Jamčasta korozija: vzroki. Metode za zaščito kovin pred korozijo

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Korozija je uničenje površine materialov kot posledica aktivno prehajanja redoks procesov. Uničenje plasti materiala vodi do zmanjšanja trdnosti, električne prevodnosti, povečane krhkosti in zaviranja drugih lastnosti kovine.

Pri delovanju kovinskih izdelkov so izpostavljeni različnim vrstam destruktivnih učinkov, med katerimi izstopa piting korozija. Ona je najbolj nevarna in nepredvidljiva.

Pitting

Na površini kovinskih izdelkov lahko pogosto opazite majhne vdolbine, pikice rjave ali rjave barve. Znanstveniki takšne točke imenujejo piting, proces njihovega videza pa pitting korozija. Pojavlja se na površini materialov, ki pridejo v stik z morsko vodo, raztopinami različnih soli, kemično agresivnimi okolji in zaznavajo druge negativne dejavnike.

Pitting korozija vpliva samo na pasivne kovine in zlitine, razvija se predvsem v protikorozijski plasti ali na mestih različnih defektov. "Točkovne razjede" lahko ovirajo delo različnihizdelki: od tankih membran in mikrovezij do debelostenskih agregatov. Poleg tega njihov videz prispeva k nastanku korozijskih razpok, ki znatno zmanjšajo določene lastnosti materiala.

shema za uničenje kovin

Za aktiviranje piting korozije je potrebna prisotnost dveh reagentov - aktivatorjev in pasivatorjev. Anioni klora, broma, joda najpogosteje delujejo kot aktivatorji - najdemo jih v večini okolij, v katerih delujejo kovinski izdelki. Adsorbirajo se na kovinsko površino in z njenimi komponentami tvorijo topne komplekse.

Voda ali hidroksilna skupina najpogosteje deluje kot pasivator. Sam proces uničenja poteka po naslednji shemi:

1. Ioni aktivatorja se adsorbirajo na površino zaščitnega (oksidnega) filma.
2. Obstaja postopek zamenjave kisikovih ionov z ioni aktivatorja procesa.
3. Nastane velika količina topnih ionov, ki povzročijo razpad filma.

Zaradi tega na površini materiala nastane potencialna razlika, ki vodi do pojava lokalnih tokov in aktivira se silovit anodni proces. Hkrati se aktivirajoči ioni premaknejo v središča uničenja, zaradi česar napreduje piting korozija.

Različice pitting korozije

Vrsta pitting korozije se razlikuje glede na okoljske razmere, predvsem temperaturo, kislost, kemično sestavo snovi. Pod vplivom teh dejavnikov se oblika spremeni,velikost jam in njihova lokacija. Torej, glede na velikost razlikujemo točkovno uničenje:

• mikroskopsko - velikost pike manjša od 0,1 mm;
• navadna - premer lukenj se giblje od 0,1 do 1 mm;
• ulcerativno, ko tvorbe presegajo 1 mm v premeru.

Odvisno od lokacije je piting korozija lahko odprta ali zaprta. V prvem primeru je skoraj nemogoče zaznati sledi uničenja - potrebno je uporabiti posebne naprave. Ta vrsta korozije zelo pogosto vodi do okvar.

Izpostavljena rja vidna s prostim očesom. Pogosto se luknjice združijo v eno samo formacijo. V tem primeru do uničenja materiala ne pride v globino, ampak v širino, kar povzroči napake velike površine.

Oblika jam

Oblika vdolbine je odvisna od praznin v kristalni mreži, ki nastanejo na prvih stopnjah procesa korozije. Najpogostejše tvorbe nepravilne oblike - pojavljajo se na površini nerjavnih, nizkolegiranih in ogljikovih jekel, aluminija, kroma, nikljevih zlitin, železa.

Hemisferične razjede nastanejo kot posledica izotropnega raztapljanja. Ta postopek je podoben elektropoliranju. To deloma pojasnjuje sijoče dno polkrožnih vdolbin. Najbolj dovzetni za takšno uničenje so izdelki iz titana, aluminija, niklja in kob alta, pa tudi strukture tantala. Približno enak videzpitting korozija nerjavnega jekla.

Poleg tega so vdolbine lahko poliedrične in fasetirane. "Razde" slednje vrste se zelo pogosto združujejo med seboj, kar vodi do velikih hemisferičnih zlomov.

Razlogi za videz

Glavni vzroki pitting korozije so kršitev proizvodne tehnologije in mehanski vpliv na material. Zaradi kršitve tehnologije litja se v kovini pojavijo različni mikrovključki, ki kršijo njeno strukturo. Najpogostejši vključek lahko imenujemo mlinski lusk.

Zaradi mehanskega udarca se na površini izdelkov zelo pogosto začne razvijati pitting korozija. Razlogi za to so v uničenju zgornjega zaščitnega filma, kršitvi notranje strukture in nastanku mej zrn na površini. Najpogostejši dejavnik, ki aktivira proces, lahko imenujemo dinamičen udarec, ki vodi do pojava mikrorazpok.

Jamčasta korozija kovin se hitreje razvije na grobih površinah, pa tudi pod vplivom agresivnih okolij - morske vode, kislinskih raztopin.

Metode za zaščito kovine pred luknjasto korozijo

Za zaščito kovinskih izdelkov pred korozijo se uporabljajo tri glavne metode:

1. Likvidacija zaprtih sistemov z uporabo raztopin alkalnih spojin, sulfatov, kromatov.
2. Uvedba komponent z visoko odpornostjo na rjavenje rje v sestavo materiala - molibden,krom, silicij.
3. Uporaba katodne in anodne tehnologije za ustvarjanje zaščitne plasti.

Vse predstavljene metode zaščite kovin pred korozijo so uporabne samo v proizvodnji, saj zahtevajo visokotehnološko opremo in velika vlaganja. V vsakdanjem življenju je nemogoče popolnoma odpraviti tveganje za nastanek lukenj. Vpliv negativno delujočih dejavnikov je mogoče oslabiti le z:

• protikorozijski premazi;
• izboljšanje pogojev delovanja izdelkov;
• zmanjšanje stopnje kislosti okolja, s katerim pride material v stik.

Toda najbolj učinkovita in cenovno dostopna metoda je temeljito poliranje: z zmanjšanjem hrapavosti površine hkrati povečate njeno protikorozijsko odpornost. Toda za najboljši učinek je bolje uporabiti vse metode zaščite kovin pred korozijo hkrati.