Ржавеет ли медь: Коррозия меди
Содержание
Что вызывает ржавчину металла
Главная » Разное » Что вызывает ржавчину металла
Ржавчина на металле: вред, виды коррозии
Мы — продавцы металлопроката — как никто сталкивается с этим наваждением — ржавиной. И мы точно знаем вред от коррозии. В этой статье мы скажем несколько слов об этой проблеме, ее проявлениях, ее масштабах.
Ущерб, ущерб…
Все видели эти оранжево-бурые или желтоватые пятна ржавчины на металлических деталях. Экономический ущерб от коррозии металлов огромен. В США и Германии подсчитанный ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют примерно 3 % ВВП. При этом потери металла, в том числе из-за выхода из строя конструкций, изделий, оборудования, составляют до 20 % от общего объема производства стали в год. По России точные данные о потерях от коррозии не подсчитаны.
Доподлинно известно, что именно проржавевшие металлоконструкции стали причиной обрушения нескольких мостов в Соединенных Штатах, в том числе с многочисленными человеческими жертвами.
Крайне неприятен и экологический вред: утечка газа, нефти при разрушении трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды.
Виды коррозии и ее причины
Перед тем как говорить о ржавчине на железе, кратко рассмотрим другие ее типы.
Коррозии подвержены не только металлы, но и неметаллические изделия. В этом случае коррозию еще называют «старением». Старению подвержены пластмассы, резины и другие вещества. Для бетона и железобетона существует термин «усталость». Происходит их разрушение или ухудшение эксплуатационных характеристик из-за химического и физического воздействия окружающей среды. Корродируют и металлические сплавы — медь, алюминий, цинк: в процессе их коррозии на поверхности изделий образуется оксидная пленка, плотно прилегающая к поверхности, что значительно замедляет дальнейшее разрушение металла (а патина на меди еще и придает ей особый шарм). Драгоценные металлы являются таковыми не только из-за своей красоты, ценимой ювелирами, но и за счет стойкости к коррозии.
Золото и серебро до сих пор используется для покрытия особо чувствительных электронных контактов а платина применяется в космической отрасли.
Корродировать металл может в некоторых участках поверхности (местная коррозия), охватить всю поверхность (равномерная коррозия), или же разрушать металл по границам зерен (межкристаллитная коррозия). Коррозия заметно ускоряется с повышением температуры.
Типы ржавчины
В большей степени коррозии подвержено железо. С точки зрения химии ржавчина — это окислительный процесс (как и горение). Элементы возникающие при окислении в кислородной среде называются Оксиды. Можно выделить 4 основных типа.
1. Желтая ржавчина — химическая формула FeO(OH)h4O (оксид железа двухвалетный). Возникает во влажной, недонасыщенной кислородом среде. Часто встречается под водой. В природе существует в виде минерала вюстита, при этом являясь монооксидом (те содержит 1 атом кислорода).
2. Коричневая ржавчина — Fe2O3 (двойной оксид железа): растет без воды и встречается редко.
3. Черная ржавчина — Fe3O4 (оксид железа четырех валентый). Образуется при малом содержании кислорода и без воды поэтому стабильна и распространяется очень медленно. Этот оксид является ферромагнетиком (при определенных условиях обладает намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля), поэтому потенциально применим для создания сверх-проводников.
4. Красная ржавчина — химическая формула Fe2O3•h4O (оксид железа трехвалентный). Возникает под воздействием кислорода и воды, самый частый тип, процесс протекает равномерно и затрагивает всю поверхность. В отличии от всех вышеперечисленных не столь опасных для железа видов окисления этот в своей толще образует гидроксид железа, который, начиная отслаиваться, открывает для разрушения все новые слои металла. Реакция может продолжатся до полного разрушения конструкции. Применяется при выплавке чугуна и как краситель в пищевой промышленности. Встречается в природе в естественном виде под названием гематид.
Несколько видов ржавления могут протекать одновременно, не особо мешая друг другу.
Химическая и электрохимическая коррозия
Железо ржавеет, если в нем есть добавки и примеси (например, углерод) и при этом контактирует с водой и кислородом. Если же в воде растворена соль (хлорида натрия и калия), реакция становится электрохимической и процесс ржавления ускоряется. Массовое применение этих солей как в бытовой химии так и для борьбы с льдом и снегом делают электрохимическую коррозию очень распространенным и опасным явлением: потери в США от использования солей в зимний период составляют 2,5 млрд. долларов. При одновременном воздействии воды и кислорода образуется гидроксид железа, который, в отличие от оксида, отслаивается от металла и никак его не защищает. Реакция продолжается либо до полного разрушения железа, либо пока в системе не закончится вода или кислород.
Электрохимическую коррозию могут вызывать блуждающие токи, возникающие при утечке из электрической цепи части тока в водные растворы или в почву и оттуда — в конструкции из металла. В тех местах, где блуждающие токи выходят из металлоконструкций обратно в воду или в почву, происходит разрушение металлов.
Особенно часто блуждающие токи возникают в местах движения наземного электротранспорта (например, трамваев и ж/д локомотивов на электрической тяге). Всего за год блуждающие токи силой в 1А способны растворить железа — 9,1 кг, цинка — 10,7 кг, свинца — 33,4 кг.
Во второй части статьи мы расскажем, как вы можете защитить свои металлоконструкции от этой напасти или победить ее, если она уже атакует.
Какие металлы ржавеют? | Ржавчина ли железа и меди?
Что такое Rust?
Ржавчина, обычно называемая окислением, возникает, когда железо или металлические сплавы, содержащие железо, такие как сталь, подвергаются воздействию кислорода и воды в течение длительного периода времени.
Ржавчина образуется, когда железо подвергается процессу окисления, но не при любом окислении образуется ржавчина. Как указывалось ранее, ржаветь может только железо или сплавы, содержащие железо, но другие металлы могут подвергаться коррозии аналогичным образом.
Что такое коррозия?
Коррозия возникает, когда элемент, который легко теряет свои электроны (например, некоторые металлы), соединяется с элементом, который поглощает дополнительные электроны (кислород), а затем вступает в контакт с раствором электролита (водой).
Работа воды в процессе коррозии заключается в ускорении потока электронов от металла к кислороду.
Этот процесс называется окислительно-восстановительной реакцией и на самом деле представляет собой два химических процесса, которые происходят одновременно: восстановление и окисление.
Что такое сокращение?
Восстановление — это название химической реакции, которая происходит, когда молекула приобретает электрон. Это роль кислорода в коррозии металлов.
Что такое окисление?
Окисление — это противоположность восстановления. Это название химической реакции, которая происходит, когда молекула теряет электрон.Это роль металла в коррозии металла. Ржавчина и патина (странный зеленый цвет) меди — видимые результаты того, что металлы теряют свои электроны в воздухе.
Ржавчина ли у меди, железа и алюминия?
Технически ржавчиной может быть только железо и сплавы, содержащие железо. Другие металлы, включая драгоценные металлы, такие как золото и серебро, могут подвергаться аналогичной коррозии.
Что отличает определенные металлы, так это продолжительность времени, которое требуется, чтобы они начали ржаветь или разъедать.
Вот несколько наиболее распространенных металлов и то, как они противостоят ржавчине и коррозии.
Ржавеет ли медь?
Медь не ржавеет, но подвержена коррозии. Медь имеет коричневый цвет и при коррозии приобретает ярко-зеленый оттенок. Хотя некоторые считают, что реакция меди — это потускнение, а не окисление, металл все же подвергается аналогичному процессу «ржавления».
В естественной среде медь крайне не склонна к коррозии. Тип коррозии, которая в конечном итоге приводит к поломке медных питьевых труб, называется эрозионной коррозией и возникает только из-за воздействия текущей турбулентной воды в течение длительного периода времени.
Обычно видимая на старых монетах, знаменитая красивая зеленая «патина» может полностью сформироваться за 20 лет.
Это один из немногих металлов, который встречается в природе как металл, пригодный для непосредственного использования, в отличие от металла, добываемого из руды (хотя он может быть получен и другими способами).
Это, а также тот факт, что медь очень мягкая и с ней легко работать, сделали ее одним из первых металлов, с которыми работали люди в истории человечества.
На самом деле, медь имела такое большое значение, что у нас действительно есть период в истории, называемый медным веком.
Медь обладает высокой проводимостью к теплу и электричеству, поэтому ее часто используют в электропроводке.
Это также очень низкая в ряду реактивности, инструмент в химии, который представляет собой последовательность металлов, упорядоченную от самой высокой до самой низкой реакционной способности к кислотам, воде, извлечению металлов из их руд и другим реакциям. Из-за его низкой реакционной способности специальный сплав меди (90% меди и 10% никеля) используется для деталей лодок, которые будут подвергаться воздействию морской воды, или в качестве труб для транспортировки питьевой воды.Если вы осмотритесь в своем доме или здании, то заметите, что многие из ваших приборов используют медные трубы для подачи или отвода воды.
По данным Министерства жилищного строительства и городского развития США, средний срок службы медной водопроводной трубы составляет 50-70 лет.
Ржавеет ли железо?
Да. Помните, что технически ржаветь может только железо и сплавы, содержащие железо.
По сравнению с коррозией других металлов, железо ржавеет относительно быстро, особенно если оно подвергается воздействию воды и кислорода.Фактически, когда железо подвергается воздействию воды и кислорода, оно может начать ржаветь в течение нескольких часов.
Железо также быстро ржавеет при воздействии высоких температур. Экстремальные температуры могут изменить химический состав металла, что делает его чрезвычайно склонным к рекомбинации с кислородом в окружающей среде.
Ржавеет ли алюминий?
Алюминий — один из наиболее часто используемых металлов на планете, и, возможно, он наиболее известен тем, что не ржавеет. Алюминий не ржавеет, ржавчиной называется только специфическое окисление железа, а при создании алюминия железо не используется.
Однако, как и все металлы, алюминий подвержен коррозии.
Алюминий производится в 3 этапа:
Этап 1. Горнодобывающая промышленность
Этап 2. Обработка
Этап 3. Электролитическое восстановление (при котором образуется сам алюминий)
Алюминий получают из минерала боксита. Бокситы чаще всего встречаются в субтропических местах, таких как Африка, Вест-Индия, Южная Америка и Австралия, хотя есть небольшие месторождения и в других местах, например в Европе.Австралия — крупнейший производитель бокситов, на долю которого приходится около 23% мировой добычи.
Этот боксит затем перерабатывается в оксид алюминия, который состоит только из атомов алюминия и кислорода, связанных вместе.
Затем через оксид алюминия проходит электрический ток, который отделяет различные компоненты друг от друга. Пузырьки кислорода образуются на одном конце, а капли чистого расплавленного алюминия собираются на другом конце.
Около 4-5 тонн боксита перерабатывается в 2 тонны оксида алюминия, в результате чего получается 1 тонна чистого алюминия.
Алюминий корродирует намного медленнее, чем другие металлы, такие как железо. Согласно Стэнфорду, причина того, что алюминий не так легко корродирует, как другие металлы, заключается в особой реакции, которую он имеет с водой.
Обычно, когда вода вступает в контакт с металлом, она побуждает металл еще быстрее отдавать свои электроны окружающему его кислороду.
Алюминий имеет особую реакцию на воду. Когда вода соприкасается с алюминием, атомы алюминия и кислорода (содержащиеся в металле, а не кислород в окружающем его воздухе) перемещаются дальше друг от друга.
Они окажутся почти на 50% дальше друг от друга, чем были в начале. Эта реакция удаления изменяет молекулярную структуру алюминия как раз настолько, что он становится химически инертным, а это означает, что он не так легко подвергается коррозии.
Как предотвратить коррозию металлов
Ржавчина — это естественная химическая реакция. Несмотря на то, что некоторые металлы ржавеют быстрее других, это не должно мешать вам использовать эти металлы для определенных целей.
Есть много способов предотвратить ржавление металлов, например, краски и покрытия для металлов, защитные барьеры, барьерные пленки, а также многочисленные антикоррозионные растворы и лужение. В каждом методе используются разные соединения и материалы для создания защитного барьера между металлом и элементами, вызывающими ржавчину и коррозию.
Узнайте, какие металлы НЕ ржавеют.
Для получения дополнительной информации о том, как предотвратить ржавчину, посетите наши блоги: Как защитить сталь и железо от ржавчины и Антикоррозийные решения для ваших изделий из нержавеющей стали
Посетите Tampa Steel и поставку качественной стали и металла
Если вы не уверены, какой металл подходит для вашего следующего проекта, обратитесь к профессионалам Tampa Steel & Supply.Наши обученные сотрудники помогут вам выбрать лучший металл для вашего следующего проекта. Более того, Tampa Steel & Supply может помочь вам предотвратить образование ржавчины на ваших металлах на долгие годы! Свяжитесь с нами сегодня для всех ваших потребностей в стали.
Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801
.
Что вызывает окисление или ржавление металлов?
Все металлы, за исключением драгоценных металлов, окисляются под воздействием кислорода и электролита (т. Е. Атмосферной влаги). Это химическая реакция поверхности металла с кислородом, присутствующим в воздухе, которая вызывает коррозию (или окисление) металла с образованием соответствующего оксида металла на поверхности. В некоторых металлах, таких как сталь, образующиеся продукты коррозии очень заметны и рыхнуты. Все видели красный цвет оксида железа (ржавчины) на неправильно защищенных стальных изделиях.Образовавшаяся красная ржавчина обычно чешуйчатая и рыхлая и легко отпадает, подвергая все больше и больше основного материала воздействию окружающей среды. Однако окисляются и такие металлы, как нержавеющая сталь (сталь с добавлением никеля и хрома). Разница в том, что образующиеся оксиды никеля и хрома представляют собой более однородный и прочный оксидный слой, который защищает нижележащий материал, «запечатывая» поверхность от дальнейшего окисления после образования.
Рисунок F.1: Дуплексная никелевая система
В дополнение к поверхностному окислению, которое происходит на отдельных металлах, любые два разнородных металла, контактирующие друг с другом с электролитом (например, атмосферной влагой или водой), образуют коррозионную ячейку.Это сама основа батарей, используемых в повседневных товарах. Один из двух соприкасающихся металлов будет корродировать в большей степени, чем другой, и образовывать соответствующий оксид этого металла. Какой металл корродирует, основано на том, что химики называют электродвижущим рядом металлов. Выбор того, какой гальванический слой использовать, является важным, поскольку гальваника по самой своей сути представляет собой процесс соприкосновения двух разнородных металлов друг с другом. Гальванический слой (или слои) может быть либо анодным (покрытие корродирует в большей степени, чем подложка), либо катодным покрытием (субстрат корродирует в большей степени, чем гальванический слой).Независимо от того, является ли покрытие анодным или катодным, сильно зависит то, как система отделки будет работать после эксплуатации, и каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.
На рисунке F.1 показано поперечное сечение двухслойного (дуплексного) никелированного изделия в качестве примера катодного покрытия. Коррозия возникает между двумя разнородными слоями никеля (блестящий никель и полужидкий никель), что заставляет коррозию распространяться в боковом направлении. Использование двух слоев разнородного никеля помогает предотвратить гальваническое воздействие между основной сталью и слоем покрытия.
.
10 металлов, которые не ржавеют | Нержавеющие металлы
«Элемент железо — это самый распространенный переходный металл на Земле, который человечество использовало более 5000 лет. Несмотря на свою прочность, железо подвержено коррозии в присутствии воды и кислорода. Этот процесс ржавления обходится дорого в повседневной жизни — около 1% стоимости мировой экономики », — сообщает Seattle PI, ежедневная газета метро в Сиэтле.
Чтобы понять, какие металлы не ржавеют, нам необходимо выяснить, что означают термины «ржавчина» и «коррозия».
Что вызывает ржавчину металла?
Ржавчина — это форма оксида железа. Это происходит, когда железо соединяется с кислородом воздуха, вызывая его коррозию. Ржавчина — это оранжево-коричневый цвет металла на поверхности. Ржавчина может поражать железо и его сплавы, включая сталь. Когда у вас есть железо, вода и кислород, вы получаете ржавчину. Основным катализатором появления ржавчины является вода. Хотя железные и стальные конструкции кажутся прочными, молекулы воды способны проникать через микроскопические щели в металле.Это запускает процесс коррозии. Если присутствует соль, например, в морской воде, коррозия будет более быстрой. Воздействие диоксида серы и диоксида углерода также ускорит коррозионный процесс.
Ржавчина вызывает расширение металла, что может оказывать большое давление на конструкцию в целом. При этом металл ослабнет, станет хрупким и шелушащимся. Ржавчина проницаема для воздуха и воды, поэтому металл под слоем ржавчины будет продолжать разъедать.
Что такое коррозия? Разница между ржавчиной и коррозией
Некоторые считают, что коррозия и ржавчина — одно и то же.
Коррозия — это широкий термин, обозначающий разрушение любого металла. Как правило, коррозия — это повреждение металла в результате окисления или другого химического воздействия. Ржавчина — это термин, используемый для описания фактической коррозии железа и сплавов железа.
10 металлов, которые не ржавеют
Вот информация о том, какие металлы не ржавеют:
1. Алюминий
Алюминий — один из наиболее часто используемых металлов на планете и, пожалуй, самый известный из-за отсутствия ржавчины. Алюминий не ржавеет, ржавчиной называется только специфическое окисление железа, а при создании алюминия железо не используется.Однако, как и все металлы, алюминий подвержен коррозии.
Leland Stanford Junior University объясняет алюминий следующим образом: «Быстрый ответ состоит в том, что большинство самолетов сделано из алюминия — химического элемента, который, кажется, сопротивляется коррозии даже при контакте с воздухом и водой. Но дело в том, что чистый алюминий настолько легко реагирует с водой, что, согласно законам химии, алюминиевая оболочка самолета должна раствориться под дождем.
К счастью для авиационной отрасли, когда металлический алюминий помещается в атмосферу, на поверхности металла образуется тонкий слой, известный как оксид алюминия, который действует как защитный, устойчивый к ржавчине экран ».
2. Латунь
Латунь не ржавеет по той же причине, что и алюминий. В нем незначительное количество железа. Следовательно, не может образовываться оксид железа или ржавчина. Однако медь может образовывать на своей поверхности сине-зеленый налет под воздействием кислорода с течением времени.
3. Бронза
Бронза не ржавеет по той же причине, что и алюминий. В нем незначительное количество железа. Следовательно, не может образовываться оксид железа или ржавчина.
4. Медь
Медь не ржавеет; однако это может вызвать коррозию.Медь имеет коричневый цвет и при коррозии приобретает ярко-зеленый оттенок. Хотя некоторые считают, что реакция меди — это потускнение, а не окисление, металл все же подвергается аналогичному процессу ржавления.
5. Corten или погодостойкая сталь
Используйте атмосферостойкую сталь , также известную как сталь «COR-TEN», которая содержит до 21% легирующих элементов, таких как хром, медь, никель и фосфор. Сплавы образуют защитную ржавчину, которая со временем снижает скорость коррозии.Сталь COR-TEN обычно дешевле нержавеющей стали.
6. Сталь оцинкованная
Цинкование — это метод защиты от ржавчины. Это достигается путем горячего цинкования или гальваники. Изделие из железа или стали покрыто тонким слоем цинка. Это предотвращает попадание кислорода и воды в металл под ним, но цинк также действует как жертвенный металл. Цинк более активен, чем железо, поэтому он окисляется, а не железный предмет. Слой оксида цинка предотвращает образование оксида железа, тем самым исключая возможность образования ржавчины.
7. Золото
Золото — чистый металл, который не ржавеет, потому что не содержит железа. «Золото — самый неактивный из всех металлов, и его можно использовать во всех природных и промышленных средах.
Золото никогда не вступает в реакцию с кислородом (одним из самых активных элементов), а значит, не ржавеет и не тускнеет. «Потускнение золота очень тонкое и проявляется в потемнении отражающих поверхностей», — констатируют доктора Коррозии.
8. Платина
Платина — это чистый металл, который не ржавеет, поскольку не содержит железа.Платина не ржавеет, не корродирует, не тускнеет и не меняет цвет. Он плотный, податливый (легко движется) и в то же время очень прочный.
9. Серебро
Серебро — это чистый металл, который не ржавеет, потому что не содержит железа. Доктора Коррозии объясняют, что «серебро — это блестящий серый белый металл, довольно мягкий и податливый. Он довольно устойчив к коррозии и плохо окисляется, хотя легко образует на поверхности сульфид серебра. Из всех металлов это лучший проводник электричества.Из-за этих качеств (и его относительной редкости) его часто классифицируют вместе с золотом и платиной как драгоценный металл ».
10. Нержавеющая сталь
Сплавы, устойчивые к коррозии.
Нержавеющая сталь — это сплав, а содержит минимум 11% хрома. Это позволяет образовывать защитную пленку из оксида хрома, которая защищает от ржавчины. В случае повреждения защитная пленка восстановится. Коррозионную стойкость можно еще больше повысить за счет добавления никеля.
Узнайте, какие металлы ДЕЙСТВУЮТ РЖАВНИТЕ.
Посетите Tampa Steel & Supply для качественной стали и алюминия
Вам нужны запасы стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply. У нас есть обширный перечень стальной продукции для любого проекта, который вам нужен. Мы гордимся тем, что обслуживаем наших клиентов почти четыре десятилетия, и готовы помочь вам с вашими потребностями в стали. Есть вопросы? Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или загляните в наш красивый выставочный зал Тампа.
Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801
.
Что такое ржавчина? (с иллюстрациями)
Ржавчина — это еще одно название оксида железа, которое возникает, когда железо или сплав, содержащий железо, например сталь, подвергаются воздействию кислорода и влаги в течение длительного периода времени.
Со временем кислород соединяется с металлом на атомном уровне, образуя новое соединение, называемое оксидом, и ослабляя связи самого металла. Хотя некоторые люди обычно называют ржавчину «окислением», этот термин является гораздо более общим; хотя ржавчина образуется, когда железо подвергается окислению, не все окисления образуют ржавчину.Только железо или сплавы, содержащие железо, могут ржаветь, но другие металлы могут подвергаться коррозии аналогичным образом.
Шестерни из оксидированного металла.
Основным катализатором процесса ржавления является вода. Железные или стальные конструкции могут казаться твердыми, но молекулы воды могут проникать в микроскопические ямки и трещины в любом обнаженном металле.Атомы водорода, присутствующие в молекулах воды, могут объединяться с другими элементами, образуя кислоты, что в конечном итоге приведет к открытию большего количества металла.
Паста из пищевой соды и воды может удалить ржавчину с металла.
Если присутствует натрий, как в случае с соленой водой, коррозия может произойти быстрее. Между тем атомы кислорода соединяются с атомами металла, образуя деструктивное оксидное соединение. Когда атомы соединяются, они ослабляют металл, делая структуру хрупкой и рассыпчатой.
Ржавчина, также известная как оксид железа, возникает, когда железо или железный сплав подвергается воздействию кислорода и влаги.
Некоторые куски железа или стали достаточно толстые, чтобы сохранять свою целостность, даже если на поверхности образуется оксид железа. Чем тоньше металл, тем выше вероятность появления ржавчины. Если поместить подушку из стальной ваты в воду и подвергнуть ее воздействию воздуха, ржавчина начнется почти сразу, потому что стальные нити очень тонкие. В конце концов, отдельные железные связи будут разрушены, и вся прокладка распадется.
Осушитель может использоваться, чтобы уменьшить вероятность образования ржавчины.
Образование ржавчины невозможно остановить легко, но металлы можно обрабатывать, чтобы противостоять самым разрушительным воздействиям. Некоторые из них защищены водостойкими красками, защитными покрытиями или другими химическими барьерами, такими как масло.Кроме того, можно уменьшить вероятность образования ржавчины, используя осушитель или осушитель для удаления влаги из воздуха, но обычно это эффективно только на относительно небольших площадях.
Сталь часто оцинковывают, чтобы предотвратить образование оксида железа; этот процесс обычно включает нанесение на поверхность очень тонкого слоя цинка.Другой процесс, называемый гальваникой, можно использовать для добавления слоя цинка, олова или хрома к металлу. Катодная защита включает использование электрического заряда для подавления или предотвращения химической реакции, вызывающей образование ржавчины.
Молекулы воды могут проникать в крошечные отверстия в открытом металле..
Как называется ржавчина на металле
Главная » Разное » Как называется ржавчина на металле
Ржавчина на металле: вред, виды коррозии
Мы — продавцы металлопроката — как никто сталкивается с этим наваждением — ржавиной.
И мы точно знаем вред от коррозии. В этой статье мы скажем несколько слов об этой проблеме, ее проявлениях, ее масштабах.
Ущерб, ущерб…
Все видели эти оранжево-бурые или желтоватые пятна ржавчины на металлических деталях. Экономический ущерб от коррозии металлов огромен. В США и Германии подсчитанный ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют примерно 3 % ВВП. При этом потери металла, в том числе из-за выхода из строя конструкций, изделий, оборудования, составляют до 20 % от общего объема производства стали в год. По России точные данные о потерях от коррозии не подсчитаны.
Доподлинно известно, что именно проржавевшие металлоконструкции стали причиной обрушения нескольких мостов в Соединенных Штатах, в том числе с многочисленными человеческими жертвами. Крайне неприятен и экологический вред: утечка газа, нефти при разрушении трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды.
Виды коррозии и ее причины
Перед тем как говорить о ржавчине на железе, кратко рассмотрим другие ее типы.
Коррозии подвержены не только металлы, но и неметаллические изделия. В этом случае коррозию еще называют «старением». Старению подвержены пластмассы, резины и другие вещества. Для бетона и железобетона существует термин «усталость». Происходит их разрушение или ухудшение эксплуатационных характеристик из-за химического и физического воздействия окружающей среды. Корродируют и металлические сплавы — медь, алюминий, цинк: в процессе их коррозии на поверхности изделий образуется оксидная пленка, плотно прилегающая к поверхности, что значительно замедляет дальнейшее разрушение металла (а патина на меди еще и придает ей особый шарм). Драгоценные металлы являются таковыми не только из-за своей красоты, ценимой ювелирами, но и за счет стойкости к коррозии. Золото и серебро до сих пор используется для покрытия особо чувствительных электронных контактов а платина применяется в космической отрасли.
Корродировать металл может в некоторых участках поверхности (местная коррозия), охватить всю поверхность (равномерная коррозия), или же разрушать металл по границам зерен (межкристаллитная коррозия). Коррозия заметно ускоряется с повышением температуры.
Типы ржавчины
В большей степени коррозии подвержено железо. С точки зрения химии ржавчина — это окислительный процесс (как и горение). Элементы возникающие при окислении в кислородной среде называются Оксиды. Можно выделить 4 основных типа.
1. Желтая ржавчина — химическая формула FeO(OH)h4O (оксид железа двухвалетный). Возникает во влажной, недонасыщенной кислородом среде. Часто встречается под водой. В природе существует в виде минерала вюстита, при этом являясь монооксидом (те содержит 1 атом кислорода).
2. Коричневая ржавчина — Fe2O3 (двойной оксид железа): растет без воды и встречается редко.
3. Черная ржавчина — Fe3O4 (оксид железа четырех валентый). Образуется при малом содержании кислорода и без воды поэтому стабильна и распространяется очень медленно. Этот оксид является ферромагнетиком (при определенных условиях обладает намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля), поэтому потенциально применим для создания сверх-проводников.
4. Красная ржавчина — химическая формула Fe2O3•h4O (оксид железа трехвалентный). Возникает под воздействием кислорода и воды, самый частый тип, процесс протекает равномерно и затрагивает всю поверхность. В отличии от всех вышеперечисленных не столь опасных для железа видов окисления этот в своей толще образует гидроксид железа, который, начиная отслаиваться, открывает для разрушения все новые слои металла. Реакция может продолжатся до полного разрушения конструкции. Применяется при выплавке чугуна и как краситель в пищевой промышленности. Встречается в природе в естественном виде под названием гематид.
Несколько видов ржавления могут протекать одновременно, не особо мешая друг другу.
Химическая и электрохимическая коррозия
Железо ржавеет, если в нем есть добавки и примеси (например, углерод) и при этом контактирует с водой и кислородом. Если же в воде растворена соль (хлорида натрия и калия), реакция становится электрохимической и процесс ржавления ускоряется.
Массовое применение этих солей как в бытовой химии так и для борьбы с льдом и снегом делают электрохимическую коррозию очень распространенным и опасным явлением: потери в США от использования солей в зимний период составляют 2,5 млрд. долларов. При одновременном воздействии воды и кислорода образуется гидроксид железа, который, в отличие от оксида, отслаивается от металла и никак его не защищает. Реакция продолжается либо до полного разрушения железа, либо пока в системе не закончится вода или кислород.
Электрохимическую коррозию могут вызывать блуждающие токи, возникающие при утечке из электрической цепи части тока в водные растворы или в почву и оттуда — в конструкции из металла. В тех местах, где блуждающие токи выходят из металлоконструкций обратно в воду или в почву, происходит разрушение металлов. Особенно часто блуждающие токи возникают в местах движения наземного электротранспорта (например, трамваев и ж/д локомотивов на электрической тяге). Всего за год блуждающие токи силой в 1А способны растворить железа — 9,1 кг, цинка — 10,7 кг, свинца — 33,4 кг.
Во второй части статьи мы расскажем, как вы можете защитить свои металлоконструкции от этой напасти или победить ее, если она уже атакует.
Какие металлы ржавеют? | Ржавчина ли железа и меди?
Что такое Rust?
Ржавчина, обычно называемая окислением, возникает, когда железо или металлические сплавы, содержащие железо, такие как сталь, подвергаются воздействию кислорода и воды в течение длительного периода времени.
Ржавчина образуется, когда железо подвергается процессу окисления, но не при любом окислении образуется ржавчина. Как указывалось ранее, ржаветь может только железо или сплавы, содержащие железо, но другие металлы могут подвергаться коррозии аналогичным образом.
Что такое коррозия?
Коррозия возникает, когда элемент, который легко теряет свои электроны (например, некоторые металлы), соединяется с элементом, который поглощает дополнительные электроны (кислород), а затем вступает в контакт с раствором электролита (водой).Работа воды в процессе коррозии заключается в ускорении потока электронов от металла к кислороду.
Этот процесс называется окислительно-восстановительной реакцией и на самом деле представляет собой два химических процесса, которые происходят одновременно: восстановление и окисление.
Что такое сокращение?
Восстановление — это название химической реакции, которая происходит, когда молекула приобретает электрон. Это роль кислорода в коррозии металлов.
Что такое окисление?
Окисление — это противоположность восстановления. Это название химической реакции, которая происходит, когда молекула теряет электрон.Это роль металла в коррозии металла. Ржавчина и патина (странный зеленый цвет) меди — видимые результаты того, что металлы теряют свои электроны в воздухе.
Ржавчина ли у меди, железа и алюминия?
Технически ржавчиной может быть только железо и сплавы, содержащие железо. Другие металлы, включая драгоценные металлы, такие как золото и серебро, могут подвергаться аналогичной коррозии.
Что отличает определенные металлы, так это продолжительность времени, которое требуется, чтобы они начали ржаветь или разъедать.
Вот некоторые из наиболее распространенных металлов и то, как они противостоят ржавчине и коррозии.
Ржавеет ли медь?
Медь не ржавеет, но корродирует. Медь имеет коричневый цвет и при коррозии приобретает ярко-зеленый оттенок. Хотя некоторые считают, что реакция меди — это потускнение, а не окисление, металл все же подвергается аналогичному процессу «ржавления».
В естественной среде медь крайне не склонна к коррозии. Тип коррозии, которая в конечном итоге приводит к поломке медных питьевых труб, называется эрозионной коррозией и возникает только из-за воздействия проточной турбулентной воды в течение длительного периода времени.
Обычно видимая на старых монетах, знаменитая красивая зеленая «патина» может полностью сформироваться за 20 лет.
Это один из немногих металлов, который встречается в природе как металл, пригодный для непосредственного использования в природе, а не добывается из руды (хотя он может быть получен и другими способами).
Это, а также тот факт, что медь очень мягкая и с ней легко работать, сделали ее одним из первых металлов, с которыми работали люди в истории человечества.
На самом деле, медь имела такое большое значение, что у нас действительно есть период в истории, называемый медным веком.
Медь обладает высокой проводимостью к теплу и электричеству, поэтому ее часто используют в электропроводке.
Это также очень низкая в ряду реактивности, инструмент в химии, который представляет собой последовательность металлов, упорядоченную от самой высокой до самой низкой реакционной способности к кислотам, воде, извлечению металлов из их руд и другим реакциям. Из-за своей низкой реакционной способности специальный сплав меди (90% меди и 10% никеля) используется для деталей лодок, которые будут подвергаться воздействию морской воды, или в качестве труб для транспортировки питьевой воды.Если вы осмотритесь в своем доме или здании, то заметите, что многие из ваших приборов используют медные трубы для подачи или отвода воды.
По данным Министерства жилищного строительства и городского развития США, средний срок службы медной водопроводной трубы составляет 50-70 лет.
Ржавеет ли железо?
Да. Помните, что технически ржаветь может только железо и сплавы, содержащие железо.
По сравнению с коррозией других металлов, железо ржавеет относительно быстро, особенно если оно подвергается воздействию воды и кислорода.Фактически, когда железо подвергается воздействию воды и кислорода, оно может начать ржаветь в течение нескольких часов.
Железо также быстро ржавеет при воздействии высоких температур. Экстремальные температуры могут изменить химический состав металла, что делает его чрезвычайно склонным к рекомбинации с кислородом окружающей среды.
Ржавеет ли алюминий?
Алюминий — один из наиболее часто используемых металлов на планете, и, возможно, он наиболее известен тем, что не ржавеет. Алюминий не ржавеет, ржавчиной называется только специфическое окисление железа, а при создании алюминия железо не используется.
Однако, как и все металлы, алюминий подвержен коррозии.
Алюминий производится в 3 этапа:
Этап 1. Горнодобывающая промышленность
Этап 2. Обработка
Этап 3. Электролитическое восстановление (при котором образуется сам алюминий)
Алюминий получают из минерала боксита. Бокситы чаще всего встречаются в субтропических местах, таких как Африка, Вест-Индия, Южная Америка и Австралия, хотя есть небольшие месторождения и в других местах, например в Европе.Австралия — крупнейший производитель бокситов, на долю которого приходится около 23% мировой добычи.
Этот боксит затем перерабатывается в оксид алюминия, который состоит только из атомов алюминия и кислорода, связанных вместе.
Затем через оксид алюминия проходит электрический ток, который отделяет различные компоненты друг от друга. Пузырьки кислорода образуются на одном конце, а капли чистого расплавленного алюминия собираются на другом конце.
Около 4-5 тонн боксита перерабатывается в 2 тонны оксида алюминия, в результате чего получается 1 тонна чистого алюминия.
Алюминий корродирует намного медленнее, чем другие металлы, такие как железо. Согласно Стэнфорду, причина того, что алюминий не так легко корродирует, как другие металлы, заключается в особой реакции, которую он имеет с водой.
Обычно, когда вода вступает в контакт с металлом, она побуждает металл еще быстрее отдавать свои электроны окружающему его кислороду.
Алюминий имеет особую реакцию на воду. Когда вода соприкасается с алюминием, атомы алюминия и кислорода (содержащиеся в металле, а не кислород в окружающем его воздухе) перемещаются дальше друг от друга.
Они окажутся почти на 50% дальше друг от друга, чем были в начале. Эта реакция удаления изменяет молекулярную структуру алюминия как раз настолько, что он становится химически инертным, что означает, что он не так легко подвергается коррозии.
Как предотвратить коррозию металлов
Ржавчина — это естественная химическая реакция. Несмотря на то, что некоторые металлы ржавеют быстрее других, это не должно мешать вам использовать эти металлы для определенных целей.
Есть много способов предотвратить ржавление металлов, например, краски и покрытия для металлов, защитные барьеры, барьерные пленки, а также многочисленные антикоррозионные растворы и лужение. В каждом методе используются разные соединения и материалы для создания защитного барьера между металлом и элементами, вызывающими ржавчину и коррозию.
Узнайте, какие металлы НЕ ржавеют.
Для получения дополнительной информации о том, как предотвратить ржавчину, посетите наши блоги: Как защитить сталь и железо от ржавчины и Антикоррозийные решения для ваших изделий из нержавеющей стали
Посетите Tampa Steel и поставку качественной стали и металла
Если вы не уверены, какой металл подходит для вашего следующего проекта, обратитесь к профессионалам Tampa Steel & Supply.Наши обученные сотрудники помогут вам выбрать лучший металл для вашего следующего проекта. Более того, Tampa Steel & Supply может помочь вам предотвратить образование ржавчины на ваших металлах на долгие годы! Свяжитесь с нами сегодня для всех ваших потребностей в стали.
Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801
.
Что такое ржавчина? (с иллюстрациями)
Ржавчина — это еще одно название оксида железа, которое возникает, когда железо или сплав, содержащий железо, например сталь, подвергаются воздействию кислорода и влаги в течение длительного периода времени. Со временем кислород соединяется с металлом на атомном уровне, образуя новое соединение, называемое оксидом, и ослабляет связи самого металла. Хотя некоторые люди обычно называют ржавчину «окислением», этот термин является гораздо более общим; Хотя ржавчина образуется, когда железо подвергается окислению, не все окисления образуют ржавчину.Только железо или сплавы, содержащие железо, могут ржаветь, но другие металлы могут подвергаться коррозии аналогичным образом.
Шестерни из оксидированного металла.
Основным катализатором процесса ржавления является вода.
Железные или стальные конструкции могут казаться твердыми, но молекулы воды могут проникать в микроскопические ямки и трещины в любом обнаженном металле.Атомы водорода, присутствующие в молекулах воды, могут объединяться с другими элементами, образуя кислоты, что в конечном итоге приведет к открытию большего количества металла.
Паста из пищевой соды и воды может удалить ржавчину с металла.
Если присутствует натрий, как в случае с соленой водой, коррозия может произойти быстрее. Между тем атомы кислорода соединяются с атомами металла, образуя деструктивное оксидное соединение. Когда атомы соединяются, они ослабляют металл, делая структуру хрупкой и рассыпчатой.
Ржавчина, также известная как оксид железа, возникает, когда железо или железный сплав подвергаются воздействию кислорода и влаги.
Некоторые куски железа или стали достаточно толстые, чтобы сохранять свою целостность, даже если на поверхности образуется оксид железа.
Чем тоньше металл, тем выше вероятность появления ржавчины. Если поместить подушку из стальной ваты в воду и подвергнуть ее воздействию воздуха, ржавчина начнется почти сразу, потому что стальные нити очень тонкие. В конце концов, отдельные железные связи будут разрушены, и вся прокладка распадется.
Осушитель может использоваться, чтобы уменьшить вероятность образования ржавчины.
Образование ржавчины невозможно остановить легко, но металлы можно обрабатывать, чтобы противостоять наиболее разрушительным воздействиям. Некоторые из них защищены водостойкими красками, защитными покрытиями или другими химическими барьерами, такими как масло.Кроме того, можно уменьшить вероятность образования ржавчины, используя осушитель или осушитель для удаления влаги из воздуха, но обычно это эффективно только на относительно небольших площадях.
Сталь часто оцинковывают, чтобы предотвратить образование оксида железа; этот процесс обычно включает нанесение на поверхность очень тонкого слоя цинка.
Другой процесс, называемый гальваникой, можно использовать для добавления слоя цинка, олова или хрома к металлу. Катодная защита включает использование электрического заряда для подавления или предотвращения химической реакции, вызывающей образование ржавчины.
Молекулы воды могут проникать в крошечные отверстия в открытом металле..
10 металлов, которые не ржавеют | Нержавеющие металлы
«Элемент железо — это самый распространенный переходный металл на Земле, который человечество использовало более 5000 лет. Несмотря на свою прочность, железо подвержено коррозии в присутствии воды и кислорода. Этот процесс ржавления обходится дорого в повседневной жизни — около 1% стоимости мировой экономики », — сообщает Seattle PI, ежедневная городская газета Сиэтла.
Чтобы понять, какие металлы не ржавеют, нам необходимо выяснить, что означают термины «ржавчина» и «коррозия».
Что вызывает ржавчину металла?
Ржавчина — это форма оксида железа.
Это происходит, когда железо соединяется с кислородом воздуха, вызывая его коррозию. Ржавчина — это оранжево-коричневый цвет металла на поверхности. Ржавчина может поражать железо и его сплавы, включая сталь. Когда у вас есть железо, вода и кислород, вы получаете ржавчину. Основным катализатором появления ржавчины является вода. Хотя железные и стальные конструкции кажутся прочными, молекулы воды способны проникать через микроскопические щели в металле.Это запускает процесс коррозии. Если присутствует соль, например, в морской воде, коррозия будет более быстрой. Воздействие диоксида серы и диоксида углерода также ускорит коррозионный процесс.
Ржавчина вызывает расширение металла, что может оказывать большое давление на конструкцию в целом. При этом металл ослабнет, станет хрупким и шелушащимся. Ржавчина проницаема для воздуха и воды, поэтому металл под слоем ржавчины будет продолжать разъедать.
Что такое коррозия? Разница между ржавчиной и коррозией
Некоторые считают, что коррозия и ржавчина — одно и то же.
Коррозия — это широкий термин, обозначающий разрушение любого металла. Как правило, коррозия — это повреждение металла в результате окисления или другого химического воздействия. Ржавчина — это термин, используемый для описания фактической коррозии железа и сплавов железа.
10 металлов, которые не ржавеют
Вот информация о том, какие металлы не ржавеют:
1. Алюминий
Алюминий — один из наиболее часто используемых металлов на планете и, пожалуй, самый известный из-за отсутствия ржавчины. Алюминий не ржавеет, ржавчиной называется только специфическое окисление железа, а при создании алюминия железо не используется.Однако, как и все металлы, алюминий подвержен коррозии.
Leland Stanford Junior University объясняет алюминий следующим образом: «Быстрый ответ заключается в том, что большинство самолетов сделано из алюминия — химического элемента, который, кажется, сопротивляется коррозии даже при контакте с воздухом и водой. Но дело в том, что чистый алюминий настолько легко вступает в реакцию с водой, что, согласно химическим законам, алюминиевая оболочка самолета должна раствориться под дождем.
К счастью для авиационной отрасли, когда металлический алюминий помещается в атмосферу, на поверхности металла образуется тонкий слой, известный как оксид алюминия, который действует как защитный, устойчивый к ржавчине экран ».
2. Латунь
Латунь не ржавеет по той же причине, что и алюминий. В нем незначительное количество железа. Следовательно, не может образовываться оксид железа или ржавчина. Однако медь может образовывать сине-зеленый налет на своей поверхности при длительном воздействии кислорода.
3. Бронза
Бронза не ржавеет по той же причине, что и алюминий. В нем незначительное количество железа. Следовательно, не может образовываться оксид железа или ржавчина.
4. Медь
Медь не ржавеет; однако это может вызвать коррозию.Медь имеет коричневый цвет и при коррозии приобретает ярко-зеленый оттенок. Хотя некоторые считают, что реакция меди — это потускнение, а не окисление, металл все же подвергается аналогичному процессу ржавления.
5.
Corten или погодостойкая сталь
Используйте атмосферостойкую сталь , также известную как сталь «COR-TEN», которая содержит до 21% легирующих элементов, таких как хром, медь, никель и фосфор. Сплавы образуют защитную ржавчину, которая со временем снижает скорость коррозии.Сталь COR-TEN обычно дешевле нержавеющей стали.
6. Сталь оцинкованная
Цинкование — это метод защиты от ржавчины. Это достигается путем горячего цинкования или гальваники. Изделие из железа или стали покрыто тонким слоем цинка. Это предотвращает попадание кислорода и воды в металл под ним, но цинк также действует как жертвенный металл. Цинк более активен, чем железо, поэтому он окисляется, а не железный предмет. Слой оксида цинка предотвращает образование оксида железа, тем самым исключая возможность образования ржавчины.
7. Золото
Золото — это чистый металл, который не ржавеет, потому что не содержит железа. «Золото — самый неактивный из всех металлов, и его можно использовать во всех природных и промышленных средах.
Золото никогда не вступает в реакцию с кислородом (одним из самых активных элементов), а значит, не ржавеет и не тускнеет. «Потускнение золота очень тонкое и проявляется в потемнении отражающих поверхностей», — констатируют доктора Коррозии.
8. Платина
Платина — это чистый металл, который не ржавеет, поскольку не содержит железа.Платина не ржавеет, не корродирует, не тускнеет и не меняет цвет. Он плотный, податливый (легко движется) и в то же время очень прочный.
9. Серебро
Серебро — это чистый металл, который не ржавеет, потому что не содержит железа. Доктора Коррозии объясняют, что «серебро — это блестящий серый белый металл, довольно мягкий и податливый. Он довольно устойчив к коррозии и плохо окисляется, хотя легко образует на поверхности сульфид серебра. Из всех металлов он лучший проводник электричества.Из-за этих качеств (и его относительной редкости) его часто классифицируют вместе с золотом и платиной как драгоценный металл ».
10. Нержавеющая сталь
Сплавы, устойчивые к коррозии.
Нержавеющая сталь — это сплав, а содержит минимум 11% хрома. Это позволяет образовывать защитную пленку из оксида хрома, которая защищает от ржавчины. В случае повреждения защитная пленка восстановится. Коррозионную стойкость можно дополнительно повысить за счет добавления никеля.
Узнайте, какие металлы ДЕЙСТВУЮТ РЖАВНИТЕ
Посетите Tampa Steel & Supply для качественной стали и алюминия
Вам нужны запасы стали? Не ищите ничего, кроме профессионалов Tampa Steel and Supply. У нас есть обширный перечень стальной продукции для любого проекта, который вам нужен. Мы гордимся тем, что обслуживаем наших клиентов почти четыре десятилетия, и готовы помочь вам с вашими потребностями в стали. Есть вопросы? Позвоните нам сегодня, чтобы узнать больше, или загляните в наш красивый выставочный зал Тампа.
Сделайте запрос онлайн
или позвоните в Tampa Steel & Supply по телефону (813) 241-2801
.
Почему некоторые вещи ржавеют?
Вы когда-нибудь видели очень старую машину? Как насчет старого металлического ключа или набора инструментов? Может быть, вы видели валяющийся старый велосипед.
Если какие-то из этих вещей были заброшены и оставлены без присмотра в течение нескольких лет, вероятно, они в плохом состоянии. На самом деле они, вероятно, приобрели красновато-коричневый цвет. Они могут даже отслаиваться во многих местах.
Что это за красновато-коричневый материал? Это пятна, на которых металл подвергся коррозии, и их называют ржавчиной.Когда металлические предметы ржавеют, они подвергаются опасности. Если в ближайшее время о них не позаботиться должным образом, они никому не пригодятся.
Но что такое ржавчина? Ржавчина — очень распространенное соединение. Его научное название — оксид железа (Fe2O3). Ржавчина образуется при реакции железа и кислорода в присутствии воды или влаги в воздухе.
Но знаете ли вы, что ржавчина не всегда бывает красновато-коричневого цвета? Вы бы поверили, что иногда он зеленый? Это так! Когда железо вступает в реакцию с хлоридом в подводной среде, появляется зеленая ржавчина.Иногда это можно увидеть на стали, используемой в подводных столбах.
Ржавчина возникает, когда железо или его сплавы, например сталь, подвергаются коррозии. В присутствии кислорода и воды поверхность куска железа сначала подвергнется коррозии. Со временем любой кусок железа полностью превратится в ржавчину и распадется.
Процесс ржавления — это реакция горения, похожая на огонь. При контакте с кислородом железо вступает в реакцию с кислородом с образованием ржавчины. Однако, в отличие от огня, реакция намного медленнее и не вызывает пламени.
Есть определенные факторы, которые могут ускорить процесс ржавления. Например, вода ускоряет реакцию. Другие вещества, такие как соль, также могут увеличить скорость процесса ржавления.
Для предотвращения ржавчины железо можно покрыть покрытием. Это предотвращает его реакцию с кислородом и водой. Один из таких процессов называется гальванизацией. Обычно это включает покрытие железного предмета слоем цинка. Цинк препятствует реакции железа с кислородом и водой с образованием ржавчины.
Другой метод предотвращения ржавчины намного проще и распространен.
Что это такое? Покрасить! Вот так. Простой слой краски может предотвратить реакцию железа с кислородом и водой в окружающей среде.
У вас дома есть ржавые предметы? Как вы можете защитить их от коррозии? Действуй быстро! Они могут не подлежать ремонту, прежде чем вы об этом узнаете.
Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1, NGSS.PS1.B,
.
Металлы, которые не ржавеют — и те, которые ржавеют
Металлы, которые не ржавеют — и те, которые ржавеют
Вы, вероятно, знаете, что ржавчина — это чешуйчатая красноватая коррозия на металлических поверхностях.
Термин «ржавчина» на самом деле относится к окислению железа — проще говоря, это комбинация железа и кислорода. Любой металл, содержащий железо, может ржаветь, в то время как другие металлы реагируют на кислород по-другому.
Ржавчина может разрушить металлические предметы и сделать их бесполезными, требуя дорогостоящей и трудоемкой замены. Самый простой способ избежать ржавчины — выбрать правильный металл.
Только железо может ржаветь. Это означает, что другие металлы, не содержащие железа, не подвержены коррозии. Это делает их идеальными для размещения на открытом воздухе, так как они прослужат намного дольше в естественных условиях. Узнайте, какие металлы не ржавеют, а какие ржавеют.
Какие металлы не ржавеют?
Ржавчина — это химическая реакция, поэтому для образования ржавчины должны быть задействованы правильные элементы. Ржавчина может возникнуть только при наличии молекул железа, кислорода и воды. Любая другая реакция по определению не является ржавчиной.
Металлы с низким содержанием железа или без него, также известные как цветные металлы, не будут ржаветь, хотя они могут реагировать на кислород другими способами. Обычные металлы, которые не ржавеют, включают:
- Алюминий
- Нержавеющая сталь
- Бронза
- Медь
ПОЧЕМУ АЛЮМИНИЙ НЕ РЖАВЕТ?
Алюминий устойчив к коррозии. Причина этого проста — алюминий не содержит железа. Алюминий — самостоятельный элемент в периодической таблице, а это значит, что он не содержит ничего, кроме самого себя. Во время производства производитель может добавлять небольшое количество магния, кремния, меди или других элементов, чтобы сделать конечный продукт более прочным. Свойства алюминия делают его практичным выбором для наружных электрических шкафов или других металлических предметов на открытом воздухе.
ПОЧЕМУ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ НЕ РЖАВЕТ?
Обычная сталь представляет собой комбинацию железа и углерода, а также небольшого количества других элементов.
Нержавеющая сталь немного отличается. Хотя сталь содержит железо, нержавеющая сталь также содержит элемент хром, обладающий высокой коррозионной стойкостью.
Хром защищает сталь от ржавчины, поскольку хром соединяется с кислородом раньше, чем железо. Поскольку железо никогда не соединяется с кислородом, ржавчина никогда не образуется. Кроме того, нержавеющая сталь популярна, потому что она противостоит росту бактерий и остается стабильной при экстремальных температурах.
ПОЧЕМУ БРОНЗА НЕ РЖАВЕТ?
Бронза не ржавеет благодаря минимальному содержанию железа. Имейте в виду, однако, что бронза может реагировать на кислород другими способами. Бронза не встречается в природе, как чистый алюминий или железо. Вместо этого бронза представляет собой смесь меди и олова. Эта композитная структура делает его более устойчивым к коррозии, но не полностью невосприимчивым. Он прочнее, чем сама по себе медь, но со временем может испортиться.
ПОЧЕМУ МЕДЬ НЕ РЖАВЕТ?
Медь никогда не ржавеет по той же причине, что и бронза — в ней слишком мало железа.
Хотя медь не ржавеет, со временем на ее поверхности может образовываться зеленая пленка или патина. Однако эта патина не будет отслаиваться, как ржавчина. Вместо этого он создает ровное толстое покрытие поверх самой меди. Многие люди на самом деле предпочитают внешний вид окисленной меди ее первоначальному состоянию.
Только подумайте о Статуе Свободы. Ее медная кожа изначально выглядела коричневой, но со временем она стала зеленой из-за окисления меди. Эта зеленая пленка такая же толстая, как и исходный слой меди, и фактически помогает Lady Liberty противостоять атмосферным воздействиям. Вы также можете увидеть тот же эффект на старых пенни, которые могут начать выглядеть зелеными.
Металлы, которые ржавеют
Любой металл, содержащий значительное количество железа, также известный как «черные металлы», может ржаветь. К ржавеющим металлам относятся:
- Сталь
- Чугун
- Кованое железо
ПОЧЕМУ СТАЛЬ РЖАВЕТ?
Поскольку сталь представляет собой смесь железа и углерода, она обязательно заржавеет.
Что отличает сталь от нержавеющей стали, так это элемент хром — хром образует защитный экран от ржавчины, что делает нержавеющую сталь более устойчивой к коррозии. Чем больше содержание хрома, тем лучше. Обычная сталь не имеет такой защиты от коррозии.
ПОЧЕМУ ЧУГУН ИЛИ КОВАНОЕ ЧУГУН РЖАВЕТ?
Любая форма железа может ржаветь под воздействием кислорода и молекул воды. Чугун представляет собой комбинацию железа, углерода и кремния. Хотя он известен своей устойчивостью к износу, он может ржаветь. С другой стороны, кованое железо содержит лишь следовые количества углерода. Это почти чистое железо, поэтому может образоваться ржавчина.
Железные предметы можно защитить от ржавчины, регулярно нанося краску и удаляя пятна ржавчины проволочной щеткой. Вы также должны держать железные предметы как можно более сухими — протирайте чугунные кастрюли и сковородки полотенцем после мытья, а не дайте им высохнуть на воздухе. Кроме того, мойте их сразу, а не оставляйте их замачиваться.
Железо требует гораздо большего внимания и обслуживания, чем другие металлы, когда речь идет о предотвращении коррозии.
Практическое применение
Возможно, вы помните, как взрослый напоминал вам о том, что перед ливнем следует принести велосипед в гараж, иначе он промокнет и может заржаветь. Однако некоторые металлические предметы, такие как наружные электрические шкафы, должны постоянно оставаться снаружи. Металлические предметы, размещенные на открытом воздухе, должны выдерживать естественные условия, включая дождь и влажность.
Если бы эти предметы были подвержены ржавчине, их пришлось бы заменять слишком часто. Это было бы дорого и отнимало много времени, но также представляло бы угрозу безопасности. Электрический корпус, разрушающийся из-за ржавчины, может быть очень опасным.
Для таких применений популярны алюминий и нержавеющая сталь. Алюминий не ржавеет, поэтому его можно безопасно использовать на открытом воздухе. Он также имеет другие ценные характеристики, такие как:
- Он достаточно прочен, чтобы выдерживать сильные удары.
- Может рассеивать тепло для безопасного контроля температуры.
- Легкий по сравнению с другими металлами.
Как и алюминий, нержавеющая сталь часто используется для наружных металлических предметов. Нержавеющая сталь обладает впечатляющей температурной стабильностью. Он и пожаробезопасен, и устойчив к низким температурам. Если металлический предмет должен выдерживать экстремальные климатические условия — например, пустыню, где температура может резко повышаться и понижаться за короткие промежутки времени, — нержавеющая сталь является одним из самых безопасных вариантов.
Узнайте больше о металлических корпусах для наружного применения
Корпуса APX предлагают корпуса, сертифицированные Национальной ассоциацией производителей электрооборудования (NEMA). Они созданы, чтобы противостоять любым условиям — дождю, снегу, льду, огню, грязи, пыли, бактериям и экстремальным температурам. Вы можете настроить корпус в соответствии с вашими потребностями.
APX Enclosures предлагает электрические шкафы для самых разных отраслей, от гражданского строительства до телекоммуникаций.
Узнайте, какие металлы лучше всего подходят для наружного применения. Если вам нужен прочный, устойчивый к коррозии и стабильный электрический корпус, свяжитесь с APX Enclosures уже сегодня.
Медь ржавеет? — Боб Вила
Istockphoto.com
В: У меня есть пара садовых украшений в виде цапель, сделанных из меди, на которых видны зеленовато-голубые пятна. Я думал, что они будут в порядке на открытом воздухе в течение всего года. Ржавеет ли медь, и если да, то как предотвратить это?
A: На самом деле это увлекательный вопрос, и ответ на него сложнее, чем вы думаете.
Таким образом, основной вопрос заключается в том, ржавеет ли медь, и ответ несколько сбивает с толку: да и нет. Это действительно зависит от того, что вы понимаете под «ржавчиной», и мы рассмотрим это более подробно ниже.
Второй вопрос: можно ли это предотвратить. Ответ на этот вопрос, безусловно, да, но как только у вас будет возможность прочитать эту короткую статью, вы, возможно, не захотите это предотвратить.
istockphoto.com
СВЯЗАННЫЕ: 6 вещей, которые нужно знать, прежде чем закрашивать ржавчину
Медь — это цветной металл.
Металлы в целом делятся на два типа. Черные металлы – это те, которые содержат железо. Например, все виды стали. Они известны как сплавы, потому что они представляют собой комбинации одного или нескольких различных элементов. В случае со сталью такими элементами являются железо и углерод, хотя для изменения характеристик сплава могут быть добавлены и другие элементы.
Цветные металлы не содержат железа, включая алюминий, медь и свинец. Они также известны как неблагородные металлы, потому что они представляют собой единый элемент (все они фигурируют в периодической таблице). Они также могут использоваться в сплавах для различных целей.
Основная проблема с черными металлами заключается в том, что влага в воздухе вызывает с ними химическую реакцию, которая выглядит как разъедание поверхности металла. Этот процесс называется окислением или, чаще, ржавлением. Ржавчина, как вещество, называется оксидом железа, и, как многие из нас знают, реакция может нанести серьезный ущерб за относительно короткий промежуток времени.
Реклама
СВЯЗАННЫЕ: Как покрыть металл ржавчиной, чтобы он выглядел идеально состаренным
Медь не ржавеет, но подвергается коррозии.
Цветные металлы, такие как медь, не образуют оксид железа, поэтому технически они не «ржавеют». Однако они реагируют с окружающей средой и, в конечном итоге, окисляются или подвергаются коррозии.
Когда медь вступает в реакцию с воздухом, образуется карбонат меди, который имеет зеленовато-синий цвет, который появляется у меди по мере ее старения. Он также известен как медь-медь, и его также можно найти на латуни (которая представляет собой сплав меди и цинка) и бронзе (которая представляет собой медь и олово).
Медь легко чистить несколькими способами. Защитить медь можно нанесением прозрачного лака. Однако есть причины, по которым вы не захотите покрывать декоративные изделия из меди.
istockphoto.com
Как патина защищает медь.
Окрашивание меди и образование карбонатного слоя называется патиной. После образования он фактически замедляет химическую реакцию. Таким образом, хотя коррозия все еще имеет место, она наносит гораздо меньший ущерб, чем коррозия стали. Один экспертный источник говорит, что процесс может занять 90 лет и более, чтобы причинить такой же вред.
Благодаря своей долговечности медь давно стала популярным кровельным материалом, а красивые зеленые купола можно найти по всему миру. Некоторым сотни лет, и они не были защищены от окружающей среды. Тем не менее, можно ожидать, что они просуществуют до 1000 лет.
Так ржавеет ли медь? Строго говоря, нет. Однако он окисляется, что в основном представляет собой такой же процесс.
