Pitting korozija: uzroci. Metode zaštite metala od korozije

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Korozija je uništavanje površine materijala kao rezultat aktivnog prolaska redoks procesa. Uništavanje slojeva materijala dovodi do smanjenja čvrstoće, električne provodljivosti, povećane lomljivosti i inhibicije drugih svojstava metala.

U toku rada metalni proizvodi su izloženi raznim vrstama destruktivnih efekata, među kojima se izdvaja pitting korozija. Ona je najopasnija i nepredvidiva.

Pitting

Na površini metalnih proizvoda često se mogu uočiti mala udubljenja, tačke smeđe ili smeđe boje. Naučnici takve tačke nazivaju pitting, a proces njihovog pojavljivanja naziva se pitting korozija. Javlja se na površini materijala koji dolaze u kontakt sa morskom vodom, rastvorima raznih soli, hemijski agresivnim sredinama i percipiraju druge negativne faktore.

Pitting korozija pogađa samo pasivne metale i legure, razvija se uglavnom u antikorozivnom sloju ili na mjestima raznih defekata. "Tačkasti čirevi" mogu ometati rad raznihproizvodi: od tankih membrana i mikrokola do agregata debelih zidova. Osim toga, njihov izgled doprinosi stvaranju korozijskih pukotina, koje značajno smanjuju navedene karakteristike materijala.

Šema uništavanja metala

Za aktiviranje pitting korozije neophodno je prisustvo dva reagensa - aktivatora i pasivatora. Anioni klora, broma, joda najčešće djeluju kao aktivatori - nalaze se u većini sredina u kojima se rade metalni proizvodi. Oni se adsorbuju na površini metala i formiraju rastvorljive komplekse sa svojim komponentama.

Voda ili hidroksilna grupa najčešće djeluje kao pasivator. Sam proces uništavanja se odvija prema sljedećoj shemi:

1. Ioni aktivatora se adsorbuju na površini zaštitnog (oksidnog) filma.
2. Postoji proces zamjene jona kisika ionima aktivatora procesa.
3. Formira se velika količina rastvorljivih jona, što uzrokuje razbijanje filma.

Kao rezultat toga, na površini materijala nastaje razlika potencijala, što dovodi do pojave lokalnih struja i aktivira se nasilni anodni proces. Istovremeno, aktivirajući ioni se kreću u centre destrukcije, zbog čega korozija progresira.

Različiti pitting korozije

Vrsta pitting korozije varira u zavisnosti od uslova okoline, uglavnom temperature, kiselosti, hemijskog sastava supstanci. Pod uticajem ovih faktora menja se oblik,veličina jama i njihova lokacija. Dakle, prema veličini razlikuje se uništavanje tačke:

• mikroskopski - veličina tačke manja od 0,1 mm;
• običan - prečnik udubljenja varira od 0,1 do 1 mm;
• ulcerativno kada formacije prelaze 1 mm u prečniku.

U zavisnosti od lokacije, piting korozija može biti otvorena ili zatvorena. U prvom slučaju, gotovo je nemoguće otkriti tragove uništenja - potrebno je koristiti posebne uređaje. Ova vrsta korozije vrlo često dovodi do kvarova.

Otkrivena rđa vidljiva golim okom. Često se rupice spajaju u jednu formaciju. U ovom slučaju, uništavanje materijala ne nastaje u dubini, već u širini, što uzrokuje defekte velike površine.

Oblik koštica

Oblik udubljenja zavisi od šupljina unutar kristalne rešetke, koje nastaju u prvim fazama procesa korozije. Najčešće formacije nepravilnog oblika - javljaju se na površini nerđajućih, niskolegiranih i ugljeničnih čelika, aluminijuma, hroma, legura nikla, gvožđa.

Hemisferični ulkusi nastaju kao rezultat izotropnog rastvaranja. Ovaj proces je sličan elektropoliranju. Ovo dijelom objašnjava sjajno dno polukružnih udubljenja. Najosjetljiviji takvom razaranju su proizvodi od titana, aluminija, nikla i kob alta, kao i strukture od tantala. Približno isti izgledpitting korozija nehrđajućeg čelika.

Osim toga, rupice mogu biti poliedarske i fasetirane. "Čirevi" potonjeg tipa se vrlo često međusobno kombinuju, što dovodi do velikih hemisferičnih fraktura.

Razlozi za pojavljivanje

Glavni uzroci pitting korozije su kršenje tehnologije proizvodnje i mehanički utjecaj na materijal. Kao rezultat kršenja tehnologije lijevanja, u metalu se pojavljuju različite mikroinkluzije koje narušavaju njegovu strukturu. Najčešći inkluzija može se nazvati mlinski kamenac.

Usled mehaničkog udara, vrlo često se na površini proizvoda počinje razvijati pitting korozija. Razlozi za to leže u uništavanju gornjeg zaštitnog filma, kršenju unutrašnje strukture i nastanku granica zrna na površini. Najčešći faktor koji aktivira proces može se nazvati dinamičkim udarom, koji dovodi do pojave mikropukotina.

Pitting korozija metala se brže razvija na grubim površinama, kao i pod uticajem agresivnih sredina - morske vode, kiselih rastvora.

Metode za zaštitu metala od pitting korozije

Za zaštitu metalnih proizvoda od pitting korozije, koriste se tri glavne metode:

1. Likvidacija zatvorenih sistema upotrebom rastvora alkalnih jedinjenja, sulfata, hromata.
2. Uvođenje komponenti sa visokom otpornošću na taloženje rđe u sastav materijala - molibden,hrom, silicijum.
3. Korišćenje tehnologije katode i anode za stvaranje zaštitnog sloja.

Sve predstavljene metode zaštite metala od korozije su primenljive samo u proizvodnji, jer zahtevaju visokotehnološku opremu i velika ulaganja. U svakodnevnom životu nemoguće je potpuno eliminirati rizik od udubljenja. Utjecaj negativno djelujućih faktora moguće je samo oslabiti kroz:

• premazi protiv korozije;
• poboljšanje uslova rada proizvoda;
• smanjenje nivoa kiselosti sredine sa kojom materijal dolazi u kontakt.

Ali najefikasniji i pristupačniji metod je temeljno poliranje: smanjenjem hrapavosti površine, istovremeno povećavate njenu otpornost na koroziju. Ali za najbolji efekat, bolje je koristiti sve metode zaštite metala od korozije istovremeno.