Корозија и заштита металних материјала од корозије

Корозија је процес површинског разарања металних материјала под дејством околне средине, тј. реакција металног материјала са својом околином, која проузрокује мерљиве промене материјала и која доводи до корозионог оштећења. Ова реакција је у већини случајева електрохемијског карактера, а може да настане и услед деловања хемијских и физфчких процеса. Корозиона реакција најједноставније може да се прикаже на следећи начин:

метал + околна средина   корозивни продукти

 Корозија доводи до неповратног губитка метала и изазива огромне штете јер пре истека уобичајеног радног века постају неупотребљиви многи уређаји, постројења, машине, транспортна средства и различите конструкције. Смањењем корозије смањује се могућност губитака различитих производа, а тиме постиже повећање њихове економичности.

По распрострањености, корозија може бити општа (по целој површини металног производа) и локална (само на одређеним површинама метала).

Изглед површине оштећене корозијом :

Општа корозија (присутна је по целој површини металног предмета који је у контакту са агресивном средином.

 69.lekcija_opsta_korozija.jpg               69.lekcija_lokalna_korozija.jpg

              Општа корозија                                 Локална корозија              

Локална корозија (разарању су подложни само одређени делови површине материјала). Према врсти – постоји корозија без механичког оптерећења и корозија под механичким оптерећењем.  Корозију без механичког оптерећења чине две подгрупе, зависно од агрегатног стања. Прва је корозија у воденој средини (контактна, тачкаста, селективна и корозија у зазорима), а друга – корозија у гасној средини (хемијски индукована појава водиника, оксидација и образовање наслага). Корозија под механичким оптерећењем у воденој средини односи се на напонску корозију,  корозивни замор, ерозиону корозију .  Да би се било која од њих иницирала, неопходно је да поред материјала и радне средине учествује и – спољашње оптерећење, са последицама – појаве прслина.  По механизму реакције, постоје два вида корозије – хемијска и електрохемијска.  Хемијска корозија настаје међудејством метала и гасова на повишеној температури (гасна корозија), а електрохемијска – дејством електролита на метал, што је најраспрострањенији облик корозије.

Тако је – јер се већина металних конструкција налази у контакту са ваздухом, који садржи и водену пару, угљену киселину, гасове на бази сумпора и друге примесе које се растварају у капљицама влаге. Површина тако изложених конструкција прекривена је влагом, засићеним солима, базама, киселинама, односно слојем електролита који директно учествује у процесу електрохемијске корозије метала.  Она је заснована на способности метала да се јонизује (отпушта електроне) и одговарајућој средини (електролиту). Мерило ове појаве је електродни потенцијал, који се дефинише као разлика потенцијала неког метала и тзв. стандардне (референтне) електроде од водоника,  чији је потенцијал нула . Негативни електродни потенцијал имају метали са већом способношћу отпуштања електрона, па се сматрају – катодом.

Метали, посебно легуре, нехомогени су по структури и хемијском саставу (чврсти раствори еутектичке смеше и хемијска једињења имају различите електродне потенцијале).  При потапању неких легура у електролит неке њене области имају нижи електродни потенцијал, постају анодне и разарају се,  док друге области легуре са вишим потенцијалом, као катодне, остају непромењене.  Пошто таквих анодних и катодних области има много, сматра се ,да се легура састоји од великог броја анода и катода.

Повећану склоност ка корозији могу да имају и спојеви метала или легура (на пример – спој између лима израђеног од легуре алуминијума – анода и завртња од месинга који представља катоду,  где корозионом разарању подлеже лим).

Стање метала у односу на дејство неке средине може бити активно (метал се релативно лако разара у корозионој средини) и пасивно (стање метала у коме не кородира у одређеној средини, због заштитних слојева оксида или неких других једињења по површини метала).

Методе заштите од корозије

Метал се може штитити од корозије: легирањем, наношењем заштитних неметалних слојева, металним и неметалним превлакама (премазима).  Неметални заштитни слојеви добијају се оксидацијом (оксидни слој) или фосфатирањем (фосфатни слој). Улога им је да успоре анодни процес растварања метала, тј. да повећају пасивност површине матала.  За метално превлачење најчешће се користи цинк (поцинковање), кадмијум (кадмирање), алуминијум (алитирање), калај (калаисање), никл (никловање), хром (хромирање), силицијум (силицирање), бакар (бакарисање) и др. Превлаке се наносе различитим поступцима: топли поступак (потапање у растопљени метал),  дифузиона метализација (распршивање), плакирање, галванизација итд.  Заштита галванским превлачењем заснива се на добијању галванских превлака електролизом воденог раствора соли метала који постаје превлака (поцинковање, кадмирање, калаисање, никловање и хромирање). Ако метал превлаке, на пример цинк, има нижи електродни потенцијал од основног метала, на пример железа, та превлака штити метал механички и електрохемијски, јер је анода. У случају да метал превлаке, на пример калај или хром, има већи електродни потенцијал од основног метала, нпр. железа, заштита има само механички карактер (у случају оштећења превлаке,  разара се основни метал).

Заштита распршивањем састоји се у томе да се растопљени метал, нпр. цинк или кадмијум, распршује ваздухом под притиском и у виду струје ситних капљица усмерава ка површини производа (метала који треба да се заштити). Користи се за површинску заштиту производа великих димензија.

Плакирање се састоји у наношењу слоја метала у виду танког лима на основни метал – ваљањем под великим притиском (нпр. плакирање челика бакром).

Заштита неметалним превлакама, изводи се тако што се на површину металног производа наноси слој боја, лакови и посебне врсте мазива. Лакови су јевтинији и лако се наносе, али током времена такве превлаке пуцају и пропуштају влагу, непоуздане су.

Advertisements
Овај унос је објављен под Ученици. Забележите сталну везу.

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s