Gödörkorrózió: okok. Módszerek a fémek korrózió elleni védelmére

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A korrózió az anyagok felületének tönkremenetele az aktívan áthaladó redox folyamatok eredményeként. Az anyag rétegeinek tönkremenetele a szilárdság, az elektromos vezetőképesség csökkenéséhez, a ridegség növekedéséhez és a fém egyéb tulajdonságainak gátlásához vezet.

A fémtermékek működése során különféle roncsoló hatásoknak vannak kitéve, amelyek közül kiemelkedik a lyukkorrózió. Ő a legveszélyesebb és a legkiszámíthatatlanabb.

Pitting

A fémtermékek felületén gyakran észrevehet apró mélyedéseket, barna vagy barna színű pontokat. A tudósok az ilyen pontokat lyukkorróziónak nevezik, megjelenésük folyamatát pedig lyukkorróziónak. Olyan anyagok felületén fordul elő, amelyek érintkeznek tengervízzel, különféle sók oldataival, kémiailag agresszív környezetben, és egyéb negatív tényezőket észlelnek.

A lyukkorrózió csak a passzív fémeket és ötvözeteket érinti, főként a korróziógátló rétegben vagy különféle hibák helyén alakul ki. A "pontfekélyek" megzavarhatják a különböző emberek munkájáttermékek: vékony membránoktól és mikroáramköröktől a vastag falú aggregátumokig. Ezenkívül megjelenésük hozzájárul a korróziós repedések kialakulásához, amelyek jelentősen csökkentik az anyag meghatározott jellemzőit.

Fémroncsolási terv

A lyukkorrózió aktiválásához két reagens – aktivátorok és passzivátorok – jelenléte szükséges. A klór-, bróm-, jód-anionok leggyakrabban aktivátorként működnek - a legtöbb fémterméket üzemeltető környezetben megtalálhatók. A fém felületén adszorbeálódnak, és oldható komplexeket képeznek komponenseivel.

A víz vagy egy hidroxilcsoport leggyakrabban passzivátorként működik. Maga a megsemmisítési folyamat a következő séma szerint megy végbe:

1. Az aktivátor ionok adszorbeálódnak a védő (oxid) film felületén.
2. Van egy folyamat, amelyben az oxigénionokat folyamataktivátor ionokra cserélik.
3. Nagy mennyiségű oldható ion képződik, aminek következtében a film lebomlik.

Ennek eredményeként az anyag felületén potenciálkülönbség keletkezik, ami helyi áramok megjelenéséhez vezet, és heves anódfolyamat aktiválódik. Ugyanakkor az aktiváló ionok a pusztulás központjaiba költöznek, aminek következtében a lyukkorrózió előrehalad.

A lyukkorrózió különböző változatai

A pontszerű korrózió típusa a környezeti feltételektől, elsősorban a hőmérséklettől, a savasságtól és az anyagok kémiai összetételétől függően változik. Ezen tényezők hatására az alak megváltozik,a gödrök mérete és elhelyezkedése. Tehát a méret szerint megkülönböztetik a pontrombolást:

• mikroszkópos – 0,1 mm-nél kisebb pontméret;
• szabályos - a gödrök átmérője 0,1 és 1 mm között változik;
• fekélyes, ha a képződmények átmérője meghaladja az 1 mm-t.

A helytől függően a lyukkorrózió lehet nyitott vagy zárt. Az első esetben szinte lehetetlen észlelni a pusztulás nyomait - speciális eszközöket kell használni. Az ilyen típusú korrózió gyakran meghibásodásokhoz vezet.

Szabad szemmel látható rozsda. A gödrök gyakran egyetlen formációba egyesülnek. Ebben az esetben az anyag tönkremenetele nem mélységben, hanem szélességben következik be, ami nagy területi hibákat okoz.

Gödrök alakja

A lyukak formája a kristályrácson belüli üregektől függ, amelyek a korróziós folyamat első szakaszában keletkeznek. A leggyakoribb szabálytalan alakú képződmények - rozsdamentes, gyengén ötvözött és szénacélok, alumínium, króm, nikkelötvözetek, vas felületén fordulnak elő.

A félgömb alakú fekélyek izotróp feloldódás eredményeként jönnek létre. Ez az eljárás hasonló az elektropolírozáshoz. Ez részben magyarázza a félkör alakú mélyedések csillogó alját. Az ilyen megsemmisítésre leginkább a titán-, alumínium-, nikkel- és kob alttermékek, valamint a tantál szerkezetek érzékenyek. Körülbelül ugyanaz a megjelenésrozsdamentes acélok pontkorróziója.

Ezenkívül a lyukak lehetnek poliéderek és fazettáltak. Az utóbbi típusú "fekélyek" nagyon gyakran egyesülnek egymással, ami nagy félgömb alakú törésekhez vezet.

A megjelenés okai

A lyukkorrózió fő oka a gyártási technológia megsértése és az anyag mechanikai behatása. Az öntési technológia megsértése következtében különféle mikrozárványok jelennek meg a fémben, amelyek megsértik a szerkezetét. A leggyakoribb zárványt malomléptéknek nevezhetjük.

A mechanikai hatások miatt nagyon gyakran lyukas korrózió kezd kialakulni a termékek felületén. Ennek oka a felső védőfólia megsemmisülése, a belső szerkezet megsértése, valamint a szemcsehatárok felszíni megjelenése. A folyamatot leggyakrabban aktiváló tényező dinamikus hatásnak nevezhető, amely mikrorepedések megjelenéséhez vezet.

A fémek lyukkorróziója gyorsabban fejlődik durva felületeken, valamint agresszív környezet – tengervíz, savas oldatok – hatására.

Módszerek a fém lyukkorrózió elleni védelmére

A fémtermékek lyukkorrózióval szembeni védelmére három fő módszert alkalmaznak:

1. Zárt rendszerek felszámolása lúgos vegyületek, szulfátok, kromátok oldataival.
2. A lyukas rozsdával szemben nagy ellenálló képességű komponensek bevitele az anyag összetételébe - molibdén,króm, szilícium.
3. Katód- és anódtechnológia használata védőréteg létrehozására.

A fémek korrózió elleni védelmének összes bemutatott módszere csak a gyártásban alkalmazható, mert high-tech berendezéseket és nagy beruházásokat igényel. A mindennapi életben lehetetlen teljesen kiküszöbölni a gödrösödés kockázatát. A negatívan ható tényezők hatását csak az alábbi módon lehet gyengíteni:

• korróziógátló bevonatok;
• termékek működési feltételeinek javítása;
• a környezet savasságának csökkentése, amellyel az anyag érintkezik.

A leghatékonyabb és legolcsóbb módszer azonban az alapos polírozás: a felületi érdesség csökkentésével egyidejűleg növeli annak korrózióállóságát. De a legjobb hatás érdekében jobb, ha a fémek korrózió elleni védelmére szolgáló összes módszert egyszerre alkalmazzuk.