Почему растворяются болты, гальваническая коррозия

Почему нельзя просто так взять, и соединить два металла? А вот почему:

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

Эти болты крепили латунную фурнитуру бачка, вот такую:

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

Вот так это выглядело - головка болта растворилась:

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

Итак, почему это произошло, как этого можно было избежать? Пикабу образовательный, я очень надеюсь что многие не узнают для себя ничего нового, но кто-то освежит свои познания в школьной химии.

В школе, в кабинете химии у многих над доской висел ряд напряженности металлов, вот этот:

Li K Sr Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au


Металлы в этом ряду отсортированы по мере убывания электроотрицательности (относительно водорода, он принят за условный ноль). Что это значит на практике:

1. Если два металла контактируют (образуют гальваническую пару) в воде, то разрушается тот, который в ряду левее.

2. Чем дальше друг от друга металлы в ряду, тем интенсивнее процесс гальванической коррозии.

Итак, что же произошло. Болт стальной, из железа (Fe). Фурнитура из латуни, сплав меди с цинком (основную роль в процессе  сыграла медь - Cu). По ряду видим, что они далеко друг от друга, и железо левее, а значит в этой паре будет разрушаться болт.

Рассмотрим другой пример для понимания - оцинкованную жесть и луженую жесть. Оцинковка конструкций используется для защиты железа от коррозии - цинк левее железа в ряду напряженности, а значит, если оцинкованная конструкция будет поцарапана, то в месте царапины начинает разрушаться цинк, и пока весь цинк не разрушится, железо ржаветь не начнет.

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

С луженой жестью (консервная банка тому пример) ситуация в точности наоборот. Олово (Sn) в ряду правее железа, а значит в этой паре в месте царапины будет разрушаться железо! до тех пор, пока не останется тонкая скорлупка из оловянного покрытия.

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

Покрыть слой металла другим, более электроотрицательным "жертвенным" металлом - один из приемов борьбы с коррозией - позволяет выиграть дополнительные годы эксплуатации, оцинкованный лист железа прослужит дольше просто стального.

Так как же должен был поступить грамотный сантехник, чтобы избежать такого эффектного растворения болтов?


Первый вариант - использовать латунные болты. Они дороже стальных, но не образовали бы гальванической пары. Нержавеющие болты бы тоже не спасли - посмотрите где хром и никель (основные добавки, делающие сталь нержавеющей) относительно меди.


Второй вариант - диэлектрическая прокладка. Если металлы контактируют меж собой через диэлектрическую прокладку, то электрической цепи не образуется, электрохимическая коррозия  не протекает. При соединении медного трубопровода со стальным она обязательна, вот на фото помечена как "plastic liner":

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

Для удобства и точности инженеры уже подумали и составили ГОСТ  9.005-72, который описывает как раз, какие металлы в паре коррозируют слишком быстро, а какие можно меж собой скручивать/покрывать. Вот так выглядит таблица:

Почему растворяются болты, гальваническая коррозия Коррозия, Ржавчина, Познавательно, Химия, Ликбез, Инженер, Сантехника, Длиннопост

ГОСТ прочитал и свел в красивую табличку пользователь teleghost на хабре (https://habr.com/ru/post/398957/). Еще можно скачать экселевскую табличку тут: https://dwg.ru/dnl/14039

Теперь вы знаете, почему крепить стальную табличку на медные заклепки - плохая идея.

94
Автор поста оценил этот комментарий

У нас как раз на работе сейчас скандал - запроектировали для обеспечения молниезащиты стягивать неокрашенные оцинкованные конструкции неокрашенными нержавеющими метизами. Казалось бы - горячий цинк - это почти идеальная защита от коррозии, а нержавейка - вообще идеальная. Но нет - происходит контактная коррозия, причем с первых дней после монтажа.

Этот самый ГОСТ как раз и вспомнили, да поздно.

раскрыть ветку
14
Автор поста оценил этот комментарий
Про цинковое покрытие распостраненное заблуждение - да, оно защищает от коррозии сталь, но в основном не за счёт того, что является "защитным анодом", а потому, что на цинке образцется достаточно прочная оксидная пленка, так же, как и на алюминии. Как говорил нам преподаватель химии в универе, что если вы себе в доме сделаете водопровод из оцинкованных внутри труб, то оцинкованными они перестанут быть максимум через месяц, а весь этот месяц вы будете питаться солями цинка. Оцинковка хороша именно "на площадях", а в местах повреждения покрытия (сварка или мех обработка) цинк махом исчезает и начинается коррозия
раскрыть ветку
156
Автор поста оценил этот комментарий

Кстати да, когда у нас ещё был бачок советского производства, там подобные казусы имели место быть,- стальные части клапана сгнивали нафиг (гайка, шайба, ось рычага, ещё там что-то). Но болты, крепящие седло клапана, были родными, латунными. А потом я (тогда ещё школьник) увидел в мусорке выброшенный такой же бачок. Осмотрев его клапан, я понял, что это удача, открутил клапан, принёс домой. В найденном клапане те некоторые части, что в нашем были стальным, были латунными или бронзовыми. Поставил на наш клапан эти части, плюс ось рычага сделал из латунного прутка, и бачок потом служил многие годы, ничего не ржавело. Было даже жалко, когда унитаз поменяли на современный (там уже клапан пластиковый).

раскрыть ветку
25
Автор поста оценил этот комментарий
Знакомый занимается вентилируемыми фасадами. Это например такое высокое здание обложено красивой плиткой. Так эту плитку держат кляймеры. И вот он к направляющей крепится заклепкой. Так вот друг как раз рассказывал какие должны быть заклёпки. Там нужно именно выбирать какой материал с каким соединять, а для дешевизны покупаются алюминиевые. Теперь понимаю, что рано или поздно эта плитка упадет сверху, алюминий в соприкосновении с железом не выдерживает.
А у нас сейчас новостроек таких 50%. Вот и получается, что будем иметь после 20-40 лет?
раскрыть ветку
612
Автор поста оценил этот комментарий

спрячьте, а то сантехники начнут использовать в своей работе для ускорения коррозии

раскрыть ветку