Способы защиты металлов от коррозии.

1. Легирование металлов – введение металлических добавок в основной металл, с целью получения новых свойств: а) увеличение твердости – рельсы, колесо Mn, W, Zn, Cr, Mo и т.д.; б) усиление коррозионной устойчивости – различные типы нержавеющей стали; в) появление пластичности и мягкости; г) ферромагнитные свойства.
2. Введение ингибиторов коррозии – веществ, которые уменьшают агрессию среды: поглотители кислорода в растворе Na₂SO₃; катодные замедлители – образуют пленку на металле (хроматы, бихроматы K₂Cr₂O₇, нитриты и т. д.); для кислых сред применяют органические соединения (катапин).
3. Неметаллические покрытия: лаки, краски, смазки, воски, пасты, полимеры, резины, эбониты. Защита резиной и эбонитом называется гуммированием.
4. Электрохимическая защита: а) металлические покрытия; б) протекторная защита; в) катодная защита.
5. Защита от блуждающих токов: считается что 50% коррозии на ж/д транспорте происходит за счет блуждающих токов, подвергаются все части подвижного состава и то, что находится в земле. Идея защиты состоит в отведении части токов через направляющие в земле, которые подсоединены к диоду, который организует прохождение тока в одном направлении (отсос).
6. Защита от микробиологической коррозии: лаки- краски на основе полимеров, воздухообмен, температурный режим не выше 20⁰С и влажность не более 80%, консерванты с применением ингибиторов, протекторная и катодная защита.

Протекторная защита: I- стальная конструкция, Катодная защита:I- труба с покрытием,

2- протектор, 3- наполнитель, 4- электрический 2- соединительные провода, 3- источник

контакт с конструкцией, 5 – контрольно- постоянного тока, 4- анод.

измерительный вывод (I_ПЗ – ток протекторной Механизм: электролиз

защиты). Механизм: ГЭ

При протекторной(анодной) электрохимической защите к защищаемой конструкции металла присоединяют протектор - металл с более отрицательным зна­чением электродного потенциала. Активность металла, выбранного в качестве защиты, может быть оценена радиусом действия протектора, т.е. тем расстоянием, на которое распространяется действие выбранного метал­ла. Для протекторной защиты стали используется чаще всего цинк, а также алюминий, кадмий и магний. Радиус действия протекторной за­щиты составляет примерно 50 м.

При защите кабелей, трубопроводов и других конструкций, находя­щихся в грунте, протекторы из цинка устанавливаются в заполнитель состава: 25%CaSO₄·2Н₂О, 28%Na₂SО₄ · 10 Н₂О, 50%глины. Протекто­ры для установки в грунт обычно изготовляют в виде цилиндров. Для контакта с соединительным проводом, который обычно припаивается, в протекторе имеется стальной оцинкованный сердечник.

Скорость коррозии при анодной защите может быть снижена до минимальной величины, соответствующей току полной поляризации, но никогда не уменьшается до нуля, как в случае катодной защиты.

Катодная электрохимическая защита применяется для предохране­ния металлических изделий, находящихся в почве. Она осуществляется присоединением металлоконструкций к отрицательному полюсу внеш­него источника постоянного тока. При катодной защитев качестве вспомогательного электрода (анода) используют нераствори­мые материалы (графит, уголь) или растворяющийся металлический лом (рельсы, старые трубы), который периодически нужно возобнов­лять. В случае борьбы с подземной коррозией положительный полюс внешнего источника тока заземляют. Радиус действия катодной защиты составляют около 2 км.

Защита от блуждающих токов: I – выпрямительная подстанция, 2- воздушная контактная сеть, 3- рельсы, 4- почва, 5- блуждающий ток, 6- трубопровод, 7- диод, 8- металлическая перемычка.

Для защиты подземных металлических сооружений от разрушения блуждающими токами используется электродренажная защита. Она осуществляется соединением металлическим проводником анодного участка подземного сооружения (трубы) с источником блуждающих токов, например, рельсом. Ток проходит по металлическому проводни­ку, вследствие чего устраняется разность потенциалов земля-рельс, а значит, и опасность коррозии. Так как на электрифицированных желез­ных дорогах ток часто может менять свое направление, то для большей надежности защиты применяют поляризованный электрический дре­наж. Для этого в металлические соединения включают выпрямитель, например, кремниевый или германиевый диод, который гарантирует прохождение тока только в нужном направлении.