Разрушение металлов под воздействием внешних факторов – серьезная проблема в различных отраслях, особенно в судостроении. Основными видами такого разрушения являются коррозия и эрозия. Несмотря на внешнюю схожесть повреждений, их природа принципиально различается.
Коррозия металлов
Коррозия – это разрушение металлов в результате химического или электрохимического взаимодействия с окружающей средой.
Химическая коррозия
Происходит без участия электрического тока, обычно в среде сухих газов или в жидкостях, не проводящих ток. Пример, повреждение корпуса судов при контакте с нефтепродуктами, углем и солями. Особенно подвержены танки для хранения бензина и керосина из-за наличия сернистых соединений и кислотных остатков.
Электрохимическая коррозия
Возникает при соприкосновении металла с электролитами – жидкостями, проводящими ток, например, морской водой. На поверхности сплава образуются микрогальванические пары, в которых участки металла переходят в раствор, вызывая разрушение. В судостроении электрохимическая коррозия наносит наибольший ущерб.
Повысить стойкость металлов можно введением легирующих элементов в сплавы.
Методы защиты от коррозии
Для минимизации разрушения сплава в агрессивной среде применяют комплекс эффективных защитных мер:
- выбор коррозионно-стойких металлов и легированных сталей;
- нанесение защитных покрытий (гальванизация, металлизация, плакирование);
- применение лакокрасочных материалов;
- электрохимическая защита (катодная, протекторная);
- изоляция стальных конструкций от контакта с цветными металлами.
Наиболее эффективным способом считается установка протекторов из сплавов магния, алюминия или цинка, которые, обладая меньшим электрическим потенциалом, принимают на себя разрушительное воздействие.
Эрозия металлов
Эрозия – это разрушение сплавов в результате механического воздействия движущихся частиц жидкостей, твердых тел или пузырьков газа.
Эрозионные повреждения часто встречаются в районе гребных винтов, где на металл воздействуют потоки воды, содержащие абразивные частицы.
Основные способы повышения эрозионной стойкости
Для защиты металлических конструкций от разрушения, вызванного эрозией, применяются специальные технологические решения, направленные на увеличение прочности и износостойкости материала:
- легирование металлов для увеличения их твердости и прочности;
- поверхностное упрочение и закалка;
- применение специальных технологий обработки поверхности.
Комплексное использование этих методов позволяет значительно продлить срок службы металлических изделий, работающих в условиях интенсивного механического воздействия.
Коррозия и эрозия сплавов имеют разные механизмы возникновения: первая связана с химическими и электрохимическими процессами, вторая – с механическим воздействием. Понимание различий между этими процессами позволяет эффективно защищать металлические конструкции и продлевать их срок службы.