Топ-5 стратегий повышения коррозионной стойкости металлических компонентов

В определенных условиях даже самые прочные металлические детали страдают от коррозии — реакции металла со средой. Коррозия превращает поверхность в оксид, гидроксид или сульфид металла.

Любой металл может подвергаться коррозии, хотя реакции происходят при разных обстоятельствах. Важно: коррозию часто можно предотвратить или минимизировать определенными шагами. Они затрагивают грамотный дизайн, выбор материала и нанесение покрытий.

Руководство по 5 лучшим способам снижения коррозии металлических деталей, изготовленных ЧПУ-обработкой и др.

Что такое коррозия?

Естественный процесс, при котором среда превращает рафинированный металл в оксид, гидроксид или сульфид.

В инженерии электрохимическое окисление металла (реакция с окислителем: кислород, сульфаты) — самая распространенная и опасная форма. Ржавление железа относится к этой категории.

Некоторые металлы корродируют при контакте лишь с влагой воздуха, другие — только с агрессивными веществами.

Корродированный металл узнаваем по оранжевой окраске и порошкообразной текстуре.

Предотвращение коррозии

Меры можно принять до, во время и после производства.

Следование этим шагам не гарантирует бесконечный срок службы, но снижает риск коррозии, сохраняя функциональность и внешний вид.

1. Выберите коррозионно-стойкий металл

Нет неразрушимых металлов, но если детали контактируют с влагой или корродирующими средами, логично выбрать стойкий металл.

Нержавеющая сталь: содержит железо, окисляющееся в ржавчину. Но стали с высоким хромом (316) менее подвержены ржавлению — хром образует защитный слой оксида хрома на поверхности.

Алюминий: не содержит железа, не ржавеет. Защитный слой оксида алюминия образуется при контакте с влагой, предотвращая коррозию.

Медь, бронза, латунь: красные металлы содержат минимум или ноль железа, не ржавеют. Окисленная медь дает зеленую патину — неэстетично, но защищает от дальнейшей коррозии.

2. Проектируйте детали, минимизирующие воздействие среды

Не только материал, но и форма, текстура влияют на коррозионную стойкость. Инженеры должны учитывать, какие дизайнерские фичи поощряют или препятствуют коррозии при CAD-проектировании.

Избегайте фич, удерживающих влагу или воздух. Детали не должны иметь глубоких ущелий, где скапливается влага; поток воздуха должен поощряться. Если ущелья, тунели или уязвимые зоны неизбежны — сделайте их доступными для чистки и обслуживания.

3. Нанесите антикоррозионное покрытие

Покрытие поверхности металла предотвращает коррозию, так как воздух, влага, агрессивные вещества не касаются металла напрямую, пока покрытие не изношено. Покрытия можно обновлять периодически.

Краска и/или грунт — простой и дешевый способ, часто нужен и по эстетике. Порошковое покрытие создает защитный слой полимера — эпоксид, нейлон — на металле.

Для некоторых металлов предпочтительнее хромирование (доступно, хорошая стойкость) или черное хромирование (дороже, отличная стойкость).

4. Нанесите жертвовое покрытие

Другой способ — жертвовое покрытие вместо защитного.

Цель жертвового покрытия — не предотвратить коррозию полностью, а позволить покрытию корродировать вместо базового материала. Отсюда название.

Пример: цинк или магний на нержавеющей стали. Сталь, полностью покрытая цинком — оцинкованная сталь. Оцинковка — пример катодной защиты: сталь становится катодом электрохимической ячейки.

Жертвовой материал не обязательно наносить покрытием: блоки цинка и магния, прижатые к защищаемой детали, используются в морской индустрии с похожим эффектом.

5. Контролируйте среду вокруг деталей

Постпроизводственные меры сложнее внедрить, но снизить коррозию в эксплуатации возможно.

В некоторых случаях можно контролировать концентрацию кислорода, хлора в среде. Можно предотвратить контакт с избыточной влагой, меняя размещение или вводя барьеры.

3ERP имеет многолетний опыт работы с металлами, включая высокоуглеродистые, и предлагает ряд отделочных покрытий для предотвращения коррозии. Запросите бесплатный расчет.