Взаємодія металу з агресивними факторами навколишнього середовища спричинює його природне зношування, або корозію, яка може завдати значної та навіть непоправної шкоди металевим виробам.
Але існують ефективні методи запобігання корозії та іржі, які захищають металеві конструкції від негативного впливу середовища. Традиційним засобом такого захисту є нанесення лакофарбового покриття.
Метали починають піддаватись корозії, коли на них тривалий час та/або інтенсивно впливають кисень, вода і водень, а також електричний струм, бактерії та бруд. Корозія також може виникнути, коли деякі метали, наприклад, сталь, піддаються сильній напрузі, при якій матеріал розтріскується.
Корозія - це процес окислення, а іржа - це результат корозії. Основна відмінність між ними полягає у тому, що корозія виникає у результаті хімічного або електрохімічного впливу і руйнує багато видів матеріалів, тоді як іржавіння спричинюється лише деякими хімічними речовинами і зазвичай становить загрозу тільки залізовмісним сплавам.
Корозія |
Іржа |
Процес руйнування матеріалів внаслідок хімічних або електрохімічних реакцій. |
Є результатом корозії, виглядає як червоний, жовтий, бурий або чорний наліт на поверхні металів. |
Може виникати на різних поверхнях - металевих, шкіряних, дерев'яних та ін. |
Зазвичай виникає на поверхнях із заліза та його сплавів. |
Утворюється під дією кисню або деяких хімічних речовин. |
Переважно з'являється під дією кисню та вологи. |
Призводить до утворення оксидів металів чи солей. |
Утворюється лише оксид заліза. |
Виділяють такі види корозії металу:
Рівномірна (загальна, суцільна), або іржа. Вражає усю поверхню металу. Проявляється більш-менш рівномірно на відкритій поверхні без помітної локалізації.
Пітингова (точкова), або локалізована. Спочатку виникають невеликі заглиблення на поверхні матеріалу, які згодом розростаються у більші отвори.
Щілинна. Зазвичай є результатом впливу застійного мікросередовища. Виникає у зонах з обмеженим доступом кисню.
Корозійне розтріскування під напругою. Виникає, коли матеріал піддається розтягуванню чи впливу агресивного середовища під напругою, часто при високих температурах. Тріщини зазвичай формуються і поширюються у напрямку, перпендикулярному точці напруги.
Високотемпературна. Може виникати внаслідок окиснення, сульфідування або карбонізації. Сульфати можуть утворювати корозійні сполуки, що впливають навіть на вуглецеву сталь, яка зазвичай стійка до високих температур і корозії.
Воднева крихкість. Метали стають крихкими внаслідок проникнення водню у матеріал. На ступінь крихкості впливають кількість поглиненого водню та мікроструктура матеріалу.
Міжкристалітна. Проникає усередину матеріалу, тому практично непомітна на поверхні. Вона дуже сильно впливає на мікроструктуру металу, тоді як зовні він виглядає неушкодженим.
Найнебезпечнішою вважається міжкристалітна корозія, оскільки її складно помітити неозброєним оком. Вона має високу проникну здатність і може спричинювати раптові та екстремальні пошкодження металу.
Візуально види іржі розрізнють за кольором, що дає змогу визначити причину ураження металу:
Червона — гідратований оксид Fe2O3-H2O. Результат впливу кисню та вологи, часто у поєднанні із забруднювачем (сіллю). При такій іржі спостерігається рівномірна корозія, найчастіше внаслідок дії агресивного середовища.
Жовта — оксид-гідроксид заліза FeO(OH)H2O. Утворюється в результаті впливу на метал високої вологості.
Бура — оксид Fe2O3. Утворюється внаслідок високого вмісту кисню. Іноді буває локалізованою, проявляється у вигляді нерівномірних плям або лише на окремих ділянках, а не по всій поверхні.
Чорна — оксид заліза (II) Fe3O4. Візуально виглядає як тонка чорна плівка, виникає у результаті окислення в середовищі з низьким вмістом кисню. Така іржа є найбільш стабільною та не поширюється так швидко, як решта видів.
Одним із найбільш надійних і доступних методів захисту металоконструкцій від корозії є нанесення лакофарбового покриття. Воно діє як бар'єр, що запобігає окисленню, зношуванню матеріалу та захищає від дії води.
Кожна рідка, мастична або порошкоподібна фарба після нанесення на поверхню перетворюється на тверду захисну плівку, що додатково виконує декоративну функцію. Вона діє як покриття для захисту металевої поверхні від електрохімічного заряду, що надходить від корозійно-активних сполук.
Існує кілька ефективних способів нанесення лакофарбового покриття на метал. Найпоширенішим є фарбування матеріалу вручну за допомогою пензлів, валиків або аерозолів. Однак ручне нанесення звичайної олійної фарби не створює достатньо міцного захисного покриття. Тому сьогодні все частіше використовується порошкове фарбування металу, яке є набагато надійнішим.
Для ручного фарбування металу найкраще використовувати фарбу на олійній основі. Вона стійка до дії води та утворення плям, а також довговічна.
Фарби для металів на олійній основі поставляються у великих банках для використання пензлями та валиками або в аерозольних балончиках для нанесення розпиленням. Фарба в банках є найбюджетнішим варіантом для фарбування великих металевих об'єктів, таких як огорожі та ворота. Аерозолі зручніші для фарбування виробів складної конфігурації, наприклад, вигнутих ніжок кованих меблів чи дрібних металевих елементів. Аерозольна фарба покриває поверхні більш рівномірно, не залишаючи патьоків.
Для поверхонь, які часто зазнають впливу вологи, слід вибирати стійку до іржі фарбу. Вона допоможе зберегти цілісність металу.
Правильна підготовка металу є основною умовою для забезпечення якості та довговічності лакофарбового покриття. Для цього спочатку необхідно видалити з поверхні пил, жир, старе покриття, іржу.
Щоб відновити металеву поверхню до початкового стану, можна використовувати щітку. Для очищення металу від жиру застосовують уайт-спірит чи інший розчинник. Щоб забезпечити хорошу адгезію, виконують шліфування, крацювання поверхні або здійснюють піскоструминну обробку.
Після підготовки поверхні лакофарбові покриття наносять у 3 етапи: спочатку ґрунтовка, далі основне покриття, а потім закріплюючий шар. Ґрунтовка діє як інгібітор, проміжний шар збільшує загальну товщину фарби, а фінішний - забезпечує стійкість покриття.
Порошкове фарбування - це процес сухої обробки металу фарбою на промисловому обладнанні, який забезпечує високоякісне, міцне та функціональне покриття. Його можна використовувати на різних поверхнях, включаючи метал, бетон, сталь та пластик. Воно підходить як для внутрішніх, так і зовнішніх робіт.
Метал, який покривається порошком, має пройти кілька етапів обробки:
Порошкове покриття металу найміцніше та найдовговічніше. Ця технологія підходить для фарбування кованих виробів, алюмінієвих профілів, оцинкованих поверхонь. Сьогодні порошкове фарбування металів широко використовується в усьому світі, оскільки дає змогу отримати довговічне, привабливе, корозійностійке покриття.
Термін служби кожної металоконструкції обмежений. Згодом її зовнішній вигляд може змінитися внаслідок впливу негативних чинників, зокрема корозії. Для запобігання деструктивному процесу необхідно використовувати доступні засоби захисту металу від руйнування та виникнення іржі. Для цього добре підійде ручне та порошкове нанесення на металеві поверхні лакофарбового покриття. Вибір того чи іншого методу залежить від характеристик виробу, умов його експлуатації, потреб, побажань і фінансових можливостей власника.