5 способов сделать ваши металлические детали устойчивыми к коррозии

В определенных условиях даже самые прочные металлические детали могут страдать от коррозии, которая возникает, когда металлы вступают в реакцию с окружающей средой. Коррозия превращает поверхность металлической детали в оксид, гидроксид или сульфид металла.

Любой металл может в той или иной степени подвергаться коррозии, хотя некоторые из них реагируют при других обстоятельствах, чем другие. Важно, однако, что коррозию часто можно предотвратить или свести к минимуму, выполнив определенные шаги. Эти шаги включают в себя хороший дизайн продукта, выбор материала и применение обработки поверхности.

В этом руководстве рассматриваются пять лучших способов уменьшить коррозию металлических деталей, изготовленных с использованием таких технологий, как обработка на станках с ЧПУ.

Что такое коррозия?

Коррозия – это естественный процесс, при котором в условиях окружающей среды очищенный металл превращается в оксид, гидроксид или сульфид.

В инженерном мире электрохимическое окисление металла (реакция с окислителем, таким как кислород или сульфаты) является наиболее распространенной и опасной формой коррозии, и ржавление железа подпадает под эту категорию.

Некоторые металлы легко подвергаются коррозии под воздействием только влаги в воздухе, в то время как другие страдают только от воздействия других, более агрессивных веществ.

Ржавый металл часто можно узнать по оранжевому цвету и порошкообразной текстуре.

Предотвращение коррозии

Можно принять меры для предотвращения коррозии металлических деталей. Большинство этих шагов выполняются до и во время производства, но также возможно уменьшить коррозию деталей после их использования.

Выполнение этих шагов не гарантирует бесконечный срок службы ваших деталей, но в некоторой степени уменьшит потенциальную коррозию, помогая поддерживать надлежащую функциональность и внешний вид металлических деталей.

1. Выбирайте устойчивый к коррозии металл

Неразрушимых металлов не бывает, но если ваши детали будут контактировать с влагой или разъедающими веществами, имеет смысл выбрать устойчивый к коррозии металл.

Нержавеющая сталь :Нержавеющая сталь содержит железо, которое окисляется и ржавеет. Однако стали с высоким содержанием хрома (например, нержавеющая сталь 316) менее подвержены коррозии, поскольку хром образует на поверхности детали защитный слой из оксида хрома.

Алюминий :Алюминий не содержит железа и поэтому не ржавеет. Защитный слой оксида алюминия может образовываться на поверхности детали, когда она контактирует с влагой, предотвращая коррозию.

Медь, бронза и латунь :Красные металлы, такие как медь, бронза и латунь, содержат минимальное количество железа или совсем не содержат его и не ржавеют. Окисленная медь имеет патину зеленого цвета, и, хотя это может быть нежелательно с эстетической точки зрения, она защищает медную деталь от коррозии.

2. Разрабатывайте детали так, чтобы свести к минимуму ущерб окружающей среде

Материал детали влияет на ее коррозионную стойкость, а также на ее форму и текстуру. Поэтому при создании проекта САПР инженеры должны учитывать, могут ли определенные конструктивные особенности способствовать или препятствовать коррозии.

Следует избегать элементов, которые могут задерживать влагу или воздух. Детали не должны иметь глубоких щелей, в которых может скапливаться влага, и, по возможности, следует обеспечивать циркуляцию воздуха. Если деталь обязательно должна содержать щели, туннели или другие точки уязвимости, эти области должны быть, по крайней мере, легкодоступны для очистки и обслуживания.

3. Нанесите антикоррозийное покрытие

Нанесение покрытия на поверхность металла может предотвратить коррозию металла, поскольку воздух, влага и другие коррозионно-активные вещества не могут напрямую соприкасаться с металлом, пока само покрытие не сотрется. Покрытия можно наносить повторно через некоторое время, чтобы сохранить состояние детали.

Краска и/или грунтовка — простой и дешевый способ предотвратить коррозию, и в любом случае они могут быть необходимы по эстетическим соображениям. Порошковая окраска также может создавать защитный слой из пластичного материала — эпоксидной смолы, нейлона и т. д. — на поверхности металла.

Для некоторых металлов может быть предпочтительнее добавить твердое хромирование (доступное, хорошая коррозионная стойкость) или черное хромирование (более дорогое, отличная коррозионная стойкость).

4. Нанесите жертвенное покрытие

Еще один способ сделать детали устойчивыми к коррозии — нанести на металл защитное покрытие вместо защитного.

Цель расходуемого покрытия состоит не в том, чтобы полностью предотвратить коррозию, а в том, чтобы корродировать покрытие, а не основной материал детали. Поэтому покрытие называют «жертвенным» материалом.

Одним из примеров расходуемого материала является цинк или магний на деталях из нержавеющей стали. Сталь, полностью покрытая цинком, называется оцинкованной сталью, а гальванизация является примером катодной защиты:сталь становится катодом электрохимической ячейки.

Однако жертвуемый материал не обязательно наносить в качестве покрытия; цинковые и магниевые блоки, расположенные напротив защищаемой части, иногда используются в морской промышленности с аналогичным эффектом.

5. Управляйте окружающей средой вокруг деталей

Этапы после изготовления могут быть сложнее реализовать, чем этапы перед изготовлением, но все же можно уменьшить коррозию после того, как деталь уже используется.

В определенных ситуациях можно контролировать количество таких веществ, как кислород или хлор, в окружающей среде. Также можно предотвратить контакт деталей с избыточной влагой, например, отрегулировав их размещение или установив барьеры.

3ERP имеет многолетний опыт работы с металлами, в том числе с высоким содержанием железа, и мы предлагаем ряд вариантов обработки поверхности, которые могут предотвратить коррозию ваших деталей. Запросите бесплатное предложение сегодня.