Коррозия металла – виды и способы защиты

В ГОСТе 9.402-2004 «Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию» выделяются че­тыре степени очистки поверхности черных металлов от прокатной ока­лины и продуктов коррозии.

Причины и последствия образования коррозии на металле

В идеальных условиях любой металл сохраняет свои характеристики в течение длительного периода времени. Даже если в состав материала не входят дополнительные примеси, отсутствие внешних воздействий позволяет сохранять прочность и жесткость конструкции. В реальной жизни таких условий добиться практически невозможно. Коррозийные процессы могут быть вызваны следующими причинами:

  • повышенная влажность воздуха, за счет которой металл постоянно подвергается значительным нагрузкам и очень быстро начинает окисляться;
  • выпадение осадков на незащищенную поверхность стали также влечет за собой распространение очагов коррозии;
  • часто причиной окисления металла являются блуждающие токи, присутствующие на поверхности изделия;
  • атмосфера с различным содержанием химически активных элементов также может вызвать увеличение скорости распространения коррозии.

На начальном этапе окисления на поверхности металла становятся заметны яркие пятна, впоследствии металл полностью покрывается ржавчиной. Если не обращать внимания на подобные явления, со временем коррозия проникает внутрь изделия, полностью разрушая его.

ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014

Подготовка стальной поверхности перед нанесением лакокрасочных материалов и относящихся к ним продуктов. Визуальная оценка чистоты поверхности. Часть 1. Степень окисления и степени подготовки непокрытой стальной поверхности и стальной поверхности после полного удаления прежних покрытий.Статус на 2021 год: действующий.Международный стандарт ISO 8501 был разработан Шведским институтом стандартизации (), затем в 1988 году переведён на русский язык, дополнен в 1994 и в 2007. С 2014 года становится национальным стандартом РФ ГОСТ. Утверждён и введён в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 июля 2014 г. N 697-ст.

Обозначение степени очистки Характеристика степени очистки Описание очищенной поверхности
Sa 1 Слабая абразивная струйная очистка При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от легко отделимой прокатной окалины, продуктов коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц.
Sa 2 Тщательная абразивная струйная очистка При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от большей части прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Допускается наличие на поверхности трудно отделимой остаточной прокатной окалины.
Sa 2 1/2 Сверхтщательная абразивная струйная очистка При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Любые оставшиеся следы очистки допускаются в виде бледных пятен, точек или полос.
Sa 3 Абразивная струйная очистка до видимой чистой стали При осмотре без применения увеличительных приборов поверхность должна быть свободной от масла, консистентной смазки и грязи, а также от прокатной окалины, коррозии, лакокрасочных покрытий и посторонних частиц. Она должна иметь равномерный металлический цвет.

Данный стандарт чистоты поверхности ISO 8501-1:2007 издается в Швеции в виде книги с твердым переплётом и фотографиями-эталонами, выполненными особым способом печати на пластиковых подложках. Визуальные эталоны демонстрируют четыре уровня окисления (коррозии) металлической поверхности без покрытия, а также эталоны четырех степеней очистки этих корродированных поверхностей, очищенных при помощи абразивоструйного метода (всего 28 фотографий). Поверка этой книги не требуется и невозможна, так как сама книга — и есть эталон.

Степени очистки

Требования к качеству подготовки металлической по­верхности перед операциями окрашивания, нанесения металлизационных покрытий устанавливает ГОСТ «Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию». В ГОСТе выделяются че­тыре степени очистки поверхности черных металлов от прокатной ока­лины и продуктов коррозии:

  • при осмотре с 6-кратным увеличением окалина и ржав­чина не обнаруживаются;
  • при осмотре невооруженным глазом не обнаруживаются прокатная окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и дру­гие неметаллические слои;
  • не более чем на 5% поверхности имеются пятна и полосы плотно сцепленной прокатной ока­лины и литейная корка, видимые невоо­руженным глазом. На любом из участков поверхности изделия окалиной занято не более 10% площади пластины 25×25мм;
  • с поверхности удалены ржавчина и отслаивающаяся окалина.

Этим степеням подготовки поверхности в основном соот­ветствуют степени Sa3, Sa 2 1/2, Sa 2, Sa l, устанавливаемые международным стандартом ISO «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных пок­рытий. Визуальная оценка чистоты поверхности. Степени коррозии и степени подготовки непокрытой стальной осно­вы после полного удаления прежних покрытий»

При определении точной степени удаления ржавчины и очистки стальной поверхности перед покраской использует Международный стандарт ISO 8501-01-1988 и ISO 8504-1992. ISO 8501-01 употребляется по окалине. Это означает следующие уровни заражения ржавчиной:

  • А — стальная поверхность в большой степени покрытая окалиной, но в незначительной степени или совсем не затронута ржавчиной.
  • Б — стальная поверхность, которая начала ржаветь и с которой окалина начала осыпаться.
  • С — стальная поверхность, с которой окалина отвалилась и откуда она может быть удалена, но с лёгким видимым питтингом (точечная коррозия).
  • Д — стальная поверхность, с которой окалина отвалилась, но с лёгким питтингом, видимым невооружённым глазом.
Читайте также:  Купить напыляемый утеплитель в баллонах Полинор

Степени предварительной подготовки поверхности Стандарт ISO определяет семь степеней подготовки поверхности. В спецификациях часто употребляются следующие стандарты: Подготовка поверхности вручную и с помощью электроинструментов: скобление, зачистка проволочными щётками, механическими щётками и шлифовка — обозначается буквами «St».

  • ISO-St1. Обработка вручную и электроинструментами

Прежде, чем начать очистку вручную или электроинструментами, толстые слои ржавчины должны быть удалены способом обрубки. Видимые загрязнения от масла, жира и грязи тоже должны быть удалены. После очистки вручную и электроинструментами, поверхность должна быть очищена от отслаивающейся краски и пыли.

  • ISO-St2. Тщательная очистка вручную и электроинструментами

При поверхностном рассмотрении невооружённым взглядом, подложка должна выглядеть очищенной от видимых следов масла, жира и грязи и от плохо прилегающей окалины, ржавчины, краски и посторонних веществ.

  • ISO-St3. Очень тщательная очистка вручную и электроинструментами

То же самое, что и для St2, но подложка должна быть очищена намного более тщательно, до появления металлического блеска.

  • ISO-Sa. Пескоструйная очистка

Подготовка поверхности способом пескоструйной обработки обозначается буквами «Sa». Прежде, чем приступить к пескоструйной очистке, толстые слои ржавчины должны быть удалены методом обрубки. Видимые масляные, жировые загрязнения и грязь тоже должны быть устранены. После пескоструйной обработки подложка должна быть очищена от пыли и мусора.

  • ISO-Sa1. Лёгкая пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от окалины с плохим прилеганием, ржавчины, краски и других посторонних веществ.

  • ISO-Sa2. Тщательная пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Каждое остаточное загрязнение должно иметь плотное прилегание.

  • ISO-Sa2,5. Очень тщательная пескоструйная очистка

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Все остаточные следы заражения должны проявляться только в форме едва заметных пятен и полос.

  • ISO-Sa3. Пескоструйная очистка до визуально чистой стали

При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Поверхность должна иметь однородный металлический блеск.

Чем покрасить металл чтобы не ржавел

В каждом доме, среди домашней утвари, предметов интерьера имеются материалы, инструменты или детали, сделанные из металла. Они практичны, износостойки, но рано или поздно подвергаются коррозии. Как предотвратить этот процесс? Чем обработать металл, чтобы он не ржавел?

Окраска металла по ржавчине: главные правила

Одно из основных условий качественной окраски, в том числе и антикоррозионной — это тщательная подготовка поверхности под покрытие. Но зачистить и подготовить металлическую поверхность, покрытую слоем ржавчины, возможно не всегда. Существуют особые лакокрасочные материалы, допускающие окраску без снятия заржавленного слоя металла.

Ржавление металлов

Металлические конструкции подвергаются ржавлению, и происходят данные процессы ступенчато, химические реакции перетекают одна в другую.

Предпосылки и условия для начала процесса ржавления: металл содержит определенные примеси (углерод и сера), к поверхности имеется доступ кислорода и вода.

Углерод и сера, входящие в состав сталей как присадки, действуют как усилители коррозии — слой образованной ржавчины разрушается, оголяется новый слой металла и процесс продолжается.

Если имеется кислая среда и/или присутствуют соли, то процессы ржавление ускоряются еще больше. Кислотность повышают вещества, которые содержатся в атмосферной воде — сернистая и карбонатная кислота. Вода вызывает коррозию незащищенных поверхностей металлов независимо от агрегатного состояния — в виде паров, жидкой фазы или льда.

Когда происходит ржавление металлов, появляющийся слой ржавчины не защищает поверхность, как в случае пассивирования (создание защитной пленки на металлах) и не может препятствовать последующей коррозии.

Ржавчина имеет рыхлую и гигроскопичную структуру, мгновенно накапливает влагу из воздуха и удерживает ее.

Как следствие, если ржавление началось, то нарастание ржавых слоев ускоряет окислительные процессы по двум причинам: уменьшается условная толщина металла и увеличивается продолжительность контактов с влагой и кислородом воздуха.

В обычных случаях красить металлы по слою ржавчины лишено смысла. В порах рыхлой структуры накоплены влага и воздух, которых достаточно для продолжения процессов разрушения металлов под лакокрасочным слоем.

Кроме того, по плотности ржавчина со сталью не сравнится, это слабый и рыхлый слой, и как следствие, под красочным слоем образуется зона напряжений — расширение корродированного металла.

Промышленные средства от ржавчины

Тем, кто не привык доверять подручным домашним средствам и сомневается в их эффективности, стоит обратить внимание на специально разработанные промышленные растворители и преобразователи ржавчины, в огромном количестве представленные на прилавках строительных супермаркетов и автомагазинов. Действуют такие препараты по одному принципу: состав вступает в химическую реакцию со ржавчиной, преобразуя ее в плотный черный или темно-синий налет, который затем можно окрашивать. Кроме того, преобразователи нейтрализуют вещества, стимулирующие коррозионные процессы.

Читайте также:  Возможно ли обезжирить поверхность уайт-спиритом?

Все составы, используемые для борьбы со ржавчиной, содержат соли и кислоты и опасны для здоровья. Работать с подобными препаратами следует в перчатках, марлевой повязке и защитных очках.

Ниже описаны наиболее популярные преобразователи ржавчины, а также отмечены их основные достоинства и недостатки.

Промышленные средства от ржавчины

«Цинкарь»

Высокоэффективный отечественный препарат против ржавых пятен особенно хорош при очистке стальных поверхностей. Выпущенный впервые еще четверть века назад, «Цинкарь» и сегодня пользуется признательностью покупателей. Средство быстро предотвращает коррозионные процессы любой сложности. Основные действующие вещества – ортофосфорная кислота, соли цинка и марганца. Функция преобразователя — удалить старый проржавевший слой металла и создать защищающую от влаги пленку.

Плюсы и минусы преобразователя «Цинкарь»доступная стоимостьравномерно распределяется по поверхностив форме аэрозоля средство применимо в труднодоступных местахпожаробезопасностьбольшой расход

Rust Treatment No-Rust

Антикоррозийные аэрозоли выпускаются американской компанией Hi-Gear. С помощью этого состава удастся легко расправиться с проявлениями ржавчины на любых поверхностях, включая отопительные и водопроводные трубы. На поверхности металла образуется тонкая пленочка, полностью прекращающая разрушительные процессы.

Промышленные средства от ржавчины

Плюсы и минусы преобразователя Rust Treatment No-Rustкачество препаратаудобное использованиепрочное соединение с металломсоздает защитный слойможно купить только в автомагазинах

LAVR LN1435

Этот недорогой преобразователь ржавчины легко расправится с бурыми пятнами и потеками даже при сильнейшем поражении обширной площади железного изделия. Средство LN1435 поможет открутить «прикипевшие» болты и гайки. В формуле средства не содержатся агрессивные кислоты, поэтому структура металла останется неизменной.

Плюсы и минусы преобразователя LAVR LN1435недорогое средство от отечественного производителябез агрессивных кислотповышает прочность соединения с грунтовкойэффективно при откручивании заржавевших болтовнельзя допускать попадания на провода под напряжением

Dinitrol RC-800

Промышленные средства от ржавчины

Преобразователь ржавчины, который позволит удалить коррозию на небольшом участке, например, при сколе краски или вокруг прикипевшего болта. В формуле вещества нет неорганических растворителей, поэтому средство не опасно для здоровья человека.

Плюсы и минусы преобразователя Dinitrol RC-800быстрая очисткане потребуется смываниене требует тщательной подготовки перед обработкоймалый объемвысокая стоимость

Прежде чем покупать препарат против ржавчины, нужно ознакомиться с его составом и инструкцией, в которой производитель обычно указывает, для каких именно поверхностей предназначен преобразователь или очиститель и в какой последовательности проводить работу.

Итак, для удаления ржавчины с поверхности есть два пути: просто растворить и счистить следы коррозии или химическим путем преобразовать ржавый налет в защитный слой. Конечно, второй вариант эффективнее. Но если рыжие пятна появились на посуде или столовых приборах, лучше воспользоваться безопасными народными средствами.

Промышленные средства от ржавчины

Защитные покрытия

Способ создания на поверхности защитного пленочного слоя, применяется как в промышленных масштабах, так и в быту.

1. Нанесение дополнительного металла, имеющего более высокие собственные антикоррозийные свойства – цинк, олово, хром, никель. Выбор одного из видов таких материалов и определяет название технологического процесса.

Самой распространенной защитой металлоконструкций от коррозии в этой подгруппе, является метод цинкования. Анодные покрытия создают электрохимическую защиту металла, в то время как катодные – только механическую. При нарушении последних, невосприимчивость основного материала к ржавчине исчезает.

Техника выполнения может быть разной:

  • погружение в горячий металл;
  • осаждение солей из электролита на изделии;
  • напыление плазменной струей (газотермический метод);
  • плакирование – одновременная горячая прокатка обоих металлов, обеспечивающая их прочное сцепление. В результате создается особый вид – биметалл.

Требование СНиП. Обязательная защита металлоконструкций от коррозии горячим цинкованием и плазменным напылением предусмотрена для соединений на сварке, болтах и заклепках, а также отдельных монтажных деталей.

2. Неметаллические покрытия

Суть такого способа заключается в изолировании металла от воздействия агрессивных факторов. Представляет собой:

  • покрытия органического происхождения – лакокрасочные смеси, смолы, полимерные пленки.

Краски для антикоррозийной обработки состоят из взвешенных частиц пигмента в органическом связующем, а лаки изготовлены на основе смолы с растворителем.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ)хорошо заполняют все отверстия, они однородны, пластичны и имеют высокие адгезивные свойства. При правильном нанесении, подобная защита металлоконструкций от коррозии будет эффективна в течение 5 лет.

Требование СНиП. Стальные конструкции перед нанесением лакокрасочного состава должны быть очищены (степень 1). Уровень очистки алюминиевых поверхностей не нормируется.

Если добавить в состав краски или лака достаточное количество металлической пыли, то в этом случае ЛКМ приобретает улучшенные свойства. В результате уже получится покрытие с эффектом протектора.

  • неорганические – оксиды металлов, соединения хрома, эмали.

Хромирование выполняется диффузионным методом, а эмалирование проходит под действием высоких температур в заводских условиях. Недостаток эмалированных покрытий известен всем – они хрупкие и их несложно повредить при сильных механических воздействиях.

Хорошую защиту металлоконструкций от коррозии способна обеспечить прочная оксидированная пленка. Она получается в результате обработки металла растворами кислот.

Недостатком слоя из оксидов считается его невысокая стойкость во влажной среде, особенно в воде. Добавить прочности оксидной пленке можно дополнительной пропиткой маслами.

Требование СНиП. Химическое оксидирование алюминиевых конструкций производится с их последующим окрашиванием.

Читайте также:  Двухэтажные каркасные дома — чертежи и схемы конструкций

Коррозия – это самопроизвольный процесс, который может закончиться печальным образом. Главная задача состоит в том, чтобы еще до появления первых признаков ржавления металла, включая подповерхностные, провести необходимые профилактические процедуры.

Перечисленные способы противодействия ржавчине, широко распространены, но во многих случаях их применение возможно только в промышленных условиях. В быту приходится довольствоваться покрытием металла красками или лаками.

Как влияет тип окрашиваемой поверхности на ее подготовку под покраску?

Подготовка металлической поверхности под покраску зависит как от типа этой поверхности, так и от ее исходного состояния.

Первой и обязательной операцией подготовки поверхности является очистка.

Если на изделии присутствуют только загрязнения (смазка, пыль и т.д), то достаточно обезжиривания. Обезжиривание может проводиться с использованием растворителей и щелочных водных моющих средств.

Можно так же использовать различные методы механической обработки.

Но если на поверхности присутствуют продукты коррозии, окалина или остатки старой краски, то окрашивать такой металл нельзя. Эти загрязнения удаляют с помощью как химического метода (травление), так и различных механических методов подготовки металла под покраску.

При использовании операции травления, ее проводят после обезжиривания или совмещают с ней.

Тип металла также влияет на подготовку поверхности под покраску. Если говорить о полной подготовке поверхности с получением конверсионных покрытий, то тип конверсионного покрытия зависит от типа металла.

Черные металлы (сталь, чугун) фосфатируют. Алюминий, магний и их сплавы хроматируют. Эффективной обработкой для цинка и кадмия, а также оцинкованной стали и цинковых сплавов может быть как фосфатирование, так и хроматирование.

При совместной обработке цветных металлов со сталью предпочтение отдают фосфатированию. Пассивирование, как заключительная обработка, применяется для всех металлов.

Защита металла в земле от коррозии — Справочник металлиста

Развитие сталелитейной промышленности неразрывно связано с поиском способов и средств, предотвращающих разрушение металлических изделий.

Защита от коррозии, разработка новых методик – это непрерывный процесс в технологической цепочке производства металла, изделий из него.

Железосодержащие изделия приходят в негодность под воздействием различных физико-химических внешних факторов среды. Эти последствия мы видим в виде гидратированных остатков железа, то есть ржавчины.

Бытовые

Защита металлов от коррозии в домашних условиях – это, в первую очередь, химия для производства лакокрасочных материалов. Защитные свойства составов достигаются путем комбинирования различных компонентов: силиконовых смол, полимерных материалов, ингибиторов, металлической пудры и стружки.

Защита металла в земле от коррозии — Справочник металлиста

Предохраняя поверхность от ржавчины, необходимо перед покраской, особенно старых конструкций, использовать специальные грунтовки или преобразователь ржавчины.

Какие виды преобразователей бывают:

  • Грунтующие средства — обеспечивают адгезию, схватываемость с металлом, выравнивают поверхность перед окрашиванием. Большая часть из них содержит ингибиторы, которые значительно замедляют процесс коррозии. Предварительное нанесение грунтующего слоя позволяет значительно сэкономить краску.
  • Химические соединения — превращают окись железа в другие соединения. Они не подвержены ржавлению. Их называют стабилизаторами.
  • Составы, которые преобразуют ржавчину в соли.
  • Смолы и масла, связывающие и уплотняющие ржавчину, таким образом нейтрализуя ее.

В состав этих средств входят компоненты, которые максимально замедляют процесс образование ржавчины. Преобразователи включены в линейку товаров производителей, выпускающих краски по металлу. По своей консистенции они бывают разные.

Лучше выбирать грунтовку и краску одной фирмы, чтобы они подходили по химическому составу. Предварительно необходимо определиться, какие способы вы выберете для нанесения состава.

Заключение

У каждого инструмента и конструкции, которая выполнена из стали, имеется ограниченный срок службы. При этом не всегда изделие может демонстрировать его в том виде, который заложен изначально производителем. Этому могут помешать различные негативные факторы, в том числе и коррозия. В целях защиты от неё приходится прибегать к различным методам и средствам.

Учитывая всю важность процедуры по защите от коррозии, необходимо правильно подобрать метод, а для этого важно учитывать не только условия эксплуатации изделий, но и их изначальные свойства. Подобный подход позволит обеспечить надежную защиту от ржавчины, в результате изделие сможет гораздо дольше использоваться по своему прямому назначению.

Похожие записи: Методика, преимущества и этапы процесса азотирования стали Изделия для дома из металла своими руками на продажу Сталь, металл, сплав — виды термической обработки

Рекомендации мастеров

Дабы покрасить заграждение один раз и долгие годы не возвращаться к данному вопросу, рекомендуется руководствоваться обозначенными советами:

  • Не рекомендуется загрунтовывать металлические поверхности валиком, ввиду его способности вбивать в состав грунтовки излишний воздух и влагу — в результате забор быстро поржавеет.
  • Оптимальный температурный режим для выполнения работ — +5+40 о С, уровень влажности – от 80 до 85%;
  • Нельзя добавлять в краску слишком много растворителя – красящий слой будет покрывать забор тонким прозрачным пластом.
  • Валик и кисточка не смогут обеспечить одинаково блестящий и гладкий слой наравне с краскопультом.
Рекомендации мастеров

Прежде чем выбирать, какой краской покрасить забор, стоит запомнить самое главное: процесс покрытия металлического ограждения защитным и одновременно декоративным слоем требует изучения типов материалов и технологий их нанесения. Краска для забора способна предупредить коррозию металла либо улучшить физические параметры конструкции в случае, когда есть смысл пройтись по ржавчине, образовавшейся ранее.

Советы специалистов (2 видео)