Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat"

Silvie Kadlecová
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Koroze kovů Koroze lat. corode = rozhlodávat

2 Koroze kovů Koroze kovů, plastů, silikátových materiálů Principy korozních procesů = korozní inženýrství Strojírenství Mechanická pevnost Vzhled Elektotechnika Funkční vlastnosti (pájitelnost, kontaktní odpor) Stavebnictví 2

3 Koroze kovů Třídění koroze podle: Mechanizmu korozního děje Formy napadení Korozního činitele Korozního prostředí Projevy korozního procesu: Korozní úbytek/přírůstek Znehodnocení povrchu korozními zplodinami 3

4 Mechanizmus koroze Mechanizmus koroze kovu = přechod kovu do stabilnější sloučeniny, v níž se vyskytuje v přírodě schopnost kovového povrchu vstupovat do reakcí se složkami prostředí. Dojde-li k přímé reakci chemická koroze (u většiny kovů probíhá samovolně) Vzniká-li na povrchu kovu systém galvanických článků jedná se o elektrochemickou korozi 4

5 Chemická koroze Chemická koroze korozní děj v elektricky nevodivých prostředích (oxidace): 2Fe + O 2 -> 2FeO + 1/2O 2 -> Fe 2 O 3 Korozní vrstva velmi tenká. Zabraňuje přístupu korozního media k povrchu Ochranný účinek korozní vrstvy určuje Pilling- Bedwordovo číslo: PBC = V m V a 5

6 Chemická koroze PBC < 1 vrstva nemá ochranný charakter PBC 1 vrstva má ochranný charakter PBC >> 1 vrstva je nestabilní (vnitřní pnutí) 6

7 Elektrochemická koroze Elektrochemická koroze korozní děj v elektricky vodivých prostředích Na rozhraní mezi kovem a elektrolytem vzniká elektrická dvojvrstva 7

8 Elektrochemická koroze Každý kov má jiný potenciálový rozdíl na rozhraní kov-elektrolyt Elektrodový potenciál nelze změřit. Stanovuje se k vodíkové elektrodě neušlechtilé kovy (Al) H ušlechtilé kovy (Cu) 8

9 Elektrochemická koroze Elektrodový potenciál základ elektrochemické koroze. Vzniklá vrstvička zastavuje polarizační efekt. Vlivem depolarizace rozpouštění pokračuje Anodový proces Katodový proces Me -> Me n+ + ne - D + ne - ->D n- Koroze -> Oxidace + Redukce 9

10 Elektrochemická koroze Elektrochemická koroze děj, kde dochází k oxidaci materiálu a redukci složek roztoku redox systém Místo kde dochází k rozpouštění kovů - anoda Místo kde dochází k neutralizaci přebytečných elektronů - katoda Korozní článek s kyslíkovou depolarizací 10

11 Elektrochemická koroze V praxi dochází k elektrochemické korozi vlivem korozních (galvanických) článků Základní typy korozních článků Kontakt dvou různých kovů makročlánek 11

12 Elektrochemická koroze Kontakt strukturálních složek jednoho materiálu - mikročlánek 12

13 Elektrochemická koroze Koroze povlakových systémů Je-li anoda (méně ušlechtilý kov) relativně malá proti katodě (ušlechtilejší kov) - velká koroze v místě póru. 13

14 Korozní činitelé Čistota kovu - nečistoty, nehomogenita korozi zrychlují. Stav povrchu hrubý povrch větší aktivní plocha. Korozní prostředí stimulátory koroze (síra, chlór, čpavek, dusík). Teplota a vlhkost (vlhkostně-teplotní komplex). PH prostředí. 14

15 Korozní rychlost Časový průběh (rovnoměrné) koroze korozní rychlost K Změna hmotnosti m K h = [g.m 2, g.m 2.a -1 ] t Hloubka průniku K p = h [μm, μm.a -1 ] t Ocel K h = 7,68 K p 15

16 Korozní napadení Korozní napadení z hlediska typu: Rovnoměrná. Nerovnoměrná a skvrnitá. Důlková a bodová. Mezikrystalová. Transkrystalová. Selektivní. 16

17 17

18 Korozní napadení Korozní napadení z hlediska charakteru: Koroze a mechanické namáhání Koroze za napětí Vlivem pnutí v materiálu je korozní proces urychlován. Bez mechanického namáhání by koroze probíhala menší rychlostí. Praskání korozí za napětí Kombinovaný vliv mechanického namáhání a koroze. Bez mechanického namáhání by koroze neprobíhala. Korozní praskání Slitiny namáhané v tahu a za působení korozního prostředí 18

19 Korozní napadení 19

20 Korozní napadení Korozní únava střídavé mechanické namáhání v korozním prostředí 20

21 Korozní napadení Vibrační (frettingová) koroze Chemické a mechanické namáhaní povrchu 21

22 Korozní napadení Kavitace Kavitační opotřebení vliven plynných a parních bublin v proudící kapalině. Koroze za speciálních podmínek Štěrbinová koroze V místech rozdílné koncentrace korozního prostředí 22

23 Nitková koroze Korozní napadení Koroze pod puchýři organického povlaku Bimetalická koroze Těsný kontakt dvou kovu vzdálených od sebe v elektropotencálové řadě Velikost exponované plochy Vrstva vlhkosti Koroze v pórech a trhlinách Pór místní přerušení povlaku Speciální případ bimetalické koroze Korozní zplodiny zaplní póry 23

24 Korozní napadení Koroze vyvolaná částečkami prachu Adsorpční schopnost prachových částic. Složení prachových částic. 24

25 Korozní prostředí- tech. prostředí Elektricky nevodivá prostředí Koroze v oxidujících plynech Oxidová vrstvička na mědi (Cu 2 O) ochranné vrstvy na Ag, Au, Rh, Pd, Pt Koroze v redukujících plynech Vodíková koroze H 2 2H H H + e - p H kpa 25

26 Korozní prostředí- tech. prostředí Elektricky vodivé prostředí Koroze je umožněna existencí iontů vzniklých disociací korozního prostředí Koroze v taveninách je obdobá koroze v elektrolytu 26

27 Korozní prostředí - voda Dominantním degradačním procesem je elektrochemický děj Rychlost děje ovlivňuje řada činitelů (nečistoty, kavitace, mikroorganizmy) Zásadní význam má kyslík Kyslíková depolarizace Korozní článek s difrenciální polarizací 27

28 Korozní prostředí- půda Půdní prostředí tuhá, plynná a kapalná fáze Nerovnoměrný průnik plynů - koncentrační články s diferenciální areací Neprovzdušněná půda Provzdušněná půda 28

29 Korozní prostředí- půda Korozi v půdě zesilují bludné proudy 1A za rok rozpustí 10kg Fe = 29

30 Korozní prostředí- atmosféra Atmosférická koroze elektrochemický děj v tenké vrstvě elektrolytu Podmínky pro rozvoj koroze Stimulátory koroze (polutanty) SO 2, Cl - (H 2 S, HN 3, Cl 2, saze..) Vrstvička vody adsorbovaná vrstva do 10 μm zkondezdovaná vrsrva vodní páry do 100 μm kritická vlhkost 80 % RV Teplota 0 (?) az 50 o C Vlhkostně_teplotní komplex 30

31 Korozní prostředí- atmosféra Kinetika atmosférické koroze Přerušovaný průběh atmosférické koroze (ke korozi dochází jen v periodách ovlhčení) Rychlost koroze 31

32 Korozní prostředí- atmosféra Ze znalosti chování základních kovů (Cu, Zn, Fe, Al) v agresivní atmosféře lze stanovit střední roční ustálenou korozní rychlost 32

33 Korozní prostředí- atmosféra Rozdělení kovů z hlediska kinetiky koroze Kovy schopné plně a opakovaně reagovat na stimulátory koroze (železné kovy, ocel, litina). Kovy schopné se stimulátory koroze vytvářet stabilní soli (zinek, měď, olovo, kadmium). Kovy vykazující v atmosférických podmínkách pasivitu (korozivzdorné oceli, hliník). Kovy imunní v atmosférických podmínkách (zlato, platina, rhodium, paladium). 33

34 Korozní prostředí a elektrotechnika

35 Korozní prostředí a elektrotechnika

36 Korozní prostředí a elektrotechnika

37 Korozní prostředí a elektrotechnika

Podobné dokumenty

Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat

Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat Koroze kovů Koroze lat. corode = rozhlodávat 1 Koroze kovů Koroze kovů, plastů, silikátových materiálů Principy korozních procesů = korozní inženýrství Strojírenství Mechanická pevnost Vzhled Elektotechnika