Какой металл не ржавеет

Что сделать чтобы металл не ржавел

Увидел на днях ржавую развалюху и вспомнил давно (лет 20 назад) испытанный и внедренный мною практический метод борьбы с коррозией. Делюсь опытом! точно понадобиться многим обладателям «старушек» с которыми нельзя (жалко и не выгодно) расставаться.

Зайдите на базар или в подобное местечко или заведение, где старушки поварихи пекут пирожки на растительном масле.

(Они это масло, как правило, не меняют (жаба душит), а добавляют и) оно со временем приобретает нужные нам свойства (я не химик, но понимаю, что там меняется и химический и биологический состав, от долгого нагрева, попадания в нее частиц муки и всякого такого нужного)
Попросите их в конце каждого рабочего дня, остатки перегоревшего масла сливать в какую нибудь тару (хоть по 50-100 гр.) и заберите ее через месяц или позже, чтоб было количество.

Для заинтересования можно и вознаградить старушку, а может и довольно привлекательную тетку, чем угодно. Только помните! Старое, изжившее себя растительное масло коричневатое, мутное, с хорошим темным осадком, может и едким протухшим запахом (что нам и нужно!).Это, в моем гараже (было), незаменимое средство борьбы с коррозией металла и жести.

Полученное «масло» любым доступным способом наноситься на ржавую голую поверхность жести, очищенную от старой краски и замазки. Перед употреблением взболтать, чтоб осадок смешался. Обработанную «средством» деталь, машину, железяку оставляете сохнуть на солнце (с этим делом легче летом /стихами заговорил/, зимой не советую!) до полного высыхания, может и несколько дней. Здесь торопиться не нужно.

Результат. После высыхания, поверхность (она будет выглядеть как лакированная!) можно шкурить, наносить на нее шпаклевку, красить при надобности Деталь обработанная этим г маслом /без покраски/ не меняет свой вид годами пролежав на солнце, под дождем и снегом. Испытано! Даже аккумуляторной (серной) кислотой, не берет! Все написанное проверено лично, на дорогих, эксклюзивных, не копеечных авто.

Чем обработать металл от ржавчины

Все мы сталкивались в жизни с коррозией металлических предметов – ржавыми пятнами. Пораженные коррозией замки, болты и инструменты не только имеют непривлекательный внешний вид, но и не являются пригодными для применения. На сегодняшний день изобретено множество препаратов для борьбы с коррозионными разрушениями металлических предметов.

При взаимодействии с водой и окислении происходит разрушение металла и образуется ржавчина. Давайте рассмотрим советы профессионалов о том, чем обработать металл от ржавчины и предотвратить ее дальнейшее возникновение.

Читать также:  Как подсоединить узо и автомат

Профилактика появления ржавчины

Основным этапом в борьбе с коррозионными разрушениями считается профилактика. Самым простым и действенным способом предотвращения появления ржавых пятен считается окрашивание металлических предметов и поверхностей, которое не только обновит внешний вид Вашего интерьера, но и создаст дополнительную защиту от воздействия влаги и кислорода.

Рекомендации по окрашиванию конструкций в защитных целях:

• прежде чем начать покраску, нужно очистить старый слой шпателем и отшлифовать пораженные ржавчиной участки шлифовальной машиной или наждачкой;
• проведите обработку поверхности обезжиривающим средством;
• нанесите на металл антикоррозионную грунтовку для соответствующего типа металлических конструкций;
• проводите стойкое окрашивание металлических поверхностей в ясную погоду, чтобы влага не попала под краситель;
• можно применять как масляные, так и эмалевые красители, но обратите внимание на их свойства и устойчивость к высоким температурам;
• ровную поверхность будет удобнее обрабатывать мягким валиком, а в труднодоступных – местах длинной кистью.

В качестве альтернативы можно использовать грунт-эмаль, которая может предотвратить образование ржавых пятен и обеспечит защиту конструкции.

Методы очистки ржавчины с помощью подручных средств

Для очистки коррозии в домашних условиях можно применять керосин, скипидар, молочную кислоту и хлористый цинк. Керосин предназначен для удаления свежих следов ржавчины, а скипидар используется для борьбы с застарелыми коррозионными пятнами. Молочной кислотой гидроксид железа преобразовывается в эмульгирующие соли, которые потом просто снимаются при помощи вазелина. Хлористый цинк создает кислую среду и растворяет коррозионные пятна.

Использование преобразователя ржавчины

Нейтральный преобразователь ржавчины пользуются большим спросом благодаря своему природному составу и отсутствию вредных химических компонентов.

Вначале нужно убрать рыхлую ржавчину, затем размешать средство до однородной массы и нанести при помощи кисти или распылителя на поверхность на определенный промежуток времени в соответствии с инструкцией по применению. Когда рыжий цвет пятен сменится на черный оттенок, это будет свидетельством успешного расщепления ржавчины.

Если коррозионный слой большой толщины, то нужно будет нанести средство еще несколько раз. После исчезновения проявлений коррозии оставьте конструкцию до полного высыхания.

В результате воздействия воздуха и других веществ на железо, оно окисляется. Существует электрическая, химическая, электрохимическая реакция, после которой образуется ржавчина. Для очистки ржавого железа и его дальнейшей защиты применяются разные способы.

Методы борьбы с ржавчиной

Коррозия железа портит промышленное оборудование и приносит много убытков. Чтобы этого не происходило, нужно правильно обрабатывать поверхность качественными лакокрасочными материалами. Абразивоустойчивый метод очистки считается самым результативным.

Предотвратить возникновение ржавых пятен можно 3-мя способами:

Читать также:  Что такое ntc на плате

Чтобы не появлялась коррозия, используется конструкционная нержавеющая сталь. Когда проектируется оборудование, все детали защищаются от воздействия коррозийной среды клеящими составами, герметиками, эластичными прокладками.

При активном методе на детали воздействует электрическое поле с помощью оборудования, подающего постоянный ток. Для увеличения электродного потенциала изделий из железа, выбирается подходящее напряжение.

Иногда применяют жертвенные аноды, взятые от более активных элементов, такой способ называется пассивным. Металлические детали помогает защитить специальное антикоррозийное покрытие.

Кислородная коррозия возникает на деталях, покрытых оловом. Краска, эмаль или полимеры используются для защиты открытого металла от воды и воздуха. Часто сталь покрывается оловом, никелем, цинком, хромом. Основной материал остается защищенным даже после частичного разрушения защитного слоя. Цинк отличается более отрицательным потенциалом, поэтому ржавеет первым.

Консервные банки производят из жести. Когда деформируется оловянная прослойка, железо быстро ржавеет, поскольку потенциал такой защиты более положительный. Металл защищают от коррозии методом хромирования.

Цинк и магний имеют более отрицательный потенциал, поэтому прекрасно подходят для покрытия металлов. Такой метод защиты называют катодным, он предотвращает развитие коррозийного налета многих изделий. Цинковые пластины устанавливаются на морские суда, подземные коммуникации, другое оборудование для защиты корпуса.

На цинковой и магниевой прослойках формируется оксидная пленка, которая сдерживает разрушительный процесс. Если в сталь добавить немного хрома, изделия будут защищены.

Газотермическое напыление применяется для борьбы с коррозией и помогает восстановить различное оборудование. С помощью специального оборудования на поверхность наносится другой металл, в результате коррозия происходит медленно.

Металлы, которые предстоит применять в агрессивной среде, обрабатывают термодиффузионным цинковым покрытием. Такой метод обеспечивает наибольшую защиту , покрытие не отслаивается и не откалывается после ударов или деформации.

Металлы обрабатываются кадмием, что хорошо защищает даже в морской воде. Кадмий высокотоксичен, поэтому используется нечасто.

Обработка химическими веществами

Все понимают, почему железные детали ржавеют. Перечислим категории химических реагентов, помогающих избавиться от коррозийных образований:

1. Преобразователи ржавчины.
2. Кислоты.

Кислоты – это растворители, состоящие из ортофосфатов, способствующих восстановлению ржавеющих изделий. Технология использования кислоты несложная. Металл нужно очистить от грязи и пыли, обработать кислотой с помощью силиконовой кисти.

Химическое вещество взаимодействует с поврежденной поверхностью 30 минут, после очистки изделие вытирают насухо. Кислота не должна воздействовать на кожу, глаза, слизистые оболочки, поэтому при такой обработке необходимо надевать специальную одежду. Ортофосфатная смесь отличается такими преимуществами:

1. Щадящее воздействие на железо.
2. Устранение ржавого налета.
3. Предотвращение нового корродирования.

Преобразователем обрабатывают всю поверхность металлоизделия. Активные вещества создают защитную антикоррозийную прослойку, которая препятствует ее развитию.

• Berner – для защиты болтов и гаек, которые плохо откручиваются.
• BCH-1 нейтрализует ржавчину на поврежденных участках, вытирается обычной тряпкой.
• «Цинкор» очищает от корродирования, предотвращает дальнейшее разрушение.
• B-52 – преобразователь в виде геля помогает избавиться от разных видов ржавых пятен.
• СФ-1 – им обрабатывают чугун, цинк, алюминий, он надолго продлевает эксплуатационный период железных предметов.

Читать также:  Коронки по дереву какие лучше

Большинство антикоррозийных составов изготавливаются из токсичных составляющих, поэтому нужно защищаться респираторами, перчатками, очками.

Применение антикоррозийных составов

Качественную антикоррозийную продукцию поставляет на отечественный рынок компания Rocket Chemical. Перечислим самые популярные изделия:

• Сильнодействующий ингибитор. После обработки железные предметы в течение года не ржавеют в агрессивной среде.
• Литиевая смазка – для защиты и профилактики. Ею обрабатывают дверные петли, железные тросы, цепи, разные механизмы. Защитный слой не смывается дождем.
• Силиконовый герметик покрывает металлоизделия с элементами из пластика или резины.
• Антикоррозийный спрей – для обработки труднодоступных участков. Распылитель позволяет обеспечить глубокое проникновение в различные механизмы. Предотвращает повторное возникновение ржавого налета.
• Спрей для удаления ржавых пятен изготавливается на основе нетоксичных элементов. Им очищают стройматериалы, бытовую технику, ножи и т.д. – действует в течение 5 часов, после этого предмет протирают или моют.

Железо наиболее устойчиво к корродированию в условиях минимальной влажности.

Народные средства

Очищать металл можно подручными материалами:

• Лимон и уксус помогают избавиться от легкого налета. Ингредиенты смешиваются в одинаковых пропорциях. После обработки железа нужно подождать 2 часа. Затем смывают, вытирают насухо.
• Картофель оказывает разрушительное воздействие на ржавый налет. Картофель разрезают, хорошо солят, прикладывают к пятнам. Продукты окисления смываются с изделий.
• Пищевая сода отличается высокой эффективностью. Порошок разбавляется водой до образования густой смеси. Нужно подождать 30 минут, затем вытереть насухо поверхность и удалить оставшуюся грязь.

Непросто обработать ржавчину, чтобы железо не портилось. За качественные средства придется заплатить немалые деньги. Чтобы добиться идеального результата после очистки, придется организовать специальные условия. Это могут позволить себе только крупные промышленные предприятия.

Полезные материалы

Уксус помогает бороться с коррозией, удаляет коричневый налет. Им можно воспользоваться, чтобы очистить монету, лезвие ножа, ключ, украшение.

Лайм с солью – самая эффективная комбинация. Изделие обрабатывают соком, солят, очищают кожурой лайма.

Щавелевая кислота – агрессивное средство, пары, выделяемые в результате химической реакции, воздействуют на слизистую дыхательных путей, поэтому необходима защита. Помещение при этом проветривается. Кислоту растворяют в воде, кладут туда предмет, налет удаляют старой зубной щеткой.

Источник: https://morflot.su/chto-sdelat-chtoby-metall-ne-rzhavel/

Устойчивые к коррозии металлы и сплавы: виды, сферы применения

Под определением коррозии металла следует понимать процесс его разрушения в результате негативного воздействия окружающих факторов – кислород, вода, оксиды углерода и оксиды серы, находящиеся в воздухе, водно-солевые растворы (например, морская вода).

В целом на сегодняшний день выделяют два типа коррозии:

• химическая (разрушение металла происходит под действием неэлектролитов (окислителей) даже в условиях обычной температуры. Например, кислород, хлор, др. типы газа);
• электрохимическая (разрушение металла осуществляет в результате воздействия на них растворов электролитов. Например, влажного воздуха).

Наиболее подвержено коррозии техническое железо. При этом существуют металлы и сплавы, устойчивые к подобному негативному воздействию.

Способы борьбы с коррозией

На сегодняшний день существует одновременно несколько способов борьбы с коррозией. В списке основных защитное покрытие поверхности металла лакокрасочными средствами или слоем другого металла (серебро, хром, олово, цинк), а также добавление примесей металлов для создания сплавов. Выбор между ними определяет цель и сфера применения. Например, в пищевой промышленности нельзя применять металлы, покрытые лакокрасочными средствами для борьбы с коррозией.

Металлы и сплавы, устойчивые к коррозии

Итак, выше было сказано, что техническое железо наиболее уязвимо негативному влиянию окружающей среды. При этом важно отметить, что химически чистое железо практически не ржавеет (доказательством тому служит множество примеров хорошо сохранившихся исторических железных артефактов).

Возникает вопрос, почему бы современному обществу не использовать чистое железо. Дело в том, что без примесей железо теряет ряд своих свойств, а потому не пригодно для применения в ряде сфер.

В чистом виде не подвержены коррозии алюминий, медь, олово, цинк, латунь.

Иногда именно их используют для покрытия металла с целью предотвращения его прямого контакта с окружающей средой. Таким образом, металлические изделия хромируют, никелируют, цинкуют и т.д. Например, при покрытии железа оловом (лужение) получают белую жесть, часто используемую в производстве консервной тары.

Лёгкие нержавеющие сплавы традиционно содержат примеси все тех же устойчивых к коррозии металлов — алюминий, титан, мельхиор, латунь, бронза.

Сферы применения коррозийно-устойчивых сплавов

Получаемые сплавы с примесью титана активно применяют в аэрокосмической промышленности и рекреационных сферах, мельхиора – в медицине, латуни – в химической промышленности и машиностроении.

В целом, комбинируя различные металлы в разном соотношение можно получить огромное количество коррозионно-стойкий сплавов, пригодных для использования в ряде сфер деятельности современного человека.

Источник: http://shkval-antikor.ru/mess1172.htm

Как цинк защищает металл от коррозии

Металлобаза Стилпрофф предлагает антикоррозийное покрытие цинком листового металла разных сортов. Мы оказываем услуги по изготовлению и профессиональной обработке металлопроката для частных лиц и компаний. Наше предприятие оборудовано современными станками, организован свой склад и автопарк, поэтому все заказы оперативно выполняются и доставляются по Санкт-Петербургу и Ленобласти.

Эффективная защита металла цинковым покрытием

Для продления срока службы металлических изделий и конструкций необходимо обеспечить их защиту от влаги и других внешних воздействий. Чтобы придать металлу антикоррозионные свойства используется защитное покрытие цинком. Такая обработка называется цинкованием. Технологию покрытия различных металлов цинком изобрели более 200 лет назад, и она активно применяется и в настоящее время, благодаря высокой эффективности защиты и долговечности антикоррозионного слоя.

Используются различные способы нанесения – горячее, гальваническое, газодинамическое, диффузное, холодное цинкование. Металл, покрытый тонким слоем цинка (80-200 мкм), не ржавеет более 50 лет.

Цинковое покрытие со временем истончается и его необходимо возобновлять. В зависимости от условий эксплуатации металлической конструкции показатель потерь цинковой поверхности составляет 1-6 мкм в год.

Для сравнения, лакокрасочные покрытия, которыми защищают металл, необходимо возобновлять не реже 1 раза в 5 лет.

Свойства цинковых покрытий:

• Высокая степень защиты от коррозии.
• Электрохимическая (катодная) защита металлических изделий и конструкций.

Как цинк защищает железо от коррозии

Тонкая пленка цинка обеспечивает активную (катодную, электрохимическую) и пассивную (барьерную) защиту металлов от ржавчины. Без антикоррозионной защиты металл под воздействием кислорода и воды начинает окисляться.

Окисление приводит к образованию ржавчины, которая может полностью разрушить железо. Цинк образует на поверхности металлов тонкую пленку, защищающую материал от влияния внешней среды.

Цинковое покрытие препятствует воздействию кислорода даже при нарушении целостности защитной пленки.

Цинкование также обеспечивает электрохимическую защиту металлических конструкций. Цинк, образуя с железом гальваническую пару, является более активным металлом. Контактируя с влагой и кислородом, электроны цинка-анода вступают в реакцию, защищая металл-катод.

Основные методы цинкования

Покрытие металла цинком – это лучший метод защиты железных поверхностей от образования коррозии.

Цинкование выполняется такими способами:

• Горячее цинкование. Погружение железного листового, сортового или фасонного металлопроката в расплавленный цинк, температура которого составляет 460-480 градусов. Эта технология позволяет надолго защищать металл от коррозии, но отличается сложностью и небезопасностью выполнения. К другим недостаткам относятся: ограничение обработки размерами ванн, возможность деформации тонких конструкций и листов при нагреве, повреждение защитного слоя при сварке.
• Холодное цинкование. Считается оптимальным способом защиты металла цинком. Выполняется путем окрашивания металлических поверхностей порошкообразным грунтом с 96-98%-ным содержанием цинка. Покрытие наносится валиком или кистью прямо на месте установки конструкции (т.е. для антикоррозийной защиты не нужно перевозить изделие). Холодное цинкование дает возможность защищать железо от образования ржавчины на протяжении 30-50 лет, под слоем цинкового грунта металл коррозирует в три раза медленнее, по сравнению с другими методами обработки. К другим достоинствам этой технологии относится экономичность (по сравнению с горячим цинкованием). Недостатки: сложность покрытия неравномерных поверхностей и внутренних полостей.
• Газо-термический способ. Нанесение расплавленного цинка на металлическую поверхность в газовом потоке. Такая технология подходит для крупногабаритных металлоконструкций, не помещающихся в ванне с цинковым раствором. Покрытие служит в течение 25-30 лет. Минусами технологии является неравномерность получаемого покрытия, которое дополняется нанесением лакокрасочного покрытия.
• Термодиффузионный способ. Вплавление атомов цинка в железо при высокой температуре (более 2600 градусов). При такой температуре цинк переходит в газообразное состояние, после чего происходит диффузия молекул цинка с металлом. Плюсы метода: высокий класс антикоррозионной защиты, сохранение конфигурации изделий, возможность регулировать толщину цинкового покрытия, отсутствие необходимости очистки отходов. Минусы: неоднородность толщины защитной пленки, низкая производительность и вредность технологического процесса.
• Гальванический способ. Электролитический метод цинкования, позволяющий наносить тонкий (5-40 мкм) слой цинка на обезжиренную металлическую поверхность. Состоит в помещении металла и цинковых пластинок в электролитический раствор и подключении электрического тока. Цинк растворяется в электролите и оседает на железе в  виде защитного слоя. Отличается равномерностью и гладкостью слоя покрытия, в том числе метизов сложной конфигурации и пористых поверхностей. Недостатки: высокая себестоимость, необходимость очистки отходов перед сливом в канализацию.

Выбор технологии цинкования зависит от требований к техническим характеристикам покрытия, условий эксплуатации металлоизделий или конструкций. Если у вас есть вопросы о том, как цинк защищает металл от коррозии и какой способ цинкования подойдет для того или иного вида металлопроката, вы может получить консультацию у специалиста нашей компании.

Защита металла от коррозии цинкованием в Стилпрофф

Преимущества заказа цинкования в Металлобазе Стилпрофф:

• Применение современного оборудования и передовых технологий антикоррозионной защиты металлов.
• Выполнение работ квалифицированными работниками с большим практическим опытом.
• Подбор наиболее выгодной технологии обработки железа.
• Доставка готовой продукции по Санкт-Петербургу, Ленинградской области, в другие регионы России.

Заказывайте цинкование металла в нашей компании –

мы гарантируем качественное выполнение работ в оговоренные сроки!

Источник: https://metalobaza.su/informaciya/anticorrosiynie-svoistva-cinkovaniya

Виды металлолома

В нашей среде встречается много разных металлов. Это есть химические элементы, или соединения этих элементов. Но здесь будем говорить только о тех, которые чаще скупаются в площадках чёрных и цветных металлов.

Металлолом чёрного металла / сталь, чугун, железо/

В быту, на строительстве, в производстве, в промышленности-  почти всюду встречаем металлы. Нпр.: труба, гаечный ключ, радиатор, котёл, арматура, множество сложных автомобильных частей, забор, каркас металлической теплицы, металлические ворота гаража и подобные вещи.

Как отделить? Если поверхность не охранена  / нпр. краской/, под воздействием среды  скоро меняет свой цвет- ржавеет.

В  скупках металлолома он чаще  разделяется на две категории: ширина до 3мм / жесть/ и больше 3 мм /крупный/.

Нержавеющая сталь

Этот металлический сплав так называется из-за своей устойчивости воздействию среды. В зависимости от  количества в его  составе имеющегося никеля , зависит и цена этого сплава.  Металл устойчив  воздействию среды / не реагирует с химическими  веществами/,  поэтому он используется в пищевой промышленности.

 Как отделить?  Не ржавеет, на него не действует магнит,  не меняет цвет.

 Алюминий

Лёгкий, светлый, мягкий металл. Достаточно устойчивый воздействию среды. Отличный тепловой проводник. Из-за своих свойств  широко используется в автомобильной промышленности: ободы, детали двигателя, элементы автомобильной подвески. Широко встречается в быту: посуда, ёмкости, покрытия крыш,трубы, листы.

По своим составным частям сплава, лом алюминия разделяется на:

1. Алюминиевые ободы.

2. Детали двигателя автомобиля.

3. Применяется в пищевой промышленности: бидоны, пищевые цистерны.

4. Он применяется в электрических цепях / электрические провода, соединения – скупаются только из юридическич лиц/

5. Другой лом алюминия /трубки, листы, ложки/.

6. Цинк- смесь металлов, в котором доминирует цинк /карбюратор автомобиля, подошва утюга/

7. Магний –смесь металлов- большинство магния /корпуса автомобильных передач коробок/

8. Жестянки –упаковки промышленных отходов.

9 Алюминиевые радиаторы автомобилей.

Медь

Красный оттенок имеющий металл  Хороший электрический проводник, поэтому используется в продаже электричества.  Медь находим в цепи передачи электричества автомобиля , в электрических двигателях, в стартерах, в обмотках генераторов.  Используется в нагревательных и замораживающих агрегатах /трубки кондиционеров, радиаторы автомобилей или других механизмов.  Также могут быть старинные самовары, кастрюли.

Латунь

Это сплав меди и цинка, который имеет жёлтый оттенок. В быту чаще встречается в системах водопроводов: краны, вентили,трубы,элементы нагревания. В промышленности применяется как составная  часть втулок, зубчаток и тоже в системах охлаждения.

Бронза

Это сплав меди и олова. Также может быть сплав цинка и свинца. Цвет тоже жёлтый.

Свинец

Тяжёлый, мягкий, металл , плавится при   низкой  температуре. Это основная часть  автомобильных аккумуляторов. Также он применяется на рыбалке, в балансировании колёс, в защитных слоях кабеля.

Механизмы и оборудования с металлическими и неметаллическими  частями

Как и свинцовые аккумуляторы, много металлов бывает и с примесями. Кроме свинцовых аккумуляторов, надо сказать о автомобилях. Они имеют множество раньше упомянутых металлов. Но в них есть и вещества с отрицательным воздействием.

Что это значит? Скупка должна налаживать негодные переработке вещества:  обивки сидений, элементы отделки, шины, стекло и другие неметаллические детали. В нашем прейскуранте написаны цены за весь вес автомобиля.

Если автомобиль не полной комплектации, надо считать индивидуально.

Скупцы  скупают и переработке негодные, в быту и производстве изношённые механизмы, в которых есть разные металлы. Такими могут быть:  нпр. электрические двигатели,  двигатели холодильников, автомобильные двигатели, коробки передач, стартеры, генераторы, провода

aвтомобильных инсталяций.

Источник: https://www.metta.lt/ru_RU/metalo-lauzo-rusys/

Железо для ковки

Ручное кузнечное оборудование для холодной ковки металла

8 (8172) 70-85-88

8-911-540-84-93

Кованое железо – материал, с которым работают кузнецы испокон веков. Оно более устойчиво к коррозии, чем современная мягкая сталь. Доказательством этому служат кованые изделия, дошедшие до нас из прошлого, многим из которых уже несколько веков. Сейчас изготовлением пудлингованного железа практически никто не занимается. В основном оно применяется для реставрации старинных кованых изделий.

Кованое железо имеет замечательные антикоррозийные свойства благодаря своей волокнистой структуре. Используя современную терминологию, можно сказать, что получение чистого железа – первичный процесс обработки железной руды, в результате которого руда очищается от шлака.

Кузнец сам находил «руду», сам выжигал уголь, сам выплавлял железо, сам ковал, сам обрабатывал.

Наличие пористых элементов структуры металла и мягкость материала в раскаленном состоянии дали в свое время людям возможность ручной ковки, что привело к возникновению нового вида искусства – художественной ковки.

Древесноугольный чугун

Задолго до начала индустриальной эпохи кузнецы обрабатывали кованое железо в углевыжигательных печах. Железо для ковки обрабатывалось на огне и получался качественно новый материал, свойства которого исключительно подходили для художественной ковки. Кованые изделия из древесноугольного чугуна дошли до нас из 18 века.

В конце 18 века началось промышленное производство пудлингованных типов железа. При этом железо проходило термообработку в углевыжигательных печах без прямого доступа к огню. Пудлингованное железо, легко-ковкое в раскаленном состоянии и коррозионно-устойчивое, было основным конструкционным материалом в 19 веке. В области холодной ковки у него, однако, существуют значительные ограничения. Он подвергается холодной ковке только в форме тонкого листа.

Древесноугольный чугун может противостоять коррозийным процессам в течение сотен лет. Восстанавливать, реставрировать традиционные кованые изделия очень сложно: их практически невозможно перекрасить из-за сложности элементов этих изделий, особенно когда они трехмерные. При реставрации необходимо использовать только коррозийно-устойчивые материалы лучшего качества.

Лист из древесноугольного чугуна гибкий, податливый и ковкий. После отжига его можно использовать в холодной ковке, не боясь, что он даст трещину или расколется. Он мягче и более удобный в работе, чем мягкая сталь. У него ровная гладкая поверхность, он практически не содержит окалины, легко выглаживается и полируется. Лишь небольшое количество фирм-производителей могут предложить вам этот редкий в наше время вид ковкого железа.

Мягкая сталь

Мягкая сталь – это науглероженное железо. Технология получения стали была открыта в 1856 году при попытке начать массовое промышленное производство железа для ковки. При высокой температуре и недостатке кислорода углерод, не успевая окисляться, пропитывал железо. Чем больше было углерода, тем тверже оказывалась сталь после закалки. Производство мягкой стали дешевле, чем производство пудлингованного железа. Кроме того, сталь прочнее и тверже, но ее антикоррозийные свойства хуже.

История художественной ковки

Кованые изделия использовались в строительстве с незапамятных времен. Так, например, древние римляне применяли кованое железо для изготовления мебели. В средние века металлические кованые балки задействовались в строительстве каменных арок и куполов. Позднее чугун применяли в строительстве железных дорог, мостов, зданий, а в конце 19 века даже кораблей.

После изобретения мягкой стали, производство которой было менее затратным, кованое железо, как и искусство ковки, отошли на задний план и были преданы забвению. Сейчас лишь немногочисленные фирмы-производители занимаются ручной ковкой железа, поскольку в мире становится модным владеть красивыми, искусно выполненными коваными вещами, сделанными под антиквариат.

Сейчас ковкое железо в основном используется в декоративных целях для изготовления предметов художественной ковки, например, кованой мебели, кованых ворот, перил и т.д.

Что такое ковкое железо

Ковкое железо отличается от чугуна тем, что оно не хрупкое и редко ломается. Поэтому изделия из ковкого железа очень изящные, хотя частая покраска скрадывает их изящество. Чугун легко узнать по цикличности элементов изделия и его массивности. Чугуну тоже можно придать форму, правда, молоток и наковальня здесь не помощники.

Отличить ковкое железо от мягкой стали сложнее, поскольку оба легко гнутся и не ломаются. Однако изделия из мягкой стали часто более грубые, с видимыми местами сварки деталей. Кроме того, мягкая сталь менее устойчива к коррозии. Ржавчина появляется в первую очередь в местах спайки и остается пятнами на красочном покрытии. Ковкое железо практически не ржавеет.

Сейчас мягкая сталь полностью заменила ковкое железо благодаря своей дешевизне. Как для изготовления новых кованых изделий, так и для реставрации старинных кованых изделий используется мягкая сталь.

Из чего сейчас получают ковкое железо

В настоящее время пудлингованное железо можно получать посредством переработки железного лома, запасы которого, кажется, неистощимы.

Уход за коваными изделиями

Считается, что кованые изделия практически не нуждаются в текущем уходе. Почему-то принято ежегодно перекрашивать деревянные изделия, а кованые изделия остаются без внимания долгие годы, пока не потребуется их существенный ремонт или полная реконструкция. Этого можно избежать, если своевременно проверять состояние кованого изделия и проводить текущий ремонт для предотвращения более серьезных проблем.

Чистка кованых изделий

Обычно кованые изделия покрываются краской. После образования ржавчины на краске остаются следы. В большинстве случаев старую краску и ржавчину можно снять с помощью пескоструйной очистки. Однако прибегать к этому способу сразу не стоит, поскольку такая очистка повредит вторичную окалину, образующуюся при прокатке железа. Повреждать и тем более удалять ее нельзя, в противном случае кованое изделие начнет быстро разрушаться.

Поэтому во всех возможных случаях специалисты рекомендуют химическую очистку кованых изделий от старой краски с последующей паровой очисткой от химических реагентов. Таким образом, кованое изделие предстанет перед вами в первозданном виде, так как оно выглядело изначально до первой покраски.

От ржавчины обычно избавляются с помощью тепловой обработки изделия, она не распространяется дальше, если металл прокалить. При расширении металла ржавчина осыпается, и ее легко удалить. Кроме того, если кованое изделие раскалить до красна, оно покроется защитной пленкой, подобной вторичной окалине.

Очень часто детали кованого изделия со следами ржавчины нуждаются в прокаливании как в одном из этапов восстановительной процедуры.

Внимание: кованые изделия нередко покрываются красками, содержащими свинец (до 75%). При очистке кованых изделий от красок такого типа с помощью пескоструйного метода, необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности.

Технологии реставрации изделий из ковкого железа

Существует 2 типа ковкого железа: ковкое железо древних времен, известное как древесноугольное железо, и ковкое железо промышленного производства (19 — начало 20 вв.), известное как «пудлингованное» железо.

При необходимости реставрации кованого изделия из древесноугольного железа (сделанных до 18 века) можно использовать пудлингованное железо, так как их свойства схожи.

Однако, ни в коем случае нельзя применять в реставрационных работах мягкую сталь, даже с холодной или горячей оцинковкой.

Разборка кованых изделий

Если детали кованого изделия соединены с помощью заклепочных шарниров, соединения могут легко повредиться при разборке или ослабнуть после сборки. Поэтому специалисты не рекомендуют разбирать такие кованые изделия, даже чтобы убрать ржавчину, поскольку конструкция уже никогда не будет такой крепкой как до разборки. Если возникла необходимость заменить заклепочный шип, на его место ставят болт или шуруп.

Ремонт и замена деталей кованых изделий

Само собой разумеется, что дублирование деталей должно выполняться из таких же материалов и тем же способом, что и оригинальная деталь. В идеале, если вы ремонтируете антикварную вещь, следует применять оригинальные технологии сварки, заклепочного соединения деталей, придания формы и пр., поэтому ремонт и замену деталей должен осуществлять мастер-профессионал. Однако, нередко поврежденную деталь убирать совсем нельзя. В таком случае применяются современные технологии.

Никакого особенного оборудования для электросварки деталей из ковкого железа не требуется, используется обычное оборудование, применяемое при сварке деталей из мягкой стали. Однако электроды для сварки мягкой стали или металлические электроды для дуговой сварки в среде инертного газа здесь не подойдут. Нужно использовать специальные электроды с антикоррозийными добавками.

Нельзя забывать о том, что ковкое железо имеет пластинчатую структуру, поэтому сварочный шов должен заполнять стык полностью, по всей глубине. Присоединение дополнительных деталей к местам сварочных швов кованого изделия не бывает очень прочным. В таком случае, в качестве альтернативы можно использовать газовую сварку или пайку твёрдым припоем.

Элементы, сильно разъеденные коррозией, структура которых еще не нарушилась, можно восстановить с помощью пудлингования.

Плоские и рельефные декоративные элементы кованых изделий обычно очень сложно прокрасить с обеих сторон, поэтому они быстрее подвергаются коррозии и требуют замены чаще, чем другие элементы. Долгое время на рынке металлов не было промышленного предложения материалов, пригодных для штамповочных работ.

Нередко для штамповки использовали медь, но она легко гнется и плохо держит краску. Мягкая сталь тоже непригодна, поскольку ее очень быстро разъедает ржавчина, особенно если она прокатана в тонкий лист.

Сейчас появилась возможность получать для штамповки листовое древесноугольное железо высшего качества посредством переработки железного лома.

Сборка кованых изделий

Чаще всего кованые изделия начинают подвергаться коррозии из-за постоянного скопления воды на горизонтальных поверхностях, в местах сгибов и в углублениях, а также на поверхностях, контактирующих с растениями. Если полностью исключить попадание воды на кованое изделие, оно может просуществовать вечность. После сборки кованого изделия места стыков и соединений необходимо покрыть краской также как и все видимые поверхности.

В качестве присадочного материала рекомендуется использовать водостойкую, но клейкую силиконовую смолу. Кроме того, свинцовосуриковая замазка является традиционным присадочным материалом, и если ее хорошо заизолировать краской, она долго прослужит. Стыковые углубления можно заполнить эпоксидной смолой или дегтем, которые летом будут плавиться и еще лучше сцепляться с металлом.

Раньше для этого часто использовали расплавленный свинец, но он плохо сцепляется с железом, в результате чего вода проникает в стык, и ситуация только усугубляется.

Защита кованых изделий

Для защиты кованых изделий используется гальваноцинкование и цинкование вручную. Однако, существует несколько причин, почему эти методы нельзя использовать при работе с ковким древесноугольным или пудлингованным железом. При гальванизации кованое изделие, после очистки кислотой, погружают в ванну с расплавленным цинком.

В результате изделие покрывается довольно толстым слоем цинка. Однако при этом нередко образуются капли, которые приходится сошлифовывать, и на металле остаются следы.

Если к этому еще добавить кислоту, заполнившую мельчайшие стыки кованого изделия, не составит труда понять, почему гальваноцинкование не подходит для покрытия тонких, изящных и сложных изделий из ковкого железа.

Цинкование вручную – более мягкий процесс. При этом сначала с поверхности кованого изделия снимают вторичную окалину посредством пескоструйной очистки. Затем незамедлительно наносят цинковое покрытие с помощью специального пульверизатора. Однако, недостатки пескоструйной очистки мы уже указывали выше.

Кроме того, пескоструйный метод не годится для очистки мелких стыков, которые к тому же еще и не покрыть цинком даже вручную. А во все незащищенные места (мелкие стыки и углубления) будет попадать вода, что приведет к коррозии металла.

Благодаря естественным антикоррозийным свойствам ковкого железа вы можете просто покрыть кованое изделие плотным слоем краски и периодически проверять его состояние, обеспечивая текущий ремонт в случае необходимости и перекраску раз в 5 лет.

Источник: http://www.kovka.biz/info7.php

Ржавчина на металле: вред, виды коррозии

Мы — продавцы металлопроката — как никто сталкивается с этим наваждением — ржавиной. И мы точно знаем вред от коррозии. В этой статье мы скажем несколько слов об этой проблеме, ее проявлениях, ее масштабах.

Ущерб, ущерб

Все видели эти оранжево-бурые или желтоватые пятна ржавчины на металлических деталях. Экономический ущерб от коррозии металлов огромен. В США и Германии подсчитанный ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют примерно 3 % ВВП. При этом потери металла, в том числе из-за выхода из строя конструкций, изделий, оборудования, составляют до 20 % от общего объема производства стали в год. По России точные данные о потерях от коррозии не подсчитаны.

Доподлинно известно, что именно проржавевшие металлоконструкции стали причиной обрушения нескольких мостов в Соединенных Штатах, в том числе с многочисленными человеческими жертвами. Крайне неприятен и экологический вред: утечка газа, нефти при разрушении трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды.

Виды коррозии и ее причины

Перед тем как говорить о ржавчине на железе, кратко рассмотрим другие ее типы.

Коррозии подвержены не только металлы, но и неметаллические изделия. В этом случае коррозию еще называют «старением». Старению подвержены пластмассы, резины и другие вещества. Для бетона и  железобетона существует термин «усталость». Происходит их разрушение или ухудшение эксплуатационных характеристик из-за химического и физического воздействия окружающей среды.

Корродируют и металлические сплавы — медь, алюминий, цинк: в процессе их коррозии на поверхности изделий образуется оксидная пленка, плотно прилегающая к поверхности, что значительно замедляет дальнейшее разрушение металла (а патина на меди еще и придает ей особый шарм). Драгоценные  металлы являются таковыми не только из-за своей красоты, ценимой ювелирами, но и за счет стойкости к коррозии.

Золото и серебро до сих пор используется для покрытия особо чувствительных электронных контактов а платина применяется в космической отрасли.

Корродировать металл может в некоторых участках поверхности (местная коррозия), охватить всю поверхность (равномерная коррозия), или же разрушать металл по границам зерен (межкристаллитная коррозия). Коррозия заметно ускоряется с повышением температуры.

Типы ржавчины

В большей степени коррозии подвержено железо. С точки зрения химии ржавчина — это окислительный процесс (как и горение). Элементы возникающие при окислении в кислородной среде называются Оксиды. Можно выделить 4 основных типа.

1. Желтая ржавчина — химическая формула FeO(OH)H2O (оксид железа двухвалетный). Возникает во влажной, недонасыщенной кислородом среде. Часто встречается под водой. В природе существует в виде минерала вюстита, при этом являясь монооксидом (те содержит 1 атом кислорода).

2. Коричневая ржавчина — Fe2O3 (двойной оксид железа): растет без воды и встречается редко.

3. Черная ржавчина — Fe3O4 (оксид железа четырех валентый). Образуется при малом содержании кислорода и без воды поэтому стабильна и распространяется очень медленно. Этот оксид является ферромагнетиком (при определенных условиях обладает намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля), поэтому потенциально применим для создания сверх-проводников.

4. Красная ржавчина — химическая формула Fe2O3•H2O (оксид железа трехвалентный). Возникает под воздействием кислорода и воды, самый частый тип, процесс протекает равномерно и затрагивает всю поверхность.

В отличии от всех вышеперечисленных не столь опасных для железа видов окисления этот в своей толще образует гидроксид железа, который, начиная отслаиваться, открывает для разрушения все новые слои металла. Реакция может продолжатся до полного разрушения конструкции.

 Применяется при выплавке чугуна и как краситель в пищевой  промышленности. Встречается в природе в естественном виде под названием гематид.

Несколько видов ржавления могут протекать одновременно, не особо мешая друг другу.

Химическая и электрохимическая коррозия

Железо ржавеет, если в нем есть добавки и примеси (например, углерод) и при этом контактирует с водой и кислородом. Если же в воде растворена соль (хлорида натрия и калия), реакция становится электрохимической и процесс ржавления ускоряется.

Массовое применение этих солей как в бытовой химии так и для борьбы с льдом и снегом делают электрохимическую коррозию очень распространенным и опасным явлением: потери в США от использования солей в зимний период составляют 2,5 млрд. долларов.

При одновременном воздействии воды и кислорода образуется гидроксид железа, который, в отличие от оксида, отслаивается от металла и никак его не защищает. Реакция продолжается либо до полного разрушения железа, либо пока в системе не закончится вода или кислород.

Электрохимическую коррозию могут вызывать блуждающие токи, возникающие при утечке из электрической цепи части тока в водные растворы или в почву и оттуда — в конструкции из металла.

В тех местах, где блуждающие токи выходят из металлоконструкций обратно в воду или в почву, происходит разрушение металлов. Особенно часто блуждающие токи возникают в местах движения наземного электротранспорта (например, трамваев и ж/д локомотивов на электрической тяге).

Всего за год блуждающие токи силой в 1А способны растворить железа — 9,1 кг, цинка — 10,7 кг, свинца — 33,4 кг.

Во второй части статьи мы расскажем, как вы можете защитить свои металлоконструкции от этой напасти или победить ее, если она уже атакует.

Источник: https://www.1metallobaza.ru/blog/kak-my-stradaem-ot-rzhavchiny

Почему нержавеющая сталь не ржавеет | СТИЛ-СЕРВИС

Само название «нержавеющая сталь» подразумевает, что этот сплав не поддается коррозии.

Эффективно сопротивляющиеся появлению ржавчины металлические изделия стали настоящим прорывом в сфере металлургии. Еще до разработки подобных сплавов человек пытался найти способ защитить металл от повреждений во влажной среде, но все попытки красить, лакировать, покрывать маслом железные детали оказывались тщетными.

Получить желаемый результат удалось, дополнив железные сплавы дополнительными элементами – хромом, никелем и др. Такая сталь получила название «легированная нержавеющая сталь» и стремительно обрела популярность среди производителей в разных сферах промышленности.

Группы нержавеющих сталей

В основе любого стального сплава находится железо. А вот то, какие элементы и в каких массовых долях его дополняют, определяет принадлежность марки к одной из групп. Всего их выделяют 5, но наибольшую востребованность получили сплавы трех категорий:

Вид стали	Твердость	Коррозийная стойкость	Магнитные свойства	Устойчивость к агрессивным средам
Ферритные	Средняя	Высокая	+	+
Мартенситные	Очень высокая	Средняя	+	+
Аустенитные	Высокая	Высокая	–	+

Примерно 90% общего потребления стали на мировом рынке отдано аустенитным сплавам. Они легко поддаются тепловой обработке, сварке, просты в использовании. Стоимость нержавеющей стали данной группы также сравнительно невысока.

Секрет нержавейки – в составе

Степень стойкости марок к коррозии зависит от величины массовой доли хрома и никеля, добавленных в сплав. Под их воздействием на поверхности металла образуется тончайшая оксидная пленка, не допускающая разрушения структуры под действием факторов извне. Будет ли нарушен этот слой при механическом повреждении поверхности детали?

Особенность высоколегированных сталей состоит в способности самовосстанавливать защиту на структурном уровне. Трещины, царапины, срезы не станут причиной появления ржавчины. При нарушении оксидного слоя он моментально образуется вновь, покрывая все зоны металлической детали. Такие изделия могут длительный период времени находиться во влажной среде без вреда для их качества.

Не всегда коррозиеустойчивости популярных марок достаточно для выполнения поставленных перед стальными деталями задач. Так, в пищевой, химической, нефтегазовой промышленности, автомобиле- и судостроении и других сферах, где воздействия агрессивных сред не избежать, используют сталь с дополнительными усиливающими компонентами.

Молибден – один из наиболее распространенных и применяемых элементов для увеличения функциональных возможностей стальных сплавов. Купить нержавеющую сталь с включением молибдена предпочитают производители, продукция которых контактирует с серной, борной, уксусной и другими сильными кислотами, морской водой, хлористой средой. Такая нержавейка еще называется «морской».

статьи:

Источник: https://steelservice.com.ua/pochemu-nerzhavejushhaja-stal-ne-rzhaveet/

Что делать, чтобы металл долго не ржавел?

Любые металлы рано или поздно начнут ржаветь. Насколько быстро это произойдет, зависит от условий эксплуатации и способов защиты от коррозии, которые были к ним применены. Почему коррозия неизбежна и как ее замедлить – расскажем в этой статье. 
 

Почему появляется ржавчина? 

Изначально в природе металлы добываются не в чистом виде, а в виде химических соединений: карбонатов, оксидов, сульфидов, гидроксидов. Это соединения металлов с углеродом, кислородом, серой, водой и прочим. 

Если бы металлы были изначально чистыми, ржавчина была бы им не страшна. Но, таких металлов раз, два и обчелся. Это всем известные: золото, серебро, платина. Такие металлы не стремятся к созданию соединений, поэтому практически не взаимодействуют с окружающей средой, она не имеет на них большого влияния. 
 

Что такое нержавеющая сталь и правда ли она не ржавеет? Нержавеющая сталь, к сожалению, тоже ржавеет, но делает это гораздо медленнее, чем железо. Потому что нержавеющая сталь представляет собой сплав железа и хрома. Из-за связи с хромом, железо не так активно стремиться взаимодействовать с окружающей средой, поэтому процесс коррозии идет медленнее.

Большинство добытых «не чистых» металлов плавят, очищают, восстанавливают и делают чистыми. Однако полученные чистые металлы остаются не устойчивыми, далекими от природного состояния. Они стремятся снова стать соединениями, вступить в реакцию с окружающей средой. 

Взаимодействуя с воздухом, металл образует оксид, а с влагой – гидроксид. Процесс образования оксида или гидроксида является естественным для железа. Мы же называем этот процесс коррозией, а его результат — ржавчиной.
 

Как происходит процесс коррозии? 

Металлы вынуждены постоянно взаимодействовать с окружающей средой, а значит, коррозия неизбежна. Если железо полностью оградить от воздуха и влаги, содержать в абсолютном вакууме, то оно не будет ржаветь. Но и толку от него не будет. 

Людям интересен металл в первую очередь, как прочный материал, из которого изготавливают множество конструкций, объектов инфраструктуры, зданий, изделий и необходимых человеку предметов. То есть все то, что постоянно соприкасается с окружающей средой. При условии наличия воды и кислорода на протяжении достаточного количества времени железо полностью превращается в ржавчину, другими словами, разрушается до основания.

К счастью процесс коррозии не происходит мгновенно. Здания и самолеты не разваливаются от ржавчины моментально, как и другие железные бытовые предметы. К тому же люди постоянно изобретают новые способы максимально замедлить процесс коррозии.
 

Способы защиты от коррозии 

В первую очередь для защиты металлов от коррозии стали создавать различные сплавы металлов. Кроме вышеуказанного хрома, в состав добавляли никель, молибден, титан, ниобий, серу, фосфор и т. д. Добавление в сплавы дополнительных элементов, ответственных за определенные свойства получаемых сплавов, называется легированием. Этот способ применяют до сих пор, но гораздо реже, так как он сложный, дорогостоящий и не всегда применим. 

Гораздо проще наносить на уже существующие металлы различные покрытия, которые создают барьер между поверхностью металла и окружающей средой, тем самым замедляя процесс коррозии. Изначально в качестве покрытий применяли обычные краски, но такой барьер служил недолго и не выдерживал сложных условий эксплуатации. 

В ходе множества проведенных исследований, ученые выяснили, что максимально замедлить процесс коррозии можно, если покрыть коррозирующий металл тонким слоем другого металла, который коррозирует очень медленно. Так железо стали покрывать оловом, хромом, никелем, медью.

В итоге, был найден оптимальный металл, покрывать которым было удобно, не дорого и эффективно – это цинк. Именно цинк коррозирует в 3 раза медленнее большинства металлов, а если наносить его правильным способом, то практически полностью останавливает коррозию на 25-50 лет.

 

Есть вопросы по выбору состава? Обращайтесь в представительство в вашем городе:

в Санкт-Петербурге:  (812) 603-41-53, (921) 927-58-47 
в других городах: 8 (800) 707-53-17
e-mail: [email protected]

Источник: https://terazinc.ru/antikorroziynie_pokritiya_sostavyi/cto_delat_s_rzhavchinoy/

Почему ржавеет гвоздь? • Библиотека

Давайте вспомним, откуда берётся железо или, например, алюминий. Правильно, их выплавляют из руды — железной, марганцевой, магниевой, алюминиевой и др. Металлы в рудах содержатся в основном в виде оксидов, гидроксидов, карбонатов, сульфидов, то есть в виде химических соединений с кислородом, водой, серой и пр.

В природе в металлическом, или свободном, состоянии в основном можно встретить лишь золото, платину, иногда серебро. Эти металлы устойчивы, то есть не стремятся (или слабо стремятся) образовывать химические соединения. Наверное, по этой причине они получили название благородных.

Что же до подавляющего большинства металлов, то, чтобы они находились в свободном состоянии, их надо восстановить из природных рудных соединений, то есть выплавить. Выходит, выплавляя металл, мы переводим его из устойчивого состояния в неустойчивое.

Вот он и стремится вернуться в исходное состояние — окислиться. Это и есть коррозия — естественный для металлов процесс разрушения при взаимодействии с окружающей средой. Частный случай коррозии — ржавление — образование на железе гидроксида железа Fe(ОН)3.

Этот процесс может протекать только в присутствии влаги (воды или водяных паров).

Но почему же тогда не рушатся в одночасье мосты, не рассыпаются мгновенно самолёты и автомобили? Да и кастрюльки со сковородками не превращаются на наших глазах в рыжий, чёрный или серый порошок. К счастью, реакции окисления металлов протекают не столь стремительно. Как и любой процесс, они идут с определённой скоростью, порою очень небольшой. Более того, есть много способов замедлить коррозию.

Плечо друга

Вы замечали, что на нержавеющей стали не бывает ржавчины, хотя её основу составляет то же самое железо, которое при окислении (в присутствии воды или водяного пара) превращается в рыжий мохнатый гидроксид. Тут есть одна хитрость: нержавеющая сталь — это сплав железа с другими металлами. Введение в металлические сплавы элементов для придания им тех или иных свойств называется легированием.

Основной легирующий элемент, который добавляют к обычной (углеродистой) стали, чтобы получить нержавеющую, — хром. Этот металл тоже стремится окислиться, что он с успехом и делает гораздо охотнее и быстрее, чем само железо. При этом на поверхности нержавеющей стали быстро образуется плёнка из оксида хрома.

В отличие от рыхлой ржавчины компактный тёмный оксид хрома не даёт агрессивным ионам окружающей среды проникать к поверхности металла, то есть оксид попросту прикрывает собой металл, и процесс коррозии прекращается. Такие оксидные плёнки называются защитными. В нержавеющих сталях хрома должно быть строго определённое количество, но не менее 13%.

Кроме хрома в нержавеющие стали часто добавляют никель, молибден, ниобий и титан.

Благодаря защитным плёнкам многие металлы неплохо выдерживают воздействие различных сред. Возьмём, к примеру, алюминиевую кастрюльку, в какой кипятят молоко или варят манную кашу. Обычно такая кастрюлька не блестит, подобно хрому или нержавеющей стали, и имеет слегка белёсый цвет.

Дело в том, что на алюминии, как и на других металлах, на воздухе всегда образуется белёсая оксидная плёнка (оксид алюминия), которая отлично защищает металл от коррозии. Такие плёнки называются пассивными, а металлы, на которых они самопроизвольно образуются, — пассивирующимися.

Если же алюминиевую кастрюльку почистить металлической щёткой, налёт исчезнет и появится металлический блеск. Но очень быстро поверхность вновь покроется плёнкой оксида алюминия и станет белёсой.

Укрощение активных

Перевести металл в пассивное состояние можно принудительным образом. Например, железо помимо незащитных гидроксида железа или же низших оксидов (закиси и закиси-окиси) при определённых условиях образует высший оксид — окись железа (Fe2О3). Этот оксид неплохо защищает металл и его сплавы при высоких температурах на воздухе, он же (одна из его форм) «ответственен», как считают специалисты, за пассивное состояние железных сплавов во многих водных средах.

Устойчивость нержавеющей стали в крепкой серной кислоте связана именно с пассивированием стали в этой весьма агрессивной среде. Если же поместить нержавейку в слабый раствор серной кислоты, сталь начнёт корродировать. Парадокс объясняется просто: крепкая серная кислота обладает сильными окислительными свойствами, благодаря чему на поверхности нержавеющей стали образуется пассивирующая плёнка, а в слабой кислоте не образуется.

В случаях, когда агрессивная среда недостаточно «окислительная», используют специальные химические добавки, помогающие образованию на поверхности металла пассивной плёнки. Такие добавки называют ингибиторами или замедлителями коррозии.

Не все металлы способны образовывать пассивные плёнки, даже принудительно. В этом случае добавление в агрессивную среду ингибитора, напротив, удерживает металл в «восстановительных» условиях, в которых его окисление подавляется (оно энергетически невыгодно).

Жертвоприношение

Искусственно поддерживать металл в «восстановительных» условиях можно и иным способом, ведь не всегда есть возможность добавить ингибитор. Возьмём, к примеру, обычное оцинкованное ведро.

Оно сделано из углеродистой стали, а сверху покрыто слоем цинка. Цинк — более активный металл, чем железо, значит, он охотнее вступает в химические реакции.

Поэтому цинк не просто механически изолирует стальное ведро от окружающей среды, но и «принимает огонь на себя», то есть корродирует вместо железа.

Похожим способом нередко защищают днища кораблей. Только их не покрывают сплошным слоем цинка, марганца или алюминия — это было бы очень дорого, да и сложно, а прикрепляют к днищу солидный кусок более активного металла (протектора). В итоге протектор разрушается, а днище корабля остаётся целым и невредимым.

Для подземных коммуникаций «восстановительные» условия создают с помощью электрохимической защиты: накладывают на защищаемый металл отрицательный (катодный) потенциал от внешнего источника тока, так что на металле прекращается процесс окисления.

Однако зачем нужно столько разных сложных способов защиты металлов? Разве нельзя просто покрасить металл или нанести на него эмаль?

Во-первых, всё покрасить невозможно. А во-вторых Возьмём для примера эмалированную кастрюлю или автомобиль. Если кастрюля, вырвавшись из рук, с грохотом упадёт на пол и отшибёт себе эмалированный бочок, то под отколовшейся эмалью будет зиять «чёрный глаз», края которого постепенно окрасятся в предательский рыжий цвет — скол покроется ржавчиной.

Не лучшая судьба ждёт и автомобиль, если вдруг в его лаковом боку (а чаще на стыке с днищем) образуется небольшая дырочка в слое лака. Этот канал поступления к корпусу агрессивных агентов — воды, кислорода воздуха, сернистых соединений, соли — немедленно заработает, и корпус начнёт ржаветь.

Вот и приходится владельцам автомобилей делать дополнительную антикоррозионную обработку.

Невидимый злодей

Так, может, проблема коррозии металлов решена? Увы, не всё так просто. Любые коррозиестойкие сплавы устойчивы только в определённых средах и условиях, для которых они разработаны.

Например, большинство нержавеющих сталей отлично выдерживают кислоты, щёлочи и очень «не любят» хлориды, в которых они часто подвергаются местным видам коррозии — язвенной, точечной и межкристаллитной. Это очень коварные коррозионные разрушения.

Конструкция из красивого, блестящего металла без намёка на ржавление может однажды рухнуть или рассыпаться. Всё дело в мельчайших точечных, но очень глубоких поражениях. Или же в микротрещинах, не видимых глазом на поверхности, но пронизывающих буквально всю толщу металла.

Не менее опасно для многих сплавов, не подверженных общей коррозии, так называемое коррозионное растрескивание, когда внезапно конструкцию пронизывает огромная трещина. Такое случается с металлами, испытывающими длительные механические нагрузки — в самолётах и вертолётах, в различных механизмах и строительных конструкциях.

Крушение поездов, падение самолётов, разрушение мостов, выбросы газа и разливы нефти из трубопроводов — причиной подобных катастроф нередко становится коррозия. Чтобы её укротить, предстоит ещё много узнать о сложнейших природных процессах, происходящих вокруг нас.

Источник: https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/431430/Pochemu_rzhaveet_gvozd

Семерка редких

История человечества неразрывно связана с сокровищами: их искали, за них сражались, они меняли географию и судьбы людей — и сейчас не потеряли своей ценности. Стоимость одного грамма многих драгоценных металлов превышает десятки долларов.

Чтобы найти их, люди едут даже туда, где еще никто не бывал, — как участники нового проекта Discovery Channel «Золотая лихорадка: бурные воды», которые отправятся на берега ледяных рек Аляски.

Из нашего материала вы узнаете о том, как были обнаружены шесть редких драгоценных металлов, каковы их свойства и для чего они используются.

Калифорний

Описание: Металл серебристо-белого цвета с ярким блеском, искусственного происхождения.

Характеристика: Калифорний в окружающей среде не существует, он добывается только лабораторно в очень небольших количествах. Известны 20 изотопов, наиболее ценным из них является калифорний-252 с периодом полураспада в 2,6 года.

Температура плавления металла 900 градусов Цельсия, температура кипения оценивается в 1300-1500 градусов Цельсия. Калифорний радиоактивен, является мощным источником нейтронов и токсичен.

Ежегодно производят не больше нескольких сот миллиграммов 252-го изотопа.

Калифорний

Применение: Научные исследования (нейтронно-активационный анализ, изучение спонтанного деления ядер), медицина (нейтронная радиохирургия в онкологии), изучение земных недр и космического пространства (поиск полезных ископаемых, исследование поверхности Луны).

Интересные факты:

• Калифорний назван в честь Калифорнийского университета в Беркли, где в 1950 году его получила группа ученых под руководством обладателя Нобелевской премии по химии и участника Манхэттенского проекта Гленна Сиборга.
• Создатель калифорния и один из основоположников ядерной химии Гленн Сиборг причастен к открытию десяти новых элементов таблицы Менделеева, один из которых в его честь получил название сиборгий.
• С калифорнием работают только Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР) в Димитровграде и Национальная лаборатория Оук-Ридж в США.
• Калифорний относится к числу самых дорогих веществ в мире. По некоторым оценкам, один грамм этого вещества стоит 26 миллионов долларов.

Осмий

Описание: Металл серебристо-белого цвета с голубоватым отливом и ярким блеском, природного происхождения.

Характеристика: Осмий — довольно хрупкий, но твердый и тугоплавкий металл. Это самое плотное из простых веществ с крайне высокой температурой плавления (3033 градуса Цельсия) и кипения (5012 градусов Цельсия).

В чистом виде не встречается: в природе его можно обнаружить в полиметаллических рудах вместе с платиной, палладием, медью, никелем и молибденом, а также в твердых растворах — невьянските и сысертските.

Больше всего осмия в России, США, Колумбии и Канаде, но его добыча — очень трудоемкий процесс, который занимает около года, поэтому металл так дорог.

Применение: Авиационная и ракетная промышленность (упрочнение платиновых сплавов в электрических контактах, покрытие в узлах трения), электронная микроскопия (фиксация биологических объектов), химическая промышленность (синтез аммиака, гидрирование органических соединений, ускорение процессов в топливных элементах), медицина (электрокардиостимуляторы, замещение легочных клапанов).

Интересные факты:

• Оксиды осмия токсичны и могут повредить кожу и глаза: исследователь металлов платиновой группы Карл Клаус так сильно надышался парами тетраоксида осмия, что две недели не мог работать.
• Наконечники перьевых ручек, сделанные с использованием осмия, служат дольше золотых и платиновых.
• Оксид осмия черного цвета используют для росписи фарфора.
• Осмий содержится в железных метеоритах, как и другие благородные металлы — то есть те, которые не ржавеют.
• Из осрама, сплава осмия и вольфрама, делали нити для ламп накаливания — это слово позже выбрал своей торговой маркой крупный немецкий производитель светотехники.

Рутений

Описание: Металл яркого серебристо-серого цвета, природного происхождения.

Характеристика: Рутений — твердый и прочный металл, содержится в виде примеси в платиновых полиметаллических рудах и в двух видах минералов — лаурите и рутенарсениде. В чистом виде выделяется с помощью сложной химической обработки.

По сравнению с остальными странами рутения много в России, Канаде и США, но его количество все равно ничтожно мало, чем и объясняется высокая цена.

Температура плавления рутения — 2334 градуса Цельсия, а кипения — 4077 градусов Цельсия, что делает металл одним из самых износоустойчивых.

рутений

Применение: Тугоплавкий рутений нашел применение в ювелирном деле (повышение прочности изделий), электронной (увеличение срока работы электрических контактов), химической (улучшение сопротивления с агрессивными компонентами, ускорение процесса водоочистки на орбитальных станциях) и аэрокосмической промышленности (изготовление жаропрочных и антикоррозионных материалов).

Интересные факты:

• Рутений был открыт в Казани профессором Карлом Клаусом — ученый выделил неизвестный доселе металл из уральской платиновой руды.
• Название рутения образовано от латинского наименования России — Ruthenia.
• Рутений — единственный платиноид, обнаруженный в составе живых организмов, и биологическая активность позволяет использовать его как средство лечения в онкологии и дерматологии.
• Рутений может быть опасен — его высшие оксиды ядовиты и легко загораются.

Родий

Описание: металл серебристо-белого цвета с холодным блеском, природного происхождения.

Характеристика: Родий не встречается в чистом виде, только в соединениях с другими металлами: платиной, золотом, медью, никелем, осмистым иридием и родиевым невьянскитом — последний содержит 11,3 процента чистого родия. Порошковый родий — почти черный, а в виде металлических кристаллов похож на алюминий, но имеет холодный блеск. Большую часть металла добывают в ЮАР. Температура плавления родия — 1963 градуса Цельсия, температура кипения — 3727 градуса Цельсия.

Применение: Ювелирное дело (покрытие изделий для повышения их прочности, создание белого и черного золота, реставрация винтажных украшений), автомобильная (нейтрализация выхлопных газов), химическая (производство азотной кислоты) и ядерная промышленность (измерения нейтронного потока в атомных реакторах).

Интересные факты:

• Название родия происходит от греческого слова «родос» («роза»), потому что в соединениях металл имеет розовый и темно-красный цвет.
• Родий считался отходами производства платины, пока не были обнаружены его полезные свойства — значительная износоустойчивость и высокий коэффициент отражения света.
• В метеоритах родия почти в четыре раза больше, чем в земной коре.
• Из родия делают зеркала для лазерных установок: он отлично отражает свет и очень плохо плавится.
• Родий может быть покрытием, но не материалом для изделий — он слишком хрупок.

Платина

Описание: Металл серебристо-белого цвета с глубоким блеском, природного происхождения.

Характеристика: Платина — гибкий, твердый, тугоплавкий и тяжелый металл с высокой износостойкостью, в биологической среде ведет себя неагрессивно. Металл встречается в самородках и сплавах, запасы обнаружены в ЮАР, США, Зимбабве, Канаде и России — самый большой платиновый самородок «Уральский гигант» весом около восьми килограммов хранится в Алмазном фонде. Температуры плавления и кипения — 1768,3 и 3825 градусов Цельсия соответственно.

Платина

Применение: Платина используется в металлургии (легирование при производстве высокопрочных сортов стали), химической промышленности (получение плавиковой и хлорной кислот и перекиси водорода), ювелирном деле и медицине (стоматология, лечение различных форм онкологических заболеваний). Кроме того, платину применяют в электронной промышленности, аэронавтике, производстве оружия, нефтехимии и многих других сферах.

Интересные факты:

• В Древнем Египте из платиновых сплавов делали украшения и ритуальные изделия.
• Платина была обнаружена в метеоритах — в Челябинском, например, ее в четыре раза больше, чем золота и серебра (по 20 и 5 граммов на тонну соответственно).
• Название «платина» дали конкистадоры — это слово можно перевести с испанского как «серебришко», потому что металл, который не поддавался плавке, ценился вдвое ниже серебра. Испанские алхимики назвали платину «адским веществом» за высокую плотность: до тех пор, пока платину не увидела Европа, считалось, что в мире нет металла тяжелее золота.
• Эталоны метра и килограмма в Палате мер и весов в Париже сделаны из сплавов платины и иридия.
• Из платины сделан орден «Победа» — высшая военная награда СССР.

Золото

Описание: Металл желтого цвета с приглушенным блеском, природного происхождения.

Характеристика: Золото — прочный, тяжелый и пластичный нержавеющий металл с высокой теплопроводностью и низким электрическим сопротивлением. Температура плавления составляет 1064,18 градуса Цельсия, кипения — 2856 градусов Цельсия, при этом жидкое золото имеет свойство улетучиваться.

золота в земной коре низкое, но добывать его позволяют месторождения — многочисленные крупные скопления металла, которых на данный момент больше всего в ЮАР, США, Австралии, Китае и России. Встречается как в чистом виде, так и в составе 15 минералов.

Золото и медь — первые металлы, которые стали известны человечеству.

Применение: Банковское дело (использование в качестве элемента инвестирования; изготовление купюр); ювелирное дело, медицина (лечение аутоиммунных болезней, фармакологии, стоматология), электронная промышленность (изготовление и покрытие деталей электроприборов), металлургия (пайка металлов), стекольное дело (покрытие зеркал, работающих в дальнем инфракрасном диапазоне, оконных и витражных стекол для снижения теплопотерь). Также золото применяется в ядерных исследованиях, искусстве, пищевой промышленности и других сферах.

Интересные факты:

• Золото бывает не только желтым, «черным» и «белым», но и «синим», «зеленым» и «фиолетовым», а изменение цвета достигается с помощью сплава, в основном с платиноидами, серебром и медью.
• Латинское название золота, aurum, означает «сияющий рассвет».
• В одном кубическом километре воды содержится 5 килограммов золота.
• Каратами изначально называли семена цератонии, рожкового дерева, которые всегда весят одинаково — в древности они использовались как мера массы.

О золоте сняты десятки художественных и документальных фильмов, большая часть которых посвящена золотым лихорадкам — стихийным поискам драгоценного металла. Одна из них, как известно, захватила Аляску, и название реки, где были найдены самородки, стало синонимом богатства.

Нет ни одного человека, который не знал бы, что такое Клондайк, и вряд ли найдётся тот, кому не хотелось попробовать найти золото самому. На поиски сокровищ отправятся и герои нового проекта Discovery Channel «Золотая лихорадка: бурные воды».

Фред Хёрт и его сын Дастин вместе с командой дайверов и альпинистов обследуют ледяные реки и водопады Аляски, чтобы исполнить мечту и разбогатеть. Программа «Золотая лихорадка: бурные воды» выходит по четвергам в 22:00 на Discovery Channel.

Арина Коптева
Discovery Channel

Источник: https://nplus1.ru/material/2018/03/30/seven-metals