Эффект ржавчины на металле как называется

Что такое кортеновская сталь и почему она не боится ржавчины?

Имея дело с металлическими изделиями, мы воспринимаем ржавчину как проблему. Ведь всем известно, что коррозия — пагубный, разрушительный процесс. Так было до того, пока не появилась кортеновская сталь: удивительный материал, которому рыжий налет не только не вредит, но даже идет на пользу

Как бы парадоксально это не звучало, коррозия защищает кортеновскую сталь от. коррозии. Тончайший, в несколько микрон, слой патины покрывает изделие защитной оболочкой, и не позволяет ржавчине проникать вглубь. Даже на открытом воздухе изделие из картена не разрушается долгие годы, но. есть нюансы. И чтобы разобраться в них, рассмотрим этот материал подробно.

Кортеновская сталь (cor-ten или corten) — это довольно сложный сплав, включающий в себя алюминий, хром, никель, медь, а также углерод, марганец и кремний. Компоненты подобраны таким образом, чтобы с одной стороны, эффективно защищать металл от коррозии, а с другой — придавать ему привлекательный внешний вид. Ведь кортен — не только функциональный, но и декоративный материал. Впрочем, о дизайне мы еще поговорим. Сейчас же в фокусе нашего внимания его практические свойства.

Кортеновская сталь — погодоустойчивый материал, который не нуждается в покраске и какой-либо другой защите от коррозии

Само название довольно точно характеризует картеновскую сталь. Разработчики (United States Steel Corporation) составили его из двух слогов: cor (corrosion) — ржавление и ten (tensile) — прочность на разрыв. И действительно, ржавчина не разрушает металл, а упрочняет его. И при этом обходится кортен дешевле нержавейки.

Следует иметь в виду, что изначально металл не имеет защитного покрытия. Патина появляется лишь в процессе эксплуатации, и очень важно, чтобы сухая погода сменялась влажной и наоборот. Поэтому в устойчиво жарком климате приходится специально смачивать изделие. А в чрезмерно сыром и это не поможет. Как ни странно, слой ржавчины может не образовываться вообще, поэтому приходится использовать специальные средства.

Для контролируемого создания оксидной пленки разработаны три состава Linea COR. Act-COR запускает процесс коррозии, bp-COR останавливает его, а bz-COR защищает патину от механических повреждений.

С первым и третьим препаратами все ясно, а вот второй вызывает вопросы. Зачем останавливать процесс коррозии, если он идет на благо кортеновской стали? Дело в том, что искусственно запущенное ржавление может зайти слишком далеко, и это приведет к разрушению металла. Если патина не держится на поверхности, а стекает с нее рыжими потеками, настало время вмешаться.

Защитный лак помогает предотвратить появление ржавых пятен на предметах, соседствующих с изделиями из кортеновской стали

Важнейшим свойством кортеновской стали является то, что она хорошо поддается гибке, сварке и плазменной резке. Это обеспечивает широкую область применения. Из погодоустойчивого патинированного металла делают кровельные покрытия, фасадные панели, ставни, рамы, заборы, калитки, ворота, лестницы, ландшафтные фигуры и многое, многое другое. Все чаще встречается кортен и в интерьерах. Дизайнеры любят его за приятную и глазу, и руке поверхность, напоминающую замшу. Любопытно, что цвет патины может отличаться в зависимости от того, в каком регионе используется изделие. На оттенок влияет влажность воздуха и его температура.

Теперь же настало время поговорить о тех самых нюансах, которые усложняют как работу с кортеновской сталью, так и ее эксплуатацию.

Прежде всего, отметим, что ржавчина может «перепрыгнуть» с кортеновской стали на соприкасающийся с ней металл и нанести ему урон. Особенно это касается цинка, а также оцинкованной и гальванизированной стали. Единственный сплав, с которым картен контактирует без проблем — нержавейка.

Из вышесказанного вытекает, что крепежные элементы для изделий из кортена могут быть выполнены только из нержавеющей стали. А это несколько повышает стоимость конструкции.

Следующий важный момент связан с ландшафтным дизайном. Несмотря на уверения производителя кортена о том, что патина не смывается, после сильных ливней возможно появление ржавых потеков. Чтобы зона вокруг изделия не порыжела, желательно окружить его травой или грунтом.

Источник

Кортеновская сталь – новое слово в дизайне и архитектуре

Может ли ржавый металл быть красивым и долговечным? До недавних пор ответ на этот вопрос был один – нет. Сегодня же многие дизайнеры, строители и архитекторы уверенно ответят – да, конечно! При этом имея в виду уникальный материал – легированную сталь COR-TEN.

Он был разработан и зарегистрирован в начале века американской корпорацией United States Steel Corporation, и за прошедшие несколько лет стал широко известен в мире.

Corten Steel – это сплав с особым составом. Образующаяся на его поверхности ржавчина закрывает все поры в металле, и в дальнейшем коррозионные процессы останавливаются. Изменив цвет и фактуру, материал сохраняет их на протяжении долгого времени, не теряя прочности.

Эти свойства и отражены в названии материала:

Cor (Corrosion) – указывает на присутствие процессов коррозии с образованием ржавчины;

Ten (Tensile) – означает высокий предел прочности материала.

Читайте также:  Чем занимается резчик металла

Уникальные свойства кортеновской стали придают не столько сами добавки, сколько их процентное соотношение в сплаве.

ДобавкаСодержание в сплаве, %Углерод (С)0,12Алюминий (Al)0,015-0,06Марганец (Mn)0,2-0,5Хром (Cr)0,5-1,25Кремний (Si)0,27-0,75Никель (Ni)0,65Медь (Cu)0,25-0,55

Каждый компонент выполняет свои функции. Например, медь придает материалу медовый или красно-коричневый оттенок в зависимости от процентного содержания в сплаве. Хром усиливает антикоррозионные свойства и т.д.

Существует всего три марки кортеновской стали в зависимости от качественного состава сплава:

А242 или COR-TEN A – основной материал, разработанный изначально;

А588 или COR-TEN В;

А606-4 – выпускаемая в рулонах или листах тонкая сталь. Она идет на изготовление фасадных панелей, сайдинга, кровельного покрытия.

Для справки. Сразу после изготовления, кортен выглядит как обычная нержавеющая сталь, патина появляется на нем со временем.

Как образуется поверхностная ржавчина

Оксидный слой на поверхности кортена может образовываться естественным путем или с применением специальных средств.

Для естественного окисления требуется чередование влажных и сухих условий, что накладывает ограничения на использование материала в некоторых регионах:

В постоянно сухих и жарких условиях при недостатке влаги её компенсируют искусственным увлажнением, поливом поверхности;

Там, где климат сырой, нормальная оксидная пленка с защитными функциями не образуется вообще.

Поэтому при несоответствующих условиях или для придания поверхности определенного вида её обрабатывают составами из специальной линейки Linea COR, контролирующими процесс окисления.

bp-COR – прекращает образование оксидной пленки;

act-COR – активизирует процессы окисления;

bz-COR – лак, создающий на поверхности защитную пленку.

Использование этих средств позволяет ускорить процесс окисления, вовремя его остановить, сделать защитную пленку устойчивой к воздействию влаги, предотвратить появление ржавых пятен на поверхностях из других материалов, контактирующих с кортеном. В результате можно получить разный цвет проржавевшей поверхности, защищенной оксидной пленкой, которая не проникает дальше вглубь материала и не размывается осадками.

Обратите внимание. Итоговый цвет стали будет зависеть не только от использования этих средств, но и от климатических условий и состава сплава.

COR-TEN, благодаря оригинальной фактуре, долговечности и устойчивости к климатическим факторам, нашел применение в самых разных сферах. Он легко поддается различным способам обработки: гибке, сварке, плазменной резке, что тоже большой плюс, так как позволяет создавать интересные формы.

Изделия из кортеновской стали используются:

Как кровельное покрытие в виде плоских или профилированных листов, повторяющих геометрию черепицы, шифера и других традиционных материалов;

В качестве фасадных панелей – гладких, объемных и даже ажурных;

Для изготовления ставен, оконных рам, дверных блоков;

Для строительства ограждений – заборов, калиток, ворот, декоративных элементов;

Из него делают ступени лестниц, ограждения для высоких грядок и цветников, объемные фасадные и ландшафтные фигуры, различные малые архитектурные формы;

Это отличный материал для строительства мостиков и пеших переходов, особенно в труднодоступных местах.

В последнее время сталь кортен используют и в декоре интерьеров.

Такое широкое применение объясняется не только прочностью и долговечностью материала, но и его необычной и современной эстетикой. Поверхность COR-TEN издали напоминает бронзу, а на ощупь – нежный бархат.

Кроме того, стоит он дешевле нержавеющей стали, и практически не требует затрат во время эксплуатации – материал не нужно красить, защищать от коррозии, мыть и т.д.

Однако применение кортена требует соблюдения некоторых правил.

Крепеж для изделий из этого материала должен быть изготовлен из нержавейки или других марок стали, стойких к коррозии;

Он не должен контактировать с цинком, а также с оцинкованной сталью или сплавом с металлическим защитным слоем, нанесенным методом гальванизации;

После сильных дождей на материалах, соседствующих с кортеном, могут появиться пятна и потеки ржавчины.

Обратите внимание. Такая проблема возникает, как правило, при использовании не настоящего COR-TEN, а его подделок. Оригинальный сплав не должен «пачкаться» даже без нанесения на него защитного лака.

Что нужно знать, покупая изделия из кортена

Между настоящим COR-TEN, произведенным по оригинальной технологии, и его подделками (обычно китайского производства) визуально трудно найти отличия. Но последние проигрывают оригиналу в качестве, даже если выглядят ничуть не хуже. Они не отличаются долговечностью, и в течение нескольких лет теряют свои рабочие характеристики.

Отличить настоящую кортеновскую сталь от подделки можно по следующим признакам:

Новые изделия внешне очень похожи на нержавеющую сталь со светлой поверхностью без признаков ржавчины. Но стоит провести по ней рукой, как в течение нескольких минут она поменяет цвет;

После появления оксидного слоя, поверхность подделок становится неравномерного цвета с переходами от рыжего к черному. Тогда как оригинал довольно однороден по цвету и фактуре;

Лакированная поверхность тоже должна вызывать подозрения, так как лак часто используют, чтобы предотвратить образование грубой ржавчины.

Стоит отметить, что внешний вид отделанных кортеном поверхностей, и изделия из него, нравятся далеко не всем. Известны случаи, когда дизайнерские арт-объекты на улицах и площадях европейских городов были демонтированы по настоянию жителей, не впечатлившихся видом ржавых конструкций.

Но на вкус и цвет, как известно, товарищей нет. Как пока нет и претензий к качеству и долговечности этого уникального сплава. А получит ли он массовое распространение, покажет время.

Источник

Как мы страдаем от ржавчины

Мы — продавцы металлопроката — как никто сталкивается с этим наваждением — ржавиной. И мы точно знаем вред от коррозии. В этой статье мы скажем несколько слов об этой проблеме, ее проявлениях, ее масштабах.

Ущерб, ущерб.

Все видели эти оранжево-бурые или желтоватые пятна ржавчины на металлических деталях. Экономический ущерб от коррозии металлов огромен. В США и Германии подсчитанный ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составляют примерно 3 % ВВП. При этом потери металла, в том числе из-за выхода из строя конструкций, изделий, оборудования, составляют до 20 % от общего объема производства стали в год. По России точные данные о потерях от коррозии не подсчитаны.

Читайте также:  Обработка металлов резанием это кратко

Доподлинно известно, что именно проржавевшие металлоконструкции стали причиной обрушения нескольких мостов в Соединенных Штатах, в том числе с многочисленными человеческими жертвами. Крайне неприятен и экологический вред: утечка газа, нефти при разрушении трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды.

Виды коррозии и ее причины

Перед тем как говорить о ржавчине на железе, кратко рассмотрим другие ее типы.

Коррозии подвержены не только металлы, но и неметаллические изделия. В этом случае коррозию еще называют «старением». Старению подвержены пластмассы, резины и другие вещества. Для бетона и железобетона существует термин «усталость». Происходит их разрушение или ухудшение эксплуатационных характеристик из-за химического и физического воздействия окружающей среды. Корродируют и металлические сплавы — медь, алюминий, цинк: в процессе их коррозии на поверхности изделий образуется оксидная пленка, плотно прилегающая к поверхности, что значительно замедляет дальнейшее разрушение металла (а патина на меди еще и придает ей особый шарм). Драгоценные металлы являются таковыми не только из-за своей красоты, ценимой ювелирами, но и за счет стойкости к коррозии. Золото и серебро до сих пор используется для покрытия особо чувствительных электронных контактов а платина применяется в космической отрасли.

Корродировать металл может в некоторых участках поверхности (местная коррозия), охватить всю поверхность (равномерная коррозия), или же разрушать металл по границам зерен (межкристаллитная коррозия). Коррозия заметно ускоряется с повышением температуры.

Типы ржавчины

В большей степени коррозии подвержено железо. С точки зрения химии ржавчина — это окислительный процесс (как и горение). Элементы возникающие при окислении в кислородной среде называются Оксиды. Можно выделить 4 основных типа.

1. Желтая ржавчина — химическая формула FeO(OH)H2O (оксид железа двухвалетный). Возникает во влажной, недонасыщенной кислородом среде. Часто встречается под водой. В природе существует в виде минерала вюстита, при этом являясь монооксидом (те содержит 1 атом кислорода).

2. Коричневая ржавчина — Fe2O3 (двойной оксид железа): растет без воды и встречается редко.

3. Черная ржавчина — Fe3O4 (оксид железа четырех валентый). Образуется при малом содержании кислорода и без воды поэтому стабильна и распространяется очень медленно. Этот оксид является ферромагнетиком (при определенных условиях обладает намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля), поэтому потенциально применим для создания сверх-проводников.

4. Красная ржавчина — химическая формула Fe2O3•H2O (оксид железа трехвалентный). Возникает под воздействием кислорода и воды, самый частый тип, процесс протекает равномерно и затрагивает всю поверхность. В отличии от всех вышеперечисленных не столь опасных для железа видов окисления этот в своей толще образует гидроксид железа, который, начиная отслаиваться, открывает для разрушения все новые слои металла. Реакция может продолжатся до полного разрушения конструкции. Применяется при выплавке чугуна и как краситель в пищевой промышленности. Встречается в природе в естественном виде под названием гематид.

Несколько видов ржавления могут протекать одновременно, не особо мешая друг другу.

Химическая и электрохимическая коррозия

Железо ржавеет, если в нем есть добавки и примеси (например, углерод) и при этом контактирует с водой и кислородом. Если же в воде растворена соль (хлорида натрия и калия), реакция становится электрохимической и процесс ржавления ускоряется. Массовое применение этих солей как в бытовой химии так и для борьбы с льдом и снегом делают электрохимическую коррозию очень распространенным и опасным явлением: потери в США от использования солей в зимний период составляют 2,5 млрд. долларов. При одновременном воздействии воды и кислорода образуется гидроксид железа, который, в отличие от оксида, отслаивается от металла и никак его не защищает. Реакция продолжается либо до полного разрушения железа, либо пока в системе не закончится вода или кислород.

Электрохимическую коррозию могут вызывать блуждающие токи, возникающие при утечке из электрической цепи части тока в водные растворы или в почву и оттуда — в конструкции из металла. В тех местах, где блуждающие токи выходят из металлоконструкций обратно в воду или в почву, происходит разрушение металлов. Особенно часто блуждающие токи возникают в местах движения наземного электротранспорта (например, трамваев и ж/д локомотивов на электрической тяге). Всего за год блуждающие токи силой в 1А способны растворить железа — 9,1 кг, цинка — 10,7 кг, свинца — 33,4 кг.

Во второй части статьи мы расскажем, как вы можете защитить свои металлоконструкции от этой напасти или победить ее, если она уже атакует.

Источник

Создаем эффект ржавчины на различных поверхностях

В последнее годы обретает все большую популярность ржавый цвет. Добиться такой расцветки можно одним из двух способов: имитировать ржавление или же заржавить металл естественным образом. О том, как сделать ржавчину различными способами, пойдет речь ниже.

Натуральная ржавчина

В данной статье не берется в расчет естественное ржавление металла, которое постепенно происходит с ним под действием окружающей среды. Ускорить появление натуральной ржавчины можно путем химической реакции, которая вызовет коррозию металла.

Прежде всего, нужно убедиться, что металл, который нужно заржавить, подвержен коррозии. Ржавлению подвержены металлы с содержанием железа. Однако многие материалы устойчивы к появлению ржавчины, например, нержавейка или хромовые сплавы. Хорошо поддаются коррозии кованое железо и чугун.

Медно-кислотный раствор

  1. Заливаем в емкость 60 миллилитров хлористоводородной кислоты (соляная кислота). В процессе обязательно используем защитные перчатки и очки.
  2. Растворяем в кислоте немного меди (медный провод, монеты и т.п.). Емкость не нужно закрывать слишком плотно, так как в результате реакции внутри образуются газы. Таким образом, примерно через 7 дней получаем раствор, провоцирующий коррозийные процессы.
  3. Удаляем остатки меди из кислоты. Разводим медно-кислотный раствор с водой в такой пропорции: на 1 часть кислоты добавляем 50 частей воды.
  4. Зачищаем металл, который будем ржавить, от краски. Промываем поверхность водой с мылом.
  5. Наносим на металл тонкий слой кислоты. Сделать это можно при помощи пульверизатора или кисточки. Даем материалу просохнуть на свежем воздухе. При этом, как и ранее, не забываем о мерах защиты (перчатки и очки), а также хорошей вентиляции помещения.
  6. Примерно через час на металлической поверхности появится видимая ржавчина. Раствор смывать нет необходимости, так как он постепенно улетучится естественным образом. Если образовавшаяся ржавчина кажется недостаточной, можно обработать поверхность вновь.
Читайте также:  Вкус металлов во рту коронавирус

к содержанию ↑

Раствор уксуса и отбеливателя

Данная методика лучше всего подходит для металлов на основе железа или олова. Обязательное условие: поверхность не должна быть прогрунтованной или покрытой герметиком.

  1. Перемешиваем в емкости часть уксуса с двумя частями хлорной извести.
  2. Размещаем металл в емкости так, чтобы он был полностью погружен. Ждем примерно полчаса. По истечении этого срока на поверхности появится ржавчина.
  3. Обтираем материал тряпкой.
  4. Пока предмет не высохнет полностью, следует избегать прямых контактов с ним, чтобы не повредить кожу хлором.
  5. Закрепляем ржавчину с помощью грунтовки. Проще всего будет применить грунтовочный состав в аэрозольном баллончике.

к содержанию ↑

Другие способы

Выше перечислены наиболее распространенные методы ускорения коррозийных процессов. Однако существуют и другие способы.

Ржавление с помощью перекиси водорода и соли:

  1. Заливаем перекись в емкость. Желательно использовать бутылку с распылителем, так как подобным способом легче всего наносить жидкость на материал.
  2. Хорошо опрыскиваем металл.
  3. Посыпаем мокрую поверхность солью. Металл начнет ржаветь почти сразу. Интенсивность ржавления зависит от количества соли.
  4. Даем высохнуть металлу на свежем воздухе. Поверхность нельзя вытирать до ее высыхания, иначе ржавление будет очень неравномерным. Протереть поверхность можно только после ее полного высыхания.

Ржавление с помощью перекиси водорода и уксуса:

  1. Зачищаем поверхность (в случае надобности).
  2. Распыляем перекись по поверхности из пульверизатора.
  3. Распыляем уксус по металлу.
  4. Ждем несколько часов, пока появится ржавчина.

Ржавление с помощью лимонного сока и соли:

  1. Смешиваем 4 части лимонного сока с 1 частью поваренной соли.
  2. Обрабатываем раствором зачищенную поверхность. Вскоре появятся следы ржавления.

к содержанию ↑

Имитация ржавчины

Для того, чтобы получить эффект ржавчины необязательно портить материал. Можно имитировать ржавление. Причем придать заржавленный вид можно как металлу, так и другим материалам, в частности древесине.

Краска под ржавчину

Ржавый оттенок образуется смешением красного, желтого и коричневого пигментов. Также можно добавить немного синего — это позволит придать покрытию яркости и глубины.

Существует природный пигмент, который без всякого смешивания разных цветов дает возможность получить ржавый оттенок. Называется этот пигмент — охра (другое название — сурик железный), которая представляет собой смесь глины и гидрата окиси железа.

Природная охра не является самостоятельным видом красок. Это лишь компонент, который в том или ином количестве добавляется в лакокрасочные материалы (краски, эмали) и грунтовки. Помимо этого компонента, в красках присутствуют и другие вещества.

Пигмент отличается следующими характеристиками:

  • укрывистость — от 60 до 80 граммов на квадратный метр;
  • маслоемкость — от 25 до 35 граммов на 100 граммов вещества;
  • PH водной вытяжки — от 7 до 8.

Охра характеризуется стойкостью к агрессивным химическим веществам (органическим растворителям, кислотам, щелочам), а также устойчивостью к свету и влажности.

Имитирующая пленка

Придать металлу ржавый вид можно с помощью специальной пленки. Ниже приведена инструкция по ее применению:

  1. Обезжириваем поверхность спиртом.
  2. Примеряем элементы пленки к поверхности.
  3. Увлажняем металл из специального пульверизатора. К влажной поверхности пленка приклеится более качественно.
  4. Отрываем пленку от подложки.
  5. Приклеиваем вначале среднюю часть полотна, а затем разравниваем края по поверхности.
  6. Сушим приклеенную пленку феном.

Эффект ржавчины на деревянной мебели

Имитация ржавчины может быть осуществлена не только на металле, но и на дереве.

Одна из красок должна иметь цвет, максимально схожий с ржавчиной. Вторая краска выступает в качестве основной, она должна подходить под мебель и другие аксессуары в помещении.

Прежде чем наносить краску ржавого цвета, зачищаем поверхность древесины от всех дефектов. Можно также отлакировать дерево. Далее окрашиваем мебель краской под ржавчину и дожидаемся, пока поверхность слегка подсохнет. На еще невысохшую поверхность наносим слой поваренной соли.

Когда поверхность с нанесенной на нее солью высохнет, наносим основную краску. Дожидаемся высыхания поверхности. После этого снимаем соль мелкозернистой наждачкой. Если удалить всю соль не получится, образуется эффект легкой шероховатости, который сильнее подчеркнет ржавый цвет. Последний шаг – обработка дерева защитным слоем лака.

Эффект ржавчины придаст любому изделию совершенно уникальный, неповторимый вид. Причем сделать все это можно своими руками. Главное в процессе работы – соблюдать технологический процесс и придерживаться защитных мер, так как во многих случаях придется работать с небезопасными для здоровья химикатами.

Источник

Поделиться с друзьями
Металл