Рис. 11.1. Процесс коррозии дит эквивалентный перенос заряда через воду или электролит гидроксид-ионами (рис. 11.1). В присутствии избытка кислорода гидроксид железа (II) окисля ется до гидратированного оксида железа (III), который и является ржавчиной. Анодные и катодные области на поверхности металла образуются вследствие неоднородности структуры этой поверхности. Неоднородность может быть обусловлена целым рядом факторов, включающих наличие границы раздела с зернами примесей, наличие вмятин и микроскопических дефектов, которые вызывают локальные градиенты концентраций электролита или кислорода в растворе. Любой из этих факторов может послужить причиной образования разности потенциалов между соседними областями на поверхности металла, достаточной для возникновения гальванического процесса.

При строительстве судов необходимо окрашивать сталь, на поверхности которой имеется слой оксидов толщиной до 60 мкм, образующийся при ее производстве. Сталь подвергается горячей прокатке до требуемой толщины, причем эта операция выполняется в температурной области 800—900 °С. Окисление стали про исходит при охлаждении. Образующийся оксидный слой называют «прокатной окалиной». Окалина, если ее не удалить, может вызвать коррозию вследствие того, что образуется значительная разность потенциалов между ней и неокрашенной сталью (около 300 мВ) при погружении стали в такой электролит, как морская вода. При появлении трещины или разрыва, проходящего через слой окалины до металла, образуется гальваническая ячейка и начинается процесс коррозии. Ржавчина образуется у границы анода, который находится в контакте с соленой водой, но не непосредственно на анодном участке. Таким образом, анод медленно растворяется и происходит точечная коррозия. Катодный участок не подвергается подобному разрушению.

В настоящее время окалина удаляется путем дробеструйной обработки и очищенная сталь загрунтовывается еще до сборки изделий, что не гарантирует полного предотвращения коррозии.

Как же ослабить или устранить коррозию? Возможны два подхода: а) устранение или ингибирование электрохимических процессов и б) удаление воды или кислорода из потенциального очага коррозии.

Катодный процесс требует присутствия воды и кислорода на поверхности металла, так что два фактора, указанные выше, взаимосвязаны. На практике очень трудно предохранить поверхность металла от контакта с водой и кислородом вследствие того, что большинство связующих, входящих в состав красок, имеют весьма высокую проницаемость для этих веществ. К материалам с низкой проницаемостью для воды и кислорода относятся, например, воски, что объясняется их кристаллической природой. Низкой проницаемостью обладают также кристаллические полимеры, но их трудно ввести в состав композиций, высыхающих на воздухе. Вообще же, традиционные судовые покрытия не предотвращают процессы на катодных участках. Для того, чтобы коррозия происходила на анодных участках, ионы железа должны перейти в электролит. Последнее может быть подавлено использованием лакокрасочных систем двух типов.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒