Защита металлов от коррозии

ПЛАН УРОКА.

Тема урока:Защита металлов от коррозии.

Цели урока:

• образовательная: изучение методов защиты металлов от коррозии и их применения;

• развивающая: развития элементов творческой деятельности (интуиции, пространственного воображения, смекалки);

• воспитательная: воспитание стремления к повышению уровня знаний и применения их на практике.

Оснащение урока: учебник, ноутбук, проектор (содержит презентацию).

Тип урока: комбинированный.

ХОД УРОКА

Проверка присутствующих на уроке и их готовность к уроку…………..1мин.

Отметка отсутствующих и наличие учебных принадлежностей.

Объяснение и запись темы и целей урока…………………………………..2мин.

Актуализация опорных знаний………………………………………………5мин.

1. Что называется коррозией?

2. Какие бывают виды коррозии?

3. Какая коррозия называется химической?

4. Какая коррозия называется электрохимической?

5. Дайте определение межкристаллитной коррозии.

Мотивация учебной деятельности…………………………………………..3мин.

Проблемы коррозии постоянно обостряются из-за непрерывного роста производства металлов и ужесточения условий их эксплуатации. Среда, в которой используются металлические конструкции, становится все более агрессивной, в том числе и за счет ее загрязнения. Металлические изделия, используемые в технике, работают в условиях все более высоких температур и давлений, мощных потоков газов и жидкостей. Поэтому вопросы защиты металлических материалов от коррозии становятся все более актуальными. Полностью предотвратить коррозию металлов невозможно, поэтому единственным путем борьбы с ней является поиск способов ее замедления.

Изучение нового материала…………………………………………………26мин.

Конспектирование и объяснение нового материала.

Закрепление полученных знаний……………………………………………5мин.

1. Назовите методы защиты металлов от коррозии.

2. Виды защиты неметаллическими покрытиями?

3. Виды защиты металлическими покрытиями?

4. Виды защиты плёнками окиси?

5. Защиты получением химически стойких сплавов?

Подведение итогов урока……………………………………………………...2мин.

Оценивание наиболее активных студентов.

Домашнее задание……………………………………………………………...1мин.

Проработка изученного материала по конспекту и других, рекомендованных источников информации.

Защита металлов от коррозии.

Борьба с коррозией металлов идет не только по пути защиты самих металлов, но и по пути замены их корро­зионностойкими материалами, к которым относятся: пластмассы, кварцевое стекло, каменно-керамические и фарфоровые изделия, кислотоупорные цементы, изделия из угля и графита, резины, эбонита и другие материалы. В тех случаях, когда металл нельзя заменить неметал­лическими материалами, изготовляются металлические сплавы, которые не подвергаются коррозионным разру­шениям. Такого рода сплавы помимо коррозионной стойкости обладают и рядом других ценных качеств — большой прочностью, износоустойчивостью и др.

Методы защиты от коррозии:

1. покрытия неметаллическими веществами;

2. металлические покрытия;

3. покрытия пленками окиси;

4. получение химически стойких сплавов.

Покрытия неметаллическими веществами.

Лакокрасочныепокрытия по составу можно разде­лить на 3 вида: масляные краски, лаки и эмалевые краски. Область применения лакокрасочных покрытий весьма велика — она составляет 65—80%' всех способов защиты от коррозии.

Эмали по своим физическим свойствам и химиче­скому составу являются нерастворимыми силикатами типа стекла. Эмалирование чаще всего применяется для защиты стальных и чугунных изделий пищевой промышленности и химической аппаратуры. Недостаток эмалевых покры­тий — хрупкость слоя.

Смазки применяют главным образом для защиты от коррозии готовых изделий, инструмента и различного оборудования при хранении на складах, транспорти­ровке и в тех случаях, когда защищаемые изделия не эксплуатируются, не подвергаются механическим и тем­пературным воздействиям и должны сохраняться в те­чение длительного срока в условиях, обычно вызываю­щих атмосферную коррозию.

Гуммирование — покрытие металла резиной или эбо­нитом. Применяется для предохранения от корро­зии аппаратуры, для защиты внутренней поверхности железнодорожных цистерн при транспортировке кислот и т. п.

Металлические покрытия.

Защита металлов от кор­розии посредством покрытия слоем другого металла.

Цинкование применяется для покрытия кровельного железа, водопроводных труб и т. д. Процесс цинкова­ния выполняется в металлических ваннах с огневым электрическим подогревом. Ванны теплоизолированы кирпичной кладкой. Рабочая температура расплавлен­ного цинка должна быть равна 450—480°С. Толщина цинкового покрытия зависит от состава ванны, применяе­мого режима работы и формы изделий и колеблется от 0,06 до 0,13мм. Этот способ очень простой и произво­дительный, но неприменим, например, для закаленных изделий, нагрев которых при нанесении покрытия будет сопровождаться отпуском. Недостатком является также невозможность регулирования толщины слоя по­крытия.

Лужение представляет собой процесс нанесения на металлические изделия слоя олова. Оно производится путем погружения изделия в ванну, где температура расплавленного олова поддерживается в пределах 270— 300°С, или нанесения расплавленного олова на подогре­тую поверхность изделия. Наибольшее применение по­лучило лужение в пищевой промышленности (белая жесть для консервной тары, котлы для варки пищи и т. п.).

Свинцевание применяется для предохранения от коррозии реторт, труб и другой аппаратуры химической промышленности.

Гальванические покрытия металлами позволяет легко регулировать толщину защитного слоя, экономно расходовать цветные металлы, не требуют нагрева ванны и дают защитные покрытия хорошего качества. Наиболее широко используется цинкование, хромирование, никелирование омеднение и др.

Диффузионный способ – насыщение деталей различными веществами, вступающими с металлом в химические соединения, устойчивые против коррозии (азотирование, алитирование, хромирование, силицирование).

Металлизация (набрызгивание) является процессом нанесения на поверхности изделий расплавленного и распыленного металла. Этим методом можно производить покрытие алюминием, железом, цинком, медью и др. слоем на поверхность изделий и образуют покрытие.

Металлизацию целесообразно применять для покрытия крупных изделий, которые трудно обрабатывать другими методами.

Покрытие способом плакирования, или получение биметалла, производится прокаткой заготовки с наложенными на нее листами другого металла. Наиболее часто применяют плакирование железа медью, алюминием, никелем и латунью. Для защиты дюралюминия от

коррозии его часто плакируют чистым алюминием. Кроме того, плакирование широко применяется с защитно-декоративными целями и для экономии цветных металлов. Примером его может служить плакирование железа и меди мельхиором, а также меди и латуни — серебром и золотом. Средняя толщина защитного слоя при плакировании в целях защиты от коррозии колеблется от 0,04 до 0,1 мм.

Защита пленками окиси.

Для получения на поверхности обработанных деталей неметаллических пленок широко применяются оксидирование и фосфатирование.

Оксидирование - наиболее распространенный вид защиты от коррозии для черных металлов, алюминия, магния и их сплавов. Оно применяется для покрытия деталей точных приборов, станков, в оружейном деле и для изделий, работающих в атмосферных условиях, в тех случаях, когда другие виды покрытия неприменимы. В результате оксидирования изделия приобретают красивый внешний вид и сине-черный цвет, в связи, с чем этот процесс иногда называется воронением. Коррозионная стойкость оксидной пленки невысока, поэтому требуется дополнительное покрытие смазками или минеральными маслами, чтобы увеличить стойкость покрытия.

Фосфатирование является химическим процессом, при котором на поверхности стали образуется пленка нерастворимых в воде фосфорнокислых соединений марганца и железа. Изделия после очистки загружаются в ванну, содержащую раствор фосфористой соли. После фосфатирования на поверхности изделия образуется пленка светло-серого или темно-серого цвета. Фосфатирование с лакированием считается одним из самых экономичных и высококачественных покрытий для стали; оно получило широкое распространение во всех отраслях промышленности.

Получение химически стойких сплавов.

Химически стойкие сплавы получают путем легирования элементами, повышающими их стойкость против коррозии. Такими элементами являются хром, никель, титан, вольфрам и др.