Skuteczne metody usuwania rdzy z powierzchni metalowych

Wszystkie metale rdzewieją. Nawet aluminium (w tym żywność) o długim przebywaniu w wilgotnym środowisku tworzy na jego powierzchni silny film tlenkowy. Dlatego skuteczne usuwanie rdzy jest problemem, z którym prędzej czy później musi się zmierzyć każdy właściciel.

Treść

• Rodzaje i wpływ korozji na działanie artykułów gospodarstwa domowego i narzędzi
• Klasyfikacja sposobów zwalczania korozji
• Metody czyszczenia mechanicznego
• Czyszczenie termiczne powierzchni stalowych
• Czyszczenie chemiczne

Rodzaje i wpływ korozji na działanie artykułów gospodarstwa domowego i narzędzi

Rdza powstająca w zwykłych warunkach jest w rzeczywistości mieszaniną trzech tlenków żelaza, które nie powstają jednocześnie i mają różne właściwości fizyczne i mechaniczne. Zaczynając od dołu i dalej na powierzchnię, skład rdzy stalowej jest kombinacją następujących składników:

1. Wustite FeO (tlenek żelaza) jest dość miękką substancją o grubości warstwy zależnej od warunków przechowywania metalu. W podwyższonych temperaturach warstwa wustite jest zawsze większa.
2. Magnetyt Fe3O4 (magnetyczna ruda żelaza) to tlenek magnetyczny-tlenek żelaza, którego twardość jest mniejsza, a porowatość większa niż wustyt. Magnetyt ma wyraźne właściwości magnetyczne.
3. Hematyt Fe2O3 (czerwona ruda żelaza) jest czerwono-szarą stałą substancją ścierną, która mocno przylega do powierzchni. Hematyt charakteryzuje się zwiększoną gęstością, powoduje korozję stali i znacznie zwiększa współczynnik tarcia podczas dowolnej interakcji między sobą styków.

Problem z usuwaniem rdzy polega na tym, że początkowo nie wiadomo, kiedy i jak miękki i plastyczny magnetyt przejdzie na hematyt. Dlatego wymagana jest znajomość nie tylko składu powierzchni metalu, ale także warunków, w których pojawiły się na nim plamy rdzy. Znając takie szczegóły, możesz wybrać najlepszą metodę usuwania tlenku i najskuteczniejsze środki antykorozyjne.

Klasyfikacja sposobów zwalczania korozji

W oparciu o właściwości głównych składników rdzy możemy wyróżnić następujące metody jej usuwania:

• mechaniczny, w którym warstwa tlenku jest usuwana za pomocą szczotek ze stali twardej;
• termiczny, w którym stosuje się wpływ rdzy na podwyższone temperatury (zwykle w połączeniu z intensywnym przepływem powietrza lub wody);
• chemiczny - wynik reakcji zainicjowanej przez specjalny środek (rozpuszczalnik rdzy) nałożony na powierzchnię metalowego przedmiotu.

Skuteczność tych metod jest inna. Na przykład dzięki wykryciu w odpowiednim czasie niewielkiej plamy rdzy powierzchnię można łatwo wyczyścić szczotką stalową lub szorstkim papierem ściernym. W przypadku, gdy rdza została wykryta nieodpowiednio, bardziej odpowiednie jest czyszczenie chemiczne.

W przypadku powierzchni o dużych rozmiarach, które są trudne do przenoszenia lub transportu, obróbka cieplna, chociaż pracochłonna, jest jedynym skutecznym sposobem na usunięcie korozji. Często metody i kompozycje do oczyszczania metali są łączone i wdrażane w określonej kolejności.

Metody czyszczenia mechanicznego

Wybór konkretnej metody czyszczenia zależy od rodzaju czyszczonej powierzchni metalowej.Na przykład w przypadku długo przechowywanej cewki z drutu stalowego można zastosować okresowe przewijanie z jednej pary rolek na drugą. W procesie takich załamań najpierw następuje łuszczenie, a następnie oddziela się kamień od powierzchni metalu.

Po takim przewijaniu lepiej jest przepuścić drut między parą twardych szczotek stalowych na końcu, za pomocą którego następuje ostateczne oddzielenie rdzy od metalu podstawowego. Usuwanie rdzy w ten sposób jest również możliwe, jeśli zamiast szczotek stosuje się papier ścierny lub gruby papier.

Wadą tej metody jest to, że po obróbce na czyszczonej powierzchni występują ślady narzędzia czyszczącego.

Po czyszczeniu mechanicznym wyroby metalowe należy wypolerować, zwłaszcza jeśli powierzchnia poddawana obróbce musi zachować swój poprzedni wygląd.

Czyszczenie termiczne powierzchni stalowych

Aby wdrożyć tę metodę, wymagany jest przemysłowy generator pary lub, w skrajnych przypadkach, budowlana suszarka do włosów. W tym przypadku oczyszczanie opiera się na fakcie, że połączenie skali dowolnego składu chemicznego z metalem podstawowym jest stosunkowo małe. Dlatego ekspozycja na temperaturę, wilgoć, zmiany prędkości powietrza pomoże usunąć rdzę z powierzchni.

Najskuteczniejsze czyszczenie tą metodą ma miejsce, gdy obrabiana powierzchnia zostanie umieszczona w pewnej odległości od urządzenia, a zasilanie podgrzewanej pary zostanie włączone. Strumień mieszanki pary z powietrzem, dostarczany pod ciśnieniem, najpierw zmiękcza kamień, a następnie kruszy go na pojedyncze fragmenty, które następnie łatwo usuwa się przez przepływ powietrza.

W ten sposób można usunąć rdzę z powierzchni stalowych drzwi, kanału wentylacyjnego i innych metalowych przedmiotów, których demontaż jest albo trudny, albo całkowicie niemożliwy.

Czyszczenie chemiczne

Arsenał metod i kompozycji obróbki chemicznej jest najbardziej zróżnicowany. Korozję usuwa się chemicznie przez wystawienie na działanie tlenków za pomocą roztworów kwasowych.

1. Najbardziej skutecznym sposobem jest kwas chlorowodorowy, zwłaszcza o odpowiednim stężeniu - co najmniej 15% (przy niższym stężeniu rozpuszczanie nie zatrzymuje się, ale zauważalnie zwalnia).
2. Stosowanie preparatów na bazie kwasu siarkowego nie jest zalecane, ponieważ w wyniku tego na oczyszczonej powierzchni tworzy się warstwa wodorków żelaza, zwiększając kruchość produktu. Tej warstwy nie można oczyścić: w ciągu dnia ten związek chemiczny rozpadnie się samodzielnie pod wpływem wilgoci zawartej w powietrzu. Jednak czasami jest to nie do przyjęcia.
3. W domu, aby wyeliminować rdzę z małych powierzchni, możesz wziąć ocet, cytrynę, a nawet Coca-Colę. Zasada działania jest taka sama - zanurzamy przedmiot w kwasie i pozostawiamy na chwilę, a następnie myjemy.

Na wydajność trawienia ma również wpływ temperatura roztworu: wraz z jego wzrostem usuwanie rdzy okaże się znacznie szybciej.

Wytrawioną powierzchnię należy zneutralizować z pozostałości kwasu - spłukać ciepłym roztworem mydła, a następnie dokładnie wyczyścić lub wysuszyć w spokojnym powietrzu.

Trawienie jest procesem szkodliwym dla środowiska: należy zachować ostrożność, aby resztki zużytego produktu nie dostały się na produkty spożywcze, chronić ręce przed korozyjnym działaniem odczynników itp. Dlatego płyn, za pomocą którego można skutecznie usunąć rdzę, musi być nietoksyczny. Alternatywnie do trawienia kwasem można zastosować następujące metody:

1. Wytrawianie elektrolityczne w roztworze chlorku żelazowego. Ta kompozycja jest nietoksyczna i dostępna do zakupu. Czyszczenie odbywa się poprzez zanurzenie produktu z rdzą w roztworze chlorku żelazowego, jednocześnie łącząc jedną z elektrod z kąpielą z roztworem, a drugą z czyszczonym przedmiotem.Napięcie podczas trawienia elektrolitycznego jest małe - nie więcej niż 12 V, więc technologia jest całkowicie bezpieczna. W przypadku braku chlorku żelazowego można użyć dowolnego alkalicznego środka gospodarstwa domowego, w szczególności sody kaustycznej. W zależności od wymaganej intensywności czyszczenia proces można kontynuować przez 3-15 minut.
2. Zastosowanie specjalnego środka czyszczącego na metalową powierzchnię, która zawiera konwertery boraksu, wapna i rdzy. Mechanizm działania takiej substancji sugeruje, że jej składniki wnikają w podwarstwową część rdzy, miękną, a następnie przekształcają ją w płatki, które już łatwo można usunąć strumieniem ciepłej wody.

Wybór optymalnej metody czyszczenia metalu z rdzy zależy od wielkości przedmiotu, dostępności narzędzi i sprzętu. Dobrze oczyszczona powierzchnia musi zostać zagruntowana w przyszłości i jest gotowa do malowania.