Воздействие коррозии на кованые изделия
Рассуждая о вечной красоте металла, нельзя обойти стороной вопрос о его эксплуатационных свойствах. Любому покупателю, купившему эксклюзивную вещь, важно, чтобы она сохранила свою красоту долгие годы.
Художественная ковка – это хоть процесс и творческий, но выполняется в определенной последовательности. Мастер создает эскиз, подбирает материалы, технологию изготовления и способ защиты от коррозии.
В кузнечном ремесле используются цветные металлы, сплавы, стали различных составов. Это пластичные, ковкие материалы, поддающиеся декоративной обработке.
Любой металл состоит из множества мельчайших зерен, промежутки между которыми заполнены неметаллическими соединениями. От их размеров зависят прочностные характеристики и режим нагрева поковки. Профессиональные кузнечные мастера в совершенстве владеют наукой термообработки. Понимание взаимного влияния составных компонентов металла и знание особых свойств разделительных слоев помогает выбрать правильный режим нагрева, чтобы изготовить прочную, красивую вещь.
Начало производства стали
Выработкой железа люди занимались с древних времен. Впервые сталь начали получать с помощью одноразовых сыродутных печей. Уже тогда люди заметили, что получить железо можно без его нагрева до перехода в жидкое состояние. При температуре 1100 °С материал становился тестообразной массой, сваривавшейся в крицу, содержащую посторонние включения и шлаки. Чтобы удалить лишнее, ее многократно нагревали, подвергая уплотняющей проковке.
В XVII веке для производства стали начали использоваться печи, где железо доводилось до жидкого состояния. Оно отличалось высоким содержанием углерода, поэтому было хрупким и твердым, совершенно не поддавалось ковке. Для придания стали пластичности начали применять различные технологии, направленные на понижение содержания углерода. Сначала пользовались бессемеровским способом (продувание жидкого чугуна воздухом), затем появились мартеновские печи, на смену которым пришли кислородно-конвертерные методы производства стали.
Эксплуатация кованых изделий
В современном мире металлические предметы имеют большую эстетическую направленность. Предприятия выпускают всевозможные марки сталей с высокими эксплуатационными свойствами, на основе которых кузнецы создают красивые, удобные и надежные вещи.
Кованые изделия используются внутри и снаружи помещений. Первые практически не требуют ухода. Их достаточно протирать от пыли, сбрызгивать аэрозолем для поддержания блеска.
Кованые изделия, эксплуатируемые на улице, постоянно подвергаются пагубному воздействию окружающей среды – повышенной влажности, перепадам температур, действию загрязняющих веществ. Они вызывают различные физико-химические процессы, изменяющие структуру железа и приводящие к его ржавлению.
Основным фактором, провоцирующим окисление, является влага. В относительно сухом воздухе (влажность менее 60%) при ржавлении наблюдается образование защитной пленки оксидов, замедляющей неблагоприятные процессы. На вид коррозии влияют состав металлов и тип загрязняющей среды (сельской, промышленной или морской). Если влажность выше 60%, поверхность покрывается адсорбционными и фазовыми пленками влаги. Вредные примеси в атмосфере ускоряют развитие коррозийных процессов, которые начинают протекать по электрохимическому механизму. Для каждого вида материала определены свои пороговые значения влажности, при которых окисление незначительное.
Эволюция способов защиты металла
Бороться со ржавлением железа люди начали еще в старину. Историкам известны факты, свидетельствующие о применении олова в V веке до н. э. В древности кузнецы окунали горячий металл в льняное масло или олифу для образования на поверхности защитной пленки. Еще одним популярным способом борьбы с ржавлением было воронение. С его помощью получали пленку, состоящую из слоя окислов железа. Она придавала металлу определенный оттенок и одновременно препятствовала коррозии.
Естествоиспытатели постоянно вели работу в области защиты железа от образования ржавчины. Ученые установили, что процессы окисления металлов возникают от их соединения с кислородом, а при отсутствии воздуха железо и медь не корродируют.
Несмотря на существование в древности различных способов воронения, некоторые кованые изделия могли стоять годами без защиты от ржавления. Чтобы сохранить эстетичный вид и прочность металлических поверхностей сегодня, необходима специальная обработка. В атмосфере присутствует большое количество вредных веществ, а состав металлов существенно изменился. За счет присутствия различных примесей и использования кокса вместо угля коррозионная стойкость железа значительно снизилась.
Современный рынок лакокрасочной продукции предлагает множество защитных декоративных покрытий. Появились и передовые способы обработки поверхности – хромирование, горячее и холодное цинкование, никелирование. Несмотря на существующее многообразие технологий, многие кузнецы до сих пор пользуются испытанными временем средствами.
Основные этапы и технологии защиты
Антикоррозийная обработка кованых изделий производится непосредственно перед покраской. Сначала поверхность чистят — снимают слой окалины. На практике применяют пескоструйный и механический способы. Первый не позволит подчеркнуть красоту поверхности металла, поэтому им пользуются при необходимости сделать акцент на форме.
Механический способ больше подходит для изделий, несущих практическую ценность. Слой окалины снимается сначала наждачной бумагой, затем поверхность чистится щетками, порошком пемзы с водой. По завершении изделие промывают и высушивают.
Далее наносится протекторное покрытие, создающее защитный слой, изолирующий поверхность металла от внешней среды, и ингибиторы – специальные составы, замедляющие коррозионные процессы. По завершении изделие окрашивается.
Надежным, проверенным способом защиты металла от окисления является цинкование. В его основе заложена способность цинка противостоять разрушительному воздействию коррозии – на поверхности изделия образуется тонкая пленка, не пропускающая кислород к железу. Для нанесения цинка пользуются горячим, холодным и гальваническим способами. При первом изделие погружается в ванную с нагретым до определенных температур цинком, затем оно сушится. Полученный слой равномерно покрывает всю поверхность и труднодоступные места. Холодное цинкование предполагает нанесение кистями или краскопультами состава с высоким содержанием цинка. Это более простой и быстрый метод, однако он не позволяет окрашивать труднодоступные места.
При гальваническом цинковании защитное покрытие получают электрохимическим способом. Он обеспечивает прочную адгезию металлических поверхностей и создает равномерный защитный слой.
Кованые изделия, заказанные в нашей кузнечной мастерской, подвергаются антикоррозийной обработке проверенными, надежными методами. Для защиты от ржавления мы применяем горячее и гальваническое цинкование, краска наносится в автомобильной окрасочной камере. У нас используются грунтовочные и красящие составы ведущих отечественных и импортных производителей. Благодаря большому опыту мастеров и знанию особенностей обработки различных металлов мы изготовим любые кованые изделия, которые будут радовать своей красотой долгие годы.
