Sắt nói riêng hay kim loại nói chung khi gặp hơi ẩm, hoặc Oxy, nó sẽ dễ bị ăn mòn ( quá trình oxy hóa liên quan đến sự mấy đi các electron). Ăn mòn sắt liên quan đến sự hình thành của FeO(OH) hoặc Fe(OH)3 khi có oxy và hơi ẩm. Phản ứng điện hóa này xảy ra khi có điều kiện là có một chất điện phân (ví dụ các hạt nước) và một môi trường có đủ oxy. Quá trình này có thể được đẩy nhanh do các chất ô nhiễm.
Sự ăn mòn ở sắt xảy ra một cách tự nhiên khi sắt tinh luyện và các hợp kim được chuyển đổi thành các hợp chất ổn định về mặt hóa học của sắt.
Ăn mòn sắt không tạo ra màng oxit bảo vệ tin cậy.
Trong khi các kim loại hàng đầu như nhôm bị ăn mòn để tạo ra một lớp màng bảo vệ gồm các oxit kim loại, hoạt động như một rào cản hiệu quả cho chất nền bảo vệ nó khỏi bị hư hỏng thêm, sắt lại không tạo ra một lớp màng bảo vệ các oxit của nó. Thay vào đó, sự ăn mòn sắt dẫn đến một chất bột màu đỏ, bong tróc không hoạt động như một hàng rào bảo vệ ổn định chống lại sự ăn mòn thêm gọi là lớp gỉ.
Khi lớp oxit sắt ngậm nước hình thành, nó liên tục bong thay vì bám vào bề mặt của chất nền. Điều này làm cho lớp nền dễ xảy ra các phản ứng điện hóa, hơi ẩm và các chất ô nhiễm khác.
Xem thêm: Dầu Chống Gỉ Loại Nào Tốt? Cách Sử Dụng Dầu Chống Gỉ Hiệu Quả
Lớp oxit sắt ngậm nước không tự chữa lành
Nhôm tạo ra một màng oxit tự phục hồi có độ dày vài nano mét và tự động chữa lành khi bị gián đoạn thêm. Trong khi đó, lớp oxit sắt ngậm nước được hình thành do sự ăn mòn của kim loại sắt không tự phục hồi khi nó bị phá vỡ. Vì vậy, vật liệu này vẫn dễ bị ăn mòn tiếp tục trừ khi việc tiếp xúc với oxy và độ ẩm được dừng lại thông qua các phương pháp khác.
Loại magnetite của Oxit sắt (Fe3O4) có thể ngăn chặn sự ăn mòn tiếp theo của các bộ phận sắt
Oxit sắt màu đen xanh (magnetit) có thể tạo thành một lớp màng bảo vệ trên bề mặt sắt để bảo vệ nó khỏi bị ăn mòn thêm trong môi trường giàu oxy. Tuy nhiên, việc hình thành lớp Fe3O4 rất khó và oxit này có thể chuyển sang dạng oxit sắt khác như Fe2O3, oxit màu đỏ như của sắt, phản ứng H2O và dẫn đến sự hình thành phồng rộp và bong vảy. Điều này ảnh hưởng xấu đến sự bảo vệ được cung cấp bởi màng từ tính. Mặt khác, nhôm oxit (Al2O3) cung cấp khả năng bảo vệ chống ăn mòn ổn định mà không có nguy cơ thay đổi sự hình thành oxit.
Thép không gỉ có thể không bị ăn mòn
Thép không gỉ có chứa tối thiểu 11% crom có thể tạo thành một màng oxit crom thụ động ngăn hàm lượng sắt trong théo bị ăn mòn. Màng oxit crom cũng có khả năng tự phục hồi, khả năng bảo vệ chống ăn mòn do oxit crom cung cấp là ổn định và bền
Thép thường sẽ dễ bị ăn mòn hơn sắt nguyên chất
Ăn mòn là một phản ứng điện hóa ghép nối giữa một cực dương với một hoặc nhiều cực âm. Trong thép cacbon có thể có hai hoặc nhiều pha; một trong các pha sẽ đóng vai trò là cực dương và các pha kia hoạt động như các cực âm. Ăn mòn như một phản ứng oxy hóa diễn ra ở cực dương.
Sắt nguyên chất có khả năng chống oxy hóa – ăn mòn tốt hơn, nhưng lại không đủ khả năng chống lại các hoạt chất hoạt tính. Sắt nguyên chất có khả năng chống ăn mòn cao hơn do cấu trúc đồng nhất của nó bị gỉ ở bề mặt ngoài.
Kim loại sắt có độ tinh khiết cao và có thể không bị ăn mòn trong môi trường phòng thí nghiệm một thời gian. Tuy nhiên, trong môi trường nhiễm mặn hoặc môi trường công nghiệp ô nhiễm, sắt nguyên chất có khả năng chống ăn mòn kém đi.
Nguy cơ ăn mòn cũng phụ thuộc vào mức độ ngâm của bề mặt kim loại. Nếu các bề mặt được ngâm nước liên tục thì tốc độ ăn mòn là tối thiểu và khả năng chống ăn mòn là tối đa. Nếu việc ngâm một phần và thay đổi theo chu kỳ trong đó một số bộ phận tiếp xúc với không khí theo chu kỳ, thì nguy cơ ăn mòn và tốc độ ăn mòn có thể tăng lên.
Khả năng chống ăn mòn của gang phụ thuộc vào các yếu tố hợp kim của nó
Khả năng chống ăn mòn của gang có thể được tối ưu hóa cho các môi trường hoạt động cụ thể. Trong đó, Molypden, đồng, crom, niken và silic là một số nguyên tố hợp kim quan trọng.
Molypden: Molypden làm tăng độ bền cơ học của gang và làm tăng đáng kể khả năng chống ăn mòn đối với axit clohydric. Khoảng 4% molypden được thêm vào gang để tăng cường các đặc tính này.
Đồng: Với một lượng nhỏ đồng được thêm vào gang làm tăng khả năng chống ăn mòn của nó đối với các axit như axit clohydric và axit sunfuric.
Crom: Tỷ lệ phần trăm nhỏ hơn giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn nước mặn. Tỷ lệ phần trăm cao hơn (lên đến 30%) ảnh hưởng xấu đến độ dẻo, nhưng giúp tăng khả năng chống ăn mòn của kim loại đối với axit nitric.
Silic: Hàm lượng silic cải thiện khả năng chống ăn mòn của gang trong khi tỷ lệ này là dưới 14%. Trên mức này, khả năng chống ăn mòn được cải thiện rất nhiều, thường là ở độ dẻo, độ bền cơ học và khả năng gia công.
Khả năng chống ăn mòn của gang có hàm lượng hợp kim thấp có thể được cải thiện bằng cách áp dụng các lớp phủ.
Thép cacbon thấp có khả năng chống ăn mòn tốt hơn thép cacbon cao và trung bình
Thép cacbon thấp với phần trăm cacbon trên 0,08 và dưới 0,28) thường được sử dụng cho các ứng dụng yêu cầu chống ăn mòn. Khả năng chống ăn mòn được cải thiện bằng cách xử lý bề mặt như sơn phủ. Độ ẩm và oxy trong môi trường gây ra sự tấn công ban đầu của sự ăn mòn đối với thép nhẹ. Nếu thép nhẹ được ngâm hoàn toàn trong nước chuyển động, nó sẽ ăn mòn nhanh hơn so với khi ngâm trong nước tĩnh (tĩnh).
Tỷ lệ ăn mòn của thép cacbon thấp tăng do các chất ô nhiễm công nghiệp, độ ẩm xung quanh và môi trường biển. Sự ăn mòn bê tông giảm thiểu bằng cách thực hiện kỹ thuật bảo vệ catot . Thép nhẹ được sử dụng trong tàu thủy, cầu đường bộ, cầu đường sắt và các tòa nhà thương mại có thể được làm bền và chống ăn mòn bằng cách lựa chọn cẩn thận một lớp phủ bảo vệ thích hợp và hệ thống bảo vệ catốt.
Ăn mòn sắt có thể được ngăn ngừa bằng nhiều biện pháp
Một số phương pháp chống ăn mòn sắt phổ biến bao gồm:
Dùng các lớp bảo vệ
Dùng lớp băng keo chống ăn mòn Xunda kết hợp cùng sơn lót Bitum để tạo lớp màng ngăn bảo vệ đường ống kim loại hiệu quả. Lớp băng keo làm bằng cao su sẽ giúp bảo vệ kim loại hiệu quả trong khoảng thời gian dài, giúp dự án tiết kiệm chi phí bảo hành.
Dùng lớp phủ kim loại hi sinh
Nếu một lớp phủ kẽm được áp dụng trên bề mặt sắt, trước tiên kẽm sẽ bị ăn mòn (ôxy hóa) và bảo vệ bề mặt bên dưới. Quá trình này được gọi là mạ kẽm . Kẽm hoạt động hơn so với kim loại đen.
Thổi
Quá trình này tạo ra một lớp màng magnetit trên bề mặt sắt. Súng thường được bảo vệ khỏi bị ăn mòn bằng cách hàn . Ngoài lớp phủ magnetite, súng cầm tay được bôi dầu tốt.
Phương pháp bảo vệ catốt
Phương pháp này làm giảm tốc độ ăn mòn bề mặt kim loại bằng cách biến nó trở thành cực âm trong mạch tế bào điện hóa, trong đó kim loại hy sinh như kẽm được nối làm cực dương . Nếu dòng điện mạ bị động không đủ, giống như khi bảo vệ các cấu trúc lớn, một nguồn dòng điện một chiều riêng biệt được kết nối với hệ thống bảo vệ catốt.
Do đó, hệ thống bảo vệ catốt cung cấp các điện tử cần thiết cho chất nền của kim loại đen để biến nó trở thành catốt được cung cấp trong hệ thống.
Trên đây là những vấn đề quan trọng lên quan đến ăn mòn sắt – ăn mòn kim loại mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn đọc. Nếu bạn còn có gì thắc mắc có thể liên hệ với chúng tôi để được giải đáp sớm nhất nhé!
Hà Thành Equipment là đơn vị cung cấp các giải pháp chống ăn mòn, han gỉ kim loại một cách hiệu quả cho các doanh nghiệp. Với các sản phẩm nổi bật như: Màng chống gỉ VCI, Túi chống gỉ VCI, Hộp Chống gỉ VCI, Viên chống gỉ VCI, Dầu Chống gỉ, Mỡ bôi trơn chống gỉ,…cam kết chính hãng, giá phải chăng.
Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:
Công ty TNHH HÀ THÀNH XÂY DỰNG & THIẾT BỊ
Email: [email protected]
Hotline: 0778892997
Website: https://hathanhequipment.com/