Почему металл ржавеет

Блог

30.04.2025

Ржавчина превращает даже крепкие металлические поверхности в хрупкие и неприглядные. Она не только портит внешний вид изделий, но и снижает их прочность, значительно сокращает срок службы. Почему же металл подвергается ржавчине? Этот процесс связан с химическими и физическими свойствами металлов и условиями окружающей среды. Рассмотрим основные причины появления ржавчины, ее разновидности и эффективные способы защиты металла от коррозии.

Почему образуется ржавчина

Ржавчина – это результат коррозии, химической реакции, при которой металл (обычно железо или сталь) окисляется под воздействием окружающей среды.

Основные причины появления ржавчины:

Влага. Вода является ключевым фактором, запускающим процесс коррозии. Она действует как электролит, облегчая движение электронов между атомами металла и кислородом.
Кислород. Окисление железа происходит при его взаимодействии с кислородом, образуя оксид железа (ржавчину). Без кислорода коррозия невозможна.
Электрохимические процессы. Ржавчина возникает из-за электрохимической коррозии, когда металл выступает анодом и катодом в присутствии электролита (например, воды с растворенными солями). Это создает гальваническую пару, ускоряющую разрушение.
Соли и химические вещества. Хлориды, такие как морская соль, или кислотные среды (дожди с высоким содержанием загрязнителей) усиливают коррозию, разрушая защитные слои металла.
Температура. Повышенные температуры ускоряют химические реакции, поэтому в теплом и влажном климате ржавчина появляется быстрее.
Механические повреждения. Царапины, сколы или истирание защитных покрытий (краски, цинка) открывают металл для воздействия влаги и кислорода.
Контакт с другими металлами. Гальваническая коррозия возникает, если железо соприкасается с более активным или менее активным металлом (например, медью) в присутствии электролита, что ускоряет разрушение железа.
Микроорганизмы. Некоторые бактерии, особенно в морской воде или почве, могут способствовать коррозии, выделяя вещества, разрушающие металл.

Типы ржавчины

В зависимости от причин появления, условий эксплуатации металла, его типа и степени коррозии различают разные формы ржавчины. К ее основным типа относятся:

Равномерная коррозия – ржавчина покрывает всю поверхность металла тонким слоем. Часто встречается на незащищенных стальных конструкциях, подверженных влаге, и относительно легко поддается обработке.
Точечная коррозия (питтинг) – небольшие, но глубокие очаги ржавчины, которые проникают вглубь металла. Этот тип опасен, так как может привести к скрытым повреждениям, особенно в трубах или резервуарах.
Гальваническая коррозия – образуется при контакте двух разных металлов в присутствии электролита. Ржавчина появляется на более активном металле (например, железе в паре с медью).
Щелевая коррозия – ржавчина образуется в узких зазорах, где застаивается влага и ограничен доступ кислорода, часто под болтами или в сварных швах.
Эрозионная коррозия – вызвана сочетанием химической коррозии и механического износа, нередко появляется в трубопроводах, где поток воды с абразивными частицами ускоряет разрушение.
Межкристаллитная коррозия – ржавчина поражает границы зерен металла, что характерно для нержавеющих сталей при неправильной термообработке или воздействии высоких температур.

Способы защиты металла от ржавчины

Качественная защита металла от ржавчины – это комплекс мер, которые направлены на предотвращение коррозии и увеличение срока службы металлических изделий (крепеж, сетки, листы, профили) и промышленных или строительных конструкций.

К наиболее эффективным мерам можно отнести:

Нанесение защитных покрытий (краска, лак, полимеры).
Гальванизацию (оцинковку) – покрытие стали тонким слоем цинка.
Катодную защиту – использование жертвенных анодов (магния или цинка) или внешнего источника тока для предотвращения коррозии.
Легирование – добавление хрома, никеля или молибдена при производстве стали.

Это лишь несколько вариантов защиты, их больше, и подбираются они в зависимости от материала и условий эксплуатации.