Антикоррозийная защита металлов

Коррозия – процесс окисления поверхностного слоя металлов химической или электрохимической природы, который приводит к постепенному разрушению металлических деталей. Борьба с коррозией – важная задача современного материаловедения.

Особенно актуальной проблема коррозии становится при эксплуатации изделий в экстремальных условиях, связанных с высокой влажностью. К примеру, высокий риск коррозии характерен для элементов конструкции летательных аппаратов, включая и крепежные элементы. Актуальные редакции отраслевых авиационных стандартов крепежа, к примеру, стандарт на винт ОСТ 1 31521 80, предусматривают обязательное использование различных способов защиты этих деталей от коррозии.

Актуальные способы защиты металлов от коррозии

Сейчас наиболее распространены такие методы защиты металлов:

• Нанесение лакокрасочных покрытий. Нанесенное покрытие не позволяет молекулам кислорода достигнуть поверхности металла. Однако адгезия и прочность обычных и даже порошковых лакокрасочных покрытий заметно уступают покрытиям, нанесенным химическими, электрохимическими и газотермическими методами. Поэтому такой метод защиты применяется в основном для защиты изделий, которые не работают в экстремальных условиях и не испытывают существенных динамических нагрузок.
• Цинкование – нанесение на поверхность изделия покрытия на основе цинка. Суть метода состоит в том, что цинк очень быстро окисляется в воздушной среде, поэтому на его поверхности образуется сплошная пленка из оксида цинка. Существование этой пленки препятствует проникновению кислорода вглубь покрытия и, соответственно, не позволяет металлу с цинковым покрытием контактировать с воздухом. Однако механическое повреждение такого покрытия чревато быстрой коррозией металла, особенно если под цинком находится железо.
• Кадмирование – нанесение на поверхность тонкого слоя кадмия. В отличие от цинка, защитный слой кадмия более пластичен, поэтому именно этот метод активно применяется для защиты крепежных элементов и других деталей, имеющих резьбовое соединение.
• Легирование – добавление хрома и некоторых других элементов в состав сплавов повышает их коррозионную стойкость. Так, нержавеющие стали с высоким содержанием хрома способны долго сопротивляться коррозии (при условии отсутствия контакта с фтором и другими галогенами и механической целостности поверхностного слоя).
• Химическая пассивация – химический метод нанесения оксидной пленки на поверхность металла.

В производстве авиационного крепежа согласно указаниям соответствующих ОСТ 1 применяются в основном кадмирование, цинкование и химическая пассивация. Также при производстве крепежа для авиации используются преимущественно коррозионно-устойчивые марки сплавов, такие как нержавеющие стали 14Х17Н2, 13Х11Н2В2МФ-Ш, 10Х11Н23Т3МР-ВД и 07Х16Н6-Ш. Сочетание легирования и нанесения защитного покрытия позволяет обеспечить очень высокие показатели стойкости таких изделий к коррозии при работе в условиях экстремальных температур и влажности.