Коррозия - что это на самом деле?
Большинство людей знают, что такое ржавчина - это красноватое покрытие, которое образуется, когда незащищенная сталь подвергается агрессивному воздействию окружающей среды. По данным Всемирной организации по борьбе с коррозией (WCO), ржавчина обходится Германии примерно в 3 процента от ее годового валового внутреннего продукта (ВВП). * Это почти 100 миллиардов евро в 2017 году. Хорошая причина инвестировать в защиту от коррозии.
Коррозия - что это на самом деле?
Если вы хотите применить защиту от коррозии для ваших стальных изделий, вы должны сначала понять, что такое коррозия. Термин «коррозия» происходит от латинского глагола «corrodere», что означает «разлагать» или «разъедать». В техническом смысле (DIN EN ISO 8044) это изменение в основном металлического материала, которое ухудшает функция компонента или всей системы. Самый известный тип коррозии - красная ржавчина, упомянутая выше. Она появляется в результате окисления, то есть химической реакции железа и кислорода, и образует красный слой на металле. Внешний слой металла поглощает кислород. Это приводит к увеличению объема материала и к отслаиванию поверхностного слоя. Этот процесс продолжается и со временем ржавчина пожирает основной материал и разлагает его. Это ослабляет пораженный компонент.
Другие типы окисления включают белую ржавчину, которая может образовываться на оцинкованных компонентах, зелень на меди или оксидный слой на алюминии. Однако не все виды окисления вредны. В случае алюминия оксидный слой действует как барьер между воздухом и металлом, предотвращая дальнейшее окисление и защищая металл от других вредных воздействий.
Что происходит во время процесса коррозии?
Для начала процесса коррозии металла необходимы три компонента:
Железо, кислород в атмосферном воздухе и электролит, действующий как ионообменник между воздухом и железом, например, например недистиллированная вода, содержащая примеси.
Давайте представим в качестве примера компонент из железа с каплями воды на нем.
Железо имеет более высокий положительный электрический потенциал по сравнению с водой. Поэтому положительные ионы (катионы) железа мигрируют через электролитную воду (рис. 1). Кислород диффундирует снаружи в капельки воды и происходит перенос электронов в качестве окислителя. Образуется разность потенциалов между анодная областью (плюс) и катодной областью (минус), аналогичную той, что есть в батарее. Формируется так называемая гальваническая ячейка, в которой происходит окислительно-восстановительная реакция, то есть перенос электрона. Железо превращается в оксид железа или в разговорной речи в ржавчину (красные элементы на рисунке 1). Это самая стабильная форма железа и чаще всего встречается в природе.
Рис.1 Гальваническая ячейка
Образование ржавчины можно уменьшить, вставив разделительный слой между сплавом железа одной стороне и электролитом и кислородом с другой. Часто используемым методом такой защиты от коррозии является цинкование стали. Цинк имеет отрицательный стандартный потенциал -0,76 В, что ниже стандартного потенциала железа (рис. 2). Поэтому цинк является менее благородным металлом, чем железо. Коррозия сначала воздействует на слой цинка и удаляет его раньше, чем железо. Менее благородный слой - в данном случае цинк - также называют «жертвенным слоем». Как правило, менее благородный металл всегда ржавеет первым.
Рис 2. Нормальный потенциал различных материалов в вольтах
Интенсивные испытания обеспечивают защиту от коррозии
Металлические изделия NORMAGROUP, такие как червячные и силовые хомуты , трубные муфты и другие соединительные изделия, используются в самых разных регионах, ситуациях и сферах применения. Высокая коррозионная стойкость очень часто необходима. В автомобилях наши продукты должны не только выдерживать вибрации во время вождения, колебания температуры, вызванные двигателем или погодными условиями, а также нагрузки от давления в системе, они также должны быть устойчивыми к коррозии. Агрессивные воздействия, такие как брызги воды, грязь или дорожная соль зимой, также способствуют и ускоряют образование коррозии.
Чтобы преодолеть эти трудности, мы регулярно проверяем наши продукты на коррозионную стойкость в рамках так называемого теста с солевым туманом. Этот тест подвергает продукты воздействию агрессивного соленого тумана и регулярно проверяет их на предмет образования красной ржавчины. В зависимости от используемого материала или комбинаций материалов образцы для испытаний должны выдерживать определенные периоды времени в камере солевого тумана без красной ржавчины.
Следующие фотографии были сделаны при тестировании нового покрытия для корпуса и винта зажима TORRO 9. Они показывают хомуты через 456 часов в камере солевого тумана:
Нержавеющие стали сильно различаются в зависимости от их состава, предлагая широкий спектр свойств и устойчивость к коррозии. Таким образом, не каждая нержавеющая сталь устойчива к коррозии. Сочетание нержавеющей стали различного состава или нержавеющей стали с оцинкованной сталью не рекомендуется. Потенциальные отклонения различных материалов могут образовывать гальванический элемент, который ускоряет образование коррозии. Поэтому рекомендуется по возможности использовать одни и те же материалы в одной сборке.
Легко видеть, что коррозия и защита от коррозии являются сложными вопросами. Вот почему специалисты группы NORMA постоянно ищут инновационные технологии и материалы, чтобы обеспечить нашим соединительным продуктам наилучшую защиту от коррозии.
Andreas Schweigert
Инженер-конструктор
Инженер-конструктор продукции Андреас Швайгерт отвечает за проекты в области металлических зажимов и муфт в группе NORMA в Гербершаузене. Помимо подготовки чертежей продукта и номеров деталей и координации отделов поддержки для запуска продукта, он также отвечает за ведение текущей продуктов.
Опубликовано 9 января 2019 года в блоге NORMAGROUP
