиваются величиной 3,5 мкм. Искушенные читатели вправе задать естественный вопрос: «А частицы цинка не слипнутся?» Действительно, любая суспензия может потерять однородность. Частицы соберутся в более крупные конгломераты – и прощайте технологические возможности и эксплуатационные козыри.

В препаратах Dinitrol 444 наряду с цинком содержится и диспергированный алюминий

Что сказать на это? Просто суспензия как таковая может преподнести неприятный сюрприз, а вот Dinitrol 443 и Dinitrol 444 – нет. Им помогают те самые специальные добавки, о которых упоминалось выше. Они действуют подобно пептизаторам в коллоидных растворах, поддерживая частицы цинка во взвешенном состоянии и предотвращая их слипание.

Очень важна роль синтетической каучуковой смолы, входящей в рецептуру препарата. Благодаря ей слой Dinitrol 443 или 444 обладает отменной адгезией. Но это еще не все: при высыхании он сохраняет эластичность, без проблем выдерживая механические и тепловые деформации.

Кстати, о тепле. А как обстоят дела с термостойкостью? А вот как: пленка препарата выдерживает температуры от –40 до +150 °С без потери эксплуатационных свойств. Так что добро пожаловать и в Сибирь, и в окрасочно-сушильную камеру!

Что касается стойкости к химической агрессии, то «шведы» могут находиться в среде с рН от 5 до 10. Для тех, кто химию подзабыл, напомним: дистиллированная вода имеет рН = 7. Значит, Dinitrol 443 и 444 выдерживает как щелочную, так и кислотную «баню».

Важно знать, что скорость разрушения активного цинкового слоя составляет от 1 до 6 мкм в год. Это гарантирует сохранность защиты в течение 25–50 лет в зависимости от толщины пленки и условий окружающей среды. Словом, на автомобильный век хватит.

Как наносим?

«Холодный цинк» марки Dinitrol можно наносить методом воздушного или безвоздушного распыления, кистью, валиком или окунанием.

В фирменной документации говорится, что нанесение препаратов не требует высокой квалификации работника. Это действительно так, особенно если воспользоваться аэрозольным баллончиком. А вот подготовка поверхности требует тщательности и профессионализма. Главное – обеспечить требуемую чистоту и шероховатость.

Говорите, стальные диски ржавеют? Теперь не будут.И это лишь одно из многих применений «холодного цинка» Dinitrol

Препарат можно наносить на вертикальные и наклонные поверхности. Важно добиваться ровного слоя, без подтеков и пузырей. При толщине пленки 40 мкм расход составит 0,25 кг/м2. Высыхание длится 48 ч при комнатной температуре (на отлип – 10 мин). Для ускорения сушки деталь можно поместить в камеру и выдержать 30–60 мин при 60 °С. Повторный слой материала наносится через час. Полученную пленку можно окрашивать практически всеми видами ЛКМ.

И в заключение отметим, что области применения новых шведских препаратов весьма обширны: автомобильный и другой транспорт, мосты, дороги, тоннели, строительные конструкции, промышленные и городские объекты, гидросооружения, нефтегазовая промышленность. Так что не автосервисом единым… Материалы Dinitrol 443 и Dinitrol 444 пригодятся во многих сферах человеческой деятельности.

Юрий Буцкий

защита от коррозииDinitrol

Таблица 2 совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии).

ГОСТы, СНиПы

Карта сайта TehTab.ru

Поиск по сайту TehTab.ru

Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация/ / Инженерные приемы и понятия/ / Защита от воздействия окружающей среды. Коррозия. Климатические исполнения / / Таблица 2 совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии).

Таблица 2 совместимости металлов и сплавов (оценка риска гальванической коррозии).

Легенда:

“Совм” — совместимые
“Не совм”— несовместимые
“Пайка” — совместимые при тщательной пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении, так как образуют гальваническую пару

Материал	Алюминий	Бронза	Дюраль	Латунь	Медь	Никель	Олово	Оловянно-свинцовый сплав (припой ПОС)	Сталь нелегированная (углеродистая) / чугун	Хром	Цинк
Алюминий	Совм	Не совм	Совм	Не совм	Не совм	Не совм	Не совм	Не совм	Совм	Не совм	Совм
Бронза	Не совм	Совм	Не совм	Совм	Совм	Совм	Пайка	Пайка	Не совм	Совм	Не совм
Дюралюминий	Совм	Не совм	Совм	Не совм	Не совм	Не совм	Не совм	Не совм	Совм	Не совм	Совм
Латунь	Не совм	Совм	Не совм	Совм	Совм	Совм	Пайка	Пайка	Не совм	Совм	Не совм
Медь	Не совм	Совм	Не совм	Совм	Совм	Совм	Пайка	Пайка	Не совм	Совм	Не совм
Никель	Не совм	Совм	Не совм	Совм	Совм	Совм	Пайка	Пайка	Совм	нет данных	Совм
Олово	Не совм	Пайка	Не совм	Пайка	Пайка	II	Совм	Совм	Совм	нет данных	Совм
Оловянно-свинцовый сплав (припой ПОС)	Не совм	Пайка	Не совм	Пайка	Пайка	Пайка	Совм	Совм	Совм	нет данных	Совм
Сталь нелегированная (углеродистая)/ чугун	Совм	Не совм	Совм	Не совм	Не совм	Совм	Совм	Совм	Совм	Совм	Совм
Хром	Не совм	Совм	Не совм	Совм	Совм	нет данных	нет данных	нет данных	Совм	Совм	Совм
Цинк	Совм	Не совм	Совм	Не совм	Не совм	Совм	Совм	Совм	Совм	Совм	Совм

Дополнительная информация от TehTab. ru:

Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу.

TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями.

Гальваническая пара медь сталь

Давайте вспомним азы. Есть в химии такое понятие — электрохимический ряд напряжений металлов. Смотрим на рисунок: литий, калий, …алюминий, цинк, хром, железо, никель, олово, …серебро, платина, золото. Слева расположены более активные металлы, справа — менее активные. Если в какой-либо детали имеется соединение двух металлов с различными потенциалами, то в присутствии электролита они образуют гальваническую пару. И чем дальше разнесены металлы в ряду напряжений, тем больше гальванический ток и соответственно сильнее разрушения активного металла.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Коррозия меди

Гальваническая пара

Уважаемый посетитель!

Все о новых материалах и технологиях

ГОСТ 9-005. Электрохимическая коррозия, допустимость контактов металлов

Как совместить несовместимое (о коррозии металлов)

Гальванические пары металлов

Гальваническая коррозия

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Не дайте закиснуть нержавеющим болтам в алюминиевом корпусе

Коррозия меди

Модератор: psilocebin. Сейчас этот форум просматривают: bloger29, Fapar, Google [Bot] , kolyan, Maks и гости: 4. Добавлено: Всем известно что Al и Cu образуют гальваническую пару, поэтому в системе с медным ватерблоком алюминиевый радиатор превращается в друшлаг за неделю, максимум за две. Никакими ангибиторами этот процесс остановить невозможно, слишком сильная пара. А как поведет себя водянка с медным ватерблоком и медным радиатором если в ней есть детали из латуни или чугуния штуцеры, уголки, краны.

Кроме того, если ватерблок самопайный, то в нем есть как минимум Sn, но скорее всего припой Sn и Pb. Я сейчас делаю водянку, в которой хитспердер старичка iCelA будет непосредственно омываться водичкой.

Но вдруг меня осенило: если хитспредер сделан из алюминия, то станет ржаветь в присутствии меди, а её целый радиатор. Из чего же делала хитспредеры корпорация intel в годах прошлого века? Будет ли ржаветь кусок алюминия, если имеет электрический контакт с медью, но не имеет физического? Camel Алюминий очень даже активный металл в определенных условиях он способен даже реагировать с водой в активным выделением водорода , вот только в обычных условиях он покрыт очень тонкой, но крайне прочной оксидной пленкой см.

Поэтому алюминиевые изделия обычно очень стабильны и на воздухе и в воде. И то, я даю рубль за сто, что в обычных условиях комнатная температура, неагрессивный электролит алюминий соединенный с медью корродировать не будет – все из-за прочной оксидной пленки.

Кроме того условия у нас не комнатные, камень может быть довольно горячим. А еще, причем тут проволока? У меня из металлов в системе медный радиатор и хиспредер. Из чего же хистпредер сделан? Мне будет о-очень обидно, если он станет корродировать. Вопрос ко всем: можно ли избавиться от осыпающегося оксида меди в радиаторе? Может его раствором кислоты промыть? Какую кислоту взять? У меня есть паяльная кислота — смесь соляной кислоты и хлорида цинка. Camel К чему проволока – не будет гальванической пары, если не будет электрического контакта между двумя металлами.

Кроме того, для коррозии требуется еще и активный компонент, который эту коррозию и будет вызывать – в обычных условиях это кислород, растворенный в воде подразумевается, что ты не будешь использовать кислоту в качестве теплоносителя Так что если ты будешь использовать дистиллированную воду, которую ты предварительно прокипятишь чем удалишь из воды все газы и готовая водянка у тебя будет герметично закрыта, то никакой коррозии у тебя не будет в принципе имеется в виду коррозия, которую можно увидеть глазами.

Кстати, насчет материала хистпердера – я не знаю, из чего он сделан, но вариантов, скорее всего 3 – алюминий, медь, сталь. В благоприятных условиях о которых говорилось выше с медью может быть составлена гальваничская пара и с алюминием и со сталью, причем сталь будет корродировать быстрее, чем алюминий – поскольку не имеет оксидной защитной пленки. А насчет грязи у тебя в радиаторе – он чего, долго лежал оторванный от холодильника? Или его нагревали сильно?

Только в этом случае могла образоваться противная отслаивающаяся пленка оксида меди. А как ее удалить – если бы это был просто кусочек меди, то вопрос очень простой – погреть в растворе кислоты любой – соляной только не травленой – паяльная не пойдет , лимонной, кроме азотной. Ну а поскольку у тебя радиатор с холодильника Короче, если ты сможешь залить его без воздушных пробок кислотой и равномерно погреть, то у тебя все получиться.

В теме говорилось о нежелательности использования медных ВБ и алюминиевых радиаторов. А как же в автомобилях с медными радиаторами и алюминиевыми блоками двигателей и головок? По моему промыть радиатор СВО не так уж сложно в случае необходимости. Взять к примеру 7-минутную автожидкость для промывки СО Hi-Gear или подобную смешать с горячей водой градусов, залить в радиатор, заткнуть штуцера, потрясти его минут 5 и оставить на полчасика.

Что касается антифриза или тосола. Был такой у меня случай. По книжке рекомендуется антифриз определенного стандарта. Купил AGIP подходящий он был синего цвета.

Разбавил дис. На нашей стоянке несколько таких же машин, так они лили тосол, намного дешевле выходит , а один налил антифриз, но не родной а красный. В итоге я уже 2 года гоняю фуру без проблем с системой охлаждения, а у тех что лили тосол и красный антифриз через 2 месяца потекли патрубки, они там все силиконовые и их разъело, а один такой патрубок стоит от до евро.

Так что с выбором жидкостей стоит быть поосторожнее, проверять их совместимость с материалом шлангов и т. IMXO Ну и мысли по поводу подключения СВО напрямую к водопроводу я бы отбросил по одной простой причине – любят у нас некоторые деятели делать заземление не как положено, а как раз кидать землю на те самые водопроводные трубы в целях “экономии”.

И если у вас будет такой “замечательный” сосед, который подключит к трубе че-нить хотя бы стиральную машину , то может “пробить” так что компу мало не покажется, хорошо если только ему одному. Нежелательно ли использовать медные ВБ и алюминиевые радиаторы. К тому же – Высказывались же люди я согласен , что можно серебрить поверхность Всё зависит от конкретной системы ЖОП. В-общем, для замкнутой и герметичной системы – дист.

Если ничего алюиниевого в системе нет, то можешь особо не нервничать. Valeryko обладаю уже больше года работающей самодельной системой ВО. Водоблок – медь, паяный, штуцера -латунь. Радиатор – полностью алюминиевый с пластиковыми боковинами , от печки какого-то форда.

Никаких проблем. Насчет тосола – я бы не стал лить, испаряется, не испаряется, я не собака Павлова, чтоб такие опыты ставить. Valeryko Да я и сейчас не понял. Если испарения безвредны, то тосол можно использовать без зазрения совести. Всё зависит от того как сделать систему. Я вот например буду пользовать “алюм. Внешняя часть будет труднодоступна и трудноразборна для детей.

Хлебнуть ОЖ детю не получится. Да и если заливать просто самую “безвредную” дистил. Прямая дорога в больничку для промывания желудка, возможно реанимационный период.

Я практически проверил – на медный водоблок и латунный штуцер поставил алюминиевую шайбу – она сильно проржавела всего за две недели.. Не стОит спорить, kostik. Просто лучше освежить в памяти инфу про электрохимический ряд напряжённости металлов, и процессы, происходящие в гальвано-парах.

Цвет “ржавчины” ни о чём не говорит – могла использоваться не дистилированная вода, а вода из под крана, содержащая ионы железа не говоря уже о банальной растворённой ржавчине. Но результат с дистилированной водой был бы таким же имеется ввиду сквозная коррозия , просто из водоблока вылетали бы белые хлопья. Только вряд ли водоблок от этого прожил бы дольше. Корродантов НЕТ, это не требует доказательства, железистая вода – может быть, не спорю, тут всё зависит от чистоты эксперимента.

Был у меня один теплообменник – основание из медной пластины, в качестве ёмкости – коробок без дна, выточенный из алюминиевой шины. За 3 месяца, пока он работал временным был, до лучших времён – на алюминии не появилось ничего абсолютно, может только потёки силикона, которым герметизировалось дно и крышка. Заправлено всё было кипячёной водой. Насчёт утверждения что алюминий не ржавеет: в деревне у моего деда около сарая стоит моток алюминиевого кабеля.

Он периодически извлекается, чтобы откусить кусок и возвращается обратно. Эта бухта кабеля старше меня лет на 7. Да, я согласен, бухта потемнела Рядом стоит и железная проволока, трубы, швеллеры, отрезки двутавровых балок и прочее железо. Даже та часть бухты, что лежит на земле никоим образом не корродировала, хотя имеет ВСЕ шансы для этого – сырая земля, соседство металлов, почвенный электролит, так сказать Так что все эти споры – от лукавого, господа Насчёт тосола и детей – тогда соорудите для моего гробика охладитель на тяжёлой воде, окружите его трёхслойной биологической защитой, значком “Радиация” “Едкие вещества” “Биологическая опасность” “Лазерное излучение” “Низколетящие самолёты” “Шквальный ветер” с дублированной защитой от детей в виде путанки, защитой от животных в виде рабицы.

Тогда я буду уверен, что родные и близкие в безопасности Делать надо просто с запасом надёжности, а не как китайцы – стенки домов из фанеры. Тогда прекратите употреблять слово “ржавчина”, перефразируйте. В обычных условиях аллюминий действительно не ржавеет – из курса химии должно быть известно, что при контакте с воздухом аллюминий практически мгновенно покрывается тончайшей пленкой что-то вроде окисла аллюминия – в терминологии не уверен – химия давно была , которая препятствует дальнейшим химическим реакциям чтобы аллюминий прореагировал с чем-либо эту пленку нужно удалить – насколько я помню с помощью ртути.

Правда я несколько раз видел аллюминевые швеллеры, лежавшие ОЧЕНЬ долго под открытым небом, покрываются белым налетом и немного разбухают, становятся ломкими может от кислотных дождиков? В конференции довольно давно идут споры на эту тематику, вот несколько цитат: Цитата:.

Это правда, гальваническую пару может образовать тока медь и люминий, но спаянные вместе, и если пропустить через этот спаянный девайс ток, то просто место спайки будет грется и всё. Так что тут говорят что придёт писец водоблокам иль ещё чему это бред. Я не думаю что медный водоблок и алюм.

У меня, например, крышка водоблока ляминева, но она на прокладке стоит. Зато водоблок в 2 раза легче. А никто не задумывался, что ляминевый радиатор может быть и лучше? Медь хорошо проводит тепло, но плохо его отдает, а аллюминий хорошо отдает , но плохо проводит.

А зачем радиатору быстро отводить, ему отдавать надо. Borderlands 3: рецензия. FAQ по конференции.

Гальваническая пара

Гальваническая пара, погруженная в кислотный или щелочной раствор, будет корродировать разрушаться под действием коррозии. Этот процесс называется гальванической коррозией. Как правило, соединения разных металлов всегда подвержены коррозии если не электролитической, так атмосферной. Но некоторые пары металлов корродируют намного сильнее. Ниже приведён список металлов, которые не рекомендуется применять в паре.

Нередко они образуют довольно сильную гальваническую пару, Медь не любит сталь, алюминий и цинк, а с оловом ее нужно паять.

Уважаемый посетитель!

Информационный гид в мире автостекол. Гальваническая пара-это интересно, это надо знать. Все очень просто-это означает недопустимое совмещение разнородных металлов способствующих к их постепенному, но верному разрушению коррозии. Наиболее известная форма коррозии, это физико-химическая реакция окружающей среды со сталью, которая приводит к появлению ржавчины. Аналогичные процессы протекают и с другими материалами. Коррозия может быть химической и электрохимической в зависимости от вида процесса разрушения. Вот примеры нежелательных и недопустимых гальванических пар:. Крайне важно избегать механического соединения деталей, изготовленных из металлов с заметно разными электрохимическими потенциалами. Например, недопустимо соединять латунные детали алюминиевой заклепкой.

Все о новых материалах и технологиях

Помощь – Поиск – Пользователи – Календарь. Полная версия этой страницы: Медь vs сталь vs PE-X.

ГОСТ 9-005. Электрохимическая коррозия, допустимость контактов металлов

Атмосферная коррозионная стойкость алюминия обьясняется наличием оксидной пленки, образующейся сразу после взаимодействия металла с кислородом воздуха Литер. Хенли “Анодное оксидирование алюминия и его сплавов”. П – совместимые при пайке, но несовместимые при непосредственном соприкосновении, так как образуют гальваническую пару. Гальваническая коррозия более активного металла начинается в тот момент, когда две или более детали из разнородных металлов, имеющие взаимный контакт благодаря обычному соприкосновению, или же посредством проводника помещаются в электролит любую жидкость, проводящую электричество. Электролитом может быть что угодно, за исключением химически чистой воды.

Как совместить несовместимое (о коррозии металлов)

Единая система защиты от коррозии и старения. Машины, приборы и другие технические изделия. Общие требования. Проверен в г. Срок действия продлен. Требования настоящего стандарта должны применяться при проектировании, изготовлении и эксплуатации изделий и учитываться в стандартах и другой нормативно-технической документации на конкретные изделия. Допустимость контактов металлов установлена в настоящем стандарте с учетом разности потенциалов металлов, их поляризуемости в данной среде и омического сопротивления среды.

правее (например, медь, серебро), то более активный металл будет быстро образуется гальваническая пара олово-железо, и сталь будет быстро.

Гальванические пары металлов

Коррозия меди — это ее разрушение под воздействием окружающей среды. Медь и ее сплавы нашли широкое применение во многих отраслях промышленности. Это связано с высокой коррозионной стойкостью данного металла, теплопроводностью, электропроводностью.

Гальваническая коррозия

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Химия 11 класс (Урок№13 – Сплавы металлов. )

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь. Ответ Печать. Сравнительная активность металлов и сплавов при их контакте в порядке доминирующего влияния предыдущих элементов на последующие. Платина, Pt 2. Золото,Au 3. Серебро,Ag 4.

Пардон а каково было состояние лезвия и из какого материала оное изготовлено? ИМХО – совершенно не критично.

Гальваническая пара англ. Названа в честь Луиджи Гальвани Galvani. Опыты Зульцера повторил и расширил Алессандро Вольта. Гальваническая пара, погруженная в кислотный или щелочной раствор, будет корродировать разрушаться под действием коррозии. Этот процесс называется гальванической коррозией. Как правило, соединения разных металлов всегда подвержены коррозии если не электролитической , так атмосферной.

Гальваническая коррозия. Этот тип наиболее часто встречающегося коррозионного разрушения связан с возникновением разности потенциалов и переходом электронов от одного металла к другому или от атомов к ионам. Контакт двух металлов может быть причиной разрушения одного из них – как правило, разрушается более активный. Металлы, содержащие примеси, корродируют сильнее, чем чистые.

Коррозия. Можем ли мы предотвратить ее? Статья для яхтсменов

Коррозия
Можем ли мы предотвратить ее?

Джон Коттерил рассказывает о причинах коррозии и методах борьбы с ней

С проблемой коррозии металлов на яхте встречается каждый из нас. Несмотря на героические попытки остановит ее, коррозия молчаливо съедает металлические детали вашей лодки, пока не остается другой альтернативы, как заменить их. Понимание процесса, однако, является первым шагом к предотвращению его. Фотография вверху показывает деталь, принесенную в нашу мастерскую – и это не самый «тяжелый» случай жестокости моря по отношению к металлу, что мне приходилось видеть. Морской воздух также может быть беспощаден.
Тонкий слой атмосферы – около 5-7 метров над поверхностью моря – насыщен солью, которая оседает на коже, одежде, и на всем, что есть на лодке. Эта соль значительно агрессивнее, чем само море, поскольку гигроскопична, и впитывает влагу из воздуха, превращаясь в концентрированный солевой раствор. Попытки смыть соль с яхты морской водой слегка уменьшают концентрацию, но только проливной дождь или тщательное мытье пресной водой со щеткой помогают избавиться от нее. В то время, как пресную воду можно считать хорошим диэлектриком, морская вода обладает весьма низким электрическим сопротивлением и замечательно проводит электрический ток, являясь, таким образом, электролитом. Теперь, если два разных металла, электрически соединенных, окружить электролитом, мы получим гальванический элемент – больше известный как батарейка. Сапог сэйлдрайва (на фото вверху) имел бронзовый складной винт, и защитный анодный протектор, который был полностью съеден. После этого, сапог растворился очень быстро. Между тем, бронзовая втулка осталась нетронутой. Почему так произошло?

Каждый металл занимает определенное место в таблице электрических потенциалов (Рис.1)

Рис.1. Таблица электрических потенциалов

Самые верхние позиции в таблице принадлежат графиту и платине, которые будут электрически положительными по отношению ко всем остальным металлам. Опускаясь вниз по таблице, где металлы становятся все более электрически отрицательными, нам встречаются: титан, серебро, никель, бронзы, медь, олово, латунь, алюминий, мягкая сталь, цинк, и, наконец, магний. Металлы наверху таблицы называются «катоды», а те, что внизу – «аноды».
Как только пара разных металлов образует гальванический элемент, один из них, находящийся в таблице выше, становится катодом, а другой – анодом. Именно анод и начинает корродировать, отдавая свой металл в электролит. Этот процесс называется «гальваническая коррозия» (Рис.2)
В случае с сапогом сэйлдрайва, алюминиевая «нога» является анодом по отношению к бронзовому винту – катоду, и в электролите морской воды будет разрушаться. Чтобы предотвратить его разрушение, катоду (бронзовому винту) нужно предложить на съедение другой, еще более «анодистый» металл, находящийся в таблице ниже алюминия. Здесь и выходит на арену цинк. Цинковый протектор, размещенный поблизости к винту и являясь более электрически отрицательным, корродирует первым, тем самым защищая алюминиевый сапог. Естественно, как только цинковый протектор скорродирукт полностью, наступит время алюминия пойти его путем.

Скрытые ресурсы гальванической коррозии
Теперь нам легко понятны другие примеры гальванической коррозии – нержавеющий болт, проходящий сквозь алюминиевый стакан леерной стойки, нержавеющие оковки на алюминиевой мачте и т. д. Но менее очевидны гальванические пары, существующие в сплавах металлов. Сплав – это смесь металлов – латунь, например. Она состоит из меди и цинка и цинк будет корродировать быстро, если латунь поместить в электролит. В этом случае цинк будет покидать латунь, где остается только медь, которая будет крошиться в порошок. По этой причине латунь нельзя использовать в яхтах – латунные фитинги в корпусе и входные клапана должны быть исключены.
Другой пример – необрастающая краска на основе меди может служить причиной коррозии металла алюминиевого сапога сэйлдрайава или железного киля. Используйте таблицу электрических потенциалов металлов, чтобы избежать проблем с гальванической коррозией.

Что такое электролитическая коррозия?
Как мы узнали выше, гальваническая коррозия происходит между двумя разными металлами, помещенными в электролит, образуя гальванический элемент. С другой стороны, электролитическая коррозия – это результат принудительного протекания электрического тока через электролит к любому из двух металлов. И они не обязательно должны быть разными. Причиной тока служит внешний источник питания, и ток в электролите течет от анода (+) к катоду (-). Как и в предыдущем случае, анод будет разрушаться. Но в этом случае процесс более быстрый и зависит от силы тока. (Рис.2.)

Рис.2 Гальваническая и электролитическая коррозия

Как то мне показали сифонный клапан, помещенный в деревянную коробку рядом с отключателем положительной клеммы аккумулятора. Протекающая из дефектного клапана соленая вода проложила путь из мокрого дерева коробки к положительной клемме 12 V аккумулятора. Отсюда, с « +», по этому пути, через корпус клапана и по системе охлаждения и теплообменник, ток пошел на корпус двигателя и к «-« батареи. Латунный патрубок скорродировал очень быстро, но теплообменник не пострадал.
Блуждающие электрические токи, подобные этому, не редкость на яхтах. Они появляются от мокрых проводов и плохих соединений в контактах, и стремятся найти себе новый путь через мокрую древесину или стеклопластик. Они могут утекать от двигателя к системе зазаемления или распространиться на корпус, когда вы поставляете электроэнергию с берега. В таких случаях, учитывая большую силу потребляемого тока, металлический корпус, становясь анодом, корродирует чрезвычайно активно. Пристальное внимание состоянию проводов и соединений защитит вашу лодку от электролитической коррозии.

Болезнь двигателя
Охлаждение двигателя забортной водой – вот что убивает ваш двигатель. Соленая вода в процессе гальванической коррозии забирает железо из чугунной отливки блока цилиндров и головки блока, оставляя там мягкий графит, который легко соскоблить перочинным ножом. Первой жертвой становятся острые края. Поэтому морские двигатели проектируются с учетом этого явления с массивными блоками, и способны долго противостоять этому процессу. Но конвертация для морских условий автомобильных двигателей, приспособленных к охлаждению пресной водой или антифризами, выдвигает эту проблему на первый план. Выходом из ситуации служит применение водо-водяных холодильников, но, к сожалению, и они требуют замены через 5-7 лет. Здесь имеется несколько проблем. Обычная коррозия чугуна значительно ускоряется при повышении температуры, к тому же, после остановки двигателя, вода остается в системе, продолжая процесс. Любая влага в выхлопной системе также усугубляет ситуацию.
Отдельно от коррозии, любые изогнутые под углом трубы подвержены эрозии вследствие трения горячей воды, текущей с большой скоростью, о стенки трубы на резких поворотах. Если труба сделана из меди, этот процесс может стереть слой оксидов на ее внутренней поверхности. Медь – это один из тех металлов, которые быстро образуют на своей поверхности слой оксидов, защищающих от коррозии. Свинец, алюминий, нержавеющая сталь защищают себя подобным образом. Соленая вода, идущая по трубам, содержит в себе достаточное количество кислорода для образования оксидной пленки на поверхности трубы, но, не успевая образоваться, она тут же смывается этим же потоком. Охлаждающие трубы двигателя обычно гнут в холодном состоянии, и относительно несложно образовать колено или фланец – но за такую возможность приходится платить свою цену. Подобно всем металлам, медь имеет мелкозернистую структуру, и когда металл изгибают или скручивают, его структура нарушается, и в этих местах коррозия прогрессирует. Эти явления должны быть достаточными основаниями для владельца, чтобы закрывать входной клапан системы охлаждения, когда он покидает лодку.

Проблемы гребного вала
Для образования защитной оксидной пленки на поверхности нержавеющей стали, должен быть обеспечен постоянный приток кислорода. В противном случае развивается «точечная» коррозия. Это может иметь место в таких местах и соединениях на лодке, где кислород исключен. Одним из таких мест является дейдвудная труба, в которой гребной вал находится в застойной воде, очень бедной на кислород. На фотографии показан гребной вал, подверженный серьезной точечной коррозии вследствие отсутствия кислорода в дейдвудной трубе.

Нержавеющая сталь может также страдать от процесса, называемого « коррозия сварного шва». Вы неоднократно могли видеть полированные нержавеющие детали на яхтах, покрытые ржавчиной в районе сварного шва. В момент сварки, под воздействием высокой температуры, легирующий металл хром удаляется из расплавленного сварного шва, оставляя там железо, которое и ржавеет.

Из “Boat Owner” by John Cotterill
Перевод С.Свистула

Оцинкованная сталь

или алюминий: что лучше использовать?

Если вы хотите узнать разницу между оцинкованной сталью и алюминием, вы попали в нужное место, и мы сравним два металла лицом к лицу.

Но самое существенное отличие заключается в том, как изготовлены материалы. Оцинкованная сталь создается в процессе горячего погружения, когда углеродистая сталь погружается в цинк. Но алюминий — это чистый металл, который находится в ядре Земли.

В этом посте я собираюсь сравнить оцинкованную сталь и алюминий с точки зрения:

его использование
Стоимость
Прочность
Коррозия
Вес
Теплопроводность
СВОДИТЕЛИ
Очисткость
Эстетики

DET DIVE в эту статью в дальнейшие различия.

Давайте начнем рассмотрение различий между алюминием и оцинкованной сталью, проанализировав особенности и области применения обоих материалов. Ниже мы описали некоторые из наиболее популярных способов использования обоих.

– Использование алюминия

Вы можете использовать алюминий для различных целей, включая транспорт , строительство, товары и электрооборудование . Этот металл популярен, поскольку он легкий, прочный, дедуктивный, проводящий, устойчивый к коррозии и не имеет запаха.

Поскольку алюминий имеет низкую плотность и устойчив к коррозии, он полезен для электротехники. Этот материал может защитить кабели от суровых погодных условий и условий окружающей среды. На самом деле, он также очень пластичен — в большей степени, чем медь, — что означает, что алюминиевые провода легче сплавлять вместе.

Также для транспортировки можно использовать алюминий. Это из-за его прочности и веса. Поскольку он легкий, это облегчает перемещение автомобиля, что может повысить эффективность использования топлива. Более тяжелый материал, такой как оцинкованная сталь, будет способствовать увеличению отходов топлива.

Алюминий также используется в строительстве благодаря его высокому соотношению прочности и веса. Материал также требует минимального обслуживания и меньшего количества других материалов. Это потому, что это хороший радиатор тепла и имеет анодированное покрытие. Кроме того, вы можете резать, сгибать, штамповать и изгибать алюминий до нужного вам размера и формы. Это позволяет манипулировать материалом для архитектурных творений.

Pros

Легкий вес
Достоверные
Устойчивый включая здания со стальным каркасом, балконы, лестницы, проходы, лестничные клетки, заборы, крыши и многое другое .
Этот материал прочный, что делает его надежным для строительных объектов. А при толщине покрытия 85 микрон этот материал может защитить структурное здание более 100 лет.
Оцинкованная сталь обеспечивает превосходную защиту для различных проектов. Его цинковое покрытие предотвращает попадание коррозионных веществ под сталь, делая материал более прочным и долговечным. Фактически этот цинк защитил основу, что позволяет использовать материал для наружных работ. А благодаря этому цинковому покрытию вы можете использовать оцинкованную сталь с корпусом компьютера и прецизионными приборами, поскольку она устойчива к влаге и ржавчине.
Кроме того, этот материал также используется в автомобилях и самолетах. Это включает в себя капот, крылья, крышу, сиденья, стояночные тормоза и другие элементы. В целом, оцинкованная сталь в основном используется для наружного оборудования и приложений, требующих ее механической прочности и устойчивости к погодным условиям.
PROS
- Устойчивая влажность и ржавой
- Гладкая отделка
Cons