Zjawisko oddzialywania atmosfery na powierzchnie metali jest PDF

Preview

Summary

Skrypt z notatek....

Description

KOROZJA SZCZELINOWA

Intensywna korozja lokalna, zachodząca w szczelinach i innych osłoniętych miejscach przedmiotów metalowych wystawionych na działanie środowiska, nazywana jest korozją szczelinową. Głównym czynnikiem wywołującym tego typu korozję jest utrudniony lokalnie dostęp utleniacza (tlenu). We wnętrzu szczelin konwekcja jest utrudniona i uzupełnianie zużytego tlenu jest możliwe tylko na drodze dyfuzji. Miejscami podatnymi na atak będą wszystkie szczeliny wynikające z konstrukcji, a więc np. szczeliny między łączonymi za pomocą nitów blachami, pod podkładkami śrub, pod uszczelkami kołnierzy rurociągów itp. Często można zaobserwować zniszczenia korozyjne pod podkładkami z tworzyw sztucznych, azbestu, tkaniny szklanej. Naniesiony piasek, produkty korozji lub inne ciała stałe obecne na powierzchni mogą być również przyczyną powstania zniszczeń. Ponieważ występowanie korozji szczelinowej jest wywołane różnicą stężenia tlenu między szczeliną a resztą roztworu, można powiedzieć, że występujące zniszczenia są następstwem działania ogniw stężeniowych. W przypadku korozji szczelinowej mamy do czynienia z ogniwami nierównomiernego napowietrzenia. Korozja szczelinowa jest szczególnie niebezpieczna dla metali, które swoją odporność zawdzięczają warstwom pasywnym. Spadek wartości pH oraz wzrost stężenia jonów chlorkowych wewnątrz szczelin powodują niszczenie warstw pasywnych. Korozja szczelinowa często zachodzi w szczelinach, powstałych na skutek złego projektu lub złego wykonawstwa. Wydaje się, że dobry projekt i odpowiednie wykonawstwo w znacznym stopniu mogą zapobiec zniszczeniom wywołanym korozją szczelinową. Korozja nitkowa jest szczególnym przypadkiem korozji szczelinowej. Ten typ zniszczeń korozyjnych występuje na powierzchni stali, magnezu i aluminium pod powłokami z cyny, srebra, tworzyw sztucznych i malarskimi. Efektem działania korozji nitkowej jest zniszczenie powierzchni, a więc pogorszenie wyglądu i zmniejszenie przyczepności powłoki. Uszkodzenia będące wynikiem działania korozji nitkowej sprawiają wrażenie chaotycznie rozrzuconych ciemnych nitek. Szczególnie często można spotkać się z efektami działania tego typu korozji na powierzchniach wyrobów zabezpieczanych za pomocą pokryć z tworzyw sztucznych. Powłoki tego typu stosuje się do ochrony gotowych wyrobów w trakcie ich magazynowania i transportu. Korozja nitkowa zachodzi przy dużej wilgotności względnej powietrza. Przez powłokę przenika zarówno tlen, jak i woda. Proces korozji zaczyna się w załamaniach i nieciągłościach powłoki. W szczelinach między powłoką a powierzchnią metalu przy dużej wilgotności powietrza gromadzi się woda. Dostęp tlenu do czoła szczeliny jest utrudniony i tam zachodzi rozpuszczanie metalu, powodując podrywanie powłoki — ruch „nitki". Czoło nitki jest więc miejscem anodowym o niskim pH, sama nitka to miejsce katodowe (lepszy dostęp tlenu — wyższe pH). Korozję nitkową można więc wyobrazić sobie jako wynik działania poruszających się szczelin. Produkty korozji pozostające na powierzchni znacznie pogarszają wygląd gotowych wyrobów. KOROZJA WŻEROWA

Korozja ta jest formą zlokalizowanego ataku środowiska, w wyniku czego w materiale powstają lokalne ubytki — wżery. Jest to bardzo niebezpieczny rodzaj korozji. Lokalne ubytki materiału wywołują perforacje w zbiornikach lub rurociągach. Zniszczenia wywołane korozją wżerową są odpowiedzialne za bardzo wysokie straty pośrednie, np. wyciek z rurociągu ropy naftowej. Doraźna naprawa jest łatwa i polega na uzupełnieniu powstałego ubytku. Korozja wżerowa zachodzi najczęściej na powierzchniach metali będących w stanie pasywnym w obecności jonów zdolnych do ich lokalnego niszczenia (halogenkowych). Odczyn środowiska jest zazwyczaj obojętny lub lekko zasadowy. Korozję przyspiesza obecność utleniaczy w środowisku (np. Fe3+, Cu2+). Najczęściej spotykamy się ze zjawiskiem korozji wżerowej w przypadku stali stopowych odpornych na korozję umieszczonych w wodnych roztworach zawierających chlorki, np. w wodzie morskiej. Korozja wżerowa często jest porównywana z korozją szczelinową i przez niektórych autorów traktowana jest jako jej odmiana. Mechanizm rozwoju wżeru i korozji szczelinowej jest podobny, jednak korozja szczelinowa zachodzi jako wynik czynników geometrycznych, natomiast wżer tworzy się samoistnie.

Na wykresie teoretycznych krzywych polaryzacji anodowej dla metalu ulegającego pasywacji można wyróżnić kilka charakterystycznych zakresów potencjału: — od wartości potencjału korozyjnego do krytycznego potencjału pasywacji, próbka znajduje się w stanie aktywnym i ulega równomiernemu rozpuszczaniu (korozja równomierna); — od wartości krytycznego potencjału pasywacji do potencjału przebicia, próbka znajduje się w stanie pasywnym, — dla wartości potencjału wyższego od potencjału przebicia próbka ulega korozji wżerowej. W stanie pasywnym można jeszcze wyróżnić dwa zakresy: — od wartości potencjału przebicia do potencjału repasywacji; w tym zakresie potencjałów nie mogą powstawać nowe wżery, natomiast w już istniejących mogą nadal zachodzić procesy korozyjne; — od wartości potencjału repasywacji do krytycznego potencjału pasywacji występuje zakres tzw. „doskonałej pasywności"; nie mogą powstawać nowe wżery, a już istniejące ulegają repasywacji. Powyższe parametry określają zarówno badany materiał, jak i środowisko, w którym prowadzono badania, i nie można ich rozpatrywać oddzielnie. Takie wielkości, jak potencjał korozyjny, potencjał przebicia, gęstość...