Чем покрыть металл от ржавчины

Содержание:

Металлические изделия окружают нас в повседневной жизни. Однако металл активно взаимодействует с окружающей средой и со временем покрывается слоем ржавчины. Этот процесс называется коррозия. Ученые считают, что от коррозии ежегодно приходит в полную негодность около 10% от общего количества производимого металла, что в цифрах равняется годовому объему продукции крупного металлургического комбината.

Как и почему возникает ржавчина?

Для незащищенного металла практически все среды, в которых он находится, являются агрессивными. Поэтому его поверхность подвергается химическим реакциям. В результате этих реакций появляется ржавчина, и металл теряет как внешний вид, так и прочностные характеристики.

Типичный пример ржавления металла мы видим в повседневной жизни. Ржавчиной покрываются металлические лестницы, перила балконных и мостовых ограждений, металлические заборы. Также, коррозии подвергаются и металлы, которые работают в условиях высоких температур – арматура плавильных печей, детали двигателей, лопасти турбин. Не менее подвержены коррозии металлы, соприкасающиеся с жидкостями – спиртом, водой, нефтью, мазутом.

Электрохимическая коррозия металла в воде наступает вследствие реакции с растворенным в ней кислородом.

Из всего вышесказанного возникает вопрос, а чем покрыть металл от коррозии и тем самым продлить срок его эксплуатации?

Защита от ржавчины.

Защитить металл от коррозии можно. Для этого любое металлическое изделие следует покрыть защитной пленкой, которая будет различаться от структуры и химического состава металла. Существует много способов защиты металла от коррозии.

В быту есть понятие «изделие из нержавейки». Это значит, что используется легированная сталь. Долгое время нечувствительными к атмосферной коррозии могут оставаться легированные стали с добавлением хрома, меди, которые используют в строительстве. Чем меньше содержание примесей в стали и выше ее однородность, тем менее она подвержена коррозии.

Защитные покрытия, наносимые промышленным способом.

Защитное покрытие выполняется чаще всего в виде пленки (металлической, оксидной, лакокрасочной).

Для создания металлической защитной пленки используют метод гальванизации, нанесения металлов горячим способом или металлизации. Для этого металлическое изделие погружается в емкость с расплавленным защитным материалом (олово, свинец, цинк) с такой температурой, при которой защищаемый металл не плавится. Преимуществом метода металлизации является возможность покрыть защитным слоем уже готовые собранные изделия.

Защитное покрытие также наносят методом диффузии в основной металл другого — алюминия (алитирование или алюминирование), кремния (силицирование), хрома (хромирование), а также создания биметалла способом плакирования.

Еще один способ защиты от коррозии – оксидирование. Поскольку на металле присутствует естественная оксидная пленка, ее делают более прочной, обрабатывая окислителем (растворами кислот или их солей). Одним из видов нанесения такой пленки горячим способом является «воронение» стали. Также горячим способом выполняется фосфатирование металла (погружение в горячий раствор кислых фосфатов железа или марганца).

Сантехнические изделия (ванны, раковины) покрываются защитным лакокрасочным слоем (эмалируются) в промышленных условиях при очень высоких температурах (до 800°С).

Для защиты металлов во время транспортировки или для хранения металлических конструкций на складах используют жидкие масла или ингибиторы.

Защитные покрытия, применяемые в быту.

Как уже упоминалось ранее, антикоррозионной защиты требуют и обычные металлические изделия, окружающие нас в повседневном быту. В каждой квартире, а тем более в частном доме, имеется большое количество металлических деталей – балконные ограждения, заборы, решетки, гаражи, садовая техника, радиаторы, трубы холодной и горячей воды, садовые скамейки, которые покрываются со временем ржавчиной.

Доступным способом их защиты является нанесение вручную антикоррозионного покрытия в виде грунтовки или краски по ржавчине. Эти покрытия имеют специальный состав, содержащий ингибиторы и различные добавки, что позволяет наносить их непосредственно на слой ржавчины, предварительно не зачищая металл.

В состав грунтовки, например, входит преобразователь ржавчины и антикоррозионный грунт. Это очень эффективное средство, которое часто используют как самостоятельное покрытие. Такой грунт надежно будет защищать покрытую поверхность от различных атмосферных проявлений (град, снег, дождь, солнце).

Антикоррозионная краска отличается от грунта тем, что в ее состав дополнительно включен такой компонент как износостойкая эмаль, что обеспечивает очень быстрое высыхание краски на воздухе. Ее достоинство в том, что она наносится на любую поверхность (с остатками предыдущей краски, покрытую ржавчиной) из стали, чугуна, железа или железобетона. Нанесение слоя такой краски продлевает, как минимум вдвое, срок службы металлических изделий.

Читайте также:  Как пользоваться реверсивной отверткой

Из всего вышесказанного видно, что существует много различных способов, чем покрыть металл от коррозии. И в зависимости от вида покрываемого металла не составит труда выбрать нужный и эффективный, который защитит металл от ржавчины.

В бытовых условиях чаще приходится иметь дело со сталью, цинком и алюминием.
Сталь в свою очередь можно подразделить на две категории:

  • легированная или «нержавейка»;

Виды металлов и их характеристики

В составе легированной стали помимо железа находятся примеси других металлов, в основном хрома. У такой стали на поверхностях образуются оксиды, защищающие весь сплав от коррозии.

Углеродная сталь лишена подобной защиты. В ней железо имеет прямой контакт с кислородом, водой, солями, и вступая с ними в реакцию? постепенно превращается в оксид железа, или проще говоря, – в ржавчину.

Углеродную сталь может защитить цинковое покрытие. Сталь с такой защитой называется оцинкованной. Цинк намного лучше противостоит агрессивным средам. Даже в местах механических повреждений этого покрытия, цинковые соединения образуют защитную пленку на поверхности железа.

Алюминий практически не реагирует на атмосферные воздействия. Потому, что оксид алюминия, всегда присутствующий на поверхности этого металла, весьма прочен, и в химическую реакцию в обычных условиях не вступает.

Исключение могут составить лишь случаи, когда алюминий соседствует с солями меди, или подвергается точечному воздействие концентрированных составов щелочи и кислот.

Таким образом, алюминий, оцинковку, легированную сталь чаще красят в целях декорации, или для создания дополнительной долговременной защиты от коррозии.

Основные же проблемы возникают с обычной углеродной сталью, которая, кстати, наиболее часто используется, вследствие своей дешевизны.

Для защиты углеродной стали от атмосферных воздействий необходимо провести ее специальное окрашивание, т.е. создать на поверхности искусственный защитный и декоративный слой.

Виды защит от коррозии

Все защиты металлов от ржавчины можно условно разделить на две категории:

  • пассивные, которые просто препятствуют доступу кислорода и воды к поверхности металла;
  • активные, которые имеют в своем составе ингибиторы, взаимодействующие со ржавчиной и таким образом блокирующие ее развитие.
  • Создавая защиту металла от коррозии, рекомендуется всегда совмещать эти два вида, — пассивную и активную защиты.

      Нитроэмали.
      Часто применявшиеся в прошлом для окрашивания металла, сейчас проигрывают другим составам по многим параметрам, в том числе и по устойчивости к воде и по устойчивости к жирам.

    Они менее эластичны, и разрушаются при вибрациях которые присутствуют в конструкциях, но могут быть и не заметными для человека.

    Алкидные краски.
    Применяются наиболее часто, вследствие высоких потребительских качеств, включая и цену. Они имеют отличные изолирующие и эстетические свойства.

    Битумные составы.
    Они неплохо себя зарекомендовали, к тому же их намного проще использовать, чем краски – достаточно нанести один неказистый слой. Но применяться они могут скорее в скрытых местах, так как их декоративные свойства не на высоте.

    Кремнийорганические эмали.
    Имеют повышенную устойчивость к воздействию высоких температур, и к перепадам температуры. Им свойственны отличные красящие свойства. Они предают поверхности хороший цвет и блеск.

    Водоэмульсионные краски.
    Создают не столь эффективную антикоррозийную защиту. Требуют значительно более устойчивой «подложки» на поверхности металла.

    Активная защита

    Для активной защиты применяются специальные вещества – ингибиторы ржавчины. Ими в первую очередь дополняются грунтовки для металла. Но и преобразователи ржавчины и даже сами декоративные краски могут содержать подобные ингредиенты, что придает им новые антикоррозийные свойства.

    Сами по себе простые краски, даже очень качественные, не создают достаточно долговечный, прочный и надежно связанный с металлом слой. На сегодняшний день срок службы пассивного защитного слоя, нанесенного по чистому металлу, может составить максимум 3 – 4 года.

    С активной защитой срок службы покрытия сразу увеличивается до 10 – 15 лет.

    Общий порядок работ по окрашиванию

      Удаление ржавчины механическим путем и с помощью химического преобразователя.

    Нанесение антикоррозийного ингибиторного состава.

  • Нанесение пассивной защиты
  • Процессы, выполняемые при стандартном окрашивании

      Старая краска и ржавчина удаляются стальной щеткой вручную.

    При необходимости, для удаления применяется механизация – дрель или шлифовальная машинка (болгарка) оснащенные стальной щеткой.

    Читайте также:  Всё о сварке инвертором

    Поверхность дополнительно матируется наждачной бумагой. Это увеличивает площадь соприкосновения и сцепляемость грунта с металлом.

    Поверхность тщательно очищается ветошью от пыли и частиц ржавчины. Для этих целей применяется также кисть и пылесос.

    Поверхность обрабатывается преобразователем ржавчины.

    Металл покрывается специальной грунтовкой содержащей элементы активной защиты в точном соответствии с заводской инструкцией.

    Наносится первый слой краски.

  • Наносятся вторичные слои краски. Для нанесения краски может применяться кисть, валик, или распылитель. Краска наносится точно в соответствии с заводской инструкцией.
  • Рекомендации

    При выполнении работ обращайте внимание на охрану труда. Составы могут быть пожароопасными и токсичными. Электроинструмент – травмоопасным.

    Чтобы результат был качественным, соблюдайте инструкцию по применению материала. Поверхность должна быть обезжиренной и сухой. Температура окружающего воздуха и его влажность – в соответствии с инструкцией по применению материалов.
    Также не лишним будет придерживаться нижеследующих рекомендаций.

    Соседние поверхности конструкций, которые не подлежать окрашиванию, накрываются полиэтиленовой пленкой и скотчем.

    Применение термофена для удаления старой краски не эффективно, ввиду высокой теплопроводности металла. Очистку необходимо вести механическим путем.

    Отдельные преобразователи ржавчины могут содержать в себе ингибиторы, и создавать весьма прочную пленку на поверхности металла. С такими преобразователями применение грунтовки становится не обязательным.

    Всегда предпочтительнее несколько слоев краски вместо одного.

    Лучше использовать составы одного производителя. Они «увязаны» между собой.

    Упрощенная покраска

    Во многих случаях, когда металлические детали не подвержены сильному воздействию вредной среды (перепады температуры, вода, лед, соли, ультрафиолетовое излучение) и находятся внутри помещений, процесс покраски можно упростить.

    Можно применить специальные антикоррозийные краски, содержащие в своем составе и преобразователь ржавчины, и ингибиторы и собственно лако-красочную пассивную защиту, т.е. три в одном. Срок службы таких покрытий – порядка 7 лет.


    Как и при обычном окрашивании, необходимо сперва очистить поверхность, и чем качественнее это будет сделано – тем лучше. Затем нужно нанести грунтовочный слой той же самой краской «три в одном».

    Но для этого ее необходимо разбавить на 10 – 25 % растворителем. После высыхания грунтовочного слоя наносятся 2 или 3 слоя уже густой краски.

    Что продается?

    Например, в продаже можно встретить следующие составы и краски для защиты и окрашивания металла.

      Преобразователи ржавчины:

        «Зебра» (Украина) – около 100 грн за 0,5 л.

    Kompozit (Украина) – 25 грн за 1 л.

  • Glutoglean (Германия) – порядка 130 грн за 0,75 л.
  • Грунтовки по металлу:

      «Прогресс-2010» (Украина) – 50 грн за 1 кг.

    Alpina metallgrund (Германия) -100 грн за 0,75 кг.

    Rostex super (Финляндия) – 150 грн за 1 кг.

  • Korrostop (Эстония) – 100 грн за 1 кг.
  • Краски.

      «Ржавостоп» — 60 грн за 0,9 л.

    Alpina metallgrund (Германия) — 100 грн за 0,75 л.

    Hammerite (Англия) – 130 грн за 0,75 л.

  • Panser (Финлядния) – 130 грн. за 0,9 л.
  • Для правильного подбора составов конечно же лучше будет проконсультироваться со специалистом. Для этого ему надо дать информацию об окрашиваемых поверхностях, условиях их эксплуатации и необходимом сроке службы. Наиболее дорогие составы выбирать не всегда разумно, тем более не стоит слишком экономить и приобретать «неизвестного производителя». Консультация практикующего специалиста в этих вопросах часто необходима.

    Если вы все же хотите сделать окрашивание не самостоятельно, а привлечь наемных мастеров, то следует быть готовым к тому, что стоимость самих материалов от общих затрат составят примерно одну треть. А две трети потребуется отдать за работу по очистке металла и за нанесение всех слоев защиты и краски.

    Коррозия – это постепенное самопроизвольное разрушение металлов и сплавов под воздействием окружающей среды. В среднем от коррозии ежегодно теряется около 10 % от общего количества произведенного в мире металла, что равняется годовому объему продукции крупного металлургического завода. Кроме того, коррозия становится причинами серьезных экологических проблем, т.е ее продукты загрязняют окружающую среду и отрицательно влияют на здоровье людей.

    Процесс коррозии имеет четыре главных элемента: это катод (электрод с катодной реакцией), атод (электрод с анодной реакцией), металл (проводник электронов) и проводник ионов (жидкость, проводящая электрический ток). Катод и анод соприкасаются с проводниками ионов, в которых далее возникает электродное напряжение. При соприкосновении электродов (катод и анод) возникает коррозийная реакция из-за разности электродных потенциалов. В результате образуется коррозийная пара, в которой анод начинает разъедать металл. Таким образом, все меры по защите металла направлены на то, чтобы исключить образование коррозийных пар или же замедлить их развитие.

    Читайте также:  Аппарат для побелки стен известью

    Как же бороться с коррозией? Приемов и средств достаточно много.

    Современная защита изделий от коррозии основано на следующих методах, представленных ниже:

    Изоляция поверхности металлической конструкции от агрессивной среды;

    Повышение сопротивления металла;

    Электрохимическая защита (снижение коррозии за счет наложения внешнего тока)

    Способы защиты металла от коррозии в быту

    1. В первую очередь, для любых металлических конструкций самым простым и доступным методов является покрытие изделия лакокрасочным материалом. Такой способ имеет ряд преимуществ перед другими:

    Состав просто наносить;

    Вы можете выбрать покрытие любого цвета;

    Возможность обработки больших металлических конструкций.

    Насколько покрытие будет долговечным зависит от вида краски.

    2. Антикоррозийное покрытие в виде грунтовки. В ее состав входит, например, преобразователь ржавчины и антикоррозионный грунт. Оно настолько эффективно, что зачастую используется как самостоятельное покрытие. Грунт отлично защитит покрытую поверхность от различных атмосферных проявлений (град, снег, дождь или солнце).

    3. Протекторная защита. В материал покрытия добавляют порошки, которые оказываются более стойкими к корозии металла, чем само обрабатываемое изделие. Для железа это магний, цинк, алюминий. Под воздействием агрессивной среды порошок-добавка растворяется и защищаемый металл консервируется и не ржавеет.

    4. Нанесение преобразователя ржавчины. При нанесении на поврежденную поверхность 15-30%-ный водного раствора ортофосфорной кислоты ржавчина превращается в прочное коричневое покрытие. После того, как вы нанесли средство, дайте ему высохнуть на воздухе. Еще эффективнее применять ортофосфорную кислоту с добавками, например, 15 грамм винной кислоты на 1 литр раствора ортофосфорной кислоты.

    Защита металла от коррозии промышленным способом

    Защитная пленка методом гальванизации, нанесения металлов горячим способом. Изделие погружается в емкость с расплавленным веществом (цинк, олово, свинец) с такой температурой, при которой металлическое изделие не расплавится.

    Следующий метод – диффузия в основной металл другого. Например, нанесение алюминия (алюминирование), кремния (силицирование), хрома (хромирование).

    Электрохимическая защита металлов;

    Термическая обработка металла устраняет структурную неоднородность в изделии, которая является причиной коррозии. В результате в сплавах снимается напряжение, и они становятся невосприимчивыми к межкристаллитной и точечной коррозии.

    Оксидирование. Благодаря тому, что на изделии уже присутствует естественная оксидная пленка, ее остается лишь упрочнить, обработав окислителем.

    Фосфатирование металла путем его погружения в горячий раствор кисл. фосфатов марганца или железа.

    Легирование металла – это его перевод из активного состояния в пассивное. В результате, образуется пленка, которая имеет высокие защитные свойства. К примеру, если легировать железо хромом, то оно переводится в устойчивое пассивное состояние и создает класс сплавов – нержавеющих сталей. Если такую сталь дополнительно легировать молибденом, то устраняется склонность к точечной коррозии во влажных средах.

    Воронение металлических изделий. Сначала изделие шлифуют и обезжиривают щелочной промывкой, после чего прогревают до 60-70°С. Далее помещают в печь до нагревания в 320-325 °С. После воронения сталь приобретает черную или темно-синюю окраску различных оттенков, на ее поверхности образуется стойкая оксидная пленка, предохраняющая от коррозии.

    Чтобы защитить металлы во время длительных транспортировок или хранения используются ингибиторы для разных сред (кислотной, нейтральной, щелочной), замедляющие протекание хим. процессов или жидкие масла.

    Периодически слой краски на металлическом изделии необходимо обновлять, когда он начинает приходить в негодность. Признаками разъедания защитного слоя являются разрушение пленки, ее выветривание до просвечивания грунтового слоя; развитие очагов коррозии прямо под пленкой краски (это, например, вздутие), местное отслаивание и вспучивание красочного покрытия, явные трещины.

    Чтобы металл был надежно защищен, следует красить его регулярно каждые 3-5 лет. Срок службы краски зависит не только от производителя, но и от внешне среды, в которой находятся изделия. а также качество нанесения лакокрасочного покрытия.

    Также не пренебрегайте регулярным осмотром металлических конструкций или изделий (примерно два раза в год – весной и осенью), содержите их в чистоте, выявляйте участки с преждевременной коррозией.
    На участках с агрессивной средой следует проводить осмотры чаще – хотя бы раз в месяц, чтобы вовремя выявить разрушительные процессы и предотвратить их.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock detector