Korrózió (III) A felületarányokra vonatkozó szabály alól azonban kivételek is vannak, melyeket a polarizációs viszonyok tanulmányozása magyarázhat. A polarizáció tekintetében a felületen áthaladó árams r ség a mérvadó. A viszonyokat az alábbi ábra mutatja.
A vason a korróziós áram kezdetben meghaladja a kritikus passziválódási árams r séget, emiatt a vas passziválódik és csak rendkívül kismérték korróziót szenved el a továbbiakban. Hasonló eset fordul el a vas nemesfémekkel (Pt, Pd) ötvözése esetén. Ezeken az alacsony hidrogéntúlfeszültség miatti nagy katódos áram váltja ki a vas passziválódását. A titán és a króm nemesfém ötvöz hasonlóan hatnak.
A kontaktkorróziós galvánelemek áramkörének ellenállása sem közömbös a korrózió szempontjából. Ezt az ellenállást az oldat elektromos vezetése és a felületek egymástól való távolsága szabja meg. A galvánkorróziós hatás a két fém érintkezésének helyét l csak egy adott távolságra terjed ki. Az egymástól messze lév felületrészek korróziója olyan mérték mintha nem is volna érintkezés (a 2 fém között). Így pl. a réz/vas galvánpár kontaktkorróziós „hatótávolsága” csapvízben kb. 0,5 cm, a jobb elektromos vezetés tengervízben pedig már több dm. A következ ábrán a vas/cink galvánpár viselkedése látható hidrogén-depolarizáció esetén. A vas a cinkt l távoli felületrészeken már korrodálódik, azaz hidrogén fejl dik rajta, tehát a cink hatása már nem érvényesül.
A kontaktkorróziós szempontokat forrasztások esetében is figyelembe kell venni. Az alapfémhez képest katódos jelleg forraszok mindig jobbak mint az anódos jelleg ek. Így pl. vas és réz forrasztására az Ag sokkal jobban megfelel mint a Zn. A forrasztás el tt alkalmazott forrasztófolyadék gyakran nedvszívó pl. klorid-tartalma miatt. Ezt a forrasztás után alaposan le kell mosni, ellenkez esetben a forrasztási helyen korróziót el segít folyadékfilm marad. Nemcsak különböz fémek, hanem eltér összetétel ötvözetek között is létrejön a kontaktkorrózió. A hegesztés miatti felmelegedés is megváltoztathatja az össze-tételt. A varrat általában katódos jelleg az alapfémhez képest, de gyakran egyéb tényez ket is figyelembe kell venni. Salétromsavas közegben használt alumínium hegesztésénél minél tisztább Al-ból álló pálcát kell alkalmazni hogy jó véd réteg alakuljon ki a varrat felületén
Az adott közegben és h mérsékleten érvényes galvánsorban egymáshoz minél közelebb lév fémkombinációk alkalmazása. Kis anód-, és nagy katódfelületek alkalmazásának elkerülése. Nagyobb (fal)vastagságú anódos fém alkalmazása. A különböz fémek egymástól való tökéletes, az (elektromos) érintkezést kizáró elszigetelése. Az egyik fémen egy a másik fémb l készült bevonat, vagy mindkét fémen egy harmadik fémb l készült bevonat alkalmazása. Szervetlen, illetve szerves bevonatok alkalmazása. Inhibitorok alkalmazása. Katódos védelem alkalmazása.
A kristályközi korrózió a kristályszerkezetben lév szemcsék határfelületét követi, mélyen behatolhat a fémbe és jelent sen csökkentheti annak mechanikai szilárdságát. A teljes fémveszteség kicsi, de lokalizált jellege miatt igen nagy károkat okoz. Nagytisztaságú fémeken ritkán, vagy egyáltalán nem fordul el . A szennyezettebb fémekben a szennyez elemek rendszerint a kristályszemcsék felületén halmozódnak fel, és így differenciális párt alkotnak a határfelülettel szomszédos fémmel. Akár a szennyezésben dúsabb, akár a vele szomszédos tisztább rész oldódik jobban, a szerkezet szilárdsága csökken. Általában a szennyezett rész oldódik nagyobb mértékben. Az alumíniumban lév vas szennyezés pl. az alapfémben való kis oldhatósága miatta szemcsehatárokon gy lik össze és kristályközi korróziót okoz. Jó példát adnak a kristályközi korrózióra az ausztenites saválló (18 – 8-as) acélok, illetve ezek egyéb ötvöz kkel való kombinációi. Ezek 400 – 850 oC közötti h mérsékleten egy id után szenzibilizálódnak, hajlamossá válnak a kristályközi korrózióra. A szenzibilizálódás annál rövidebb id t igényel, minél magasabb a h mérséklet, nikkel mennyiségének növelése csökkenti, a molibdén jelenléte pedig növeli ezt az id tartamot. A szenzibilizálódás során a kristályok belsejéb l karbon diffundál a felületre, ott a szilárd oldatban a krómmal kölcsön-hatásba lépve króm-karbid (Cr23C6) szemcsék kiválását okozza. A kristályok határán így krómban szegény réteg jön létre, mely kevésbé áll ellen a korróziónak. A króm-karbid nem károsodik, viszont a krómban szegény részek az alapfémt l eltér ötvözetet jelentenek, anódként m ködnek a korróziós folyamatban. Itt tulajdonképpen aktív-passzív korróziós cella alakul ki, ahol az elszegényedési zóna az aktív rész.
Az ötvözet szenzibilizálódása gyakran a hegesztés következtében jön létre. A saválló acélok viszonylag rossz h vezet képessége is kedvez a lokális túlmelegedésnek. A hegesztési id és h mérséklet is fontos tényez . Nagy falvastagságú tárgyak hegesztése tovább tart, így több id van a diffúzióra, króm-karbid képz désére. Az ívhegesztés el nyösebb mint a láng-hegesztés, mert rövidebb ideig teszi ki a munkadarabot a nagy h mérséklet hatásának. A szenzibilizálódott saválló acélok nem minden környezetben jelentenek veszélyt. Legtöbbször jól használhatók a f z berendezésekhez, gépkocsiban és épülethomlokzatokon. A kristályközi korrózióra hajlamosító közegeket a következ táblázatban láthatjuk.
Az ausztenites saválló acélok kristályközi korróziójának egyik leküzdési módja az edzés: a fémet a szenzibilázódási h mérsékletnél jóval nagyobbra, 1050 – 1100 oCra hevítik, ahol a króm-karbidok már feloldódnak, és a króm újból egyenletesen oszlik el az egész szövetben. Ezt követ en a munkadarabot vízbe merítve hirtelen leh tik, így a karbidoknak nincs idejük kiválni. A másik módszer stabilizátorok (Ta, Ti, Nb) ötvözésével a kristályközi korrózióra való hajlam lecsökkentése. (Ezek az elemek er sen karbidképz k, affinitásuk a karbonhoz nagyobb mint a krómé.) Végül igen kis karbontartalom (< 0,03 %) is védelmet jelent a kristályközi korrózióra való hajlammal szemben, mert a C hiányában nem alakulhat ki króm-karbid Nagyszilárdságú alumínium- és magnéziumötvözetekben is észlelhet kristályközi korrózió. Ennek oka szintén a szemcsehatároknak a mátrix összetételét l való eltérésben keresend . A nikkel és a nagy nikkeltartalmú ötvözetek kéntartalmú atmoszférában hajlamosak kristályközi korrózióra. A kristályközi korrózióra való hajlamot a szemcséknek megmunkálás következtében létrejöv többé-kevésbé egyirányú orientáltsága is módosíthatja. Pl. Nagyszilárdságú Al ötvözetek korróziós érzékenysége a hengerlés irányában nagyobb, mint arra mer leges irányban. Ennek oka hogy a szemcsék a megmunkálás irányában ellapulnak és hosszabbak lesznek mint keresztirányban. Az eredetileg a felületre mer leges korrózió így hamar azzal párhuzamos irányba fordul. Mivel a korróziós termék térfogata a féménél nagyobb, lamellás szétesés, réteges korrózió, exfoliáció következik be.
Szelektív korrózióról akkor beszélünk, ha a korrózió az ötvözetnek nem az összes, hanem csak egy vagy több komponensét érinti, a többi pedig nem változik. A szelektíven eltávolított komponens lehet a cink (pl. sárgarézben), alumínium, nikkel, stb. A szelektív korrózió kiterjedhet az egész felületre, de lehet lokalizált is. A korrózió után visszamaradó fém porózus szerkezet , rideg, rosszak a mechanikai tulajdonságai. Nagy cinktartalmú sárgarezek elcinktelenedése során savas közegben, egyenletes károsodás jön létre, lokalizált hatások pedig inkább a kis cinktartalmú ötvözeteken, semleges, lúgos, vagy gyengén savas közegben fordulnak el . A folyamat során a két fém együtt oldódik el ször, majd az oldatba ment réz kicementálódik a felületre. Ez a mechanizmus magyarázza a porózus szerkezetet. Az elcinktelenedés id vel akár a tárgy egész térfogatára kiterjedhet..
A károsodás mintegx 1 %-nyi Sn, vagy kevés (0,02 – 0,06 %) As, ill. P ötvözésével csökkenthet . A csak 15 % Zn-t tartalmazó ötvözeten csak nagyon csekély mérték szelektív korrózió észlelhet . Szelektív korrózió észlelhet még szilikonbronz és az alumíniumbronz esetén is, amikor a szilícium, illetve az alumínium korrodálódik szelektíven. Szürke nyersvason grafitizáció jöhet létre. A korrózió után visszamaradó felület a grafithoz hasonlít és késsel könnyen vágható. Ilyenkor az anódos acél mátrix oldódik, a katódos grafitváz viszont nem korrodálódik. Sokszor a rozsdával borított felület alatt játszódik le, így vizuális megfigyeléssel nem is észlelhet . A grafitizáció általában lassú folyamat. Er sen korrodáló közegben, (gyors korrózió) egyenletes korrózió történik. Szabad grafitot, ill. grafitvázat nem tartalmazó fehér nyersvas, illetve kovácsolt vas esetén a jelenség nem fordul el . A szelektív korrózió csökkentésének, elkerülésének lehet ségei:
A környezet agresszivitásának csökkentése (pl. az oxigén eltávolítása) Ellenálló ötvözet alkalmazása Katódos védelem
A korrózió szempontjából nagyon fontosak az azonos fémen az oldott oxigén különböz helyi koncentrációja miatt keletkez elemek, melyeket differenciális leveg zés , illetve differenciális szell zés elemeknek nevezünk. A cellákban az oxigénnel jobban ellátott felületek rendelkeznek pozitívabb potenciállal. Az egyszer ség kedvéért vizsgáljuk egy olyan esetet amikor a vas felületének egy része oldott oxigént l teljesen mentes oldattal érintkezik. Ez látható a következ ábrán. Az oxigénnel ellátott felületen végbemen katódos reakció polarizációs görbéje C1, mely az oxigén diffúziós határáramát, majd a negatívabb potenciálon meginduló hidrogénfejl dést mutatja.
Az oxigént nem tartalmazó oldatban lév fémen csak hidrogén-depolarizáció lehetséges, ezért itt C2 a katódos reakció polarizációs görbéje. Az oxigénbeli koncentráció-különbségt l eltekintve a felületek azonos oldattal érintkeznek, ezért anódos polarizációs görbéjük is azonos. (A1 és A2). Vizsgáljuk el ször azt az esetet amikor a két felület között nincs fémes kontaktus, azaz korróziójuk külön-külön megy végbe. Ilyenkor a leveg zött fémen Ik1, az oxigénnel el nem látotton pedig Ik2 áramnak megfelel korrózió jön létre. Ha a két fémfelület között kontaktus van, akkor elhanyagolható ohmos ellenállás esetén a két felület közös Ekk potenciálra polarizálódik, melynél az összes katódos áram egyenl az összes anódos árammal, azaz IC1 + IC2 = Ikk + Ikk Ahol IC1 , IC2 a leveg zött, illetve a leveg vel el nem látott felületen folyó katódos áram, Ikk pedig a két felületrészen folyó anódos korróziós áram. Ez a két felületen az azonos potenciál és az azonos polarizációs görbe következtében azonos nagyságú. Az érintkezés nélküli esethez képest tehát az oxigénnel el nem látott felületrész anódos árama megn tt, a leveg zött felületrészen pedig lecsökkent az áram, és így a korrózió is. Eltér viszont a katódos reakció sebessége a két felületen, a leveg zött felületrészen folyó nagyobb katódos áram kompenzálja a nem leveg zött részen folyó nagyobb anódos áramot. Ez azt jelenti hogy a felületrészek között I = IC1 – IC2 áram folyik. A differenciális szell zés elem ohmikus ellenállása, f leg az oldat ellenállása miatt sokszor nem elhanyagolható. Ilyen esetben a rendszer a következ ábrán látható módon viselkedik.
A különbség az el z esethez képest az, hogy a differenciális szell zés cella két pólusa nem lesz azonos potenciálon, hanem a leveg zött felületen EK1, a nem leveg zötten pedig ennél negatívabb EK2 potenciál alakul ki. A két potenciál közötti különbség a cella R ohmikus ellenállásán az áram által létrehozott feszültségeséssel egyenl : EK1 – EK2 = IR A vázolt helyzetben a leveg zött fémen IK1, a nem leveg zötten pedig IK2 korróziós áram folyik. Végs következtethetésként kijelenthetjük hogy a differenciális szell zés elemben a jobban ellátott fémfelületen a korrózió nagyobb, mint a leveg vel nem ellátott részeken. Az esetek többségében a gyakorlati tapasztalatok ellentmondanak a fenti megállapításnak. Ennek oka lehet a két felületrész állapotának különbsége lehet, nevezetesen az oxigénnel b ven ellátott felületrész passzíválódhat. Ezt az esetet láthatjuk a következ ábrán.
Legyen a cella ohmos ellenállása R. Az oxigénnel ellátott felületrész EK1 potenciálja a passzív tartományba, az oxigén-mentes oldattal érintkez felület EK2 potenciálja pedig az aktív fémoldódás tartományába esik. A közöttük lév különbség itt is I*R. A vázolt esetben olyan potenciálviszonyok alakulnak ki, hogy a redukciós folyamat csak a leveg zött fémrészen megy végbe, és ez kompenzálja az összes anódos áramot, azaz: IC1 = I = IK1 + IK2 A differenciális szell zés cella katódjának passziválódása esetén tehát a rosszabbul leveg zött felületrészek korróziója a nagyobb mérték . A rosszabbul leveg zött felületrészek nemcsak az oxigénnel jobban ellátott rész passziválódásakor korrodálódhatnak jobban, hanem olyan másodlagos hatások következtében is, melyek a két felületrész polarizációs görbéit megfelel en módosítják. Ilyen viszonyokat mutat a következ ábra.
Ez az ábra abban különbözik az eddigiekt l, hogy a leveg zött fém anódos polarizációs görbéje A1, a leveg mentes oldattal érintkez é pedig ett l eltér A2. Az ábrán látható esetben a rosszabb oxigén-ellátottságú fémen létrejöv IK2 korróziós áram a nagyobb. Az ilyen helyzet kialakulásának kedvez az R = 0 helyzet, minél nagyobb R értéke, annál kisebb az IK2 és IK1 közötti különbség, s t nagy ellenállások esetén az IK1 > IK2 eset is lehetséges. Az ábrán az R = 0 eset látható. A bemutatott állapot annak eredményeként alakult ki, hogy a rosszabbul leveg zött felületrészen kisebb a polarizáció mint a jobban ellátottan. Ezt másodlagos hatás is okozhatja, pl. az oxigén ionok OH- ionokat termel, ami miatt ezen felület közelében a közeg lúgosodik. Ez egészen odáig mehet, hogy az oxigénnel ellátott felületrészek passziválódhatnak, míg az azonos potenciálú rosszul ellátott részen a fém oldódik. A1 és A2 eltérését okozhatja az is hogy az oxigénnel jobban ellátott felületen Fe(III)oxidok keletkeznek korróziós termékként, ami gátolja az anódos oldódást, de a katódfolyamatot nem.
!
A réskorrózió összefoglaló fogalmába tartoznak mindazok a korróziós folyamatok, melyek nehezen hozzáférhet helyen, letakart felületrészeken fordulnak el . Jellemz jük hogy a fémek viszonylag vékony, stagnáló folyadékkal érintkeznek, melynek kicserél désére nincs mód, és a kis keresztmetszet miatt a diffúzió meglehet sen lassú. Ilyen folyadékrétegek fordulhatnak el még porózus hegesztéseknél, szelepüléseknél, szegecseknél, lyukaknál, repedéseknél, reverétegek alatt. A „rés” fogalmát tehát meglehet sen tágan kell értelmezni. Többékevésbé a legtöbb fém hajlamos réskorrózióra. Ha a rés nagyon kicsi, a folyadék nem hatol be, így nem alakul ki a folyamat. Nagy rések esetén a keresztmetszet már olyan nagy, hogy nem gátolja a diffúziót, és a különleges károsodás ezért marad el. A réskorrózió nagy károkat okoz, mert viszonylag kis mennyiség fém tönkremenetele esetén is a
károsodás lokalizált jellege miatt a szerkezeti elemek átlyukadását, mechanikai meggyengülését, az illeszkedések meglazulását, a véd bevonatok leválását idézi el . Vizsgáljuk meg az oxigén-depolarizációs korrózió esetét réskorróziós szempontból! Ha pl. egy edényben rés van, akkor a folyadékkal való feltöltéskor az oxigénellátás egyenletes, megegyezik az oldat f tömegével érintkez felületével. A résben azonban gyorsan elhasználódik az oxigén, és mivel utánpótlása a sz k réskeresztmetszet miatt rossz, differenciális szell zés cella jön létre, melynek katódja a szabad felület, anódja pedig a résben lév felület, vagyis nagy katód-, és kis anódfelület esete valósul meg. Az igazi veszélyt az oxigénnel való eltér ellátottság indirekt hatása okozza. Ez két jelenségben nyilvánul meg: 1. Mivel a katódfolyamat nagyrészt a szabad felületen megy végbe, hidroxid-ionok keletkeznek. A résben viszont a fémoldódás miatt jelent sen megnövekszik a fémionkoncentráció és hidrolízis következik be. Ez pl. alumínium ionok esetén az alábbiak szerint megy végbe: Al3+ + H2O = A(OH)2+ + H+ A hidrogénionok keletkezése miatt az oldat helyileg megsavanyodik. Emiatt egyébként semleges oldat esetén mértek már pH = 3,5-t is résben. A vas esetén is hasonló folyamat megy végbe, miközben a résbe bejutó kis mennyiség oxigén az Fe(II)-t Fe(III)-á oxidálja. A résbeli,oldat megsavanyodása jelen-t sen megnöveli az alumínium, vas, rozsdamentes acél helyi korrózióját, és egyúttal gátolja az esetleges passziválódást. 2. A résbeli oldatban a fokozott korrózió miatt felhalmozódnak a kationok. Az elektroneutralitás fenntartására anionok vándorlása indul meg a rés felé, és egy id után ezek felszaporodnak az ottani oldatban. Ha ezek serkentik a fémoldódást, illetve gátolják a passziválódást, akkor jelent sen fokozzák a fém korrózióját. A klorid ionok jelenlétében koncentrációjukat a résben 3 –10-szer nagyobbnak találták az oldat f tömegére jellemz értéknél. Az intenzív réskorróziót azonban az oldat helyi megsavanyodása már önmagában kiváltja. Ahhoz hogy a fentiekben leírt módon kialakuló réskorróziós lokálelemben nagy áramok alakulhassanak ki, néhány órától, akár több hónapig tartó indukciós periódus szükséges. A résben tehát egy id után agresszív, nagy s r ség , viszkózus, savanyú és esetleg agresszív anionokat nagy töménységben tartalmazó oldat jön létre. A folyamat autokatalitikus jelleg , minél intenzívebb a résbeli fém anódos korróziója, annál agresszívebb a benne lév oldat. A résb l is történik diffúzió az oldat belsejébe, ez természetesen az agresszivitás fennmaradása ellen hat. Id vel stacionárius állapot alakulhat ki. A réskorrózió megel zésére a következ módszerek használatosak:
Megfelel tervezés, - a tartályokat teljesen kiüríthet re kell tervezni. Hosszabb idej tároláskor, leálláskor, az esetleges nedves burkolatokat el kell távolítani. Nedvességet nem adszorbeáló tömítéseket (pl. teflont) kell használni. Ellen rizni kell a hegesztések pórusmentességét. A hegesztést el nyben kell részesíteni a forrasztással és a csavarkötéssel szemben. A veszélyes helyeken a réskorróziónak jól ellenálló ötvözeteket kell alkalmazni. Acél esetén jó hatású pl. az Mo, Ni, Cr és Pd ötvözése. Megfelel inhibitorok is alkalmazhatók. A katódos védelem is célravezet lehet.
" #
$
A réskorrózióhoz hasonló folyamat a lyukkorrózió vagy pittingesedés is, melynek során szabályos vagy szabálytalan alakú lyukak jönnek létre, melyek sokszor félgömb alakúak, máskor viszont átmér jük kisebb mint mélységük. A folyamat lokalizált jellege miatt rendkívül veszélyes. A pittingesedés és a réskorrózió mechanizmusa hasonló, ez azonban nem jelenti azt, hogy minden réskorrózióra hajlamos fém egyúttal lyukkorrózióra is hajlamos lenne. A pittingek els sorban vason, magnéziumon, rézen, ónon, titánon,cinken, cirkóniumon és ötvözeteiken jönnek létre, és általában passzív állapotban alakulnak ki. A lyukkorrózió abban is különbözik a réskorróziótól, hogy csak egyes, lyukkorrózióra hajlamosító közegekben jön létre, ezek a klorid, bromid és jodid ionokat tartalmazó oldatok. Azonos koncentráció esetén a lyukkorróziós veszély a felsorolás sorrendjében csökken.
Az el z ábrán egy passzivitásra utaló polarizációs görbét láthattunk. A az oldat a passzivitás szempontjából agresszív ionokat (pl. Cl- ), akkor az áram növekedése (azaz a transz-passzív szakasz kezdete) kevésbé pozitív potenciálon következik be, mint klorid-ion mentes oldatban. Az áramer sség meg-növekedését pittingek keletkezése és az ezzel kapcsolatos anódos oldódás okozza. A pittingek tehát egy adott potenciálnál, a kritikus pittingpotenciálnál (EL) pozitívabb potenciálon keletkeznek. Ha a már pittingesed fémet visszafelé, azaz negatív irányba polarizáljuk, akkor a pittingeknek megfelel áram csak EL-nél negatívabb EV potenciálon, az un. kritikus véd potenciálon sz nik meg. A két potenciál közötti különbség a lyukakban lév oldat id ben fokozódó agresszivitásával magyarázható. Ilyenformán a pittingképz dés szempontjából fontos potenciáltartomány 3 részre osztható. Az „A”-val jelzett szakaszban nem keletkeznek pittingek, a „B” szakaszban csak a már meglév pittingek növekednek, a „C” szakaszban pedig új pittingek is keletkeznek.
A fémek és ötvözetek lyukkorrózióra való hajlamát sokan a kritikus pittingpotenciálok alapján ítélik meg. Minél pozitívabb EL értéke, annál kevésbé hajlamos a fém lyukkorrózióra
A haloid-ion koncentrációjának növelése, vagy a h mérséklet növelése, illetve a pH csökkentése negatívabbá teszi EL-t. Az agresszív ionok nagyon kis koncentrációinál nincs pitting képz dés. A közönséges acél egyenletes korróziója nagyobb mint a rozsdamentes acélé, a pittingesedésre azonban kevésbé hajlamos. Az ausztenites rozsdamentes acélokon kisebb mérték a lyuk-korrózió mint a ferriteseken, ezért az ausztenitképz ötvöz k jó hatásúak, de el nyös a Cr, Mn, és az Mo ötvözése is. A tiszta krómon csak nagyon kismértékben jelentkezik lyukkorrózió. A pitting-képz dés megindulása a passzív réteg helyi letörésével kapcsolatos. A letörés a réteg gyengébb, sérült, oxidáló-szerrel rosszabbul ellátott helyein következik be, és ebben szerepet játszik az agresszív ionok adszorpciója, lokális felhalmozódása is. A réteg tönkremeneteléhez, a pittingképz dés meg-indulásához indukciós id szükséges, ez azonban sokszor igen rövid, 30 – 60 s. A réteg letörésének helyén a fém aktív állapotba kerül, és így a felületen egy aktív – passzív lokálelem alakul ki. Ezek után a korrózió a réskorróziónál megismert mechanizmus szerint halad tovább.
A lyukak száma vason egy adott potenciálon id ben lineárisan n . A növekedés annál meredekebb, minél nagyobb az agresszív ion koncentrációja. Más megfigyelések szerint els sorban rozsdamentes acélokon a pittingek száma id ben állandósul.
Az agresszív ionok lyukkorróziót létrehozó hatását idegen anionok csökkenthetik azáltal, hogy megakadályozzák a passzív rétegen való adszorpciójukat. Ilyen ionok pl. az OH-, CrO42-, WO42-, NO3-, PO43-, ClO4-, SiO32-, CH3COO-, C6H5COO-, CO32-. A CrO42-, WO42- és a(z) NO3- ionok alkalmazása nem veszélytelen, mert a lyukak kialakulását gátolják, de a már meglév k növekedését a katódos reakció gyorsítása révén serkenthetik. Az inhibiáló ionoknak háromféle hatásuk van: pozitívabbá teszik a kritikus pittingpotenciált, növelik a korrózió megindulásához szükséges indukciós id t, csökkentik a pittingek számát. Az inhibeáló hatás annál nagyobb, minél nagyobb az illet ionok koncentrációja az agresszív ionokhoz képest.
# Az agresszív ionok koncentrációjának csökkentése. A fém és a passziváló oxigén kötésének er sítése (pl. acél esetén Cr, illetve Cr és Mo ötvözéssel). A fémfelület homogenitásának növelése (pl. h kezeléssel, adalékanyagok bevitelével). A potenciálnak a kritikus pittingpotenciálnál, illetve a kritikus véd ,potenciálnál negatívabb értéken történ tartása küls polarizáló áram (katódos védelem), vagy az oxidálószer koncentrációjának helyes megválasztásával. Az oldat passziváló tulajdonságainak javítása, pl. a pH megváltoztatásával. Inhibítorok alkalmazásával.
Lehet leg alacsony h mérséklet alkalmazásával.
%
&
A feszültségkorróziós törés a szerkezeti anyagok (mechanikai) feszültség és korróziós közeg együttes hatására bekövetkez tönkremenetele. A két igénybevétel együttes jelenléte egymás hatását fokozza. A károsodást kiváltó feszültség kehet megmunkálás. Vagy h kezelés, hegesztés következtében visszamaradó bels feszültség, és lehet pl. a fémszerkezet szerelése során keletkez küls feszültség (illesztéseknél, csavarkötésnél, szegecsnél). A küls feszültségek esetében csak a húzófeszültségek veszélyesek korróziós szempontból, a nyomófeszültség nem. A bels feszültségek általában veszélyesebbek, mert megjelenésük váratlan, értékük névlegesen azonos anyagban is eltér lehet. A károsodáshoz vezet feszültség általában megközelíti az anyag folyáshatárát, a károsodás kialakulásához jelent s indukciós id szükséges. A feszültségkorrózió els sorban a fém/ötvözet anyagi min ségét l, a korróziós közegt l és a feszültség nagyságától függ. Sokfajta vizes közegben kell számolni fellépésével, de kialakulhat egyes folyékony fémekben, olvadékokban, valamint szerves és szervetlen folyadékokban is. Ha egy fémet feszültség és korróziós közeg együttes hatásának teszünk ki, általános tapasztalat, hogy minél nagyobb a kezdeti feszültség, annál rövidebb a tf tönkremeneteli id . Létezik egy minimális feszültség, mely alatti igénybevétel esetén feszültségkorróziós törés még igen hosszú id alatt sem következik be. Ez a küszöbfeszültség (σc). Ha a mechanikai feszültség nagyon nagy, az anyag gyors törésére kerül sor, nincs id arra hogy a korróziós közeg kifejtse hatását. Az eddig elmondottakat láthatjuk a következ ábrán.
A küszöbfeszültségt l nagyobb, de azonnali törést nem okozó állandó terhelés esetén el ször is egy rugalmas deformáció következik be. Ezt követ en az anyag több kevesebb plasztikus alakváltozást szenved el, miközben repedések keletkeznek és haladnak tovább. Ebben a folyamatban a korróziós közeg is részt vesz. A repedések miatt a hatékony keresztmetszet folyamatosan csökken, és amikor az egységnyi (ép) keresztmetszetre es feszültség eléri a szakítószilárdságot, bekövetkezik a törés. A leggyakrabban el forduló feszültségkorróziós fém/közeg kombinációkat láthatjuk a következ táblázatban. Ez természetesen messze nem teljes, pl. a ferrites lágyacélra veszélyes közegeket az ezután következ táblázatban láthatjuk részletesen
Arról természetesen nincs szó hogy a bemutatott fém/közeg kombinációk esetén a feszültségkorrózió feltétlenül létrejön, mert a károsodásra sok egyéb körülmény is hat. Az itt felsoroltak csupán azt jelentik, hogy veszélyes helyzet esetén a feszültségkorróziós viselkedés különös figyelmet érdemel. A feszültségkorróziót befolyásolja a közeg koncentrációja is. Részletesen vizsgálták a ferrites lágyacélokon keletkez feszültségkorróziós károsodást különféle nitrát-
oldatokban az oldatok atmoszférikus nyomáshoz tartozó forráspontján. A küszöbfeszültségeket N/mm2-ben feltüntetve a következ táblázatban tüntettük fel. Az adatok alapján megállapítható, hogy a küszöbfeszültségek csökkennek a koncentráció növelésekor, és változnak a kation min ségének függvényében is, melynek valószín leg a hidrolízis miatt eltér pH az oka
A gyakorlatban a feszültségkorróziós károsodást sokszor a felület id szakos nedvesedése, az oldat bepárlódása, betöményedése okozza. Ez az alapja a károsodásnak lágyacélból készült szegecselt kazánok ún. lúgos törésekor. A kazánok tápvizét a korrózió csökkentése érdekében lúgosítják. A szegecs és a kazán fala közötti tömítetlen réseken a g z elpárolgása miatt a lúg betöményedik. Mivel a szegecselés alatti anyag a megmunkálás miatt feszültség alatti állapotban van, gyakran keletkeznek feszültségkorróziós repedések. A feszültségkorrózió kialakulása szempontjából nemcsak a a f alkotók min sége és koncentrációja számít, hanem a kis mennyiségben jelenlév adalékanyagok és szennyez k is jelent s hatással rendelkeznek. A következ táblázatban láthatjuk egyes adalékok hatását a lágyacél feszültségkorróziójára forrásban lév 4 mólos nátrium-nitrát oldatban.
A h mérséklet növelése általában el segíti a feszültség-korróziós károsodást. Az igen tiszta fémek általában kevéssé érzékenyek a feszültségkorróziós törésre. A gyakorlatban azonban ötvözött, vagy kisebb – nagyobb mértékben szennyezett fémeket használunk, ezek alkalmas közegben és megfelel igénybevétel esetén károsodhatnak. Egyes ötvöz k növelik, mások csökkentik a feszültség-korróziós érzékenységet. A hatás az ötvöz mennyiségét l és a korróziós közegt l is függ. Példaképpen az egyes ötvöz knek a ferrites acél feszültségkorróziójára kvalitatív szempontból kifejtett hatását láthatjuk a következ táblázatban.
A létrejöv repedések intergranulárisak, vagy transzgranulárisak lehetnek. Intergranuláris repedés jön létre, ha a szemcsehatárokon, vagy azok közelében anódosan viselked zónák vannak. Intergranuláris feszültségkorrózió gyakran olyankor keletkezik, amikor az ötvözet feszültség jelenléte nélkül is hajlamos kristályközi korrózióra. Edz f leg olyankor fordul el ha a szemcsehatárok és a mátrix nagymértékben eltérnek egymástól. A szemcsehatárok környezetének fokozott korróziós érzékenységét egyes komponenseknek a határzónákban való feldúsulása is okozhatja. Ha a lokális anódos viselkedést el idéz szegregáció nem a szemcsék felületén, hanem a kristályok elcsúszási síkjaiban következik be, akkor transzgranuláris feszültségkorrózió alakul ki. A heterogenitások kialakulását a rácshibák megkönnyítik. Nem közömbös a fém, még a korróziós közeggel való érintkezése el tt bekövetkezett deformációja sem. A h kezelés szintén megváltoztatja a feszültségkorróziós érzékenységet. A feszültségkorrózió megel zésére elterjedt módszer a h kezeléssel történ feszültségmentesítés, a lágyítás (pl. ausztenites Cr-Ni acélok esetében 730 oC-on 1 óra, majd lassú h tés). A h kezelésnek azonban egyes esetekben kedvez tlen hatása is lehet. Pl. egy nagyobb szántartalmú, a karbont lemezes perlit formájában tartalmazó, és így a
feszültség-korróziónak viszonylag ellenálló acél mechanikai megmunkálás utáni 700 o C-os, 77 órás lágyítása a karbid szferoidizációját idézi el , ami növeli a feszültségkorróziós érzékenységet. A szemcsenagyság is befolyásoló tényez , a durva szemcsés szerkezet általában nagyobb feszültségkorróziós hajlammal társul. A feszültségkorrózió mechanizmusára vonatkozóan két elmélet létezik. Az un. elektrokémiai vagy anódos mechanizmus szerint a repedés hegyénél a továbbhaladást okozó, átmenetileg oldható termékekre vezet anódos reakció megy végbe, a felület többi részén pedig több, kevesebb védelmet nyújtó passzív réteg alakul ki. Így a repedés hegye a korróziós cella anódja és a felület többi része a katód. Ezt támasztja alá a feszültség-korróziós potenciál intervallum léte. A másik elképzelés az un. (feszültség)adszorpciós mechanizmus szerint a károsító anyag kemiszorpciója húzó igénybevételnél a fématomok közti kötés lazításával a repedés mechanikai úton való továbbterjedését segíti el . Valószín , hogy elektrolitoldatokban plasztikusabb fémeken a könnyen végbemen deformáció miatt az anódos, a ridegebb fémeken pedig az adszorpciós mechanizmus a valószín bb.
' A hidrogénridegedés oka, hogy a fémbe diffundáló hidrogén-atomok megváltoztatják annak mechanikai tulajdonságait, az atomok közti kötést gyengítve a fémet rideggé teszi. Húzó igénybevételnél ez a hatás a repedés hegye el tt halad néhány atomnyi távolságban, és a repedés el rehaladását okozza. A hidrogén eredetét tekintve a jelenség nem specifikus. A hidrogén annál inkább fokozza a fém ridegedését minél kisebb annak plasztikus deformálhatósága, minél nagyobb a szakítószilárdsága, ill. a hidrogéntartalma. A fémben lév atomos hidrogén az üregekben, zárványok felületén molekulákká rekombinálódhat, ami óriási nyomást kifejtve el segíti repedések kialakulását. Lágyabb acélokon a hidrogénmolekulák keletkezése a felülethez közel hólyagok megjelenésével jár. Korrozív közeg jelenléte esetén a hidrogénridegedés esetén a katódos védelem nem alkalmazható A hidrogénridegedés el fordul nagyszilárdságú ferrites és martenzites acélokon igen sok, hidrogént tartalmazó és azt valamilyen formában leadó közegben. A rozsdamentes acélok kevéssé hajlamosak hidrogénfelvételre. A jelenség el fordul titánon cirkóniumon és ötvözeteiken, galván-króm bevonatokon. A hidrogénridegedés ellen legjobb védelem a hidrogénfelvétel megakadályozása, pl. az alábbiakkal:
A korróziósebesség csökkentése pácoláskor inhibitorokkal. A galvanizálás körülményeinek megváltozatása. Megfelel hegesztés (pálca!) alkalmazása. Fémes, szervetlen és szerves bevonatok (rozsdamentes acél, gumi, nikkel, téglaborítás, stb.). Alacsony (100 oC körüli) h mérsékleten történ kimelegítéssel a hidrogén eltávolítható. Megfelel szerkezeti anyag alkalmazásával.
A feszültségkorróziónak kitett szerkezetek élettartamát igen nehéz el re megbecsülni, és a veszélynek kitett szerkezetek üzem közbeni ellen rzése is problematikus a szokásos roncsolásmentes vizsgálati módszerekkel. Ezért a feszültségkorrózió megel zésében arra kell törekedni, hogy ennek veszélyét teljesen kizárják. Mivel a mechanizmus sem teljesen ismert, a módszerek empirikusak.
Megfelel tervezéssel kerülni kell az üregek, éles sarkok és minden olyan hely jelenlétét melyen folyadék panghat, bekoncentrálódhat. A szerkezeti anyaghoz felhasznált ötvözet kiválasztását nagy gonddal kell végezni. Pl. tengervízzel érintkez h cserél ben a szénacél kisebb feszültségkorróziós hajlama miatt jobb mint a rozsdamentes acél. Kloridok általi repedésveszély esetén az ausztenites acélok jól helyettesíthet k ferrites, vagy ferrites ausztenites acélokkal. A bels feszültségek h kezeléssel csökkenthet k. A hevítéskor alkalmazott h mérsékleteket láthatjuk a következ táblázatban.
A korróziós közeg agresszivitásának csökkentése, - ha lehetséges. Az üzemeltetési körülmények (nyomás, h mérséklet) megváltozatása. Megfelel inhibitorok kell koncentrációban történ alkalmazása. Megfelel tulajdonságú és vastagságú szervetlen, szerves, vagy fémbevonat alkalmazása. Anódos feszültségkorrózió esetén az alapfémhez képest anódos jelleg bevonatot alkalmaznak, pl. a repül gépekben szerkezeti anyagként alkalmazott alumíniumötvözeteken tiszta Al-t alkalmaznak. A szemcsefúvás, (hideg)hengerlés, kalapálás id leges védelmet nyújthat, mert nyomófeszültséget hoz létre a felületen. 50% vastagságcsökkenéssel járó hideghengerlés után a lágyacél több ezer óra védelmet kap feszültségkorrózió ellen. Elektrokémiai védelemmel, anódos, vagy katódos árammal.
Korróziós kifáradásnak – a feszültségkorróziónak megfelel egyirányú igénybevétellel ellentétben, - a váltakozó, vagy fluktuáló feszültségnek kitett fémek korróziós közegben történ tönkremenetelét nevezzük. A feszültségkorrózió csak adott fémeken és közegekben keletkezik, korróziós kifáradás ellenben gyakorlatilag minden fémen és közegben el fordul. A korróziós kifáradás függ a feszültségváltozások számától, az un. ciklusszámtól. Az összefüggés a következ ábrán látható. A fels görbe a korrózió nélküli kifáradásra, az alsó pedig korróziós közegben történ kifáradásra vonatkozik. A korrózió nélküli kifáradás görbéje a ciklusszám növelésekor határérték felé tart, ezt nevezzük az anyag kifáradási határának.
A fém a kifáradási határ alatti feszültségek gyakorlatilag végtelen számú ismétlését képes elviselni törés nélkül. Oxidáló, vagy korrozív közegben gyakorlatilag nincs kifáradási határ, a törés megfelel ciklusszámnál mindenféleképpen bekövetkezik. Az anyagok viselkedését azzal a legnagyobb feszültséggel szokták jellemezni, amelyen a megadott számú ciklust még törés nélkül elviseli. A korróziós közegt l mentes fárasztás általában egyetlen törést idéz el az anyagban. Korróziós kifárasztáskor általában több repedést találunk egymás mellett. A repedések transzgranulárisak. Azonos vizsgálati id esetén a nagyobb igénybevételi frekvencia károsabb, azonos ciklusszám esetén viszont kisebb frekvenciánál kapunk nagyobb károsodást, mert több id áll a korrózió kifejl déséhez. Általános tapasztalat szerint nincs szoros összefüggés a korróziós kifáradással szembeni ellenállás és a fém szakítószilárdsága között, a közepesen ötvözött acélok csak kicsivel bírják jobban az ilyen igénybevételt. Az általános korróziónak jobban ellenálló acélok (pl. krómacélok) viszont a korróziós kifárasztást is jobban t rik. Mivel a tiszta fémek sem mentesek az egyenletes korróziótól, a korróziós kifáradás is létrejön rajtuk. A fárasztási élettartam lerövidüléséhez a fém egyenletes korróziójának el kell érnie egy minimális sebességet. Ennek megfelel en a károsodás katódos védelemmel elkerülhet . A korróziós kifáradás elleni védekezési módszerek: véd bevonatok alkalmazása, a közeg agresszivitásának csökkentése, a fém bels feszültségt l való mentesítése, megfelel inhibitorok illetve katódos védelem alkalmazása.
( Az eróziós korrózió a fémek tönkremenetele, illetve a tönkremenetel meggyorsulása azáltal, hogy a fém és a korróziós közeg egymáshoz képest elmozdul. A korróziós termékek oldott ionok alakjában, vagy szilárd formában kerülnek be az oldatfázisba.
Az erózió tisztán mechanikai hatás (pl. homokfúváskor, talajon történ vonszoláskor, stb.) a fém csak fizikailag változik, kémiailag nem. Eróziós korróziónak gyakorlatilag minden fém ki lehet téve, de leggyakrabban olyankor találkozhatunk vele, amikor a fémeken lév véd filmek károsodnak (pl. rozsdamentes acélok, titán, alumínium, stb.) Mivel az eróziós korrózió során az eróziós folyamattal egy-id ben lép fel korrózió, minden olyan tényez módosítja, ami a korrózióra hat, pl. a felületi véd film keménysége, rugalmassága, tapadása, pórusossága, a közeg pH-ja, stb.
A mozgatási sebesség fokozása általában növeli a károsodást. A következ táblázatban láthatjuk néhány fém és ötvözet tengervízben fellép eróziós korróziójának sebességét. Különösen hajlamos a rendszer eróziós korrózióra olyan helyeken, ahol az áramlás turbulens jelleg , hirtelen
Hirtelen keresztmetszet-változások, sarkok, elzáródások esetén, illetve nagy sebesség áramlás esetén.
Az áramlási viszonyok megváltozása a katódok és anódok polarizációjára kifejtett hatások következtében megváltoztatja a galvánpárok által okozott korróziót is. Úgyszintén változik a mechanikus feszültség alatti felületrészek korróziója. Az eróziós korrózió elleni küzdelem els sorban tervezési feladat. Az áramló közegeket tartalmazó objektumokat úgy kell kialakítani hogy lehet leg ne alakuljon ki turbulens áramlás, a kritikus helyeken növelni kell az alkalmazott szerkezeti anyag falvastagságát. A kritikus helyeket lehet leg könnyen cserélhet kre kell kiképezni, ezen kívül a közegb l a leveg (oxigén) eltávolítása, inhibitorok, véd bevonatok és katódos védelem alkalmazása jelenthet segítséget.
A kavitációs korróziót a nagysebesség folyadékokban a nyomás csökkenése következtében keletkezett buborékoknak a fémfelület közelében történ megsz nésével kapcsolatos ütésszer igénybevétel és az együttesen megjelen korrózió okozza. A mechanikai hatás els sorban a fém felületén lév véd réteget károsítja, így gyorsítva meg a korróziós folyamatot. Tehát itt is mechanikai és korrózió igénybevétel kombinációjáról van szó. A nyomás csökkenése a folyadék áramlási sebességének növekedésekor lép fel, és ez akkora is lehet, hogy a folyadék forrni kezd. Ez a kavitáció jelensége. Teljesen légtelenített víz általában kisebb kavitációs kárt okoz mint a leveg t tartalmazó, a vízben lév szuszpendált részecskék gócként funkcionálva megkönnyítik a buborékok képz dését. Ha a kavitációs buborékokat tartalmazó folyadék áramlási sebessége a fémszerkezet egy másik helyén lecsökken, akkor a nyomás ismét megn . Ez a buborékok méretének hirtelen csökkenésével, vagy azok megsz nésével jár. Az összehúzódás nyomáshullámot indít el a folyadékban, és ez – ha a folyamat fémfelület közelében megy végbe, - ütésszer igénybevételt jelent. Ennek hatására alakul ki a károsodás. El fordul hajócsavarokban, szivattyúkban, centrifugákban és általában minden olyan helyen, ahol a nagysebesség folyadék áramlása lelassul. Rideg fémeken maga az üt -igénybevétel törést is okozhat. Erre utal az is hogy pl. üveg, vagy bakelit is tönkremehet hasonló okokból, illetve fémek is károsodhatnak nem kifejezetten korrozív környezetben pl. toluolban. Ha a fém több-kevesebb védelmet nyújtó véd réteggel van ellátva, ez az ütések következtében megsérül még akkor is, ha az igénybevétel a fém rugalmassági határa alatt marad. A kavitációs korrózió megszüntetése els sorban tervezési feladat. A kavitációs hatások csökkentését el idéz konstrukciót kell kialakítani, illetve olyat, melyen a buborékok összehúzódásának helyén nem lép fel komolyabb károsodás. Így pl.jelent sen csökkenthet a kavitációs korrózió a hajócsavarok lapátjainak végeinek lekerekítésével. (Ez azonban csökkenti a csavar által kifejtett tolóer t is!) Segíthet a katódos védelem Mg vagy Zn anódok alkalmazásával, a kérdéses felületek gondos polírozása, illetve megfelel rugalmas bevonatokkal (gumi, m anyag) történ ellátása is.
#
A fémek atmoszférikus korróziós igénybevételének szempontjából, - els sorban a szennyezettséget, a nedvességtartalmat és a h mérsékletet figyelembe véve, - ipari, városi, vidéki, mezei, erdei, tengeri, tropikus és sivatagi atmoszférát különböztetünk meg. Az atmoszférikus korrózió mindig egy vékony, sokszor szabad szemmel nem is látható nedvességrétegben megy végbe. Nedvesség távollétében gyakorlatilag megsz nik. Éppen ezért a károsodás els sorban a relatív nedvességtartalom függvénye. Létezik egy kritikus nedvességtartalom, amely alatt a korrózió mértéke általában kicsi, fölötte pedig rohamosan n a károsodás mértéke a nedvességtartalommal. Ez a kritikus érték legtöbbször 50 – 70 % relatív nedvesség körül van. Ennek oka, hogy a fémek felületén gyakran higroszkópos anyagok találhatók, miattuk már jóval 100 % relatív nedvességtartalom alatt is állandó folyadékréteg van jelen. A tiszta felület (oxid-, illetve zsírmentes) fémeken az adszorbeált nedvesség még 90 % rel. nedvességnél sem több két molekulányi, 60 % rel. nedvességnél már csak 1 molekulányi vastag. Ezt azonban már igen kis mennyiség higroszkópos anyag képes megváltoztatni, pl. 10-7 g/cm2 KOH 80 % rel. nedvesség esetén már 25 molekulányi réteget hoz létre. Az atmoszférikus korrózió mértéke nem az egyes id szakok átlagos nedvességtartalmától függ, hanem attól hogy a kérdéses id szak alatt hányszor volt es , harmatképz dés. A higroszkópos anyagok miatt igen lényeges a leveg szennyezettsége, f ként az ipari és városi atmoszférában el forduló kéndioxid, hidrogénszulfid, ammónia és nitrogénoxidok miatt. A kéndioxidot a leveg oxigénje a fémfelület katalitikus hatása segítségével kéntrioxiddá oxidálja, ez pedig a nedvességgel rendkívül higroszkópos kénsavvá alakul. Ezáltal pH=2-es kémhatású oldatok is létezhetnek a felületen, ezekben már a hidrogéndepolarizáció is végbemehet. Korróziós termékként fémszulfátok keletkezhetnek, melyek többsége szintén nedvszívó. Különösen veszélyes a vas(II)szulfát, mert ez oxigén jelenlétében tovább oxidálódik és kénsavat termel: 4 FeSO4 + O2 + 2 H2SO4 = 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O Fe2(SO4)3 + 3 H2O = Fe2O3 + 3 H2SO4 Ennek következtében a korrózió gyorsan halad el re. Tengerpartok közelében a vízt l több km távolságra is megtalálható a finom eloszlású ködben a korróziót gyorsító nátrium-klorid. A károsodás szempontjából nem közömbös hogy milyen hosszú ideig nedves a felület. A szélmozgásnak kitett felületek gyorsabban száradnak, kisebb a korróziójuk. A felületen képz d korróziós termékek kisebb-nagyobb véd hatást fejthetnek ki, ezért az el ször gyors korrózió sebessége id ben állandósulhat. Ezt bizonyítják a következ táblázat adatai is.
A leveg ben lév szállópor is fontos az atmoszférikus korrózió szempontjából. Vannak porok melyek már önmagukban is korrozív tulajdonságúak, pl. NaCl, (NH4)2SO4. Az atmoszférikus korrózió elleni védelem lehet viszonylag állandó jelleg , és a szállítás, tárolás közbeni védelmet biztosító átmeneti jelleg Állandó jelleg védelemben els sorban az alábbi módszereket alkalmazzák:
Megfelel korrózió álló szerkezeti anyag kiválasztása. Az acél atmoszférikus károsodásának sebességét kis mennyiség réz, nikkel és króm, a felülethez jól tapadó és véd hatást nyújtó rozsda-réteg képzésével nagymértékben csökkenti. Ez vezetett a viszonylag olcsó, ún. id járásálló acél kifejlesztéséhez, melyek kevés karbont, Mn-t, Cu-t, Cr-t, Ni-t és mikroötvöz ként Ti-t, V-t vagy Nb-t tartalmaznak. Fémes, szervetlen vagy szerves bevonatok alkalmazása.
Az átmeneti védelem módszerei az alábbiak:
A raktározásra szolgáló helyiség relatív nedvességtartalmának 50 % alá (higroszkópos anyagok jelenléte esetén még alacsonyabbra) történ csökkentése. Kisebb terekben ez nedvszívó anyagok (pl. szilikagél) elhelyezésével, nagyobbakban légkondícionálással, f téssel biztosítható. Illékony inhibitorokkal. (Ezeket szilárd állapotban helyezik el a védend térben, az anyag szublimál és a fémfelületen adszorbeálódva fejti ki hatását.) A nedvességet át nem ereszt (Cl-ionmentes) impregnáló papírba való csomagolás. (esetleg illékony inhibitorokkal kiegészítve). Id leges véd bevonatok (átmeneti korrózióvéd anyagok) alkalmazásával. Erre a célra különféle , - gyakran inhibitorokat is tartalmazó, - poláros csoportokkal (pl. szulfonátokkal) rendelkez zsírokat, olajokat, viaszokat alkalmaznak.
)
*
A talajokban elhelyezett fémtárgyak (pl. gáz-, olaj-, vagy víztartályok, cs vezetékek, stb.) korróziója is elektrokémiai korróziónak tekinthet , a talaj ugyanis mindig tartalmaz több- kevesebb vizet. Fontos körülmény a talaj kötöttsége, szemcsézettsége és szemcseeloszlása, víz-, és leveg -átereszt képessége, az oldott sók mennyisége. A jól leveg zött talajokban általában oxigéndepolarizációs korrózió megy végbe. A jobb oxigénellátottságú talajokban a vas azonnal háromérték vé oxidálódik, ennek azonban kisebb az oldhatósága, ezért a felületen kicsapódva egy véd réteget képez. A rosszabbul ellátott talajokban kétérték vasat tartalmazó korróziós termék képz dik, ennek jobb az oldhatósága, nem lesz véd réteg, ami csökkentené a korrózió sebességét. Ha a talajban akár természetes módon, akár földmunkák során keletkezett légzsákok vannak, akkor az ezekkel szomszédos fémrészek és a távolabbiak között differenciális leveg zés elem alakul ki. Ugyanilyen helyzet áll el , ha pl. cs vezeték különböz mérték leveg -átereszt képesség talajokon halad keresztül. A talaj pHjának, oxigénellátásának, vagy nedvességtartalmának változásai hosszútávú, néha kilométeres távolságokon folyó korróziós áramokat hozhatnak létre. Hosszútávú áramok esetén igen lényeges a talaj elektromos vezet képessége is. Kis ellenállás esetén különösen veszélyes az olyan helyzet amikor a cs vezeték két talajréteg határának magasságában húzódik, s így keresztmetszetének különböz részein alakulnak ki lokálelemek. Savanyú talajokban, vagy nagyon mélyen elhelyezett m tárgyak esetében hidrogéndepolarizációs korrózió is el fordulhat, ami függhet az acél összetételét l, mert ez befolyásolja a hidrogénredukció túlfeszültségét. Az esetleges közeli ásványvízforrások sótartalma fokozza a talajkorróziót, különösen ha agresszív ionokat tartalmaz. Az esetleges rothadási termékekb l szerves savak keletkezhetnek (pl. humuszban, t zegben) amelyek a fémionokkal történ komplexképzés folytán megnövelik pl. az acél, cink, ólom és réz korrózióját. Ha a talaj mikroorganizmusok táplálására alkalmas anyagokat tartalmaz, gyakori a mikrobiológiai korrózió. Rosszul leveg zött talajokban gyakori a lyukkorrózió. Az idegen anyagokkal (k , salak, fa) való érintkezés lyukkorróziót hozhat létre. A lyukkorrózió gyakori a cs vezetékek alján, mert itt a felfekvés miatt állandó a talajjal való érintkezés. A következ táblázatban a tengervízben, különféle atmoszférában és többféle talajban mért átlagos korróziósebesség értékeket láthatunk.
A talajkorrózió elleni védelem módszerei:
Szerves bevonatok alkalmazása. Festékrétegek általában alkalmatlanok, helyettük vastag kátrány, vagy bitumen használható, a mechanikai sérülés, illetve a hidegfolyás megel zésére esetleg szervetlen szálakkal (üvegszövet, üvegpárna), vagy m anyaggal er sítve. Szervetlen bevonatok alkalmazása. A portlandcement és f leg a különféle zománcok évekig tartó védelmet biztosíthatnak, mivel ridegek fennáll a mechanikai sérülés veszélye. Fémbevonatok alkalmazása. Cinkbevonatok használhatók, mert a cink viszonylag jól ellenáll a talajkorróziónak. Talajcsere. Szerves savakban gazdag talaj esetén a védend objektumot mészk rleménnyel célszer körülvenni. Katódos védelem alkalmazása.
