Но ведь возможны случаи, когда нельзя применить для защиты от коррозии ни металлическое покрытие, ни покраску, ни метод протектора. Что ж, металл остается тогда беззащитным? Нет, в этих случаях применяют защиту ингибиторами.
Ингибиторы — это вещества, которые, оказываясь в растворенном виде в пленке покрывающей металл влаги, замедляют коррозию. Их можно добавить к серной или соляной кислоте — и перевозить ее в железной цистерне. На месте назначения можно будет извлечь из кислоты ингибитор, и она вновь приобретет свои разъедающие свойства.
Ингибиторы добавляют часто в состав лаков и красок. И пусть даже будет поцарапано такое покрытие. Просачивающаяся по царапине к металлу вода растворит по пути содержащийся в краске ингибитор, и он предохранит металл от коррозии.
Однажды сделали такой опыт. Несколько партий швейных игл, хранящихся на складе, смазали техническим вазелином и завернули в парафинированную бумагу. Это один из обычных методов хранения такого рода изделий. Точно такое же количество таких же игл завернули в бумагу, пропитанную раствором ингибитора.
Прошло несколько месяцев, и упаковку вскрыли. Те иглы, которые были завернуты в парафинированную бумагу, оказались довольно сильно затронуты коррозией. На иглах, завернутых в пропитанную ингибиторами бумагу, не оказалось ни одного пятнышка ржавчины.
Действие ингибиторов объясняется тем, что входящие в них вещества способны создавать на поверхности металла тончайшие пленки. Их молекулы как бы приклеиваются, адсорбируются, к поверхности металла, мешают тем самым его взаимодействию с агрессивной средой.
К сожалению, ингибиторы имеют избирательное действие. Одни из них защищают черные металлы, другие — цветные. Вероятно, можно будет применить и универсальные, комбинированные ингибиторы.
Борьбу с коррозией продолжает и конструктор. Однажды в США построили яхту для спортивного состязания. Это была прекрасная яхта: стройный узкий корпус, рассчитанный на стремительный полет по воде, медно-никелевая обшивка, стальной киль. Когда яхту спустили на воду, владелец не мог налюбоваться ею. Но она развалилась еще до начала состязания. Сталь киля и медно-никелевая обшивка корпуса составили отличную гальваническую пару— и киль съела ржавчина. Кто виноват? Конечно, тот, кто спроектировал яхту.
Поэтому проектировщики внимательно следят теперь за тем, как сопрягаются в конструкции различные материалы. Например, просто недопустим прямой контакт алюминиевых сплавов с деталями из меди, латуни и нержавеющей стали. Таких сопряжений вообще стремятся избежать. А если это невозможно, то между соприкасающимися металлами вставляют инертные прокладки. Следит конструктор и за тем, чтобы в нужных местах были поставлены протекторы, чтобы особо ответственные детали, соприкасающиеся с агрессивными жидкостями, были защищены стойкими покрытиями, и т. д.
Трудно перечислить все ухищрения, на которые пускаются люди, чтобы защитить свой металл от ржавчины. Точные приборы, малейшее пятнышко окисла на которых уже невозвратимо портит их, иногда заключают в герметические корпусы, причем воздух, находящийся в них, освобождают от влаги. Авиационные моторы упаковывают в мешки из полихлорвиниловой пленки. Влагу, которая содержится в мешке, поглощает специально для этой цели вводимое вещество. И так далее и так далее.
В борьбе с коррозией человек одержал много побед, но до решительной победы еще далеко. Немало еще придется поискать, прежде чем жизнь металла станет вечной.
А возможно ли это? Да!
В Индии, в одном из городов, на главной площади стоит железная колонна. В глубокой древности выковали ее из чистого железа кузнецы. Как они справились с этой работой, обладая лишь примитивными горнами и ручной технологией, это и сегодня непонятно. Но уже много сотен лет стоит она, и ни одного пятнышка ржавчины нет на ее поверхности, покрытой причудливой вязью письмен. Не в ней ли скрыта тайна борьбы с коррозией? Не знали ли ее древние металлурги, творцы этого чуда?
Чистый металл… Да, чистота металла играет роль, когда речь идет о коррозии. Магний, содержащий меньше 0,005 процента железа, оказывается в десятки раз более стойким против коррозии, чем обычный технический магний, содержание железа в котором достигает 0,2 процента. Чистый алюминий в 20–30 раз более стоек по отношению к коррозии, чем алюминий, содержащий около 1 процента железа. Да это и понятно: ведь примеси — лишняя возможность для создания гальванических пар. Но и без них металл все равно, хотя и значительно меньше, коррозирует. Случайная пылинка, севшая на его поверхность, уже может стать этой гальванической парой. Нет, не в чистоте металла разгадка тайны индийской колонны!..
Борьба с коррозией продолжается. Уже отступает, но еще уносит огромные жертвы рыжая смерть металла. Включайтесь и вы в эту борьбу! Защищайте металл! Ищите новые средства борьбы с ржавчиной! И, может быть, именно вам выпадет счастье открыть секрет древних индийских металлургов.
Как птица Феникс
Есть старое предание о фантастической мудрой птице Феникс, которая, почувствовав приближение старости, сама сжигала себя на костре. А когда догорали угли и ветер начинал подхватывать и разносить золу, она возрождалась снова юной, сильной и прекрасной.
Не о металле ли сложили древние сказители эту легенду? Ведь и он тоже, постаревший, уставший, рыжий и рябой от ржавчины, возрождаясь в огне мартена, становится юным, сильным, прекрасным.
Какой бы богатой ни была руда, все равно в ней больше посторонних пород, чем в железном ломе. Поэтому железный лом является лучшей пищей мартеновских печей.
Для получения 1 тонны стали надо добыть 2,5 тонны руды и затратить около 2 тонн каменного угля. Поэтому выплавленная из металлического лома сталь получается гораздо дешевле.
Второе рождение металла.
Часто задают вопрос: как же это так, в планах грядущей семилетки намечено довести выплавку стали в 1965 году до 95–97 млн. тонн, чугуна же будет выплавлено всего 72–73 млн. тонн? А ведь сталь выплавляют из чугуна. Даже если весь чугун пустить на переплавку в сталь, и то баланс не сходится.
Нет, не весь чугун будет переплавлен в сталь. Мы знаем, и чугуну находится применение в нашем хозяйстве. А сталь будет выплавляться не только из чугуна, но и из металлолома.
Металлолом — это и отходы станкостроительного производства, и вышедший из строя инструмент, и проработавший свое старый паровоз, и консервная банка. Металлолом собирают и сдают промышленные предприятия в плановом порядке. Его принимают от населения и от школьников.
Собирайте лом черных металлов! Пусть воскреснет в пламени мартена звонкая сталь для новой службы людям!
Но, пожалуй, еще важнее возврат цветных металлов.
Вы сдали в палатку «Вторцветмета» 10–12 кг медного лома: позеленевшие от времени дверные ручки, обломки старой люстры, обрывки проводов. Все это уместилось в одной авоське. А знаете ли вы, сколько надо добыть медной руды, чтобы выплавить эту авоську меди? Целую тонну!
Да еще получить из нее металл сложнейшим многоступенчатым способом (о нем вы можете узнать в соответствующем разделе этой книги). Вот сколько человеческого труда вернули вы людям в вашей авоське!
А серебристо-голубой алюминий? Его добывают из красноватой вязкой глины — бокситов. Это не легкий процесс, не зря буквально вездесущий металл современной авиации впервые получили в чистом виде всего лишь немногим более столетия назад. Для того чтобы выработать тонну алюминия, надо затратить около 20 тысяч киловатт-часов энергии. Энергии первенца нашей гидроэнергетики, Волховской ГЭС, вырабатываемой за час, едва хватило бы для получения 3 тонн алюминия. А на омоложение того алюминия, лом которого вы возвращаете на переплавку, надо затратить всего 50 киловатт-часов на тонну.
В 400 раз меньше!
Для того чтобы получить 1 тонну металла, надо переработать:
железной руды около 75 тонн
золотосодержащей породы около 100.000 тонн
пород, содержащих радий около 500.000.000 тонн
Идет электроэнергии на получение тонны:
радия 5 млрд. квт-ч
золота 5 млн. квт-ч
алюминия 20 тыс. квт-ч
Если принять стоимость тонны чугуна за 100 %, то тогда приблизительно стоимость тонны составит:
стального проката 140 %
самого дешевого цветного металла цинка 600 %
меди 1400 %
никеля 5600 %
олова 22 000 %
кобальта 60 000 %
редкого металла циркония 400 000 %
Около половины общей выплавки меди в нашей стране осуществляется из медного лома. Свыше трети алюминия и цинка вырабатывается из отходов и отработавших свою жизнь изделий.
Собирайте драгоценный лом цветных металлов! Сколько сотен тысяч людей занимается в нашей стране фотолюбительством? Вряд ли можно назвать точную цифру. А сколько у нас кинолюбителей, снимающих любительские фильмы в туристическом путешествии, дома, на заводе? Но возвращается ли в обиход тот драгоценный металл, который еще в древности относили к числу благородных, — серебро, входящее в состав светочувствительной эмульсии? В огромном большинстве своем — нет.
А ведь каждый метр кинопленки содержит 0,04 г серебра. А в 100 кг золы, полученной после сжигания ненужной, испорченной фотобумаги, имеется целых 2,5 г этого металла.
Серебро содержится и в отработанном проявителе. И оттуда его можно получить, надо только организовать сбор этих драгоценных отбросов.
Пусть не одну, а две, три, десять жизней живет металл! Пусть возрождается в огне, как птица Феникс!
V. В РУКАХ ВЕЛИКОГО МАСТЕРА
Это великий мастер — человек — сделал металл металлом. Это он создал искусственные вулканы — доменные печи, где вываривается из грязно-ржавых или черных камней огненная лава чугуна.
Это он подобрал сотни добавок, облагораживающих слабое железо, придающих ему такие свойства, каких оно нигде не имеет в природе.
Это его изобретательность нашла сложные процессы термической и химико-термической обработки, преобразующие самую внутреннюю структуру железа, превращающие его, мягкое, податливое, в закаленный, твердый, п