Система защита от коррозии: как и зачем?

Недостаток такого материала, как металл в том, что на нем может возникать коррозия. На сегодняшний день существует несколько способов, их нужно использовать в комплексе. Система защиты от коррозии поможет избавиться от ржавчины и предотвратит образования пластов.

Обработка металлической поверхности специальным покрытием – действенный способ. Металлическое покрытие повышает твердость и прочность материала, улучшает механические свойства. Нужно учитывать, что в данном случае потребуется дополнительная защита. Неметаллическое покрытие наносится на керамику, каучук, пластмассу, древесину.

Способы защиты от коррозии

Чаще всего используют пленкообразовательные покрытия, они устойчивы к воздействию внешней среды. На поверхности образуется пленка, которая тормозит процессы коррозии.

Для того чтобы снизить коррозийную активность, необходимо нейтрализовать среду, подверженную ее влиянию. В этом вам помогут ингибиторы, они вводятся в агрессивную среду, и образуется пленка, которая тормозит процессы и изменяет химические параметры металла.

Широко используется легирование, оно повышает свойства, которые помогают повысить устойчивость материала к коррозийным процессам. Сталь легированная содержит в своем составе много хрома, он образует пленки, которые и защищают металл.

Не лишним будет использование защитных пленок. Анодные покрытия применяются для цинка и хрома, катодные – олова, никеля, меди. Их наносят с помощью горячего метода, также может использоваться гальванизация. Изделие нужно поместить в емкость, в которой находится защитный металл в расплавленном состоянии.

Используя металлизацию, можно избежать появления коррозии. Поверхность покрывается металлом, находящемся в расплавленном состоянии, его распыляют воздухом. Преимущество такого метода в том, что покрывать им можно готовые и полностью собранные конструкции. Минус в том, что поверхность будет немного шероховатой. Такие покрытия наносятся при помощи диффузии в тот металл, который является основным.

Покрытие можно защитить оксидной пленкой, эта процедура называется оксидированием. Оксидная пленка, которая есть на металле, обрабатывается мощным окислителем, в результате чего она становится в несколько раз прочнее.

В промышленности также используется фосфатирование. Соли железа погружаются в горячий раствор фосфатов, в конечном итоге образуется поверхностная пленка.

Для временной защиты поверхности необходимо использовать этиноль, вазелин технический, ингибиторы. Последние замедляют реакцию, к результате чего коррозия развивается гораздо медленнее.

Электрохимическая защита конструкций из металла от коррозионных проявлений базируется на наложении на предохраняемое изделие отрицательного потенциала. Высокий уровень эффективности она демонстрирует в тех случаях, когда металлоконструкции подвергаются активному электрохимическому разрушению.

1 Суть антикоррозионной электрохимической защиты

Любая конструкция из металла с течением времени начинает разрушаться в результате коррозионного воздействия. По этой причине металлические поверхности перед эксплуатацией в обязательном порядке покрывают специальными составами, состоящими из различных неорганических и органических элементов. Такие материалы в течение определенного периода надежно предохраняют металл от окисления (ржавления). Но через некоторое время их необходимо обновлять (наносить новые составы).

Тогда, когда защитный слой не удается возобновить, защита от коррозии трубопроводов, кузова автомобиля и других конструкций выполняется при помощи электрохимической методики. Она незаменима для предохранения от ржавления резервуаров и емкостей, работающих под землей, днищ морских кораблей, разнообразных подземных коммуникаций, когда потенциал коррозии (ее называют свободной) находится в зоне перепассивации основного металла изделия или активного его растворения.

Суть электрохимической защиты заключается в том, что к конструкции из металла подключают извне постоянный электроток, который формирует на поверхности металлоконструкции поляризацию катодного типа электродов микрогальванопар. В итоге на металлической поверхности наблюдается преобразование анодных областей в катодные. После такого превращения негативное влияние среды воспринимает анод, а не сам материал, из которого изготовлено защищаемое изделие.

Электрохимическая защита может быть либо катодной, либо анодной. При катодной потенциал металла смещается в отрицательную сторону, при анодной – в положительную.

2 Катодная электрозащита – как она действует?

Механизм процесса, если разобраться в нем, достаточно прост. Погруженный в электролитический раствор металл является системой с большим количеством электронов, которая включает в себя разделенные в пространстве катодные и анодные зоны, электрически замкнутые друг с другом. Подобное положение вещей обусловлено гетерогенной электрохимической структурой металлических изделий (например, подземных трубопроводов). Коррозионные проявления образуются на анодных областях металла из-за его ионизации.

При присоединении материала с большим потенциалом (отрицательным) к основному металлу, находящемуся в электролите, наблюдается образование общего катода за счет процесса поляризации катодных и анодных зон. Под большим потенциалом при этом понимают такую его величину, которая превосходит потенциал анодной реакции. В сформированной гальванопаре материал с малым потенциалом электрода растворяется, что приводит к приостановке коррозии (так как ионы предохраняемого металлического изделия не могут попадать в раствор).

Требуемый для защиты кузова автомобиля, подземных резервуаров и трубопроводов, днищ кораблей электрический ток может поступать от внешнего источника, а не только от функционирования микрогальванической пары. В подобной ситуации предохраняемая конструкция подключается к "минусу" источника электротока. Анод же, сделанный из материалов с малой степенью растворимости, подсоединяют к "плюсу" системы.

Если ток получают только от гальванопар, говорят о процессе с расходуемыми анодами. А при использовании тока от внешнего источника речь идет уже о защите трубопроводов, деталей транспортных и водных средств при помощи наложенного тока. Применение любой из этих схем обеспечивает качественную защиту объекта от общего коррозионного распада и от ряда особых его вариантов (селективная, питтинговая, растрескивающая, межкристаллитная, контактная виды коррозии).

3 Как работает анодная методика?

Данная электрохимическая методика предохранения металлов от коррозии применяется для конструкций из:

• углеродистых сталей;
• пассивирующихся разнородных материалов;
• высоколегированных и ;
• титановых сплавов.

Анодная схема предполагает смещение потенциала предохраняемой стали в положительную сторону. Причем этот процесс ведется до тех пор, пока система не входит в устойчиво пассивное состояние. Такая защита от коррозии возможна в средах, хорошо проводящих электрический ток. Преимущество анодной методики состоит в том, что она существенно замедляет скорость окисления защищаемых поверхностей.

Кроме того, подобная защита может осуществляться посредством насыщения специальными компонентами-окислителями (нитраты, бихроматы и другие) коррозионной среды. В этом случае ее механизм примерно идентичен традиционному методу анодной поляризации металлов. Окислители значительно увеличивают на поверхности стали эффект от катодного процесса, но они обычно негативно влияют на окружающую среду, выбрасывая в нее агрессивные элементы.

Анодная защита используется реже, чем катодная, так как к предохраняемому объекту выдвигается множество специфических требований (например, безупречное качество сварных швов трубопроводов или кузова автомобиля, постоянное нахождение электродов в растворе и пр.). Катоды при анодной технологии располагают по строго определенной схеме, которая принимает во внимание все особенности металлоконструкции.

Для анодной методики используются малорастворимые элементы (из них делают катоды) – платину, никель, нержавеющие высоколегированные сплавы, свинец, тантал. Сама же установка для такой защиты от коррозии состоит из следующих компонентов:

• защищаемая конструкция;
• источник тока;
• катод;
• специальный электрод сравнения.

Допускается применять анодную защиту для емкостей, где хранятся минеральные удобрения, аммиачные составы, серная кислота, для цилиндрических установок и теплообменников, эксплуатируемых на химических предприятиях, для резервуаров, в которых выполняют химическое никелирование.

4 Особенности протекторной защиты стали и металла

Достаточно часто применяемым вариантом катодной защиты является технология использования специальных материалов-протекторов. При подобной методике электроотрицательный металл подсоединяется к конструкции. На протяжении заданного временного промежутка коррозия воздействует именно на протектор, а не на предохраняемый объект. После того, как протектор разрушается до определенного уровня, вместо него ставят нового "защитника".

Протекторная электрохимическая защита рекомендована для обработки объектов, находящихся в грунте, воздухе, воде (то есть в нейтральных с точки зрения химии средах). При этом эффективной она будет лишь тогда, когда между средой и материалом-протектором имеется некоторое переходное сопротивление (его величина варьируется, но в любом случае является небольшой).

На практике протекторы используют при экономической нецелесообразности либо физической невозможности подвести требуемый заряд электрического тока к объекту из стали или металла. Стоит отдельно отметить тот факт, что защитные материалы характеризуются определенным радиусом, на который распространяется их положительное действие. По этой причине следует правильно высчитывать дистанцию для удаления их от металлоконструкции.

Популярные протекторы:

• Магниевые. Применяются в средах с рН 9,5–10,5 единиц (земля, пресная и малосоленая вода). Производятся из сплавов на основе магния с дополнительным легированием алюминием (не более 6–7 %) и цинком (до 5 %). Для экологии такие протекторы, защищающие объекты от коррозии, потенциально небезопасны из-за того, что они могут стать причиной растрескивания и водородного охрупчивания металлических изделий.
• Цинковые. Данные "защитники" незаменимы для конструкций, функционирующих в воде с большим содержанием соли. В других средах применять их нет смысла, так как на их поверхности появляются гидроксиды и оксиды в виде толстой пленки. В составе протекторов на базе цинка имеются незначительные (до 0,5 %) добавки железа, свинца, кадмия, алюминия и некоторых других химических элементов.
• Алюминиевые. Их используют в морской проточной воде и на объектах, находящихся на прибрежном шельфе. В алюминиевых протекторах имеется магний (около 5 %) и цинк (около 8%), а также в очень малых количествах таллий, кадмий, кремний, индий.

Кроме того, иногда применяются железные протекторы, которые производят из железа без каких-либо добавок либо из обычных углеродистых сталей.

5 Как выполняется катодная схема?

Температурные перепады и ультрафиолетовые лучи наносят серьезный вред всем внешним узлам и составным частям транспортных средств. Защита кузова автомобиля и некоторых других его элементов от коррозии электрохимическими методами признается весьма эффективным способом продления идеального внешнего вида машины.

Принцип действия такой защиты ничем не отличается от схемы, описанной выше. При предохранении от ржавления кузова автомобиля функцию анода может выполнить почти любая поверхность, которая способна качественно проводить электроток (влажное покрытие автодороги, металлические пластины, сооружения из стали). Катодом при этом является непосредственно корпус транспортного средства.

Элементарные способы электрохимической защиты кузова автомобиля:

1. Подключаем через монтажный провод и дополнительный резистор к плюсу АКБ корпус гаража, в котором стоит машина. Данная защита от коррозии кузова автомобиля особенно продуктивна в летний период, когда в автогараже присутствует парниковый эффект. Этот эффект как раз и предохраняет наружные части авто от окисления.
2. Монтируем специальный заземляющий металлизированный "хвост" из резины в задней части транспортного средства так, чтобы на него во время движения в дождливую погоду попадали капли влаги. При высокой влажности между автотрассой и кузовом автомобиля образуется разность потенциалов, которая и предохраняет наружные части ТС от окисления.

Также защита кузова автомобиля осуществляется при помощи протекторов. Их крепят на порогах машины, на днище, под крыльями. Протекторами в данном случае являются небольшие пластинки из платины, магнетита, карбоксила, графита (неразрушающиеся с течением времени аноды), а также из алюминия и "нержавейки" (их следует менять каждый несколько лет).

6 Нюансы антикоррозионной защиты трубопроводов

Системы труб в настоящее время защищаются посредством дренажной и катодной электрохимической методики. При предохранении трубопроводов от коррозии по катодной схеме используются:

• Внешние источники тока. Их плюс подключат к анодному заземлению, а минус – к самой трубе.
• Аноды-защитники, использующие ток от гальванических пар.

Катодная методика предполагает поляризацию предохраняемой стальной поверхности. При этом осуществляется подключение подземных трубопроводов к "минусу" комплекса катодной защиты (по сути, он представляет собой источник тока). "Плюс" подключают к добавочному внешнему электроду при помощи специального кабеля, который изготавливается из проводящей резины или графита. Данная схема позволяет получать электроцепь замкнутого типа, включающую в себя следующие компоненты:

• электрод (наружный);
• электролит, находящийся в почве, где выполнена прокладка трубопроводов;
• непосредственно трубы;
• кабель (катодный);
• источник тока;
• кабель (анодный).

Для протекторной защиты трубопроводов применяют материалы на основе алюминий, магния и цинка, коэффициент полезного действия которых равняется 90 % при использовании протекторов на базе алюминия и цинка и 50 % для протекторов из магниевых сплавов и чистого магния.

Для дренажной защиты систем труб применяется технология отвода в грунт блуждающих токов. Существует четыре варианта дренажной трубопроводов – поляризованный, земляной, усиленный и прямой. При прямом и поляризованном дренаже между "минусом" блуждающих токов и трубой ставят перемычки. Для земляной защитной схемы необходимо произвести посредством добавочных электродов заземление. А при усиленном дренаже трубных систем в цепь добавляют преобразователь, который необходим для повышения величины дренажного тока.

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Единая система защиты от коррозии и старения

МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ

Методы определения
показателей коррозии
и коррозионной стойкости

ГОСТ 9.908-85

МОСКВА
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
1999

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.87

Настоящий стандарт устанавливает основные показатели коррозии и коррозионной стойкости (химического сопротивления) металлов и сплавов при сплошной, питтинговой, межкристаллитной, расслаивающей коррозии, коррозии пятнами, коррозионном растрескивании, коррозионной усталости и методы их определения. Показатели коррозии и коррозионной стойкости используют при коррозионных исследованиях, испытаниях, проверках оборудования и дефектации изделий в процессе производства, эксплуатации, хранения.

1. ПОКАЗАТЕЛИ КОРРОЗИИ И КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ

1.1. Показатели коррозии и коррозионной стойкости металла определяют в заданных условиях, учитывая их зависимость от химического состава и структуры металла, состава среды, температуры, гидро- и аэродинамических условий, вида и величины механических напряжений, а также назначение и конструкцию изделия. 1.2. Показатели коррозионной стойкости могут быть количественными, полуколичественными (балльными) и качественными. 1.3. Коррозионную стойкость следует, как правило, характеризовать количественными показателями, выбор которых определяется видом коррозии и эксплуатационными требованиями. Основой большинства таких показателей является время достижения заданной (допустимой) степени коррозионного поражения металла в определенных условиях. Показатели коррозионной стойкости, в первую очередь время до достижения допустимой глубины коррозионного поражения, во многих случаях определяют срок службы, долговечность и сохраняемость конструкций, оборудования и изделий. 1.4. Основные количественные показатели коррозии и коррозионной стойкости металла приведены в таблице. Для ряда коррозионных эффектов (интегральных показателей коррозии) приведены соответствующие им скоростные (дифференциальные) показатели коррозии.

Вид коррозии	Основные количественные показатели коррозии и коррозионной стойкости
	Коррозионный эффект (интегральный показатель коррозии)	Скоростной (дифференциальный) показатель коррозии	Показатель коррозионной стойкости
Сплошная коррозия	Глубина проникновения коррозии	Линейная скорость коррозии	Время проникновения коррозии на допустимую (заданную) глубину*
	Потеря массы на единицу площади	Скорость убыли массы	Время до уменьшения массы на допустимую (заданную) величину*
Коррозия пятнами	Степень поражения поверхности
Питтинговая коррозия	Максимальная глубина питтинга	Максимальная скорость проникновения питтинга	Минимальное время проникновения питтингов на допустимую (заданную) глубину*
	Максимальный размер поперечника питтинга в устье		Минимальное время достижения допустимого (заданного) размера поперечника питтинга в устье*
	Степень поражения поверхности питтингами		Время достижения допустимой (заданной) степени поражения*
Межкристаллитная коррозия			Время проникновения на допустимую (заданную) глубину*
	Снижение механических свойств (относительного удлинения, сужения, ударной вязкости, временного сопротивления разрыву)		Время снижения механических свойств до допустимого (заданного) уровня*
Коррозионное растрескивание	Глубина (длина) трещин	Скорость роста трещин	Время до появления первой трещины**
	Снижение механических свойств (относительного удлинения, сужения)		Время до разрушения образца** Уровень безопасных напряжений** (условный предел длительной коррозионной прочности**) Пороговый коэффициент интенсивности напряжений при коррозионном растрескивании**
Коррозионная усталость	Глубина (длина) трещин	Скорость роста трещин	Количество циклов до разрушения образца** Условный предел коррозионной усталости** Пороговый коэффициент интенсивности напряжений при коррозионной усталости**
Расслаивающая коррозия	Степень поражения поверхности отслоениями Суммарная длина торцов с трещинами
	Глубина проникновения коррозии	Скорость проникновения коррозии

При линейной зависимости коррозионного эффекта от времени соответствующий скоростной показатель находят отношением изменения коррозионного эффекта за определенный интервал времени к величине этого интервала. При нелинейной зависимости коррозионного эффекта от времени соответствующий скоростной показатель коррозии находят как первую производную по времени графическим или аналитическим способом. 1.5. Показатели коррозионной стойкости, отмеченные в таблице знаком*, определяют из временной зависимости соответствующего интегрального показателя коррозии графическим способом, приведенным на схеме, или аналитически из его эмпирической временной зависимости у = f (t), находя для допустимого (заданного) значения у доп соответствующую величину t доп. Показатели коррозионной стойкости при воздействии на металл механических факторов, в том числе остаточных напряжений, отмеченные в таблице знаком**, определяют непосредственно при коррозионных испытаниях.

Схема зависимости коррозионного эффекта (интегрального показателя) у от времени

1.6. Допускается использование наряду с приведенными в таблице показателями других количественных показателей, определяемых эксплуатационными требованиями, высокой чувствительностью экспериментальных методов или возможностью использования их для дистанционного контроля процесса коррозии, при предварительном установлении зависимости между основным и применяемым показателями. В качестве подобных показателей коррозии с учетом ее вида и механизма могут быть использованы: количество выделившегося и (или) поглощенного металлом водорода, количество восстановившегося (поглощенного) кислорода, увеличение массы образца (при сохранении на нем твердых продуктов коррозии), изменение концентрации продуктов коррозии в среде (при их полной или частичной растворимости), увеличение электрического сопротивления, уменьшение отражательной способности, коэффициента теплопередачи, изменение акустической эмиссии, внутреннего трения и др. Для электрохимической коррозии допускается использование электрохимических показателей коррозии и коррозионной стойкости. При щелевой и контактной коррозии показатели коррозии и коррозионной стойкости выбирают по таблице в соответствии с видом коррозии (сплошная или питтинговая) в зоне щели (зазора) или контакта. 1.7. Для одного вида коррозии допускается характеризовать результаты коррозионных испытаний несколькими показателями коррозии. При наличии двух или более видов коррозии на одном образце (изделии) каждый вид коррозии характеризуют собственными показателями. Коррозионную стойкость в этом случае оценивают по показателю, определяющему работоспособность системы. 1.8. При невозможности или нецелесообразности определения количественных показателей коррозионной стойкости допускается использовать качественные показатели, например, изменение внешнего вида поверхности металла. При этом визуально устанавливают наличие потускнения; коррозионных поражений, наличие и характер слоя продуктов коррозии; наличие или отсутствие нежелательного изменения среды и др. На основе качественного показателя коррозионной стойкости дают оценку типа: стоек - не стоек; годен - не годен и др. Изменение внешнего вида допускается оценивать баллами условных шкал, например, для изделий электронной техники по ГОСТ 27597. 1.9. Допустимые показатели коррозии и коррозионной стойкости устанавливают в нормативно-технической документации на материал, изделие, оборудование.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРРОЗИИ

2.1. Сплошная коррозия 2.1.1. Потерю массы на единицу площади поверхности D m , кг/м 2 , вычисляют по формуле

Где m 0 - масса образца до испытаний, кг; m 1 - масса образца после испытаний и удаления продуктов коррозии, кг; S - площадь поверхности образца, м 2 . 2.1.2. При образовании трудноудаляемых твердых продуктов коррозии или нецелесообразности их удаления количественную оценку сплошной коррозии проводят по увеличению массы. Увеличение массы на единицу площади поверхности вычисляют по разности масс образца до и после испытаний, отнесенной к единице площади поверхности образца. Для вычисления потери массы металла по увеличению массы образца необходимо знать состав продуктов коррозии. Данный показатель коррозии металла в газах при высокой температуре определяют по ГОСТ 6130. 2.1.3. Продукты коррозии удаляют по ГОСТ 9.907 . 2.1.4. Изменение размеров определяют прямыми измерениями по разности между размерами образца до и после испытаний и удаления продуктов коррозии. При необходимости изменение размеров по потере массы с учетом геометрии образца, например, изменение толщины плоского образца D L , м, вычисляют по формуле

Где D m - потери массы на единицу площади, кг/м 2 ; ρ - плотность металла, кг/м 3 . 2.2. Коррозия пятнами 2.2.1. Площадь каждого пятна определяют планиметром. При невозможности такого измерения пятно очерчивают прямоугольником и вычисляют его площадь. 2.2.2. Степень поражения поверхности металла коррозией пятнами ( G ) в процентах вычисляют по формуле

Где S i - площадь i -того пятна, м 2 ; n - количество пятен; S - площадь поверхности образца, м 2 . Допускается при коррозии пятнами определять степень поражения поверхности коррозией с помощью сетки квадратов. 2.3. Питтинговая коррозия 2.3.1. Максимальную глубину проникновения питтинговой коррозии определяют: измерением механическим индикатором с передвижным игольчатым щупом расстояния между плоскостью устья и дном питтинга после удаления продуктов коррозии в случаях, когда размеры питтинга позволяют осуществлять свободное проникновение игольчатого щупа к его дну; микроскопически, после удаления продуктов коррозии измерением расстояния между плоскостью устья и дном питтинга (метод двойной фокусировки); микроскопически на поперечном шлифе при соответствующем увеличении; последовательным механическим удалением слоев металла заданной толщины, например, по 0,01 мм до исчезновения последних питтингов. Учитывают питтинги с поперечником устья не менее 10 мкм. Суммарная площадь рабочей поверхности должна быть не менее 0,005 м 2 . 2.3.2. Шлиф для измерения максимальной глубины проникновения питтинговой коррозии вырезают из области расположения наиболее крупных питтингов на рабочей поверхности. Линия разреза должна проходить через возможно большее число таких питтингов. 2.3.3. Максимальную глубину проникновения питтинговой коррозии находят как среднее арифметическое измерений наиболее глубоких питтингов в зависимости от их количества ( n ) на поверхности: при n < 10 измеряют 1-2 питтинга, при n < 20 - 3-4, при n > 20 - 5. 2.3.4. При сквозной питтинговой коррозии за максимальную глубину проникновения принимают толщину образца. 2.3.5. Максимальный размер поперечника питтинга определяют с помощью измерительных инструментов или оптических средств. 2.3.6. Степень поражения поверхности металла питтингами выражают долей поверхности, занятой питтингами, в процентах. При наличии большого числа питтингов с поперечником более 1 мм рекомендуется степень поражения определять по п. 2.2. 2.4. Межкристаллитная коррозия 2.4.1. Глубину межкристаллитной коррозии определяют металлографическим методом по ГОСТ 1778 на травленом шлифе, изготовленном в поперечной плоскости образца, на расстоянии от кромок не менее чем 5 мм при увеличении 50 ´ и более. Допускается определять глубину проникновения коррозии алюминия и алюминиевых сплавов на нетравленых шлифах. Режим травления - по ГОСТ 6032, ГОСТ 9.021 и НТД. (Измененная редакция, Изм. № 1). 2.4.2. Изменение механических свойств при межкристаллитной коррозии - временного сопротивления разрыву, относительного удлинения, ударной вязкости - определяют сравнением свойств образцов металла, подвергавшихся и не подвергавшихся коррозии. Механические свойства образцов металла, не подвергавшихся коррозии, принимают за 100 %. 2.4.3. Образцы изготовляют по ГОСТ 1497 и ГОСТ 11701 при определении временного сопротивления разрыву и относительного удлинения и по ГОСТ 9454 - при определении ударной вязкости. 2.4.4. Допускается применять физические методы контроля глубины проникновения коррозии по ГОСТ 6032 . 2.5. Коррозионное растрескивание и коррозионная усталость 2.5.1. При коррозионном растрескивании и коррозионной усталости трещины выявляют визуально или с применением оптических или других дефектоскопических средств контроля. Допускается применение косвенных методов измерения, например, определение увеличения электрического сопротивления образца. 2.5.2. Изменение механических свойств определяют по п. 2.4.2. 2.6. Расслаивающая коррозия 2.6.1. Степень поражения поверхности при расслаивающей коррозии выражают долей в процентах площади с отслаиваниями на каждой поверхности образца по ГОСТ 9.904 . 2.6.2. Суммарную длину торцов с трещинами для каждого образца ( L ) в процентах вычисляют по формуле

Где L i - длина участка торца, пораженного трещинами, м; П - периметр образца, м. 2.6.3. Допускается использовать в качестве обобщенного полуколичественного (балльного) показателя расслаивающей коррозии балл условной шкалы по ГОСТ 9.904 .

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ

3.1. Сплошная коррозия 3.1.1. Основные количественные показатели коррозионной стойкости против сплошной коррозии при отсутствии специальных требований, например, в части загрязнения среды, определяют по таблице. 3.1.2. При протекании сплошной коррозии с постоянной скоростью показатели коррозионной стойкости определяют по формулам:

Где t m - время до уменьшения массы на единицу площади на допустимую величину D m , год; v m - скорость убыли массы, кг/м 2 ∙год; t 1 - время проникновения на допустимую (заданную) глубину ( l ), год; v 1 - линейная скорость коррозии, м/год. 3.1.3. При протекании сплошной коррозии с непостоянной скоростью показатели коррозионной стойкости определяют по п. 1.5. 3.1.4. При наличии специальных требований к оптическим, электрическим и другим свойствам металла, его коррозионная стойкость оценивается временем изменения указанных свойств до допустимого (заданного) уровня. 3.2. Коррозия пятнами Показателем коррозионной стойкости при коррозии пятнами является время (t n ) достижения допустимой степени поражения поверхности. Значение t n определяют графически по п. 1.5. 3.3. Питтинговая коррозия 3.3.1. Основным показателем коррозионной стойкости против питтинговой коррозии является отсутствие питтингов или минимальное время (t пит) проникновения питтинга на допустимую (заданную) глубину. t пит определяют графически из зависимости максимальной глубины питтингов l max от времени. 3.3.2. Показателем стойкости против питтинговой коррозии может служить также время достижения допустимой степени поражения поверхности питтингами. 3.4. Межкристаллитная коррозия 3.4.1. Показатели коррозионной стойкости против межкристаллитной коррозии в общем случае определяют графически или аналитически из временной зависимости глубины проникновения или механических свойств в соответствии с п. 1.5. 3.4.2. Качественную оценку стойкости против межкристаллитной коррозии типа стоек - не стоек на основе ускоренных испытаний коррозионно-стойких сплавов и стали устанавливают по ГОСТ 6032 , алюминиевых сплавов - по ГОСТ 9.021 . 3.5. Коррозионное растрескивание 3.5.1. Количественные показатели стойкости против коррозионного растрескивания определяют для высокопрочных сталей и сплавов по ГОСТ 9.903 , для алюминиевых и магниевых сплавов - по ГОСТ 9.019 , сварных соединений стали, медных и титановых сплавов - по ГОСТ 26294-84 . 3.6. Расслаивающая коррозия 3.6.1. Показатели стойкости против расслаивающей коррозии для алюминия и его сплавов определяют по ГОСТ 9.904 , для других материалов - по НТД.

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

4.1. Рекомендуется проводить предварительную обработку результатов с целью выявления анормальных (выпадающих) значений. 4.2. Зависимость коррозионного эффекта (интегрального показателя коррозии) от времени в случае его монотонного изменения рекомендуется выражать графически, используя для построения не менее четырех значений показателя. 4.3. Результаты расчета показателей коррозии и коррозионной стойкости рекомендуется выражать доверительным интервалом числового значения показателя. 4.4. Уравнение регрессии, доверительные интервалы и точность анализа определяют по ГОСТ 20736 , ГОСТ 18321 . 4.5. Металлографический метод оценки коррозионных поражений приведен в приложении 1. (Введен дополнительно, Изм. № 1). ПРИЛОЖЕНИЕ. (Исключено, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное

МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ОЦЕНКИ КОРРОЗИОННЫХ ПОРАЖЕНИЙ

1. Сущность метода

Метод основан на определении типа коррозии, формы коррозионного поражения, распределения коррозионного поражения в металлах, сплавах и защитных металлических покрытиях (далее - материалах) с помощью сравнения с соответствующими типовыми формами, а также измерения глубины коррозионного поражения на металлографическом шлифе.

2. Образцы

2.1. Место отбора образцов из испытуемого материала выбирают на основании результатов визуального (невооруженным глазом или с помощью лупы) осмотра поверхности или неразрушающей дефектоскопии. 2.2. Образцы вырезают из следующих мест материала: 1) если коррозией поражена только часть поверхности материала, образцы отбирают в трех местах: из части, пораженной коррозией; из части, не пораженной коррозией, и на участке между ними; 2) если имеются участки поверхности материала с различными видами коррозии или с различной глубиной коррозионного поражения, образцы отбирают из всех участков, пораженных коррозией; 3) если на поверхности материала имеется один тип коррозионного поражения, образцы отбирают не менее чем из трех характерных участков исследуемого материала. 2.3. При необходимости отбирают не менее одного образца из не менее пяти функционально необходимых участков испытуемого материала. Размер образца определяют, исходя из размеров зоны коррозионного поражения. 2.4. Образцы вырезают таким образом, чтобы плоскость шлифа была перпендикулярна исследуемой поверхности. Способ изготовления не должен влиять на структуру материала и разрушать поверхностный слой и кромки образца. Для материалов с защитными покрытиями не допускается повреждение покрытия и отрыв его от основного материала. 2.5. Маркировка образца - по ГОСТ 9.905. 2.6. При изготовлении металлографического шлифа с поверхности образца удаляют все следы вырезки, например, заусенцы. 2.7. При операциях шлифования и полирования шлифа необходимо следить за тем, чтобы не изменился характер и размер коррозионного поражения. Кромки шлифа в месте коррозионного поражения не должны иметь закруглений. Допускаются закругления, не влияющие на точность определения коррозионного поражения. Для этого рекомендуется заливать образец в заливную массу таким образом, чтобы исследуемая кромка находилась на расстоянии не менее 10 мм от края шлифа. Полировку проводят кратковременно при помощи алмазных паст. 2.8. Оценку шлифа проводят до и после травления. Травление позволяет установить различие между коррозионным поражением и структурой материала. При травлении не должен быть изменен характер и размеры коррозионного поражения.

3. Проведение испытания

3.1. Определение и оценка типа коррозии, формы коррозионного поражения и его распределения в материале 3.1.1. При проведении испытания необходимо учитывать химический состав испытуемого материала, способ его обработки, а также все коррозионные факторы. 3.1.2. Испытание проводят на металлографическом шлифе под микроскопом при увеличении 50, 100, 500 и 1000 ´ . 3.1.3. При определении типа коррозии контроль коррозионного поражения проводят по всей длине шлифа. На одном образце допускается определять несколько типов коррозии. 3.1.4. При испытании защитных покрытий определение типа коррозии покрытия и основного материала проводят отдельно. 3.1.5. Если на материал кроме коррозионной среды действуют и другие факторы, влияющие на изменение структуры материала, например, высокая температура, механические воздействия, коррозионное поражение определяют путем сравнения материала с конкретным образцом, подвергнутым влиянию аналогичных факторов, но защищенным от воздействия коррозионной среды. 3.1.6. Оценку формы коррозионного поражения и определение типа коррозии проводят путем сравнения с типовыми схемами коррозионного поражения по приложению 2, распределение коррозионного поражения в материале - по приложению 3. 3.2. Измерение глубины коррозионного поражения 3.2.1. Глубину коррозионного поражения определяют на микрометаллографическом шлифе с помощью окулярной шкалы и микрометрического винта микроскопа. 3.2.2. Глубину коррозионного поражения определяют по разности толщины металла прокоррозировавшего участка поверхности шлифа и участка поверхности без наличия коррозии или измерением глубины поражения от поверхности, не разрушенной или незначительно разрушенной коррозией. При испытании материала с защитным покрытием результаты измерения глубины коррозионного поражения покрытия и основного металла определяют отдельно. 3.2.3. Если коррозией поражена вся поверхность образца и глубина коррозионного поражения на разных участках поверхности заметно не различается, например в случае межкристаллитной или транскристаллитной коррозии, глубину коррозионного поражения измеряют не менее чем на 10 участках поверхности. У образцов больших размеров проводят измерения не менее чем на 10 участках на каждые 20 мм длины контролируемой поверхности, учитывая самые глубокие поражения. 3.2.4. При локальном коррозионном поражении (например, питтинговая коррозия или коррозия пятнами) измерения проводят в местах данного коррозионного поражения, причем количество участков для измерений может отличаться от требований, приведенных в п. 3.2.3. 3.2.5. Для уточнения определения максимальной глубины коррозионного поражения после металлографической оценки шлифов проводят их повторную перешлифовку: 1) у образцов с локальным коррозионным поражением, например, коррозия пятнами или питтинговая коррозия - до максимальной глубины коррозионного поражения, т.е. до момента, когда измеренная глубина меньше, чем предшествующий результат измерения; 2) у образцов с почти одинаковой глубиной коррозионного поражения на разных участках поверхности после оценки проводят перешлифовку и изготовляют новый металлографический шлиф, на котором опять проводят оценку коррозионного поражения. 3.2.6. Погрешность измерения глубины коррозионного поражения не более ±10 %.

4. Протокол испытания - по ГОСТ 9.905

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Введено дополнительно, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Обязательное

ТИПЫ КОРРОЗИИ

Тип коррозии	Характеристика формы коррозионного поражения	Схема типичного вида коррозионного поражения
1. Сплошная (равномерная) коррозия	Формы коррозионного поражения 1а и 1б отличаются только неровностью поверхности. По изменению формы поверхности до и после коррозионного испытания выявляют наличие коррозии: она определяется изменением массы и размеров образцов до и после коррозионного испытания
	Форма 1в может быть переходной между сплошной и избирательной коррозией, например, 10в, 10г и 10е Тип коррозии может быть уточнен по изменениям ее формы в зависимости от времени воздействия коррозионной среды, а также по структуре металла
2. Местная (неравномерная) коррозия	По форме соответствует сплошной коррозии, но отличается тем, что коррозии подвержена часть поверхности или коррозия протекает с разной скоростью на его отдельных участках
3. Коррозия пятнами	Мелкое коррозионное поражение неправильной формы; размер его площади в случае небольшого увеличения может превышать размер поля зрения
4. Коррозионная язва	Коррозионное поражение глубиной приблизительно равной ширине
5. Питтинговая коррозия	Коррозионное поражение глубиной значительно больше ширины
6. Подповерхностная коррозия	Коррозионное поражение, характерное тем, что занимает на поверхности небольшую площадь и преимущественно сосредоточена под поверхностью металла
	Форма коррозионного поражения, отдельные зоны которого находятся под поверхностью и обычно не имеют заметного прямого выхода на поверхность
7. Слоевая коррозия	Коррозионное поражение, внутренние слои которого включают зерна различного размера, различные фазы, включения, выделения и др.
8. Межкристаллитная коррозия	Коррозионное поражение характерно наличием прокорродировавшей зоны вдоль границ зерен металла, причем может затрагивать границы всех зерен или только отдельных зерен
9. Транскристаллитная коррозия	Коррозионное поражение характерно наличием большого количества транскристаллитных трещин
10. Избирательная коррозия	Коррозионное поражение, которому подвергнута определенная структурная фаза или компонент; если фаза образована эвтектикой, определяют, прокорродирована вся эвтектика или некоторая ее составляющая, например, цементит
	Коррозионное поражение, которому подвергнута определенная фаза металла без прямого контакта с прокорродировавшей поверхностью. В этом случае определяют, корродируют ли фазы по границам зерен или внутри зерен основной структуры. Далее определяют, не отличаются ли границы между корродирующими фазами от остальных границ (наличие фазы, трещин). Из этого заключают, проникает ли коррозионная среда по границам зерен или диффузией по всему объему зерен
	Коррозионное поражение, которому подвергнуты только отдельные зерна, физическое состояние которых изменилось, например, вследствие деформации
	Коррозионное поражение, которому подвергнуты только деформируемые части зерен, при этом образующаяся зона коррозионного поражения уже, чем одно зерно и проходит через несколько зерен. Одновременно определяют, не повлияла ли деформация на изменение структуры металла, например, переход аустенита в мартенсит
	Коррозионное поражение в виде зоны с рядами выделенных включений; при этом определяют возможное изменение структуры в данной зоне
	Коррозионное поражение в виде широкой зоны вдоль границы зерна. Данная форма может быть временной и ее нельзя относить к межкристаллитной коррозии; она характерна тем, что не проникает в глубину металла. Более точно ее можно определить по изменениям формы поражения коррозией в зависимости от времени коррозионного воздействия и по выделению структурных частиц в корродирующем сплаве
	Коррозионное поражение, в результате которого образуется новая фаза металлического вида, обладающая способностью понижать стойкость металла
	Коррозионное поражение, в результате которого изменяется химический состав фазы при сохранении ее формы и местоположения, например, графитизация пластин цементита в чугуне, обесцинкование латуни и др. В зоне этого изменения могут образовываться и другие продукты коррозии, например, окислы
11. Коррозия в виде редких трещин	Коррозионное поражение, в результате которого образуется глубокая, немного ветвистая трещина, широкая вблизи поверхности с постепенным переходом в незначительную ширину; трещина заполнена продуктами коррозии
	Коррозионное поражение в виде глубокой трещины незначительной ширины, исходящей из коррозионной язвы на поверхности; трещина может иметь ветвистую форму
	Коррозионное поражение, в результате которого образуется межкристаллитная трещина незначительной ширины при отсутствии продуктов коррозии. По сравнению с межкристаллитной коррозией имеет вид единичных (редких) трещин
	Коррозионное поражение, в результате которого образуется транскристаллитная трещина незначительной ширины со значительным разветвлением. По сравнению с транскристаллитной коррозией имеет вид единичных (редких) трещин. Некоторые трещины могут иметь тип частично транскристаллитного и частично межкристаллитного коррозионного поражения
	Коррозионное поражение, в результате которого образуются трещины незначительной ширины, имеющие вид нитей, преимущественно параллельные поверхности и создающие зону определенной глубины. Их нельзя относить к аналогичным трещинам, образующимся вследствие деформации или плохой обработки образца
	Коррозионное поражение в виде мелких преимущественно коротких трещин внутри отдельных зерен. Трещины могут образоваться, например, вследствие действия молекулярного водорода, большого напряжения, коррозии определенной фазы

ПРИЛОЖЕНИ Е 2. (Введено дополнительно, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Обязательное

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ КОРРОЗИИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Введено дополнительно, Изм. № 1).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по управлению качеством продукции и стандартам РАЗРАБОТЧИКИ Л.И. Топчиашвили, Г.В. Козлова, канд. техн. наук (руководители темы); В.А. Атанова, Г.С. Фомин, канд. хим. наук, Л.М. Самойлова, И.Е. Трофимова 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31.10.85 № 3526 3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 4815-84, СТ СЭВ 6445-88 4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ 5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

	Номер пункта, приложения		Номер пункта, приложения
ГОСТ 9.019-74	3.5.1	ГОСТ 6032-89	2.4.1; 2.4.4; 3.4.2
ГОСТ 9.021-74	2.4.1; 3.4.2	ГОСТ 6130-71	2.1.2
ГОСТ 9.903-81	3.5.1	ГОСТ 9454-78	2.4.3
ГОСТ 9.904-82	2.6.1; 2.6.3; 3.6.1	ГОСТ 11701-84	2.4.3
ГОСТ 9.905-82	Приложение 1	ГОСТ 18321-73	4.4
ГОСТ 9.907-83	2.1.3	ГОСТ 20736-75	4.4
ГОСТ 1497-84	2.4.3	ГОСТ 26294-84	3.5.1
ГОСТ 1778-70	2.4.1	ГОСТ 27597-88	1.8

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ с Изменением № 1, утвержденным в октябре 1989 г. (ИУС 2-90)

Для защиты металлов от коррозии применяются различные способы, которые условно можно разделить на следующие основные направления: легирование металлов; защитные покрытия (металлические, неметаллические); электрохимическая защита; изменение свойств коррозионной среды; рациональное конструирование изделий.

Легирование металлов. Это эффективный метод повышения коррозионной стойкости металлов. При легировании в состав сплава или металла вводят легирующие элементы (хром, никель, молибден и др.), вызывающие пассивность металла. Пассивацией называют процесс перехода металла или сплава в состояние его повышенной коррозионной устойчивости, вызванное торможением анодного процесса. Пассивное состояние металла объясняется образованием на его поверхности совершенной по структуре оксидной пленки (оксидная пленка обладает защитными свойствами при условии максимального сходства кристаллических решеток металла и образующегося оксида).

Широкое применение нашло легирование для защиты от газовой коррозии. Легированию подвергаются железо, алюминий, медь, магний, цинк, а также сплавы на их основе. В результате чего получаются сплавы с более высокой коррозионной стойкостью, чем сами металлы. Эти сплавы обладают одновременно жаростойкостью и жаропрочностью .

Жаростойкость – стойкость по отношению к газовой коррозии при высоких температурах. Жаропрочность – свойства конструкционного материала сохранять высокую механическую прочность при значительном повышении температуры. Жаростойкость обычно обеспечивается легированием металлов и сплавов, например, стали хромом, алюминием и кремнием. Эти элементы при высоких температурах окисляются энергичнее, чем железо, и образуют при этом плотные защитные пленки оксидов, например Al 2 O 3 и Cr 2 O 3 .

Легирование также используется с целью снижения скорости электрохимической коррозии, особенно коррозии с выделением водорода. К коррозионностойким сплавам, например, относятся нержавеющие стали, в которых легирующими компонентами служат хром, никель и другие металлы.

Защитные покрытия. Слои, искусственно создаваемые на поверхности металлических изделий для защиты их коррозии, называются защитными покрытиями. Нанесение защитных покрытий – самый распространенный метод борьбы с коррозией. Защитные покрытия не только предохраняют изделия от коррозии, но и придают поверхностям ряд ценных физико-химических свойств (износостойкость, электрическую проводимость и др.). Они подразделяются на металлические и неметаллические. Общими требованиями для всех видов защитных покрытий являются высокая адгезионная способность, сплошность и стойкость в агрессивной среде.

Металлические покрытия. Металлические покрытия занимают особое положение, так как их действие имеет двойственный характер. До тех пор, пока целостность слоя покрытия не нарушена, его защитное действие сводится к изоляции поверхности защищаемого металла от окружающей среды. Это не отличается от действия любого механического защитного слоя (окраска, оксидная пленка и т.д.). Металлические покрытия должны быть непроницаемы для коррозионных агентов.

При повреждении покрытия (или наличии пор) образуется гальванический элемент. Характер коррозионного разрушения основного металла определяется электрохимическими характеристиками обоих металлов. Защитные антикоррозионные покрытия могут быть катодными и анодными . К катодным покрытиям относятся покрытия, потенциалы которых в данной среде имеют более положительное значение, чем потенциал основного металла. Анодные покрытия имеют наиболее отрицательный потенциал, чем потенциал основного металла.

Так, например, по отношению к железу никелевое покрытие является катодным, а цинковое – анодным (рис. 2.).

При повреждении никелевого покрытия (рис. 2,а) на анодных участках происходит процесс окисления железа вследствие возникновения микрокоррозионных гальванических элементов. На катодных участках - восстановление водорода. Следовательно, катодные покрытия могут защищать металл от коррозии лишь при отсутствии пор и повреждения покрытия.

Местное повреждение защитного цинкового слоя ведет к дальнейшему его разрушению, при этом поверхность железа защищена от коррозии. На анодных участках происходит процесс окисления цинка. На катодных участках - восстановление водорода (рис. 2,б).

Электродные потенциалы металлов зависят от состава растворов, поэтому при изменении состава раствора может меняться и характер покрытия.

Для получения металлических защитных покрытий применяются различные способы: электрохимический (гальванические покрытия);погружение в расплавленный металл (горячее цинкование, лужение);металлизация (нанесение расплавленного металла на защищаемую поверхность с помощью струи сжатого воздуха);химический (получение металлических покрытий с помощью восстановителей, например гидразина).

Рис. 2. Коррозия железа в кислотном растворе с катодным (а) и анодным (б) покрытиями: 1 – основной металл; 2 – покрытие; 3 – раствор электролита.

Материалами для металлических защитных покрытий могут быть как чистые металлы (цинк, кадмий, алюминий, никель, медь, хром, серебро и др.), так и их сплавы (бронза, латунь и др.).

Неметаллические защитные покрытия. Они могут быть как неорганическими, так и органическими. Защитное действие этих покрытий сводится в основном к изоляции металла от окружающей среды.

В качестве неорганических покрытий применяют неорганические эмали, оксиды металлов, соединение хрома, фосфора и др. К органическим относятся лакокрасочные покрытия, покрытия смолами, пластмассами, полимерными пленками, резиной.

Неорганические эмали по своему составу являются силикатами, т.е. соединениями кремния. К основным недостаткам таких покрытий относятся хрупкость и растрескивание при тепловых и механических ударах.

Лакокрасочные покрытия наиболее распространены. Лакокрасочное покрытие должно быть сплошным, газо -и водонепроницаемым, химически стойким, эластичным, обладать высоким сцеплением с материалом, механической прочностью и твердостью.

Химические способы очень разнообразны. К ним относится, например, обработка поверхности металла веществами, вступающими с ним в химическую реакцию и образующими на его поверхности пленку устойчивого химического соединения, в формировании которой принимает участие сам защищаемый металл. К числу таких способов относится оксидирование , фосфатирование, сульфи-дирование и др.

Оксидирование - процесс образования оксидных пленок на поверхности металлических изделий.

Современный метод оксидирования – химическая и электрохимическая обработка деталей в щелочных растворах.

Для железа и его сплавов наиболее часто используется щелочное оксидирование в растворе, содержащем NaOH, NaNO 3 , NaNO 2 при температуре 135-140 О С. Оксидирование черных металлов называется воронением.

Fe
Fe 2+ + 2

На катодных участках происходит процесс восстановления:

2 Н 2 О + О 2 + 4
4ОН -

На поверхности металла в результате работы микрогальванических элементов образуется Fe(OH) 2 , который затем окисляется в Fe 3 O 4 . Оксидная пленка на малоуглеродистой стали имеет глубокий черный цвет, а на высокоуглеродистой стали – черный с сероватым оттенком.

Fe 2+ + 2OH -
Fe(OH) 2 ;

12 Fe(OH) 2 + NaNO 3
4Fe 3 O 4 + NaOH + 10 H 2 O + NH 3

Противокоррозионные свойства поверхностной пленки оксидов невысоки, поэтому область применения этого метода ограничена. Основное назначение – декоративная отделка. Воронение используется в том случае, когда необходимо сохранить исходные размеры, так как оксидная пленка составляет всего 1,0 – 1,5 микрона.

Фосфатирование - метод получения фосфатных пленок на изделиях из цветных и черных металлов. Для фосфатирования металлическое изделие погружают в растворы фосфорной кислоты и ее кислых солей (H 3 PO 4 + Mn(H 2 PO 4) 2) при температуре 96-98 о С.

На поверхности металла в результате работы микрогальванических элементов образуется фосфатная пленка, которая имеют сложный химический состав и содержит малорастворимые гидраты двух- и трех замещенных фосфатов марганца и железа: MnHPO 4 , Mn 3 (PO 4) 2 , FeHPO 4 ,Fe 3 (PO 4) 2  n H 2 O.

На анодных участках происходит процесс окисления:

Fe
Fe 2+ + 2

На катодных участках происходит процесс восстановления водорода:

2Н + + 2
Н 2 (рН < 7)

При взаимодействии ионов Fe 2+ с анионами ортофосфорной кислоты и ее кислых солей образуются фосфатные пленки:

Fe 2+ + H 2 PO - 4
FeHPO 4 + H +

3Fe 2+ + 2 PO 4 3-
Fe 3 (PO 4) 2

Образующаяся фосфатная пленка химически связана с металлом и состоит из сросшихся между собой кристаллов, разделенных порами ультрамикроскопических размеров. Фосфатные пленки обладают хорошей адгезией, имеют развитую шероховатую поверхность. Они являются хорошим грунтом для нанесения лакокрасочных покрытий и пропитывающих смазок. Фосфатные покрытия применяются в основном для защиты металлов от коррозии в закрытых помещениях, а также как метод подготовки поверхности к последующей окраске или покрытию лаком. Недостатком фосфатных пленок является низкая прочность и эластичность, высокая хрупкость.

Анодирование – это процесс образования оксидных пленок на поверхности металла и прежде всего алюминия. В обычных условиях на поверхности алюминия присутствует тонкая оксидная пленка оксидов Al 2 O 3 или Al 2 O 3 ∙ nH 2 O, которая не может защитить его от коррозии. Под воздействием окружающей среды алюминий покрывается слоем продуктов коррозии. Процесс искусственного образования оксидных пленок может быть осуществлен химическим и электрохимическим способами. При электрохимическом оксидировании алюминия алюминиевое изделие играет роль анода электролизера. Электролитом служит раствор серной, ортофосфорной, хромовой, борной или щавелевой кислот, катодом может быть металл, не взаимодействующий с раствором электролита, например нержавеющая сталь. На катоде выделяется водород, на аноде происходит образование оксида алюминия. Суммарный процесс на аноде можно представить следующим уравнением:

2 Al + 3 H 2 O
Al 2 O 3 + 6 H + + 6