Как предотвратить гальваническую коррозию с помощью соблюдения правила совместимости металлов

Когда два разнородных металла вступают в контакт, может развиться коррозия. Примером может служить алюминиевый лист и медная заклепка, образующие гальваническую пару. Соединение создает условия, при которых коррозия возникает с большей вероятностью.

Когда два разных металла соединяются вместе, электродные потенциалы катода (меди) и анода (алюминия) сталкиваются. Это вызывает мгновенную химическую реакцию, приводящую к быстрому разрушению алюминия. Любой дуэт разнородных металлов, который вступает в контакт, подвергается коррозии. Даже незначительный уровень влажности в атмосфере может вызвать электрический потенциал. Несмотря на это, некоторые комбинации более склонны к подобным реакциям, в то время как другие не так уязвимы.

Общепризнанным фактом является то, что лучшими спутниками алюминия являются цинк, хром и оцинкованная сталь, в то время как латунь совершенно несовместима ни с цинком, ни с алюминием. Чтобы лучше понять, почему это так, необходимо обратиться к основам химии. Расположение химических элементов в периодической таблице является подсказкой для их электрохимического поведения. Алюминий расположен слева от водорода и имеет отрицательный потенциал −1,7 В, в то время как медь, расположенная справа, имеет положительный потенциал +0,4 В. Такая большая разница в числовом значении означает, что более активный алюминий будет быстро корродировать. Медь, с другой стороны, более устойчива, чем все элементы справа от нее, и поэтому будет более долговечной в любой такой паре.

Расстояние между металлами и риск коррозии: чем дальше друг от друга металлы, тем больше вероятность развития гальванической коррозии:

Совместимость типов металлов

"+" — полностью совместимые пары, минимальная вероятность коррозии.

"0" — определенные ограничения на совместимость, означает умеренную вероятность коррозии.

"-" — несовместимые соединения, серьезный риск гальванической коррозии

Эти данные можно использовать в качестве полезного источника для решения вопроса о совместимости разнородных металлов, как рекомендует ГОСТ.

Пример неприемлемых гальванических пар

Гальваническое действие можно наблюдать, если для крепления конструкции из нержавеющей стали используются оцинкованные болты. В такой ситуации анод болтов будет разрушен, а их электроны перейдут на катод нержавеющей стали. Таким образом, необходимо использовать крепления из металлов с более низким гальваническим действием, чем металл основной конструкции.

Скорость образования коррозии определяется условиями работы металлов. В нормальных климатических условиях она будет медленнее, чем в коррозионной среде, например, в растворах кислот или щелочей. Наличие загрязняющих веществ в воде ускоряет проводимость электролита, что приводит к увеличению скорости коррозии. Таким образом, при проектировании металлических конструкций необходимо учитывать окружающую среду, чтобы снизить вероятность разрушения. Кроме того, поскольку другие вещества в воде повышают проводимость электролита, при проектировании металлических конструкций необходимо учитывать экологическую оценку.

Защита от коррозии

Чтобы замедлить процесс коррозии между двумя различными металлами, необходимо предпринять следующие шаги:

• Покраска мест соединения металлов
• Нанесение соответствующего покрытия
• Ограждение мест соединения от внешней среды
• Создание изоляции для электрических цепей.
• При соединении контактных пар используйте прокладки или шайбы.

Неправильное расположение может привести к непоправимым разрушениям, что может быть дорогостоящим и потребовать замены основных компонентов металлической установки. Во избежание причинения вреда конструкции и людям целесообразно придерживаться технических требований по совместимости металлов.