Чем очистить внутреннюю резьбу
Как можно быстро и эффективно очистить резьбу от ржавчины
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Ручная чистка
Ручная чистка резьбы от ржавчины – это один из самых простых, но не самых эффективных и быстрых способов решения вопроса. Самое главное, что для такой очистки не потребуется «серьезных» средств. Достаточно иметь в хозяйстве жесткую щетку и любую «агрессивную» жидкость. Для ручной очистки подойдут бензин, керосин, автоочиститель. Просто замочите ржавые изделия в жидкости на пару часов, а потом хорошенько поработайте с ними щеткой. Если сразу не получится очистить, повторять нехитрую процедуру до победного конца.
Химическая чистка
Химические способы очистки резьбы от ржавчины отличаются от ручной куда большей эффективностью и скоростью решения проблемы. Однако, для реализации подобных мер придется обзавестись специальными средствами, а также вспомнить о технике безопасности. Кроме того, химическая чистка отличается от ручной большим разнообразием методик.
Удалить ржавчину поможет замачивание деталей в серной кислоте с ингибитором или с цинком. После такого замачивания все еще придется поработать щеткой, однако тереть придется на порядок меньше, чем при ручной очистке.
Кроме того, можно использовать такие «дедовские» методики, как отмачивание в «Кока-Коле», в растворе из глицерина, воды и зубного порошка, в кашице из соды и воды. Неплохо с ржавчиной справляется картофель и хозяйственное мыло (ими нужно натирать деталь), а также рыбий жир и даже «каша» из муки и уксуса.
Любая очистка заканчиваем смыванием использованного состава или раствора под проточной водой.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Чем убрать ржавчину с болтов? Топ эффективных способа
Опубликовал: Avtor 0 4,365 Просмотров
Метизы имеют свойство подвергаться коррозии. Появляется ржавчина на металле от воздействия агрессивной среды.
Дальнейшее применение гаек, болтов невозможно, пока не будет удалена коррозия.
Восстановить проржавевшие крепежные элементы или раскрутить старое болтовое соединение становиться возможным, используя разные методы и секреты мастеров.
Помните! Чтобы крепеж легче было в будущем раскручивать, сначала делают расчет момента затяжки, помогающий правильно затянуть болт определенного диаметра.
Почему ржавый болт или гайка трудно откручиваются
Коррозия – это естественный окислительный процесс черных металлов.
Происходит он от контакта с влагой, химическими веществами, солями, грязью. Кислород ускоряет окисление.
Если не знаете, как избавиться от ржавчины на металле, крепеж трудно раскрутить. Гайка накручена на болт по резьбе.
Когда происходит коррозия двух деталей в точках соприкосновения, они прочно сцепляются.
Полное или частичное удаление ржавчины помогает очистить резьбу, после чего метиз провернется.
Самые лучшие способы откручивания ржавых болтов и гаек
Перед применением любого способа сначала крепеж очищают щеткой по металлу. Осыпавшиеся ржавые наросты освободят доступ к виткам резьбы.
Грани болта или гайки приобретут свою естественную форму. Когда они не сильно пострадали, раскрутить метизы пробуют ключами, удлинив их рычагом из обрезка стальной трубки.
Если гайка «не идет», нужно подумать, чем обработать ржавчину для ослабления сцепления двух деталей между собой.
Растворение ржавчины
Мастера автосервиса знают, как сделать ржавчину за несколько минут. Поможет баллончик со средством WD – 40. Порядок действий следующий:
Сильно проржавевшие метизы обрабатывают повторно. Отводят больше времени для выжидания.
Нагревание
Термический способ поможет удалить ржавчину с найденных в сарае метизов. Детали нагревают на костре или другом источнике открытого огня.
После естественного остывания ржавый налет осыплется, но металл ослабится.
Во время сильной затяжки возрастает угроза срыва резьбы. Зная, как закалить болт, доступно вернуть ему вторую жизнь.
Раскаленную деталь берут пассатижами, бросают в воду или машинное масло. Аналогичные действия выполняют с гайкой.
Когда не удается раскрутить крепеж, понадобиться газовая горелка, паяльная лампа или газосварка. Гайку крепежа прогревают докрасна. Происходит расширение металла. Пока метизы красные, еще не остыли, они легко раскручиваются накидными ключами.
Разрушение гайки
Механический способ поможет решить вопрос, как открутить заржавевший болт в домашних условиях без WD – 40, но не позволит повторно использовать метизы. Практикуют 3 варианта:
Разрушенные метизы выбрасывают.
Закручивание
Механический метод называется «от противного». Здесь важно знать, какая резьба: левая или правая. Метиз пытаются ключами резким движением провернуть по направлению закручивания. Технология иногда позволяет сорвать с места гайку. Как только она сдвинулась, направление действий меняют в сторону откручивания.
Постукивание
Еще один механический способ не считается решением вопроса, как убрать ржавчину с металла в домашних условиях, но поможет раскрутить крепеж. На грани гайки поочередно ставят металлическую наставку, ударяют молотком. Если болт вкручен в отверстие детали, то обстукивают его шляпку. От ударов осыпается ржавый налет, ослабляется резьба. Метиз проворачивают ключом.
Средства для работы со ржавым крепежом
Баллончик с WD – 40 не у каждого хозяина есть под рукой. Альтернативой ему выступят другие средства:
Каждое средство от ржавчины на металле поможет раскрутить закисшие метизы.
Подбор правильного инструмента
Качественный и правильно подобранный инструмент поможет быстрее справиться с крепежом. Для ударного способа понадобится молоток, пробой, зубило.
Срезают головки метизов болгаркой с диском по металлу. Оставшуюся часть болта в теле детали высверливают электродрелью. Если нужно разрушить гайку, выбирают съемник.
Когда удалось успешно очистить ржавчину средствами, метизы раскручивают ключами. Подойдет торцовый, рожковый, накидной инструмент. Хороши раздвижные ключи, головки.
Профилактика проблемы
Чтобы в будущем не думать, чем убрать ржавчину с болтов, оптимально предпочесть профилактику крепежа. Достаточно выполнить 3 действия:
Профилактикой заниматься проще, чем пытаться раскрутить заржавевший крепеж.
Химические средства
Domestos, Comet, другая жидкая бытовая химия поможет не только справиться с закисшими метизами, но и решит вопрос, как очистить инструмент от ржавчины для восстановления его работоспособности. Проблемный участок или деталь сначала зачищают щеткой, потом обрабатывают средством, промывают водой. Поверхность инструмента шлифуют наждачной бумагой.
Преобразователь или растворитель
Чтобы правильно выбрать одно из этих средств, нужно знать их принцип действия. Преобразователь во время реакции с оксидами железа превращает их в безопасные соединения, дополнительно создает сверху защитный слой. После обработки металл доступно окрашивать. Нейтрализатор выступает разновидностью преобразователя, но он считается растворителем. Средство позволяет полностью удалить ржавый налет. Аналогично этим средствам работают другие кислоты.
Хлорид цинка
Очистить металл от коррозии поможет смесь 10 частей хлорида цинка и 1 части гидротартрата калия. Средством обрабатывают проблемный участок, выжидают 3 часа. Деталь промывают водой, зачищают щеткой или наждачной бумагой.
Соляная или серная кислота
Раствор готовят из 1 л 5% кислоты и 0,5 г уротропина. Средством обрабатывают проржавевший участок или деталь.
Молочная кислота
Для самодельного средства берут 100 г вазелинового масла и 50 г. молочной кислоты. После обработки происходит химическое очищение металла.
Щавелевая кислота
Раствор готовят из 10 л воды, 200 г кислоты. В горячей жидкости происходит ускоренная нейтрализация оксидов железа. Допускается использование холодного раствора. Деталь полностью замачивают в жидкости, иначе выступающая из нее часть начнет ускоренно ржаветь.
Народные средства
Простые составы готовят из продуктов, которые часто употребляют в пищу. Средства считаются народные, полностью безопасные.
Картофель
Клубни содержат щавелевую кислоту. Для очистки ржавой поверхности сначала картофелину разрезают на 2 части. Место среза макают в любое средство для мытья посуды, натирают проблемный участок. Действия повторяют до получения положительного результата.
Лимонный сок
Выжатый сок цитруса смешивать с равной частью воды. В жидкости замачивают проржавевшие детали на 2-3 часа, после чего промывают водой с содой для нейтрализации остатков кислоты.
Лимонная кислота
Продукт выступает вытяжкой из цитруса. Действует лимонная кислота против ржавчины аналогично соку лимона. Кристаллический порошок разводят дистиллированной водой 1:1. Замачивают детали на 2-3 часа, а при глубокой коррозии выдерживают до 2 месяцев.
Необычные способы
Приготовленные составы аналогично считают народными способами, но из-за используемых компонентов их прозвали необычными. Например, удаление ржавчины содой кажется абсурдом. Вещество не содержит кислоты. Однако натертый ржавый участок кашицей из воды и соды через 30 минут слегка очистится.
Кока-кола
Напиток содержит ортофосфорную кислоту. Замачивание в нем металлической детали на 30 минут поможет избавиться от легкой коррозии.
Кетчуп или томаты
Сок помидора содержит много кислот. Кетчуп – приготовленный из него продукт с добавлением уксуса. Оба средства хорошо удаляют оксиды железа.
Электролиз
Сложный способ осилят опытные электрики.
Нужен трансформатор 12V на 4-10A. Минус проводом подключают к ржавой детали, плюс соединяют с нержавеющей пластиной. Оба элемента погружают в ведро так, чтобы они не соприкасались.
Емкость заливают раствором, состоящим из 5 ст. л. соды и 1 л воды. На погруженные полностью детали подают ток. Электролиз начинается сразу с выделением пузырьков газа. Силу тока регулируют опытным путем. Примерно через 4 часа оксиды железа разрушатся.
Когда целью чистки метизов служит повторное их использование, нужно вспомнить о рекомендациях профилактики.
Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины?
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
31.10.12 10:25 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
Исправлено пользователем Gellowgles (31.10.12 10:27)
31.10.12 11:47 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Gellowgles
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
31.10.12 15:27 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
31.10.12 16:07 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
31.10.12 20:10 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя TechnoGreen
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
31.10.12 21:50 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
31.10.12 22:36 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
01.11.12 07:10 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Артём
В ответ на: лучше обратиться к специалистам.
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
01.11.12 11:55 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
В ответ на: Вот и получается что все что кажется не сильно сложным то ковыряешься сам
В ответ на: Вешай говорю на станок, я хоть языком чешу но за тобой поглядывал,
01.11.12 12:38 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Артём
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
01.11.12 12:55 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
01.11.12 13:24 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
Живу просто- потому и «Просто Вася»
01.11.12 23:55 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Просто_Вася
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
02.11.12 12:17 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
В ответ на: Но есть проблема. Резьба внизу машины сильно заржавела. Фотку тоже прилагаю. Как лучше поступить?
02.11.12 13:44 Ответ на сообщение Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя Ловкий парень
Живу просто- потому и «Просто Вася»
02.11.12 13:48 Ответ на сообщение Re: Как почистить внутреннюю резьбу от ржавчины? пользователя paramon
Если что-то где-то не пойдет надо будет докупить правильный метчик. И придумать чем его крутить, слишком мало места чтобы подлезть стандартной приблудой из набора товарища.
P.S.: Надо богатеть, хреново быть без гаража и с минимумом инструментов.
В России две беды,
и одна беда ремонтирует другую.
Как и чем можно очистить резьбу от застывшего цемента (цементного раствора)?
Резьбы вся в растворе, раствор на цементной основе (застывший) как очистить резьбу от цемента, чем очистить?
Если резьба наружная, то справиться с этой задачей можно механическим путём: молотком, металлической щёткой, напильником.
Много труднее с внутренней резьбой. Большое можно удалить с помощью «вибрации», постучав молотком по трубе выше резьбы, а вот до чистого можно попробовать обыкновенный уксус.
Когда приобрёл грузовой автомобиль, простоявший несколько лет около цемзавода, с помощью уксуса отмыл всю цементную пыль с краски и стёкол. Уксус вступает с цементом в реакцию- разъедая его, остаётся только смывать. Правда руки тоже можно подпалить до волдырей, если работать без резиновых перчаток.
После удаления прогнать резьбу на внутренней или наружной поверхности.
Если цемент свежий, не более 15, ну максимум 20 дней, тогда можно его ещё растворить, для этого приобретите в магазине оттофосфорную кислоту, она продаётся там же, где и материалы для пайки паяльником.
Нужно будет побрызгать на цемент и через некоторое время снять остатки жёсткой щёткой или можно металлической, если не побоитесь царапин. Процедуру придётся повторять несколько раз, всё зависит от загрязнения.
Если цемент старый и уже полностью затвердел, то также можно воспользоваться оттофосфорной, соляной или серной кислотой, а можно в магазине купить концентрат для снятия цемента.
Но только процесс будет намного дольше, придётся кислоту разбавлять с водой и временами брызгать на резьбу, а потом счищать.
Вся суть процесса в том, что кислота попадая в поры цемента образует соль, которая расширяясь ломает стенки пор цемента, тем самым делая его рыхлым, по этой причине и смывается цемент не быстро.
Резьбы может быть как внутренней так и наружной.
Материал изготовления тех же труб тоже может быть разным, при выборе химических средство очистки это важно учитывать, лучше выбранное средство протестировать перед применением.
Очистить цемент можно механическим путём, я шпильки очищал от раствора металлической щёткой и далее прогонял резьбу гайкой (речь о наружной резьбе).
В начале пробуем обстучать раствор с наружной резьбы, можно молотком (но не сильно) или мастерком (кельмой) шпателем, основная задача этого первичного действия сбить наиболее крупные кус ки застывшего цементного раствора с резьбы.
Далее очищаем раствор металлической щёткой по всему диаметру резьбы.
В конце прогоняем, (то есть закручиваем до конца и откручиваем рожковыми, или разводными ключами) резьбу гайкой, можно и плашкой.
Если речь о внутренней резьбе, например попал плиточный клей на основе цемента на резьбу монтажной планки под смеситель, то можно использовать химические средства удаления цементных растворов.
Средство концентрированное разводится водой, при сильном загрязнении можно использовать как есть, то есть не разбавлять.
Кистью (или методом распыления, нужен пульверизатор) наносим «удалитель цемента» на внутреннюю резьбу.
Ждём минут 10-15, но не даём средства полностью высохнуть, удаляем остатки цемента (размягчённого) кистью, ветошью.
Всё, осталось прогнать резьбу, можно фитингом с наружной («папа») резьбой.
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