Ăn mòn kim loại là sự suy giảm các đặc tính của kim loại bởi hóa chất hoặc phản ứng với môi trường. Hiện tượng gỉ sét xuất hiện là do kim loại bị ăn mòn và hiện tượng này đã không quá xa lạ với chúng ta. Để ngăn ngừa ăn mòn kim loại, chống gỉ thì sử dụng dầu chống gỉ – phương pháp phổ biến nhất.
1. Gỉ sét là gì?
Gỉ sét (hay rỉ sét) là sắt hay các hợp kim của sắt bị oxy hóa. Gỉ sét được hình thành do sắt kết hợp với oxy khi có mặt nước hoặc không khí ẩm. Trên bề mặt sắt thép bị rỉ hình thành những lớp vảy sắt Fe2O3 (ferric oxide) có màu đỏ hoặc Fe(OH)3 có màu từ vàng, nâu đậm đến đen nâu. Lớp gỉ này làm yếu sắt và cấu trúc của vật liệu trở nên giòn xốp. Sau một thời gian, lớp rỉ này xuất hiện càng nhiều và vật liệu có thể bị rỉ hoàn toàn và bị phá huỷ.
Phản ứng oxi hoá sắt khi có mặt nước – Chất xúc tác chính cho quá trình rỉ sét:
Fe → Fe2+ + 2e–
4Fe2+ + O2 → 4Fe3+ + 2O2-
Quá trình khử diễn ra khi oxy được hòa tan vào nước:
O2 + 2H2O + 4e– → 4OH–
Ion sắt và ion hidroxit phản ứng để tạo thành hydroxit sắt:
2Fe2+ + 4OH– → 2Fe(OH)2
2Fe(OH)2 + O2 → Fe2O3 + H2O
Oxit sắt phản ứng với oxi tạo ra gỉ đỏ là Fe2O3.H2O
Cơ chế hình thành gỉ sét
Cấu trúc sắt hoặc thép có vẻ chắc chắn, nhưng các phân tử nước có thể xâm nhập vào các lỗ nhỏ và vết nứt trong bất kỳ kim loại nào kể cả sắt, sự kết hợp của nguyên tử hidro có trong nước với các nguyên tố khác để hình thành axit, ăn mòn sắt, làm cho sắt bị phơi ra nhiều hơn. Tốc độ gỉ sét xảy ra nhanh hơn trong nước mặn so với nước tinh khiết.
2. Các cách chống gỉ sét
Tổ chức NACE (National Association of Corrosion Engineer) ước tính rằng thiệt hại ăn mòn toàn cầu là 2,5 nghìn tỷ đô la hàng năm, tương đương với khoảng 3,4% Tổng sản phẩm quốc nội (GDP) toàn cầu. Nếu chúng ta thực hiện các biện pháp ngăn ngừa ăn mòn có thể tiết kiệm 15–35% chi phí thiệt hại, tương đương 375-875 tỷ USD. Vậy làm sao để hạn chế những thiệt hại này? Có nhiều phương pháp phòng chống gỉ sét. Một bước quan trọng trong quy trình là đảm bảo chuẩn bị bề mặt tốt trước khi sử dụng
2.1. Mạ kẽm
Mạ kẽm là một phương pháp ngăn ngừa ăn mòn hiệu quả vì khi thép sạch được nhúng vào kẽm nóng chảy, phản ứng luyện kim giữa sắt và kẽm tạo ra một loạt các lớp hợp kim kẽm-sắt, cung cấp một lớp phủ chắc chắn là một phần không thể thiếu của thép. Mạ kẽm nhúng nóng đã được sử dụng trong một thời gian rất dài để bảo vệ kết cấu thép trong các môi trường khác nhau. Mạ kẽm là một biện pháp hiệu quả để bảo vệ chống ăn mòn, vì nó có hiệu quả về chi phí, trung thực và bền vững.
Mạ kẽm cũng là một cách chống gỉ sét hiệu quả
2.2. Sơn phủ
Sắt thép có thể được bảo vệ bằng các chất phủ như sơn. Các chất phủ này thường được trộn với các chất ức chế rỉ sắt. Tuy nhiên vẫn có thể xảy ra sự rỉ sắt từ bên trong. sắt thép.
Sơn phủ là phương pháp tiết kiệm nhất để chống rỉ sét. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi khi cần bảo vệ sắt thép ở các công trình, tàu thép, ô tô hoặc các đồ vật kim loại. Kim loại có thể được bảo vệ bằng các chất phủ như sơn, để lớp phủ này bao bọc lấy toàn bộ bề mặt kim loại.
2.3. Sử dụng các hợp kim chống gỉ
Tất cả các kim loại đều bị ăn mòn và ăn mòn ở các tỷ lệ khác nhau. Việc sử dụng hợp kim, như thép không gỉ (inox), là một trong những cách phổ biến nhất để ngăn ngừa rỉ sét, hoặc làm chậm nó. Mặc dù thép không gỉ (inox) không hoàn toàn chống ăn mòn nhưng tốc độ bị ăn mòn khá chậm, sản phẩm được làm từ vật liệu này có thể sử dụng được trong một thời gian dài. Vì vậy mà thép không gỉ (inox) được ứng dụng để sản xuất nhiều sản phẩm.
2.4. Dầu chống gỉ (Anti-rust oil)
Trong số các các phương pháp có sẵn để ngăn ngừa ăn mòn kim loại, dầu chống gỉ được sử dụng rộng rãi để bảo vệ chống ăn mòn tạm thời/ lâu dài trong quá trình sản xuất, lưu trữ và vận chuyển.
Tùy thuộc vào môi trường và điều kiện làm việc để lựa chọn loại dầu chống rỉ phù hợp.
Sau đây, Tổng kho sẽ chia sẻ tới bạn một số thông tin về dầu chống gỉ nhé!
3. Ứng dụng của dầu chống gỉ
- Dầu chống gỉ có khả năng bảo vệ các chi tiết sản phẩm, các bộ phận máy móc như máy nghiền, máy tiện, kéo,…. khỏi gỉ sét và ăn mòn. Dầu chống gỉ sẽ tạo một lớp màng bảo vệ trong khoảng thời gian nhất định. Chúng cũng có khả năng bôi trơn hệ thống, giảm ma sát phát sinh khi vận hành.
- Có thể bổ sung vào các dầu cắt, hoặc dầu nhờn, dầu bảo vệ kim loại.
- Các bộ phận kim loại bán thành phẩm cần được bảo quản cho đến khi chúng bước vào giai đoạn tiếp theo bị ảnh hưởng nặng nhất bởi rỉ sét, và cần có lớp phủ chống gỉ để bảo vệ ở giai đoạn cuối cùng.
- Ngành ô tô yêu cầu sử dụng dầu chống gỉ tốt nhất cho hệ thống phanh, hệ thống làm mát, v.v … cho mục đích bôi trơn và chống gỉ
- .Thiết bị trong môi trường axit được phủ một lớp dầu chống gỉ có tác dụng như một lớp ngăn cách giữa kim loại và môi trường gây ăn mòn. Khi đó, kim loại sẽ được bảo vệ tốt hơn.
4. Thành phần dầu chống gỉ
Dầu chống gỉ là bao gồm hỗn hợp dầu khoáng (mineral oil base) và được thêm vào các chất phụ gia và chất ức chế ăn mòn khác nhau tan trong dầu, có tác dụng chống gỉ trên các sản phẩm kim loại. Nó tạo một lớp nhờn, tạo độ trơn trượt bề mặt kim loại, chống gỉ kim loại.
Để đáp ứng các yêu cầu chống gỉ của các bề mặt, quy trình, điều kiện bảo quản mà bổ sung các phụ gia phụ trợ tan trong dầu thích hợp.
4.1. Chất phá bọt (Defoamer)
Đối với các thiết bị, máy móc có sử dụng dầu chống gỉ – khi hoạt động lớp không khí tiếp xúc với dầu chuyển động theo và bị cuốn vào dầu, hình thành nên các bọt khí nhỏ rất khó biến mất.
Chất phá bọt có thể nhanh chóng đi vào bề mặt phân cách giữa bong bóng và dầu. Chúng có sức căng bề mặt thấp, trơ về mặt hoá học, ổn định nhiệt và không tan hoàn toàn trong nước. Các phân tử chất khử bọt sẽ phá huỷ bọt và giải phóng không khí cuốn vào. Dầu silicone metyl là một chất phá bọt thường được sử dụng khi hoạt động các bộ phận của bề mặt kim loại tiếp xúc với nhau
4.2. Dung môi phụ trợ (Cosolvent)
Là dung môi có thể làm tăng khả năng hòa tan của một số chất phụ gia – những chất này kém hòa tan trong dầu chống rỉ và làm cho phụ gia có mặt ổn định trong hệ thống dầu chống rỉ. Dung môi pha loãng thường được sử dụng là dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, ethanol và butanol.
4.3. Chất ức chế oxi hoá (Antioxidant)
Trong quá trình bảo quản và sử dụng, dầu chống rỉ thường sinh ra gốc tự do trong chuỗi phản ứng dưới tác động của ánh sáng, nhiệt và kim loại khiến dầu bị kết tủa hoặc tạo gel và biến đổi. Vì lý do này, nó thường là cần thiết để ngăn chặn hoặc làm chậm lại. Phụ gia chống oxy hóa thường được sử dụng trong dầu chống gỉ là phenol và amin.
Nếu chọn phải những loại dầu được pha từ dầu gốc kém chất lượng với hàm lượng tạp chất cao và không chứa phụ gia chống gỉ thì không những không bảo vệ được vật liệu mà còn thúc đẩy nhanh quá trình rỉ sét, gây hại cho môi trường và sức khỏe con người.
5. Các loại dầu chống gỉ
Tuỳ thuộc vào thời gian bảo vệ, chống gỉ cho bề mặt kim loại mà dầu chống gỉ chia là 3 loại: ngắn hạn (tạm thời), trung hạn và dài hạn.
5.1. Chế phẩm chống gỉ N206
N-206 là sản phẩm dầu chống gỉ phù hợp với vật liệu sắt thép, chống gỉ tạm thời trong thời gian ngắn đến trung bình:
3-6 tháng cho bảo quản trong nhà
3 tháng bảo quản ngoài trời
nhúng vào dung dịch vừa pha, nhúng, phun, quét, … cần bao phủ kín bề mặt kim loại.
5.2. Chế phẩm chống gỉ N-205
Chế phẩm chống gỉ kim loại sắt thép N – 205, có màu vàng nhẹ đến hổ phách, có khả năng ức chế, chống gỉ sét kim loại tạm thời với thời gian bảo vệ tốt nhất
8 tháng cho bảo quản trong bao gói.
6 tháng cho bảo quản trong nhà.
2 tháng trong môi trường sản xuất trong nhà.
- Khi gia công sản phẩm kim loại: thêm chất chống gỉ N – 205 vào dầu gia công (dầu cắt kim loại, dầu nghiền kim loại).
- Khi lau sạch sản phẩm kim loại: thêm chất chống gỉ N – 205 vào dụng cụ lau.
- Khi rửa sản phẩm kim loại: thêm chất chống gỉ N – 205 vào thùng đựng nước rửa.
5.3. Chế phẩm chống gỉ N-200
Chế phẩm chống gỉ N-200 được ứng dụng trong bảo vệ kim loại, chống gỉ, ức chế ăn mòn, chống gỉ các sản phẩm, chi tiết máy sau quá trình gia công, nhuộm đen, không gây biến tính bề mặt kim loại, không gây màu, chống gỉ kim loại trước khi đóng gói.
N-200 ở dạng dung dịch màu hổ phách, mùi dầu hắc nhẹ, tính kiềm nhẹ, có thể được sử dụng trực tiếp bằng cách quét, xịt hoặc dùng giẻ lau, ngâm, nhúng.
+ Quét: Áp dụng với những chi tiết lớn. Có thể dùng chổi quét sơn hoặc các loại chổi quét để quét trực tiếp dầu chống gỉ lên bề mặt chi tiết.
+ Nhúng: Áp dụng với những chi tiết nhỏ, nhiều khe rãnh. Nhúng trực tiếp chi tiết vào dầu chống gỉ, vớt ra, để ráo tự nhiên, không sấy.
+ Phun: Áp dụng cho những chi tiết vừa có kích thước lớn, vừa có nhiều khe rãnh. Phun dầu chống gỉ trực tiếp lên chi tiết.
Sản phẩm chống gỉ khoảng 12 tháng và cần bôi quét định kỳ để cho lớp dầu được phủ kín bề mặt kim loại.
Ngoài dầu chống gỉ được sử dụng rộng rãi, thì hoá chất chống gỉ loại hệ tan trong nước cũng là một lựa chọn nếu bạn muốn bảo vệ bề mặt sắt thép sau khi tẩy dầu, tẩy gỉ, tẩy sơn, … trong một thời gian ngắn trước khi sang công đoạn tiếp theo.
→ Xem thêm: N-203
Hotline: 0975 488 380 – Ms Thiện
