Покрытие, полученное шерардизацией, замедляет коррозию стали двумя способами: - Образование защитной пленка
- Протекторная защита
Защитные пленки
Цинк корродирует значительно медленнее, чем сталь, в большинстве сред. Образование защитных пленок на цинке во время эксплуатации главным образом способствует его прекрасной стойкости к атмосферной коррозии. В среднем скорость коррозии цинка составляет 1/25 скорости коррозии стали в большинстве атмосфер и в различных водах, но это соотношение может изменяться в зависимости от окружающей среды и длительности воздействия. Цинк обычно корродирует очень быстро на первых стадиях воздействия, но скорость коррозии цинка замедляется быстро после появления защитных пленок. Как только такая пленка покроет поверхность цинка, коррозия продолжается с меньшей скоростью, при которой коррозия обычно прямо пропорциональна длительности выдержки. В других случаях, например, в сильно загрязненных промышленных атмосферах, стойкость коррозии может несколько возрасти при длительной выдержке, в то время как в морской атмосфере скорость коррозии уменьшается с увеличением длительности выдержки. Благодаря этим свойствам цинка шерардизация приобретает такое значение для защиты стали, как барьерное покрытие, защищающее сталь от коррозионностойкой среды. Протекторная роль
Во второй главе мы показали, что цинк является анодным относительно стали и что в присутствии электролита он будет корродировать раньше стали. В случае механических повреждений, цинк будет корродировать раньше открывшейся в трещинах стали, этим защищая ее, т.е. выступая во второй, но не менее важной роли – протектора, как протекторное покрытие. Еще одно защитное свойство покрытия появляется в результате такого протекторного действия, поскольку сравнительно объемные продукты коррозии образуются в месте повреждения, замедляя там дальнейшее электрохимическое действие. Срок службы цинковых покрытий
Срок службы цинкового покрытия, как правило, прямо пропорционален его массе или толщине, а способ нанесения покрытия мало влияет на его эксплуатационные свойства. Однако, на практике, покрытие из сплава «железо-цинк», полученное шерардизацией, обеспечивает лучшую коррозионную стойкость в зависимости от его толщины, чем это наблюдается при других процессах, особенно в тех областях, где в атмосфере высокое содержание промышленных загрязнителей. Результаты испытаний цинковых покрытий, проведенных Британской Ассоциацией по исследованиям в области металлургии, подтверждают это. Атмосферная коррозия
Ранее мы указывали, что защитные свойства цинка частично достигаются благодаря его способности образовывать защитные пленки. В промышленных и городских атмосферных условиях наиболее серьезными загрязнителями являются оксиды серы. Они растворимы в воде и образуют с ней серную кислоту, которая, в свою очередь, реагирует с защитной пленкой гидроксида цинка или карбоната цинка на поверхности цинка и поэтому легко удаляется дождевой водой, оставляя поверхность без защитной пленки. Следовательно, скорость коррозии цинка имеет тенденцию возрастать со временем в сильно загрязненных промышленных атмосферах, но природа шерардизированных покрытий делает их менее склонными к этому. Испытания показали, что скорости коррозии значительно отличаются в течение года. Это объясняется тем, что зимой содержание серы в воздухе выше и погодные условия более благоприятны для растворения продуктов коррозии. Поэтому цинковое покрытие, находящееся под воздействием атмосферы, весной или летом будет иметь некоторое преимущество, так как защитная пленка имеет возможность образоваться и выполнить свое положительное действие. «Белая ржавчина»
Термин «белая ржавчина» принят для обозначения пятен, появляющихся на цинковых покрытиях, при их хранении во влажных условиях. Это толстый слой белого порошка, образующийся на любой цинковой поверхности при воздействии на нее аномальных условий. В большинстве случаев образование белой ржавчины происходит в результате неправильного хранения. Такая реакция приводит к преждевременному разрушению поверхности цинка. Если имеется опасность образования белой ржавчины на шерардизированной поверхности, то в этих случаях мы настоятельно рекомендуем производить пассивацию (смотри седьмую главу). Значение равномерности покрытия
Это очень важный фактор для оценки степени защиты. Цинковое покрытие, имеющее заданный вес (массу), будет оказывать большее защитное действие, если оно распределено на поверхности, которую должно защищать. Были проведены испытания по определению значения равномерности цинковых покрытий для защиты от коррозии. Испытания проводились до момента, когда оставшийся цинк уже не может оказывать протекторную защиту. При очень неравномерных покрытиях к этому моменту оставалось почти 50% первоначального цинка, тогда как при равномерных этот момент наступал, когда оставалось цинка менее 10%. Из этого следует, что изделие с покрытием равномерной толщины будет иметь намного больший срок службы, тогда как при неравномерной толщине покрытия большая часть массы цинкового покрытия расходуется впустую. Коррозия в жидкостях
До сих пор мы рассматривали только атмосферную коррозию. Однако цинковые покрытия играют также важную роль при защите стали, используемой для хранения и транспортирования жидкостей. Цинковые покрытия быстро растворяются в жидкостях, рН которых ниже 6 или выше 12,5. При промежуточных значениях рН на поверхности цинка образуется защитная пленка. Благодаря этому для цинка открываются широкие возможности использования его с такими жидкостями, как большинство типов вод, а также все щелочи, за исключением очень сильных. Большинство органических жидкостей, за исключением крепких кислот, воздействуют на цинк слабо, так что цинк можно применять в контакте с топливом для двигателей, креозотом, фенолом, с обезжиривающими на основе трихлорэтилена растворами и охлаждающими жидкостями в холодильных установках. В пресной воде, как и в атмосфере, коррозионная стойкость цинка зависит от его способности образовывать защитные пленки. Установлено, что более мягкие воды, с более высоким содержанием в них растворенного кислорода и двуокиси углерода воздействуют на цинк более сильно, чем жесткие. Дистиллированная вода воздействует на цинк сильнее, т.к. в ней не может образовываться защитная пленка, снижающая доступ кислорода к поверхности цинка. Коррозионная стойкость цинка в морской воде не хуже других металлопокрытий, она зависит от растворенных солей, главным образом, хлоридов и сульфатов. При высоком содержании хлоридов в морской воде коррозия цинка может увеличиться, но она сильно замедляется вследствие присутствия ионов магния и кальция.
| 
