чем обработать инструмент чтобы не ржавел

Как спасти инструменты от ржавчины

Почти всегда, если любой инструмент лежит без дела он начинает ржаветь. Стоит только на одну зиму оставить плоскогубцы или кусачки в неотапливаемом помещении и по весне можно наблюдать слой рыжей ржавчины на поверхности. Я покажу дешевый и действенный метод, как удалить всю коррозию и частично восстановить поверхность металла.

Для этого не понадобится дорогих или дефицитных материалов.

Понадобится:

Процесс удаления ржавчины и восстановления поверхности

В моем случае будем восстанавливать кусачки и плоскогубцы с тонкими губками. Как видите, кусачки пролежали не один год и, казалось бы, безнадежно испорчены. Помещаем инструменты в сосуды.

Заливаем уксусом, чтобы поверхность металла полностью была покрыта.

Теперь берем соль и обильно посыпаем ей ржавчину.

Кусачки я не стал полностью погружать, так как их ручки защищены резиновой оплеткой.

Оставляем все на сутки. В это время будет протекать химическая реакция.
По истечению времени, вы увидите, как на поверхности раствора буду плавать хлопья ржавчины.

Достаньте инструмент и с помощью зубной щетки удалите остатки следов коррозии и следы реакции.

Попробуйте поработать инструментом. Первые 2-3 движения могут даться с трудом, но потом все должно быть легко.

Если результат вас не устраивает, повторите процедуру и оставьте отмокать ещё на сутки.
Как видите, плоскогубцы и кусачки приобрели вполне рабочий вид.

Теперь их необходимо смазать. Берем любое моторное масло, макаем ветошь и обрабатываем открытую поверхность металла.

Так же для смазки хорошо подойдет знаменитая всем WD-40. Прыскаем на поверхность и протираем тряпкой удаляя излишки.

Способ очень не сложный, но вполне эффективный. Лино пользуюсь таким не первый раз и результатом доволен.

Источник

Как уберечь инструменты на даче от ржавчины

Дачный инвентарь прослужит вам много лет, если вы организуете ему правильное хранение в межсезонье. Мы поделимся секретами, которые помогут уберечь инструменты от ржавчины и не обновлять свой набор каждый год.

Место хранения

Не храните инструменты на улице или в сарае. С наступлением холодов отнесите их в дом. Кто-то предпочитает заматывать лопаты и грабли в пленку, но это неудачный способ хранения, который приводит к тому, что инструменты потеют и ржавеют. Если хотите их все же чем-то обмотать, то возьмите хлопковую ткань. Помещение для хранения должно быть сухим. Температура воздуха не должна опускаться ниже 12 градусов тепла. Подготовьте отдельный шкаф внутри дома, куда сможете составить инвентарь.

Минеральные масла

Опытные садоводы предпочитают смазывать металлические детали специальными маслами. Для этих целей подходит солидол и нигрол. Железо действительно не проржавеет. Однако с наступлением следующего сезона вещества могут попасть на землю. А никому не хочется загрязнять свой участок нефтепродуктами, это может навредить посевам.

Животные масла

Животные жиры отлично подойдут в роли смазки для ваших лопат и граблей. Возьмите обычный кусок сала, чтобы защитить железные насадки. Главный плюс этого способа в том, что масла животного происхождения легко разлагаются в почве, а значит не навредят будущему урожаю.

Снимать инструменты с древка

Перед холодной зимой инструменты советуют снимать с древка. Место, где дерево соединяется с железной насадкой, очень быстро портится. Чтобы рукоятка сохранилась в хорошем состоянии, храните их отдельно. К тому же, при таком способе хранения инструменты намного удобнее расположить в доме.

Медный купорос

Даже если вы выполнили все рекомендации, иногда ржавчина добирается до железных инструментов. Еще один способ избежать коррозии – обработать части из металла медным купоросом. Опустите их в раствор вещества и немного подождите. Так как железо является более активным восстановителем, чем медь, атомы этого вещества заменят тонким слоем атомы железа на поверхности предметов. У инвентаря появится так называемая медная пленка толщиной до 0,3 мм. Можете оставить этот раствор до весны. Он также поможет вам ухаживать за деревьями – дезинфицировать раны и крупные дупла.

Чтобы ваши грабли, тяпки и лопаты зимой чувствовали себя комфортно, обеспечьте им необходимый уход. Расположите предметы в сухом месте, обработайте специальными веществами и снимите железные элементы с древка. Эти правила помогут вам сохранить любимые инструменты в целости!

Источник

Самые эффективные способы, как очистить инструмент от ржавчины

Иногда одного взгляда на заржавевший инструмент хватает, чтобы принять решение избавиться от него. Однако торопиться не следует, так как есть множество способов борьбы с коррозией в домашних условиях.

На помощь приходят народные или магазинные средства, либо приспособления для механической чистки.

О том, как правильно применять их на практике, успешно очистить инструмент от ржавчины в домашних условиях и восстановить его первоначальный вид, читайте в статье.

Народные средства борьбы

Быстро и безопасно справиться с ржавчиной можно с помощью подручных средств. На выручку приходят самые неожиданные и недорогие составы, среди которых уксусная кислота, перекись водорода и даже газированные напитки типа Кока-колы, но чтобы эти средства подействовали, необходимо применять их согласно инструкции.

Как удалить уксусной кислотой?

Для чистки рекомендуется использовать эссенцию концентрацией 70%.

Способ применения:

После такой обработки можно продолжать пользоваться приборами. Эффективность чистки эссенцией очень высока. Она позволяет справиться даже с толстым слоем ржавчины. Если он небольшой, то можно воспользоваться столовым уксусом или лимонным соком.

Не рекомендуется использовать уксус для чистки алюминиевых инструментов, так как он приводит к растворению эпоксидного слоя и повреждению структуры металла.

Лимонная кислота и перекись водорода

Избавиться от ржавчины можно с помощью лимонной кислоты и аптечной перекиси водорода. Для приготовления раствора потребуется:

Инструкция по применению:

В процессе чистки раствор станет темного цвета. Это является нормой и указывает на эффективность состава. С его помощью можно справиться с небольшим слоем ржавчины.

Если инструмент сильно испорчен, концентрацию раствора нужно повышать. В запущенных случаях от добавления воды отказываются вовсе, растворяя лимонную кислоту в перекиси.

О том, как убрать ржавчину при помощи лимонной кислоты и перекиси, расскажет видео:

Как убрать Кока-колой?

Кока-кола – популярный газированный напиток, который можно использовать для удаления ржавчины. Эффект достигается за счет содержания в ней ортофосфорной кислоты, которая разъедает окислы.

Способ применения:

На следующий день деталь извлекают, ополаскивают чистой водой и сушат.

Справиться с ржавчиной можно с помощью пищевой соды. Щелочной раствор поможет избавиться от небольшого слоя коррозии без вреда для металла. Эффективность метода объясняется активным действием натрия.

Способ применения:

Сода не является высокоэффективным способом борьбы с ржавчиной, но небольшой слой таким способ удалить можно.

Хлорид цинка

Для удаления ржавчины можно воспользоваться хлоридом цинка. Применяют его следующим образом:

Способ довольно эффективный, хлорид цинка позволяет справиться даже с большими участками коррозии.

Специализированные составы

Если подручные средства не справляются с ржавчиной, можно воспользоваться магазинными составами. Хорошо снимают коррозию следующие удалители:

Приобрести составы можно в строительных магазинах и в магазинах для автолюбителей, а также в Интернете.

Механическая чистка для восстановления первоначального вида

Избавиться от ржавчины на инструментах можно механическим способом. Для этого используют:

Независимо от выбранного приспособления, порядок действий не меняется. Общая инструкция по применению инструментов:

Полезная информация

Чтобы процесс удаления ржавчины с инструментов был максимально результативным и безопасным, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

Заключение

Зачистить инструменты от ржавчины не сложно. Для проведения процедуры можно воспользоваться подручными средствами или магазинными составами. В крайнем случае прибегают к механическому способу чистки.

Источник

Защищаем инструмент от ржавчины — обзор и тест Tuf-Glide

Автор ToolGIR. Опубликовано в Полезное

Ржавчина вещь неприятная, и, к сожалению, большая часть хороших сталей и то, что из них сделано, подвержено коррозии. Со времен открытия железа человек борется с этим явлением, в ход идет весь возможный арсенал: масла, смазки, различные покрытия. Но технологии не стоят на месте, появляются и более современные методы. Сегодняшний обзор и реальное тестирование посвящены Tuf-Glide – одному из наиболее современных средств защиты от ржавчины.

Электронная фотография Tuf-Glide и Smooth-Kote на поверхности металла

Tuf-Glide безопасен для дерева и пластика при случайном попадании, обрабатывать такие участки производитель не советует (это, собственно, было бы неразумно). Состав чудо-средств не разглашается, известно лишь, что они не содержат масел, силикона и тефлона.

Средств у них не так уж много: для очистки, смазки, защиты от ржавчины. Есть несколько наборов. Подробней можете узнать в каталоге продукции. Нас же интересуют только средства защиты от коррозии, которых у них два вида в разных упаковках и формах выпуска:

Tuf-Glide – первое и основное средство от Sentry Solutions. Кроме защиты от ржавчины он так же должен служить и смазкой, но в действительности смазка с него никакая (для этого есть другие средства). Желтовато-коричневая жидкость, продается в пластиковых бутыльках различного объема (от 14 до 240 мл).

Marine Tuf-Glide – создан для лучшей защиты в экстремальных условиях, на море или длительного хранения. По легенде Морские Котики, использовавшие обычный Tuf-Glide, попросили производителя улучшить защитную формулу с учетом морских условий (соль, влага…) и те разработали Marine Tuf-Glide. Основная фишка в том, что он создает более толстую защитную пленку, но и требует больше времени для высыхания. Стоит он на пару баксов дороже обычного Тафа.

Tuf-Cloth – кусок микрофибры размером 30 x 30 см (12 x 12 дюймов) пропитанный Tuf-Glide. Всего-навсего. Можно использовать как самостоятельно для нанесения средства, так и вкупе с жидким средством для снятия излишков и полировки. Продается в двух вариантах: в пакетике с застежкой и баночке с крышкой. Имеет свойство со временем высыхать, для восстановления можно использовать уайт спирит без запаха (продается в магазинах для художников) или Tuf-Glide. Тратить ли на это 10$ или купить бутылек жидкого средства, а на сдачу микрофибру – решать вам.

Marine Tuf-Cloth – тоже, что предыдущее, но пропитано Marine Tuf-Glide.

Обзор Tuf-Glide

Я брал Marine Tuf-Glide в бутыльке с распылителем объемом 4 унции (118 наших миллилитров). Упакован он в подвесной пакетик.

На самом деле это довольно большая порция, если наносить по инструкции (капля в узлы и протирка поверхности), то хватит весьма надолго и намного.

По консистенции, внешнему виду, и даже запаху данное средство очень напоминает некое синтетическое машинное масло или трансмиссионную жидкость. Настолько, что при первом знакомстве начинают вкрадываться сомнения. Не могу знать состава, возможно и есть какие-то общие компоненты, но Tuf-Glide действительно высыхает (масло, как известно, этого не делает). Но высыхает довольно долго, даже тонкий «полировочный» слой.

Сырая смесь очень нехило горит, будьте осторожны! Высохшая смесь уже не горюча. Палочка слева с жидким средством, справа высохшая. Пламя раза в 2 длиннее, чем уместилось в кадре и с интенсивным черным дымом. Запах, кстати, не едкий, немного интенсивней, чем у самого средства.

Инструкция по применению и некоторые рекомендации:

Тщательно очистить все поверхности от загрязнений (грязь, ржавчина, масло, смазка и т.п.). Каких-либо конкретных требований на этот счет производитель не дает, главное, чтобы после очистки на поверхности не осталось следов посторонних веществ. Полагаю, что в большинстве случаев будет достаточно спирта или ацетона.

Взболтать. Нанести тонкий слой средства на поверхность обрабатываемого предмета. Для точечного применения или труднодоступных мест можно использовать колпачок с иглой (идет в комплекте с некоторыми продуктами, но если его нет – можно купить подходящую масленку или использовать медицинский шприц). Проработайте механизмы для лучшего проникновения и распределения средства.

Убрать излишки соответствующей Tuf-Cloth (если наносился простой Tuf-Glide, то обычной Tuf-Cloth; если Marine, то Marine Tuf-Cloth). За неимением можно использовать любую безворсовую ткань (микрофибру). В итоге поверхность должна быть просто слегка «отполирована» этим средством, никаких слоев и луж остаться не должно (попросту не высохнет).

Дать средству полностью высохнуть. Сколько конкретно это займет времени назвать сложно (зависит от средства, слоя, материала, температуры и т.п.), в среднем примерно от получаса до нескольких часов. Наиболее достоверным индикатором высыхания будет отсутствие специфического запаха Tuf- Glide.

После использования вымыть руки.

Тестирование Tuf-Glide Marine

Итак, довольно рекламы, давайте проверим, действительно ли Tuf-Glide стоит своих денег и обещаний.

Вот, например, поверхность прихваченная ржавчиной, которая была просто обезжирена и покрыта слоем Tuf-Glide. Одна капля воды (если присмотреться – виден овальный ореол от солей) и новая ржавчина пошла в тех местах, где уже было прихвачено коррозией. Собственно, она обычно так и распространяется, но это наглядно демонстрирует, что на неподготовленной поверхности от Тафа толку будет немного.

Для теста я возьму недорогие китайские биты средней паршивости. Так проще, да и у нас сайт об инструменте, а не об оружии. Согласно надписям на упаковке сделаны они по «технологии зи Германии» из японской стали SK2 (аналог нашей инструментальной высокоуглеродки У12). Судя по тому, что написать без ошибок не смогли, вряд ли этому можно верить, но ржавеют они на ура, что нам и нужно.

Биты новые, грязи и ржавчины на них нет, а с обезжириванием от заводского масла прекрасно справляется ацетон.

4 из 5 бит я обработал одинаково – половину каждой протер микрофиброй пропитанной Tuf-Glide (старался держаться до линии обозначенной маркером), а другую половину оставил нетронутой. Одну из бит я обработал полностью (об этом дальше). Затем я оставил их высыхать на сутки на такой вот импровизированной сушилке.

Чтобы проверить насколько покрытие устойчиво к механическим воздействиям, одну из граней полностью обработанной биты, я протер ластиком, другую тканью (грани отмечены маркером по-разному).

Для теста у нас будет 5 стаканчиков (объем 60мл, если кому-то интересно) – по одному на каждую биту. Использованы следующие растворы: Coca-Cola, обычная вода из крана, вода + чайная ложка поваренной соли, вода + чайная ложка лимонной кислоты, и еще один с солью для нашей пятой биты.

Спустя 24 часа в баночках образовалась такая вот красота:

Что интересно, в соляном растворе металл подвергся коррозии меньше, чем в простой воде. По идее должно было быть наоборот – раствор соли это электролит и должен ускорять и усиливать реакцию. Но оставим это на суд профессиональных химиков.

Биты, только что извлеченные из своих растворов выглядят следующим образом (в том же порядке, как на предыдущем фото):

Они же, но протертые ветошью, чтобы удалить осевшие на них продукты реакции, и можно было лучше разглядеть поверхность.

Обработана Tuf-Glide была нижняя (на фото) часть. В коле, воде и соляном растворе средство частично защитило поверхность от ржавчины. Пятнами, но все же очевидно, где было обработано, а где нет. На фото после нанесения, видно, что Tuf-Glide покрывает поверхность неравномерно (тоже пятнами, хоть я и старался нанести ровно). При более тщательном нанесении в 2-3 слоя результат будет лучше.

Лимонная кислота проела даже отметку, сделанную маркером, получилась эдакая красивая вороненая поверхность (наверное, переборщил с концентрацией :-D).

На 5 бите, грань тертая ластиком заметно прихвачена ржавчиной, а после ткани, похоже, изменений нет.

А вот бита, обильно покрытая маслом (Ravenol Dexron) и пролежавшая сутки в воде. Комментировать не буду…

Выводы

Tuf-Glide действительно может защитить от коррозии, хоть и не так чудодейственно, как ожидалось.

Tuf-Glide действительно высыхает тонкой защитной пленкой, что значительно удобней и надежней средств на масляной основе.

Перед нанесением средства крайне важно тщательно очистить поверхность от любых загрязнений.

Наносить нужно аккуратным ровным слоем, после чего дать средству хорошо высохнуть.

Защитная пленка в достаточной мере устойчива к механическим воздействиям.

Покрытие немного изменяет цвет поверхности, если это важно.

Чуда не произошло. Да, Tuf-Glide неплохое средство, главное преимущество и уникальность которого в сухой защитной пленке. А по степени защиты от коррозии он оказался далеко не так хорош, как старое, доброе масло. Бутылька за 10-20 долларов хватит на целый арсенал и еще останется, а это сравнительно небольшая плата за поддержание стальных изделий в надлежащем состоянии. Хотя за эти же деньги можно купить канистру шикарного синтетического масла.

В общем, вышло неоднозначно. Если применение масла по каким-то причинам нецелесообразно или неприемлемо (оно обтирается одним движением, собирает на себя всю пыль и грязь, пролетающую мимо), то аналогов Tuf-Glide нет. В других же случаях можно вполне обойтись любым приличным машинным маслом.

Источник

О простых вещах-сложно. «Cпящая сталь». Чем смазать заржавевшие болты или Не WD-40 единым…

Посвящается всем отчаявшимся и потерявшим надежду… открутить заржавевшую гайку!

На улицы наших городов определенно пришла весна. Потеплело и люди с радостью начали отдавать предпочтение своим настоящим железным друзьям, хоть на время забывая про планшеты и смартфоны. Велосипедисты, мотоциклисты и еще множество любителей сезонных средств передвижения достали свое добро и вдруг обнаружили, что что-то заржавело, что-то невозможно открутить и т.д. и т.п. Признаюсь, я один из этих, обнаруживших 🙂 И чтобы не пропал даром труд по борьбе с коррозией, решил накопленный материал оформить в хабра-статью.

Информация точно будет полезна абсолютно всем, кому хотя бы раз приходилось бороться с ржавыми деталями, не только автолюбителям и самодельщикам, но и реставраторам техники, тем кто собирается красить ржавые столбы на даче/страдает от ржавых разводов на раковине и просто желающим докопаться до сути процесса ржавления и найти методы эффективной борьбы с этой напастью. Сегодня говорим о том, как разбудить «заснувшую сталь».

Ну и, традиционно — не забудь закинуть в закладки, %USERNAME%, пригодится! 🙂

Химический background

Мы живем в мире железа и его сплавов. А там где есть железо — там обязательно будут и его оксиды в виде ржавчины. Любой железный элемент будет ржаветь на открытом воздухе, вопрос только в том, насколько быстро. При воздействии содержащихся в воздухе воды, кислорода, агрессивных газов черные металлы легко переходят в химически стойкие формы их соединений. Этот естественный процесс перехода металлов в оксиды, гидроксиды и соли начинается с поверхности, поэтому незащищенная поверхность черных металлов всегда покрыта пленкой продуктов коррозии. Толщина этих пленок зависит от условий образования и колеблется от долей микрометра до нескольких миллиметров. Процесс коррозии развивается со временем даже при благоприятных условиях хранения, так как многие соли гигроскопичны, а рыхлые оксидные и гидроксидные образования сорбируют и удерживают воду из воздуха, что способствует развитию процесса коррозии.

По сути, ржавление металла — это просто окисление железа кислородом воздуха, в котором вода выступает в роли «катализатора». Описывается все это тремя основными реакциями:

Состав ржавчины, соответственно, медленно меняется со временем, в зависимости от условий окружающей атмосферы (избыток/недостаток кислорода и воды)

Хотелось бы еще напомнить о том, что соли, в частности хлорид-ионы выступают в роли своеобразного электрохимического катализатора, ускоряющего коррозию (наши зимние дороги и днища автомобилей не дадут соврать) и способствующего образованию γ-FeO(OH). Существуют исследования, в которых авторы сравнивают ржавчину взятую на анализ в различных местностях (приморские, континентальные и т.п.). Ржавчина, образовавшаяся в прибрежных районах, была в основном в виде крупных чешуек, в областях с высокой влажностью и хлоридами в почвах формировалась ржавчина в виде листов, порошкообразная и мелкозернистая ржавчина — удел центральных и северных территорий. Образцы слоистой ржавчины содержали γ-Fe₂O₃·H₂O на поверхности контакта с воздухом и Fe₃O₄ на поверхности контакта с металлом, α-FeOOH и δ-FeOOH были обнаружены в промежуточных слоях и в хлопьях.

Зачем я все это рассказываю, а затем, что врага надо знать в лицо. Чем точнее определить тип ржавчины — тем эффективнее можно ее растворить.

Хорошо известно, что в зависимости от условий окружающей среды может образовываться разноцветная ржавчина: красная ржавчина (гидратированный оксид Fe₂O₃·H₂O образуется при высоком уровнях кислорода и водяных паров, чаще всего это равномерная атмосферная коррозия в очень агрессивных средах.), желтая ржавчина (т.н. сольватированная ржавчина, растворимый FeO (OH)·H₂O образуется в условиях высокой влажности, чаще всего, если металл находился в луже/стоячей воде), бурая ржавчина (сухой оксид Fe₂O₃, который образуется при высоком содержании кислорода и низкой влажности, чаще представляет собой локализованную ржавчину, которая проявляется в виде неоднородных пятен или только в определенных областях (загрязнения и дефекты на поверхности металла) и черная ржавчина (оксид Fe₃O₄ который образуется в среде с низким содержанием кислорода и низкой влажности, является устойчивым видом ржавчины, похожим на слой покрытия, возникающего при оксидировании металла).

Если в дело вступают ионы различных неорганических кислот (карбонаты, сульфаты, упомянутые уже хлориды, а также бромиды, фториды, иодиды, нитраты и селенаты) то может образовываться т.н. зеленая ржавчина

Зеленая ржавчина — это общее название для различных кристаллических соединений зеленого цвета, содержащих катионы железа и упомянутые выше анионы. Образуется эта красота (?) на поверхностях из железа/чугуна/стали подвергнувшихся воздействию воды, содержащей хлорид, сульфат, карбонат или бикарбонат-ионы при чередовании аэробных/анаэробных условий. Например, в морских судах, мостах и т.п. Общий вид кристаллической структуры зеленой ржавчины представлен на картинке. В принципе, можно считать, что структура обычной «оттенков красного» ржавчины во многом похожа на зеленую, но без кислотных анионов.

Вот так они выглядят сразу после обработки:

А вот так — после полировки:

Оксидирование — создание оксидной плёнки на поверхности изделия или заготовки в результате окислительно-восстановительной реакции. Оксидирование преимущественно используют для получения защитных и декоративных покрытий, а также для формирования диэлектрических слоёв.

В качестве примера можно упомянуть железную колонну (она же Кутубова колонна) в Дели — цилиндр высотой семь метров и весом в шесть с половиной тонн, входящий в состав архитектурного ансамбля Кутб-Минара, расположенного примерно в 20 километрах южнее Старого Дели. Известность колонна приобрела тем, что за 1600 лет своего существования практически избежала коррозии.

Чего там только по поводу этой колонны не предполагали, от «сделано из метеоритного железа» до «подарок Шивы». Но, традиционно, ответ оказался прост — «высокая температура и сухой воздух» спасут отца русской демократии. Тонкая оксидная пленка замечательно защищает металл от ржавчины, если на него воздействуют лишь пресная вода или сухой воздух.

Резьбовая ржавчина as is

Если кратко представить механизм ржавления резьбы, то получится что он практически не отличается от ржавления металла на поверхности. Первоначально в межрезьбовые каналы (между гайкой и болтом) попадает вода, которая в сочетании с кислородом воздуха и электронами железа запускает процессы, описанные формулами выше. В результате этого процесса начинают формироваться оксиды и гидроксиды железа, которые в зависимости от условий претерпевают циклы гидратации/дегидратации и формируют монолитную пористую структуру. Можно сказать, что ржавление внутри резьбы отличается от ржавления открытого металла тем, что внутри резьбы может наблюдаться недостаток кислорода и будет формироваться что-то подобное на черную ржавчину (Fe₃O₄).

Наверное самым близким к «закисанию резьбы» явлением является ржавление железобетона. Те же условия с недостатком кислорода. В таких условиях образующийся в результате окисления объем рыхлых оксидов значительно больше, чем объем прореагировавшего металла. Оксиды полностью заполняют все поры и неплотности (резьбы или выступов около арматуры), выступая в качестве своеобразной расклинивающей подпорки или уплотнителя.

В результате описанного процесса, медленно но неумолимо верно, ржавчина давит на все с ней контактирующее и разрушает бетон, блокирует резьбу и т.п. Существует даже такое явление как «rust packing» или «pack rust», что в переводе на великий и могучий означает «пакетная ржавчина». Наблюдается оно в тех случаях, когда объем образовавшихся оксидов своим расклинивающим давление выдавливает соседствующие с местами коррозии детали металлоконструкций. Самым известным примером воздействия пакетной ржавчины может стать обрушения моста через реку Мианус в США в 1983 году с множеством жертв.

Специальное расследование установило, что коррозия, возникшая в результате попадания дождевой воды на элементы металлоконструкций моста из-за нарушенных технологий дренажа, постепенно просачивалась к креплениям из железа. Крепления постепенно ржавели и по миллиметру отталкивали один угол дорожной плиты от опоры. Когда расстояние стало достаточным для разрушения — один проехавший автомобиль послужил спусковым крючком. С тех пор в мостостроении появился новый термин и активно используется, когда при осмотре моста наблюдаются признаки накопления ржавчины между стальными пластинами и соединениями моста

Надеюсь механика процесса примерно понятна. Она нужна для того, чтобы оценить существующие методы борьбы с резбовой (почти «пакетной») ржавчиной.

Методы разрушения ржавчины внутри резьбы

В простейшем рассмотрении для того, чтобы открутить болт нужно сделать две вещи

разрушение_метод 1 — Механический

Фактически, дедовский. Потому что с давних пор, при отсутствии других возможностей, по заржавевшей резьбе принято стучать в надежде разрушить вибрацией монолитные пластины и цепочки образовавшихся оксидов. Как только болт стронется, оксиды (а вещества они достаточно хрупкие) дальше будут сами перетираться в пыль. Метод не особо эффективный и кроме того требующий специалиста «чувствующего молоток», чтобы ненароком не свернуть или не заклепать намертво болт.

Неплохим вариантом является использование электрических или пневматических ударных гайковертов (+ есть еще ж ударные отвертки, добавил в комментариях redbeardster ), вроде того, что на картинке:

Хотя в этом случае также как и с обычным молотком главное не переборщить и не сломать болт. Правильно подобранную головку лучше устанавливать со стороны гайки, а сам болт при этом поддерживать дополнительно гаечным ключом.

В случае, если нет необходимости спасать крепеж (например, в случае антикварных автомобилей) можно просто срезать гайку углошлифовальной машиной (болгаркой), а болт высверлить. Но трудозатраты на такую процедуры таковы, что я бы посоветовал использовать этот метод в последнюю очередь, опробовав все описанные в статье возможности.

Дополнение: про болгарку я вспомнил, а вот про гайколомы (они же гайкорезы и гайкорубы) — нет. Спасибо читателю p_fox, который мне напомнил о такой штуке.

разрушение_метод 2 — Термический

Данный метод основан на понимании того, что все тела при нагревании расширяются, а при охлаждении — сжимаются. Нагрев гайки (или объекта в который ввёрнут болт), будет приводить к образованию микроразрывов в оксидном монолите расположенном вдоль резьбы. Чередование циклов нагрев/охлаждение весьма вероятно приведет к раздроблению хлопьев ржавчины и образованию «разрежения». А как только внутри слоя образовались прорехи — болт скорее всего провернётся. Помимо механического раздавливания оксидных слоев из-за расширения металла, имеет место и дегидратация самих компонентов ржавчины. Например, отжиг при 350 °C превращает ржавчину в основном в маггемит (γ-Fe₂O₃), при 550 °C образуется магнетит, и при 750 °C ржавчина превращается в смесь магнетита, вюстита (FeO) и металлического железа (Fe).

Ранее данный метод был доступен только владельцам ацетиленовых или пропановых горелок, но с появлением aliexpress сегодня практически каждый может приобрести компактную горелку на «дихлофосный» баллон и прокаливать заржавевшие болты и гайки в свое удовольствие.

Активно термическое удаление ржавчины используется и в реставрации железных изделий. Правда это не просто отжиг, а высокотемпературное восстановление оксидов в элементарное железо. Делается это либо с помощью нагревания заржавевших изделий в среде оксида углерода (он же CO, он же угарный газ) под слоем древесного угля при ограниченном доступе воздуха и температуре 800 °С. Может использоваться и водород в качестве восстановителя, особенно если есть доступ к трубчатым печам с регулируемой по длине печи температурой. В реакционную часть печи подается аммиак, который на катализаторе при 400-600 °С разлагается на азот и водород. Водород восстанавливает оксиды до «губчатого железа», которое в дальнейшем требует дополнительной обработки защитными средствами, вроде расплавленного парафина.

Дополнение: в этот же раздел я внесу и упомянутую читателем Alexus819 возможность лазерной очистки ржавчины, которая отлично применима для гладких поверхностей (см. кликабельное видео).

разрушение_метод 3 — Химический

Химический метод разрушения резьбовой ржавчины основан на том, что химические компоненты, попадая в поры и капилляры оксидного слоя могут вступать с ним во взаимодействие, либо переводя ржавчину в растворимое соединение, либо восстанавливая до металлического железа. И то и другое снимает расклинивающее давление внутри резьбы и позволяет провернуть гайку за счет образующихся дополнительных пор или участков пониженной плотности. В целом, механизмы воздействия химического метода можно разделить на три направления: протонирование, комплексообразование, восстановление. Недаром я в начале статьи привел названия самых распространенных «минералов» формирующих ржавчину. Сделал я это для того, чтобы пытливый читатель мог подобрать себе подходящий реагент, спрятанный в таблице под спойлером.

А теперь, немного подробностей, по поводу каждого из механизмов с примерами.

В результате протонирования в реакцию с ржавчиной вступают реагенты, способные стать донором протонов (H + ). Чаще всего для этой цели используются минеральные неорганические кислоты.

Традиционно для очистки поверхности железа от продуктов коррозии применяют растворы минеральных кислот. Наиболее активным является раствор, содержащий 35 % ортофосфорной и 5-10% соляной кислоты. Растворы кислот — серной, соляной — позволяют достаточно быстро удалить продукты коррозии, но всегда вызывают некоторое растравливание металла. Для предотвращения этого в растворы кислот вводят ингибиторы коррозии. Так, в 1 М (напомню, на всякий случай, что раствор концентрации 1 М содержит 1 моль вещества на литр раствора) раствор серной кислоты целесообразно добавлять тиосемикарбазид, тиомочевину, уротропин, трифенилфосфин, бензотриазол (хорошие результаты достигаются при обработке железа 1 М раствором серной кислоты, содержащим 0,1—0,5 % тиомочевины или 0,5—1,0% бензотриазола); в 1 М раствор соляной кислоты — уротропин и трифенилфосфин.

На заметку: Трифенилфосфин — органическое соединение с формулой P(C₆H₅)₃, или просто Ph₃P. Является производным фосфина. Имеет вид белых кристаллов. Относительно стабилен при хранении на воздухе.

Трифенилфосфин интересен еще и тем, что его производное, оксид трифенилфосфина широко используется в микроэлектронике, и по его запаху собак породы лабрадор в США учат находить различные устройства электронной памяти. Под спойлером выдержка из «Наука и жизнь» №10/2018

Раз уж пошел разговор за ингибиторы, то помимо упомянутых выше (и имеющихся в таблицах ASTM ниже по тексту) можно еще упомянуть и различные амины, встречающиеся в брендовых «растворителях ржавчины». Активно используются моноэтиламин, диэтиламин, триэтиламин и т.п. (что под рукой есть).

Комплексообразование — процесс возникновения т.н. координационных соединений. Они представляют собой нейтральные молекулы или ионы, возникшие в результате присоединения к иону или атому, называемому комплексообразователем, нейтральных молекул или других ионов, называемых лигандами. Чаще всего в роли лигандов выступают объемные органические молекулы.

Большая часть используемых в растворении ржавчины органических кислот — работают именно по механизму образования комплекса с ионами Fe (III). Наилучшую эффективность показывают муравьиная, лимонная и щавелевая кислота (а также их соли), этилендиаминтетрауксусная кислота (EDTA) и ее соль Трилон-Б, активно используемая во всевозможных Calgon-ах для удаления накипи. При использовании растворов органических кислот допускается введение в их состав ингибиторов коррозии (того же уротропина), так как кислоты пусть и медленно, но все-таки иногда вызывают растравливание металла. Хотелось бы отметить, что органические кислоты лучше работают в присутствии небольших количеств минеральных кислот (регулятор pH) и при нагревании (см. картинку под спойлером).

При соответствующих условиях восстановительное растворение также может осуществляться фотохимически.

Наиболее популярными восстановителями является перекись водорода, 3—5%-й водный растворе NaOH и сульфита натрия Na₂SO₃, уже упомянутый выше бисульфит натрия, аскорбиновая кислота. Часто в качестве восстановительного растворителя ржавчины используют порошка цинка в 15%-м растворе NaOH (который, кстати, при нанесении на гладкие ржавые поверхности, дополнительно загущают поливиниловым спиртом)

Сравнение эффективности различных методов растворения ржавчины

Часто для растворения ржавчины используют не индивидуальные реагенты, а их комбинации, где каждое вещество реализует свой механизм растворения оксидов железа. В качестве примера может служить тот же цинк+NaOH в который для ускорения процесса добавляют трилон Б, регулируя тем самым очищающую способность смеси. Под спойлером представлена картинка, с помощью которой можно сравнить скорость растворения ржавчины с использованием различных механизмов.

Ниже представлена диаграмма, на которой видно, что наибольшей эффективностью обладают методы растворения ржавчины с использованием комбинаций различных (разнотипных) «разрушителей оксидного слоя».

Ну и подытоживая, приведу методическую рекомендацию, взятую из американского стандарта ASTM посвященную удалению продуктов коррозии с металла. Сами американцы, я так понимаю, акцент делали скорее всего на обработке материалов на плоскости, но все ниже озвученное запросто можно применить и к резьбовым соединениям.

Для процессов химической очистки:

И, для любителей быстрой езды электролиза — составы для электрохимической очистки. Процесс действительно серьезно ускоряется, по сравнению с химической обработкой.

Замечание от коллоидного химика: нужно понимать, что в случае резьбы (в противоположность ржавчине на поверхности), для того чтобы разрушить все оксиды вдоль резьбы упомянутые выше составы должны до них добраться (реакция идет только в месте непосредственного контакта между реагентом и оксидом). А сделать это довольно сложно, так как все пути проникновения плотно забиты не успевшей еще прореагировать ржавчиной. Поэтому помимо эффективности растворения следует учитывать и эффективность смачивающего действия реагента (способности проникать в поры, микротрещины и капилляры). Именно этим вопросам и посвящен следующий раздел.

Снижение трения или «смазывая обломки. »

Как я уже писал выше, после химического, термического или механического разрушения оксидных слоев ржавчины необходимо уменьшить трение между ними. Логично, что сделать это можно с помощью смазки. Большинство «народных» средств, вроде различных масел, керосина, бензина, ацетона — никак не изменяют состояние ржавчины внутри «закисшего» болта, но вполне себе могут помочь в прокручивании гайки вместе с обломками оксидного слоя после проведения первичной обработки по разрушению пористого каркаса.

Важно! Заливать на «закисшую» резьбу любые углеводороды имеет смысл только в том случае, если путь вдоль резьбы не до конца забит оксидами, в таком случае растворитель в них проникает/адсорбируется и уже затем только выступает в роли смазки. Т.е. смачивать всякими керосинами нужно или не сильно приржавевшие болты или когда болт уже стронут и в оксидах образовались поры. Поэтому, учитывая выше изложенное (например, пункт термическое разрушение) логичным будет нанести «керосины» на заржавевшую резьбу, а затем одновременно с постукиванием по головке болта молотком или другим ударным инструментом попытаться сдвинуть гайку с места. Для чугунных и стальных водопроводных труб с резьбой знатоки рекомендуют нагревать заржавевшие места, наносить на них парафин из свечки, опять нагревать дожидаясь впитывания и проскальзывания растаявшего углеводорода по нитям резьбы и только потом пытаться раскручивать.

Замечание про WD-40. Многие наверное слышали про эту штуку, «триумф американской нефтехимии». Я, в отличие от некоторых друзей, не представляющих машину без пузырька WD-40 в бардачке, особого пиетета к этой смеси углеводородов не испытываю. Для тех, кто не в курсе, это раствор, который в 60-х годах прошлого века был разработан для защиты корпусов американских ракет от ржавчины и коррозии. Ну а потом, как водится, преимущества этой жидкости непонятного состава оценили и простые американцы. «WD-40» является аббревиатурой от термина «вытеснение воды, 40-я формула», т.е. на 40-й раз у них что-то получилось. Композиция WD-40 никогда не патентовалась, ради сохранения коммерческой тайны. Посему до сих пор толком не ясно, а что же там в составе оригинальной разработки. Узнать это с каждым годом все сложнее (так как по расказам знающих людей >90% WD-40 на нашем рынке — подделки), да и не нужно, так как уже 10 лет назад, журналисты из журнала Wired занесли этот «керосин» на газовый хроматограф+масс-спектрометр и установили, что в составе имеется: минеральное масло, декан, нонан, ундекан, тридекан, тетрадекан, циклогексан, диметилнафталин и углекислый газ чтобы создать необходимое давление в баллоне. MSDS (паспорт безопасности для рынка США) дает следующую информацию: 50% — алифатические углеводороды, Советская тормозуха, тормозит коррозию лучше всех в мире

В то время, как кто-то пользовался WD-40 из бардачка, у меня в случае, если разбирался какой-либо мотор и вдруг возникал намертво заржавевший крепеж — происходило следующее. Татко мой молча смотрел на это дело, потом молча шел в гараж и приносил шприц с красной жидкостью едкого запаха. Жидкость наносилась, выдерживалась минут 30 и… И действительно, в большинстве случаев срабатывало и гайку удавалось открутить. Справедливости ради замечу, что все крепежи для которых использовалась БСК находились в моторах, где какое-то количество смазки всегда было. Если честно, то весьма вероятно, что у отца в гараже до сих пор еще есть эта тормозная жидкость, хранимая именно на случай заржавевшего крепежа. В продаже такой вариант сейчас найти тяжело, потому что производители отказались от бутанола в пользу различных полигликолей и их эфиров, которые проникают в капилляры резьбы гораздо хуже. Возможно связано это с тем, что полигликоли подешевле, а может и потому что они более безопасны.

Дополнение: @Алексей Шукаев уточняет, что переход от бутанола к полигликолям связан с разницей в температуре кипения. «Переход в газообразное => сжимаемость => гидравлика перестает работать» — вот и пришлось отказаться…

На моей памяти были примеры случаев, когда народ, уставший от поиска денег на фабричную выпивку пил красную тормозную жидкость. Бутанол, как никак из того же ряда спиртов, что и этанол, пусть и обладает самой высокой среди простых спиртов токсичностью (LD₅₀ составляет 2290-4360 мг/кг). Большая часть сивушных масел при производстве спирта дистилляцией — это именно бутанол. Именно он дарит зубодробительное, ни с чем не сравнимое похмелье. Но это когда «переварится». А касторовое масло, оно известно своим лечебным слабительным эффектом. В общем многофункциональный в СССР выпускали продукт…

Примечание: в современном мире, уставшем от безуспешных поисков смеси касторового масла с бутанолом, применяется его аналог (такого же цвета): трансмиссионное (красное) масло от автоматической коробки передач (ATF) и ацетон в соотношении 1:1. Цвет похожий, эффективность тоже.

А из всего этого следует то, что если жидкость (какой-нибудь растворитель) имеет поверхностное натяжение меньше чем вода, то она будет лучше смачивать ржавчину и быстрее проникать в поры и капилляры, чем водный раствор какой-нибудь кислоты. Проникать-то он будет лучше, но разрушить или ослабить связи между оксидными слоями никак не сможет. Вырисовываются следующие наблюдения:

1) WD-40, и всевозможные «жидкие ключи» (англ. liquid wrench) — представляют из себя обычные углеводороды и близкие к ним компоненты, обладающие низким поверхностным натяжением и способные хорошо смачивать пористые оксиды и проникать в их капилляры.

Эти, как правило нефтепродукты, отлично впитываются нитями резьбы и обеспечивают смазку. Только смазку, потому что сами по себе все компоненты инертны и не оказывают какого-либо заметного действия на ржавчину. От слова вообще. Поэтому лучше всего их использовать после/совместно с методами разрушения оксидных слоев описанными в статье. Печаль в том, что даже признанные RUST REMOVER-ы ничего что действительно бы ржавчину разъедало и отлично проникало не содержат

2) Всякие PB-Blaster-ы, Rust buster-ы и Rust dissolver-ы заявленные как растворители ржавчины, действительно ржавчину химически растворяют. Как правило в их составе имеется и компонент, снижающий поверхностное натяжение и дающий легкий смазывающий эффект. Но этот эффект является глубоко вторичным. Под спойлером пару известных примеров:

Первым у нас идет продукт от Henkel — Loctite Naval Jelly Rust Dissolver

Далее некий Permatex Rust Dissolver Gel

Как можно заметить, используются все те же ядреные неорганические кислоты и спирты для придания им нужной подвижности и снижения поверхностного натяжения. + в некоторых случаях ингибиторы коррозии. Т.е. теоретически, каждый опытным путем может приготовить свой собственный растворитель ржавчины, смешивая любимую (=доступную) неорганическую кислоту со спиртом (имеющимся в доступности).

Важно: все описанные в статье химические способы разрушения и преобразования ржавчины могут быть использованы не только для растворения «закисшей» резьбы на болтах, но и при антикоррозионной обработке металла (железо/сталь/чугун) любой формы, а также при удалении ржавых разводов на сантехнике и т.п.

Ну и на закуску хотелось бы предложить такой факт. В последнее время, в связи со стремлением производителей химических составов соответствовать концепциям зеленой химии, постоянно идут поиски новых, более экологичных и биоразлагаемых компонентов. Не остались в стороне и всевозможные растворители и преобразователи ржавчины. Последний тренд — использование в качества преобразующего компонента (вместо привычной уже фосфорной кислоты и фосфата железа, например) органических соединений фенольной природы — таннинов. Дубильное действие этих веществ превращает красноватые оксиды железа в голубовато-черный устойчивый таннат. Вот вам и место, куда можно приложить вяжущую хурму с ее дубильными веществами :). Да и вообще, теоретически, вполне себе вариант заржавевшее дно любимого автомобиля, вместо токсичных неорганических кислот обрабатывать крепким настоем зеленого чая…

На этом расказ про ржавчину закончен, а все обновления и промежуточные заметки из которых потом плавно формируются хабра-статьи теперь можно увидеть в моем телеграм-канале lab66. Подписывайтесь, чтобы не ожидать очередную статью, а сразу быть в курсе всех изысканий 🙂

Стань спонсором и поддержи канал/автора (=«на реактивы»)!
ЯндексДеньги: 410018843026512 (перевод на карту)
WebMoney: 650377296748
BTC: 3QRyF2UwcKECVtk1Ep8scndmCBoRATvZkx
Patreon — steanlab

Источник