Jamková korózia: príčiny. Spôsoby ochrany kovov pred koróziou

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Korózia je deštrukcia povrchu materiálov v dôsledku aktívne prebiehajúcich redoxných procesov. Deštrukcia vrstiev materiálu vedie k zníženiu pevnosti, elektrickej vodivosti, zvýšenej krehkosti a inhibícii ďalších vlastností kovu.

Počas prevádzky kovových výrobkov sú vystavené rôznym druhom deštruktívnych účinkov, medzi ktorými vyniká bodová korózia. Je najnebezpečnejšia a nepredvídateľná.

Pitting

Na povrchu kovových výrobkov si často môžete všimnúť malé priehlbiny, bodky hnedej alebo hnedej farby. Vedci nazývajú takéto body jamkovou koróziou a proces ich vzniku sa nazýva jamková korózia. Vyskytuje sa na povrchu materiálov, ktoré prichádzajú do styku s morskou vodou, roztokmi rôznych solí, chemicky agresívnym prostredím a vnímajú ďalšie negatívne faktory.

Bodová korózia postihuje iba pasívne kovy a zliatiny, vzniká najmä v antikoróznej vrstve alebo v miestach rôznych defektov. "Bodové vredy" môžu zasahovať do práce rôznychprodukty: od tenkých membrán a mikroobvodov až po hrubostenné agregáty. Navyše ich vzhľad prispieva k tvorbe koróznych trhlín, ktoré výrazne znižujú špecifikované vlastnosti materiálu.

Schéma deštrukcie kovov

Na aktiváciu bodovej korózie je potrebná prítomnosť dvoch činidiel – aktivátorov a pasivátorov. Ako aktivátory najčastejšie pôsobia anióny chlóru, brómu, jódu - nachádzajú sa vo väčšine prostredí, v ktorých sa prevádzkujú kovové výrobky. Adsorbujú sa na povrchu kovu a tvoria rozpustné komplexy s jeho zložkami.

Voda alebo hydroxylová skupina najčastejšie pôsobí ako pasivátor. Samotný proces zničenia prebieha podľa nasledujúcej schémy:

1. Aktivátorové ióny sú adsorbované na povrchu ochranného (oxidového) filmu.
2. Existuje proces nahradenia iónov kyslíka iónmi aktivátorov procesu.
3. Vzniká veľké množstvo rozpustných iónov, ktoré spôsobujú rozpad filmu.

V dôsledku toho vzniká na povrchu materiálu potenciálny rozdiel, ktorý vedie k vzniku lokálnych prúdov a aktivuje sa prudký anódový proces. Súčasne sa aktivačné ióny presúvajú do centier deštrukcie, vďaka čomu postupuje jamková korózia.

Odrody bodovej korózie

Typ bodovej korózie sa mení v závislosti od podmienok prostredia, najmä teploty, kyslosti, chemického zloženia látok. Pod vplyvom týchto faktorov sa mení tvar,veľkosť jamiek a ich umiestnenie. Takže podľa veľkosti sa rozlišuje bodové zničenie:

• mikroskopické – veľkosť bodky menšia ako 0,1 mm;
• regular – priemer jamiek sa pohybuje od 0,1 do 1 mm;
• ulcerózne, keď útvary presahujú priemer 1 mm.

V závislosti od miesta môže byť bodová korózia otvorená alebo zatvorená. V prvom prípade je takmer nemožné odhaliť stopy zničenia - je potrebné použiť špeciálne zariadenia. Tento typ korózie veľmi často vedie k poruchám.

Odhalená hrdza viditeľná voľným okom. Často sa jamky spájajú do jednej formácie. V tomto prípade nedochádza k deštrukcii materiálu do hĺbky, ale do šírky, čo spôsobuje chyby veľkej plochy.

Tvar jamiek

Tvar jamiek závisí od dutín vo vnútri kryštálovej mriežky, ktoré sa tvoria v prvých fázach korózneho procesu. Najčastejšie útvary nepravidelného tvaru - vyskytujú sa na povrchu nehrdzavejúcich, nízkolegovaných a uhlíkových ocelí, hliníka, chrómu, zliatin niklu, železa.

Pologuľovité vredy vznikajú ako výsledok izotropného rozpúšťania. Tento proces je podobný elektrolytickému lešteniu. To čiastočne vysvetľuje lesklé dno polkruhových vybraní. Najnáchylnejšie na takúto deštrukciu sú titánové, hliníkové, niklové a kob altové produkty, ako aj tantalové štruktúry. Približne rovnaký vzhľadbodová korózia nehrdzavejúcich ocelí.

Okrem toho môžu byť jamky polyedrické a fazetové. „Vredy“posledného typu sa veľmi často navzájom kombinujú, čo vedie k veľkým hemisférickým zlomeninám.

Dôvody vzhľadu

Hlavnými príčinami bodovej korózie je porušenie výrobnej technológie a mechanické pôsobenie na materiál. V dôsledku porušenia technológie odlievania sa v kove objavujú rôzne mikroinklúzie, ktoré narúšajú jeho štruktúru. Najbežnejšie začlenenie možno nazvať mlynským kameňom.

Vplyvom mechanického vplyvu sa na povrchu výrobkov veľmi často začína vytvárať bodová korózia. Príčiny spočívajú v deštrukcii vrchného ochranného filmu, porušení vnútornej štruktúry a vzniku hraníc zŕn na povrchu. Najčastejším faktorom aktivujúcim proces možno nazvať dynamický dopad, ktorý vedie k vzniku mikrotrhlín.

Jamková korózia kovov sa rýchlejšie rozvíja na drsných povrchoch, ako aj pod vplyvom agresívneho prostredia - morská voda, roztoky kyselín.

Metódy na ochranu kovu pred jamkovou koróziou

Na ochranu kovových výrobkov pred jamkovou koróziou sa používajú tri hlavné metódy:

1. Likvidácia uzavretých systémov pomocou roztokov alkalických zlúčenín, síranov, chrómanov.
2. Zavedenie komponentov s vysokou odolnosťou proti jamkovej hrdzi do zloženia materiálu - molybdén,chróm, kremík.
3. Použitie technológie katódy a anódy na vytvorenie ochrannej vrstvy.

Všetky prezentované metódy ochrany kovov pred koróziou sú použiteľné iba vo výrobe, pretože si vyžadujú špičkové vybavenie a veľké investície. V každodennom živote nie je možné úplne eliminovať riziko vzniku jamiek. Oslabiť vplyv negatívne pôsobiacich faktorov je možné iba prostredníctvom:

• antikorózne nátery;
• zlepšenie prevádzkových podmienok produktov;
• zníženie úrovne kyslosti prostredia, s ktorým materiál prichádza do kontaktu.

Najúčinnejšou a najdostupnejšou metódou je však dôkladné leštenie: znížením drsnosti povrchu súčasne zvýšite jeho antikoróznu odolnosť. Ale pre najlepší efekt je lepšie použiť všetky spôsoby ochrany kovov pred koróziou súčasne.