Основы выплавки чугуна 

Коррозия металла и защита
1. Коррозия изделий из железа
(1) Условия: одновременный контакт с кислородом и водой в воздухе.

(2) Ржавчина: основным компонентом является Fe2O3·xH2O, имеющий очень рыхлую структуру, которая не может предотвратить дальнейшее ржавление внутреннего железа.

(3) Чистота, температура, влажность и кислотность/щелочность стали также являются факторами, влияющими на коррозию стали.

2. Распространенные методы предотвращения ржавления железа

(1) Сушка: поддержание поверхности изделий из железа в чистоте и сухости.

(2) Пленка: покрытие поверхности изделий из железа защитной пленкой, например, распыление краски на поверхность транспортных средств и судов, нанесение масла на поверхность машин и эмалевое покрытие на поверхность чашек.

(3) Гальваническое покрытие: нанесение слоя других металлов на поверхность изделий из железа, например, цинкование или хромирование стали. (4) Обжиг: Использование химических методов для образования плотной оксидной пленки на поверхности изделий из железа, например, воронение пильных полотен. (5) Улучшение: Улучшение свойств металла и создание сплавов, например, добавление никеля и хрома к изделиям из железа для получения нержавеющей стали, что может повысить коррозионную стойкость.

3. Защита металлических ресурсов
Исследование условий ржавления железа
Ржавление железа является результатом реакции между железом, кислородом и водой. Поэтому исследование ржавления железа в основном сосредоточено на этих двух условиях. Обычно существует два способа исследования: разработка эксперимента или ответы на вопросы о конкретных аспектах процесса исследования. Независимо от метода, исследование сосредоточено на условиях ржавления. Важно использовать метод контролируемых переменных для проведения сравнительных экспериментов и проверки каждого условия для получения вывода.

Применение метода контролируемых переменных
Метод контролируемых переменных обычно используется для разработки сравнительных экспериментов для исследования условий коррозии металлов. Контролируемая переменная — это переменная, влияние которой на реакцию изучается при изменении одной величины и сохранении остальных условий неизменными. Процедура планирования эксперимента с использованием метода контролируемой переменной выглядит следующим образом:

1. Медь ржавеет только при одновременном контакте с водой, кислородом и углекислым газом, образуя основной карбонат меди (оксид меди, Cu2(OH)2CO3).

2. И ржавление, и горение железа являются реакциями окисления, но горение железа — это интенсивная реакция окисления, тогда как ржавление — медленное окисление. Продукт реакции, ржавчина, имеет красный цвет, а оксид железа(III) (Fe3O4) — черный.

1. Важные моменты, касающиеся коррозии металлов:

① Основным компонентом ржавчины является оксид железа, который имеет красный цвет и рыхлую пористую структуру, легко впитывающую воду. Поэтому, если ржавчину на поверхности железных изделий не удалить вовремя, процесс ржавления ускорится.

② При высоких температурах или в соленой воде скорость ржавления железа также ускоряется. Именно поэтому использованный кухонный нож или чугунная сковорода, оставленные для приготовления пищи без предварительной протирки, заржавеют за ночь.

2. К распространенным предметам повседневного обихода, в которых металлические материалы заменены, относятся водопроводные трубы, водосточные трубы, двери и окна. Их изготавливают путем замены металлических материалов пластиковыми трубами или композитными трубами из ПВХ и алюминия, а также дверями и окнами из ПВХ и стали. Композитные материалы из ПВХ и алюминия и ПВХ и стали — это специальные пластмассы, а не металлические материалы.