Types et application d'inhibiteurs de corrosion métalliques

Les inhibiteurs de corrosion sont utilisés pour ralentir la formation de rouille sur les métaux. L'action des modérateurs est basée sur la capacité de certains produits chimiques à réduire le taux de corrosion dans les métaux ou même à l'inhiber complètement.

Contenu:

• Protection contre la corrosion atmosphérique
• Protection des structures en acier
• Protection du cuivre et de ses alliages, ainsi que de l'argent
• Protection anti-rinçage
• Protection contre la corrosion

Les inhibiteurs sont recherchés dans la protection des produits métalliques lors de la gravure et du lavage. Ces substances sont ajoutées aux revêtements polymères, aux cires, aux graisses, aux emballages et dans l'espace clos où le métal est stocké. Grâce à ces mesures, les capacités de protection des revêtements sont augmentées.

Au contact du métal, l'adsorption des inhibiteurs commence, ce qui réduit le taux d'ionisation. Le processus d'ionisation peut être ralenti à la fois dans le métal et dans l'oxygène, ou dans les deux cas simultanément.

Récemment, la production d'un large assortiment de divers inhibiteurs a été établie. Il existe des modérateurs conçus pour certains groupes de métaux (ferreux ou non ferreux) et de substances d'usage universel, qui peuvent être utilisés dans tous les cas.

Faites attention! Lors du choix d'un inhibiteur particulier, vous devez consulter un spécialiste ou étudier attentivement les répertoires. Le fait est qu'une même substance, par rapport à différents métaux, peut à la fois contribuer et ralentir le développement du processus de corrosion.

Protection contre la corrosion atmosphérique

Pour protéger les métaux contre les effets de la corrosion atmosphérique, des inhibiteurs de type contact sont utilisés, ainsi que des inhibiteurs volatils qui s'évaporent et se propagent indépendamment sur la surface métallique.

L'utilisation d'inhibiteurs volatils est associée à des exigences élevées pour les matériaux barrières:

• les matériaux doivent être imperméables aux vapeurs inhibitrices;
• l'emballage doit être étanche à l'air, sinon la substance s'évapore immédiatement.

Il existe plusieurs méthodes d'utilisation d'inhibiteurs pour protéger les produits métalliques de la corrosion atmosphérique:

• l'inhibiteur est appliqué sur la surface métallique à partir de solutions aqueuses ou de solvants organiques;
• le processus de sublimation des inhibiteurs sur une surface métallique à partir de l'air est effectué, dans lequel il y a une forte concentration de vapeurs d'inhibiteur;
• une composition polymère comprenant un inhibiteur est appliquée sur la surface métallique;
• le produit est emballé dans du papier inhibé;
• un support poreux avec un inhibiteur est dirigé dans l'espace clos.

Dans ce dernier cas, «linopon» ou «linasil» fait office de transporteurs. Ces adsorbants, situés dans un espace confiné, assurent la conservation à long terme des métaux, protègent contre la corrosion et la "maladie du bronze". De plus, grâce aux adsorbants, il devient possible de conserver les produits en cas de changement brutal des conditions environnementales.

Il est recommandé que les mesures de conservation avec des inhibiteurs soient effectuées à un niveau d'humidité inférieur à critique, dans un air propre. La présence de vapeurs acides dans l'air de la pièce n'est pas autorisée (ces vapeurs sont libérées lors du nettoyage à sec), où la conservation est effectuée.

L'adsorption de l'inhibiteur, avec formation d'une puissante couche protectrice, ne se produit pas immédiatement, mais avec le temps. Le temps passé dépend de la nature non seulement de l'inhibiteur, mais aussi du métal traité. Avant le traitement avec un inhibiteur, les produits métalliques sont soigneusement nettoyés de la saleté et de la graisse, puis ils sont séchés.

Faites attention! Avant la conservation, le métal ne doit pas être touché à mains nues. Tous les autres travaux doivent être effectués avec des gants en caoutchouc.

Protection des structures en acier

Les solutions aqueuses les plus populaires (en particulier visqueuses) de nitrite de sodium. Cette solution est un inhibiteur de type contact appliqué à la surface du produit (par exemple, des systèmes de chauffage ou d'autres structures métalliques).

L'ajout d'un composant supplémentaire qui augmente la viscosité de la structure (hydroxyéthylcellulose, glycérine, xylitol, amidon) dans des solutions aqueuses de nitrite de sodium augmente considérablement l'efficacité de la substance. En particulier, la période de protection garantie des métaux est prolongée quelles que soient les conditions climatiques. Les compositions visqueuses protègent les solutions de nitrite de sodium du dessèchement, ne permettent pas aux cristaux de sel de quitter la surface métallique et réduisent également le pourcentage de ruissellement de la substance dans des conditions de forte humidité.

Le plus souvent, une solution à 25% de nitrite de sodium est utilisée pour les produits en acier et une solution à 40% pour protéger les pièces en fonte. Le métal est traité avec une solution chauffée à 65-85 degrés. Les cristaux de nitrite de sodium qui sont apparus à la surface à la suite de la condensation d'humidité pendant le stockage (par exemple, pendant le stockage entre les opérations technologiques) forment une solution concentrée de la substance inhibitrice.

C'est cette solution qui passive le métal. Pour neutraliser les composants atmosphériques acides qui tombent sur un métal avec de l'humidité de condensation, un petit pourcentage de soude (jusqu'à 0,6%) est ajouté à la solution de nitrite de sodium. Il faut garder à l'esprit que l'abaissement de la concentration de nitrite de sodium à des valeurs inférieures au seuil défini conduit à la corrosion dite locale. Ce facteur est la raison de l'utilisation de types de solutions visqueuses pour un stockage à long terme.

Parmi les inhibiteurs volatils, le nitrite de dicyclohexylamine est le plus souvent utilisé. Cette substance est parfaite pour la fonte et l'acier, mais contribue aux processus de corrosion du cuivre et de ses alliages, l'étain, le zinc, le plomb, les alliages aluminium-cuivre, le magnésium et le cadmium. Les substances protectrices volatiles ne modifient pas la résistance à la corrosion de l'aluminium, du nickel, du chrome et, en outre, n'affectent pas les caractéristiques mécaniques du plastique, du cuir, du caoutchouc, des peintures et des vernis.

Cet inhibiteur est utilisé sous forme de solutions alcooliques. Pour appliquer 1,5 à 2,5 grammes de substance par mètre carré, une solution d'alcool à 8,5% est prise. Immédiatement après le traitement, la pièce est scellée hermétiquement ou placée dans un espace isolé.

Protection du cuivre et de ses alliages, ainsi que de l'argent

Pour empêcher les processus de corrosion sur le cuivre et ses alliages, ainsi que sur l'argent, un inhibiteur de type contact, le benzotriazole, est utilisé. Cette substance entre en contact avec des sels de cuivre 1 et 2-valent, résultant en des composés polymères insolubles dans le milieu aquatique et résistants aux températures élevées.

En raison de l'émergence de structures insolubles, le benzotriazole inhibe la soi-disant «maladie du bronze». L'utilisation du benzotriazole est recommandée pour protéger à la fois les objets déjà nettoyés et les objets pour lesquels il est décidé de laisser le revêtement anticorrosion ou la patine inchangés. Le benzotriazole ralentit également l'assombrissement des articles en bronze, en cuivre et en argent.

Après nettoyage de la saleté et de la graisse, les objets sont placés dans une solution à 3% de benzotriazole. Dans ce cas, vous devez maintenir la température à au moins 20 degrés.Pour traiter de gros objets, la solution doit être chauffée à 50 degrés. Ensuite, le métal est séché et essuyé avec un chiffon en coton humide.

Faites attention! Le benzotriazole est cancérigène. Par conséquent, le contact direct avec la peau doit être évité. Lorsque vous travaillez, utilisez des gants de protection, un tablier et des lunettes.

Les inhibiteurs de Captax incluent le soufre. Grâce au traitement Captax des produits en cuivre et en bronze, la résistance à la corrosion des métaux est considérablement augmentée. Les meilleurs résultats peuvent être obtenus avec une immersion d'une demi-heure, si la température de la solution est de 70 à 80 degrés. Dans certains cas, le captax donne un effet plus important que le benzotriazole.

Parmi les inhibiteurs d'origine inorganique, les chromates sont à noter. La passivation par les chromates est l'une des méthodes les plus économiques pour protéger le cuivre, ses alliages et l'argent de l'assombrissement. La passivation est effectuée en utilisant le courant cathodique ou sans l'utiliser. Les composants de l'électrolyte et le traitement de surface pendant la chromatographie peuvent varier considérablement, ce qui n'affecte pas les caractéristiques de protection des films résultants. Les métaux sont conservés plusieurs minutes dans une solution d'acide chromique (1 gramme par litre). Le film émergeant a une haute résistance à l'humidité, ainsi qu'aux effets des solutions salines et du sulfure d'hydrogène.

Les produits en argent sont passivés en appliquant un courant cathodique. Dans ce cas, l'électrolyte comprend jusqu'à 40 grammes de dichromate de sodium, 20 grammes d'hydroxyde de sodium et 40 grammes de carbonate de potassium. Ces quantités sont réparties par litre de liquide. La densité de courant est de 0,1 ampère par centimètre carré et le temps d'exposition est de 60 secondes. La température ambiante de la solution est maintenue.

Même le trempage habituel de l'argent dans l'anhydride chromique ou le dichromate de sodium permet une passivation réussie. Cependant, il faut veiller à ce qu'aucun acide étranger ne soit présent dans les solutions. De bons résultats peuvent être obtenus après un double traitement: d'abord par la méthode cathodique, puis en plongeant de l'anhydride de chrome ou du dichromate de sodium dans la solution.

Faites attention! Le bichromate de sodium et l'anhydride de chrome sont dangereux pour la peau et le système respiratoire. Par conséquent, vous devez travailler avec ces substances dans des gants en caoutchouc, un respirateur et dans une pièce bien ventilée.

Protection anti-rinçage

Le lavage à l'eau, surtout lorsqu'il s'agit de laver le fer ou l'acier, peut entraîner des processus de corrosion au niveau de la surface nettoyée. Dans le même temps, la dureté de l'eau a une grande influence sur l'agressivité de la corrosion. Plus l'eau est douce, plus son impact sur le développement des processus de corrosion est important.

L'activité de corrosion est causée non seulement par les sels, mais également par le niveau de sulfates et de chlorures qu'il contient. Leur niveau dans l'eau d'origine naturelle peut varier de 50 à 5000 milligrammes par litre.

La classification suivante de l'agressivité de l'eau est utilisée:

• environnement légèrement agressif - la concentration de sulfates et de chlorures est inférieure à 50 milligrammes par litre;
• environnement moyennement agressif - la concentration de sulfates et de chlorures de 50 à 150 milligrammes par litre;
• environnement très agressif - la concentration de sulfates et de chlorures supérieure à 150 milligrammes par litre.

Selon GOST, il est permis d'utiliser de l'eau avec une teneur en sel dans les concentrations suivantes:

• sulfates - jusqu'à 500 milligrammes par litre;
• chlorures - jusqu'à 350 milligrammes par litre.

Pour réduire l'oxydation pendant le lavage, des agents réducteurs sont utilisés, par exemple l'hydrazine. Les réducteurs lient l'oxygène dans l'eau. Du fait du contact de l'hydrazine et de l'oxygène, de l'azote apparaît, qui est facilement éliminé du milieu aqueux et ne présente pas de risque de corrosion.

Le niveau autorisé d'inhibiteur est de 1 gramme par litre. L'oxygène est en grande partie éliminé de l'eau en le faisant bouillir.

Protection contre la corrosion

Les inhibiteurs sont couramment utilisés pour protéger les métaux des processus corrosifs dans les environnements acides. Parmi eux se trouvent la catapine, l'urotropine, le PB-5, le PB-8.

Au cours de la procédure, après l'élimination de la corrosion par les acides, l'adsorption d'inhibiteurs sur la surface nettoyée. Ainsi, la dissolution du métal est évitée ou minimisée. Ce facteur est particulièrement important lors du nettoyage d'objets métalliques de valeur artistique, car la couche de corrosion sur leurs surfaces est généralement hétérogène à la fois en épaisseur et en composants.

Si la surface d'un métal pur est exposée, elle agira comme une anode et les oxydes deviendront une cathode. À cet égard, lors de la purification, une proportion importante de l'acide va au décapage du métal, mais pas à la dissolution des produits corrosifs. L'utilisation d'inhibiteurs en milieu acide permet d'éviter le décapage du métal pur et d'empêcher l'hydrogénation de l'acier ou de la fonte. En conséquence, la fragilisation par l'hydrogène des métaux ferreux est évitée.