Способы избежать гальванической коррозии по принципу совместимости металлов

В результате тесного контакта двух разнородных металлов может происходить образование коррозии. Иллюстративным примером является гальваническая пара алюминиевого листа и медной заклепки. Их соединение – благоприятная среда для появления коррозии.

В результате соединения данных металлов происходит взаимодействие двух разных электродных потенциалов – катода (медь) и анода (алюминий). Это ведет к незамедлительной химической реакции, которая становится причиной оперативного разрушения алюминия.

Любая пара разнородных металлов, взаимодействуя друг с другом, будет подвергаться коррозии. Привести к активации электронных потенциалов может даже небольшое количество влаги, находящейся в воздухе. Однако некоторые пары больше уязвимы к подобным реакциям, а некоторые – меньше.

Точно известно, что лучшей парой для алюминия может стать цинк, хром или оцинкованная сталь. Обратным примером служит полная несовместимость латуни с цинком или алюминием. Для более детального понимания данных особенностей металлов следует обратиться к основам химии.

Расположение химических элементов говорит об их электрохимической активности. Так алюминий располагается слева от водорода. Его отрицательный потенциал составляет -1.7В. При этом положительный потенциал меди равен +0,4, так как она располагается правее. Большое числовой диапазон значений свидетельствует о том, что более активный алюминий будет подвергаться быстрому разрушению. Медь же устойчивее всех других металлов, находящихся впереди, то есть она окажется сильнее в любой подобной паре.

Чем дальше расположение элементов в ряду друг от друга, тем выше вероятность образования гальванической коррозии.

Сведения о совместимости некоторых видов металлов

• Д – полностью совместимые пары, вероятность возникновения коррозии минимальна.

• О – имеются ограничения по совместимости металлов, вероятен средний риск образования коррозии.

• Н – несовместимые контакты, высокий риск гальванической коррозии.

Данные сведения могут служить информативным источником для самостоятельного определения совместимости разнородных металлов, которая регламентируется ГОСТом.

Пример недопустимых гальванических пар

Процесс гальванической реакции может наблюдаться при использовании оцинкованных болтов в качестве крепежного элемента в металлоконструкции из нержавеющей стали. В подобном случае разрушению подвергнутся анодные болты, движение электронов которых будет направлено к катодной нержавеющей стали. Именно поэтому в качестве метизов необходимо использовать крепежные элементы из металлов с более низким уровнем гальванической активности, чем металл основной конструкции.

Темп образования коррозии напрямую зависит от эксплуатационных условий металлов. В стандартных климатических условиях данный процесс будет медленнее, чем, например, в агрессивной среде – в кислотах или растворах щелочей. Если в воде имеются примеси, это повышает проводимость электролита, что ведет к более быстрому появлению коррозии. Чтобы снизить вероятность разрушительных процессов, необходимо учитывать окружающую среду при проектировании конструкций из металла. Присутствие в воде других веществ увеличивает проводимость электролита и скорость коррозии. Поэтому при проектировании конструкций важна оценка окружающей среды.

Как защитить конструкцию от появления коррозии

Для того чтобы снизить скорость коррозийного процесса в паре разнородных металлов, можно воспользоваться следующими способами:

1. Прокрашивать места соприкосновения металлов.

2. Наносить совместимое покрытие.

3. Избегать выноса мест соединений в открытую среду.

4. Производить электрическую изоляцию.

5. Использовать прокладки или шайбы в местах соединений.

При неправильной компоновке контактных пар происходит необратимый процесс разрушения. Зачастую он очень дорого обходится и требует замены ключевых элементов металлоконструкции. Именно поэтому рекомендуется со всей ответственность подходить к соблюдению имеющихся требований по совместимости металлов. Это позволит избежать порчи сооружения и возможного вреда человеческому здоровью.