Ako zabrániť korózii kovov?

Pretože sa dnes používa toľko rôznych druhov kovov, stavitelia a výrobcovia musia chrániť pred mnohými rôznymi druhmi korózie. Každý kov má svoje vlastné jedinečné elektrochemické vlastnosti, ktoré určujú, na ktoré druhy korózie (ak existujú) je kov citlivý. V nasledujúcej tabuľke je uvedený podrobný výber bežných kovov a typy korózie, ktorým môžu podliehať.

* Upozorňujeme, že stĺpec „Galvanická aktivita“ odkazuje na relatívnu chemickú aktivitu kovu, ako je popísané v tabuľkách galvanických sérií z referenčných zdrojov. Na účely tejto tabuľky platí, že čím vyššia je galvanická aktivita kovu, tým rýchlejšie podstúpi galvanickú koróziu, keď sa spojí s menej aktívnym kovom.

1. 1
   Chráňte kovový povrch pred rovnomernou koróziou. Rovnomerná útočná korózia (niekedy skrátená na „rovnomernú“ koróziu) je typ korózie, ktorý sa primerane vyskytuje rovnomerne na exponovanom kovovom povrchu. Pri tomto type korózie je celý povrch kovu napadnutý koróziou, a preto korózia postupuje rovnomerne. Napríklad, ak je nechránená železná strecha pravidelne vystavená dažďu, celá jej strecha príde do styku s približne rovnakým množstvom vody, a tak bude rovnomerne korodovať. Najjednoduchší spôsob ochrany proti rovnomernej napadnutej korózii je zvyčajne položenie ochrannej bariéry medzi kov a korodujúce látky. Môže to byť široká škála vecí - farba, tmel na olej alebo elektrochemické riešenie ako pozinkovaný zinkový povlak.

   • V podzemí alebo pri ponorení je katódová ochrana tiež dobrou voľbou.
2. 2
   Zabráňte galvanickej korózii zastavením toku iónov z jedného kovu do druhého. Jednou z dôležitých foriem korózie, ktorá môže nastať bez ohľadu na fyzickú pevnosť príslušných kovov, je galvanická korózia. Galvanická korózia nastáva, keď sú dva kovy s rôznymi elektródovými potenciálmi vo vzájomnom kontakte v prítomnosti elektrolytu (napríklad slanej vody), ktorý medzi nimi vytvára elektrickú vodivú cestu. Keď k tomu dôjde, kovové ióny prúdia z aktívnejšieho kovu do menej aktívneho kovu, čo spôsobí, že aktívnejší kov bude korodovať zrýchlenou rýchlosťou a menej aktívny kov bude korodovať pomalšie. Z praktického hľadiska to znamená, že na aktívnom kovu v mieste kontaktu medzi týmito dvoma kovmi dôjde k korózii.

   • Akýkoľvek spôsob ochrany, ktorý zabraňuje toku iónov medzi kovmi, môže potenciálne zastaviť galvanickú koróziu. Poskytnutie ochranného povlaku kovom môže pomôcť zabrániť tomu, aby elektrolyty z prostredia vytvorili elektrickú vodivú cestu medzi týmito dvoma kovmi, pričom dobre fungujú aj procesy elektrochemickej ochrany, ako je galvanizácia a eloxovanie. Je tiež možné zabrániť galvanickej korózii elektrickou izoláciou oblastí kovov, ktoré prichádzajú do vzájomného kontaktu.
   • Okrem toho použitie katódovej ochrany alebo obetavej anódy môže chrániť dôležité kovy pred galvanickou koróziou. Ďalšie informácie nájdete nižšie.
3. 3
   Zabráňte bodovej korózii ochranou kovového povrchu a vyhýbaním sa zdrojom chloridov v prostredí a vyhýbanie sa škrabancom a škrabancom. Pitting je forma korózie, ktorá prebieha v mikroskopickom meradle, ale môže mať rozsiahle následky. Pitting je veľmi znepokojivý pre kovy, ktoré odvodzujú svoju koróznu odolnosť z tenkej vrstvy pasívnych zlúčenín na ich povrchu, pretože táto forma korózie môže viesť k štrukturálnym poruchám v situáciách, keď by im ochranná vrstva bežne bránila. K jamkám dochádza, keď malá časť kovu stratí svoju ochrannú pasívnu vrstvu. Ak k tomu dôjde, dôjde v mikroskopickom meradle k galvanickej korózii, ktorá vedie k vytvoreniu malého otvoru v kove. V tejto diere je miestne prostredie silne kyslé, čo urýchľuje proces. Pittingu sa obvykle zabráni nanesením ochranného povlaku na kovový povrch a / alebo použitím katódovej ochrany.

   • Je známe, že vystavenie prostrediu s vysokým obsahom chloridov (napríklad slanej vode) urýchľuje proces jamkovej výroby.
4. 4
   Predchádzajte štrbinovej korózii minimalizáciou tesných priestorov v konštrukcii objektu. Štrbinová korózia sa vyskytuje v priestoroch kovového predmetu, kde je zlý prístup k okolitej tekutine (vzduchu alebo kvapaline) - napríklad pod skrutkami, pod podložkami, pod barakom alebo medzi spojmi závesu. Štrbinová korózia sa vyskytuje tam, kde je medzera v blízkosti kovového povrchu dostatočne široká na to, aby dovolila tekutine vstúpiť, ale je dostatočne úzka, aby tekutina ťažko odchádzala a stagnovala. Miestne prostredie v týchto malých priestoroch stane sa korozívnym a kov začne korodovať v procese podobnom koróznej korózii. Prevencia štrbinovej korózie je všeobecne problémom dizajnu. Minimalizáciou výskytu tesných medzier v konštrukcii kovového predmetu uzavretím týchto medzier alebo umožnením cirkulácie je možné minimalizovať štrbinovú koróziu.

   • Štrbinová korózia je obzvlášť dôležitá pri práci s kovmi, ako je hliník, ktoré majú ochrannú, pasívnu vonkajšiu vrstvu, pretože mechanizmus štrbinovej korózie môže prispieť k rozpadu tejto vrstvy.
5. 5
   Predchádzajte vzniku koróznych trhlín napätím iba pomocou bezpečného zaťaženia a / alebo žíhaním. Stresové korózne praskanie (SCC) je vzácna forma štrukturálnej poruchy súvisiacej s koróziou, ktorá je obzvlášť zaujímavá pre inžinierov poverených stavebnými konštrukciami určenými na podporu dôležitých zaťažení. V prípade SCC vytvára nosný kov trhliny a zlomy pod stanovenou hranicou zaťaženia - v závažných prípadoch len na zlomok limitu. V prítomnosti korozívnych iónov sa malé, mikroskopické trhliny v kove spôsobené ťahovým napätím z veľkého zaťaženia šíria, keď sa korozívne ióny dostanú na vrchol trhliny. To spôsobuje, že trhlina postupne rastie a potenciálne spôsobuje prípadné zlyhanie konštrukcie. SCC je obzvlášť nebezpečný, pretože sa môže vyskytovať aj v prítomnosti látok, ktoré sú pre kov prirodzene len veľmi mierne korozívne. To znamená, že k nebezpečnej korózii dochádza vo zvyšku povrch kovu sa zdá byť nedotknutý.

   • Prevencia SCC je čiastočne dizajnovým problémom. Zabrániť SCC môže napríklad výber materiálu, ktorý je odolný voči SCC v prostredí, v ktorom bude kov fungovať, a zaistenie správneho namáhania kovového materiálu namáhaním. Ďalej proces žíhania kovu môže eliminovať zvyškové napätia pri jeho výrobe.
   • Je známe, že SCC je zhoršovaný vysokými teplotami a prítomnosťou kvapaliny obsahujúcej rozpustené chloridy.