Коррозионное разрушение цинкового покрытия в воде

На интенсивность процесса коррозионного разрушения цинкового покрытия в воде оказывают влияние следующие факторы:

• химический состав воды,
• температурный режим,
• скорость перемещения водного потока.

Поэтому процессы коррозионных разрушений в дистиллированной, водопроводной и морской водах, влияние температурного режима, скорости протока воды следует рассматривать отдельно.

Коррозионное разрушение цинкового покрытия в воде дистиллированной

Скоростной режим коррозионного разрушения цинкового покрытия в дистиллированной воде имеет высокие показатели. Опыты показывают, что при суточной выдержке цинка, литого электролитического в воде дистиллированной при комнатной температуре весовые потери за день составляют 55 ÷ 170 мг/дм2.

Причины высокого процента потерь объясняется тем, что в дистиллированной воде отсутствуют химические соединения, стимулирующие образование на цинке защитной пленки.

Коррозионное разрушение цинкового покрытия в воде, водопроводной, холодной

Весовые потери цинкового покрытия при коррозионном разрушении под воздействием водопроводной (холодной) воды идентичны коррозионным потерям в наружной атмосфере. Скорость коррозии определяется:

• кислотностью воды,
• содержанием свободного кислорода и углекислого газа.

Чем мягче вода и выше содержание в ней свободного кислорода и углекислого газа, тем интенсивнее процесс коррозии.

Нормальная кислотность водопроводной воды лежит в диапазоне от 7,5 до 9,5. В состав водопроводной воды при стандартных условиях входят: кальций бикарбонат, сульфиды, хлориды, нитриды. В результате химических реакций на поверхности оцинкованных изделий образуется нерастворимый, защитный слой.

Очень высока скорость коррозионного разрушения цинкового покрытия в хлорированной воде. Весовые потери цинкового слоя в питьевой воде при содержании 0,01 мг/л свободного хлора:

• 1 день – 6 г/л,
• 7 дней – 25 мг/л.

Интенсивность нарушения целостности покрытия зависит от содержания различных примесей в цинковом слое.  Согласно исследованиям, при наличии в микроструктуре олова в объеме от 0,28% коррозионное разрушение носит точечный характер.  Причина коррозионной неустойчивости покрытия заключается в том, что при затвердевании поверхностного слоя олово выделяется в эвтектической форме по границам зерен цинка. Это приводит к созданию микро гальванопар, которые усиливают процесс коррозии. В водопроводной воде коррозионное разрушение покрытий,

• не содержащих олово составляет 0,65мг/дм2 в день,
• содержащих – 2,05 мг/дм2 в день.

Влияние температурного режима на интенсивность коррозии в воде

Процесс коррозионного разрушения в воде носит свои специфические особенности.

Температура воды изменяет свойства продуктов коррозии и растворимость кислорода в них, что приводит к изменению технологических характеристик поверхностного слоя.

Согласно приведенным данным, высокое содержание хлора (40 мг/л) и свободной CO_2 создают условия для повышения коррозионного разрушения. Содержание ионов водорода в воде

• при температуре 20°C и рН = 7,031
• при t = 40°C рН = 6,71,

т. е. кислотность воды повышается с ростом температурного режима. Жесткая вода действует менее агрессивно, т. к. осадки извести образуют защитное покрытие на цинковом слое. Весовые потери цинкового покрытия в горячей водопроводной воде (t = 70°C) составляют 15 ÷ 50 мг/дм2 в день, это обстоятельство обуславливает увеличение толщины покрытия для оцинкованных изделий, эксплуатируемых в данных условия, в два раза (от 24 мкм до 120 мкм и выше).

Коррозионное разрушение цинкового покрытия в морской воде

Содержание магниевых солей снижает растворимость цинка в воде. В растворах хлорида натрия коррозия пропорциональна времени нахождения оцинкованных деталей в воде, в морской воде процесс коррозионного разрушения замедляется, т. к. происходит образование на поверхности пленок магниевых солей. Согласно проведенным исследованиям, весовые потери оцинкованных изделий, находящихся в морской воде, составили 18 мг/дм2 в день. В перечень продуктов коррозии после проведенных исследований вошли:

• карбонаты,
• гидроокиси,
• оксихлориды.

Длительное нахождение оцинкованных изделий в морской воде возможно лишь при достаточной толщине цинкового покрытие. Поэтому оптимальные параметры цинкового слоя около 300 мкм.

Коррозионное разрушение цинкового покрытия в воде можно предотвратить путем создания эффективной и действенной защиты.