Koroze kovových materiálů a jejich protikorozní ochrana

Podobné dokumenty
Koroze kovových materiálů a jejich protikorozní ochrana

Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat

Úpravy povrchu. Pozinkovaný materiál. Zinkový povlak - záruka elektrochemického ochranného působení 1 / 16

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ K O R O Z E A O C H R A N A P R O T I K

POVRCHY A JEJICH DEGRADACE

J. Kubíček FSI Brno 2018

GALAVANICKÝ ČLÁNEK. V běžné životě používáme název baterie. Odborné pojmenování pro baterii je galvanický článek.

Elektrochemie. Koroze kovových materiálů. Kovy. Kovy. Kovy. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí 1. Kovy Polokovy Nekovy

Koroze kovových materiálů. Kovy, mechanismy koroze, ochrana před korozí

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)

Identifikace zkušebního postupu/metody PP (ČSN ISO 9556, ČSN ISO 4935) PP (ČSN EN , ČSN )

VY_32_INOVACE_F 18 16

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Koroze materiálů. nežádoucí fyzikálně-chemická interakce materiálu a prostředí, která vede:

1 Ochrana proti korozi. 2 Druhy ochrany proti korozi: 2.1 Volba materiálu. 2.2 Konstrukční úprava

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Galvanické články TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

KOROZE A TECHNOLOGIE POVRCHOVÝCH ÚPRAV

KOROZE. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Koroze působením makročlánků

Laboratorní práce č. 8: Elektrochemické metody stanovení korozní rychlosti

Cu Zn Cr NEJ. Cuprum Zincum Chromium. Hustota [kg/m 3 ] Osmium Chrom 8,5 Wolfram 3 422

DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL. Název školy SOUpotravinářské, Jílové u Prahy, Šenflukova 220 Název materiálu INOVACE_32_ZPV-CH 1/04/02/18

Přechodné prvky, jejich vlastnosti a sloučeniny

Poškození strojních součástí

Koroze kovů. Koroze lat. corode = rozhlodávat

VÚHŽ a.s. Laboratoře a zkušebny č.p. 240, Dobrá

ELEKTROLÝZA. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

ELEKTROCHEMIE A KOROZE Ing. Jiří Vondrák, DrSc. ÚACH AV ČR

Základní požadavky: mechanické a fyzikální vlastnosti materiálu

NEREZOVÁ OCEL PRAKTICKÁ PŘÍRUČKA

Kovové povlaky. Kovové povlaky. Z hlediska funkce. V el. vodivém prostředí. velmi ušlechtilé méně ušlechtile (vzhledem k železu) tloušťka pórovitost

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_131_Elektrochemická řada napětí kovů_pwp

1.2 Druhy koroze kovů

Identifikace zkušebního postupu/metody

Technický list. Přechodový samolepící profil. Výrobce: HAVOS s.r.o. Základní materiálové složení. Technické parametry

TECHNOLOGIE POVRCHOVÝCH ÚPRAV. 1. Definice koroze. Soli, oxidy. 2.Rozdělení koroze. Obsah: Činitelé ovlivňující korozi H 2 O, O 2

Kovy a metody jejich výroby

KAPITOLA 9: KOVY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Neželezné kovy a jejich slitiny. Al, Cu, Ti, Mg, Ni, Mo, Sn, Pb a jejich slitiny

Gymnázium Chomutov, Mostecká 3000, příspěvková organizace Mgr. Monika ŠLÉGLOVÁ VY_32_INOVACE_06B_05_Vlastnosti kovů, hliník_test ANOTACE

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

1 PÁJENÍ Nerozebíratelné spojení kovů pomocí pájky s nižší teplotou tavení, než je teplota tavení spojovaných kovů.

Prvky 8. B skupiny. FeCoNi. FeCoNi. FeCoNi

ŘADA KOVŮ, LP č. 1 REAKCE KOVŮ

HISTORIE LET OCELOVÝCH KONSTRUKCI - NEJDŘÍVE LITINA POZDĚJI OCEL VE DRUHÉ POLOVINĚ 20.STOLETI PŘIBYLY LEHKÉ HLINÍKOVÉ SLITINY

Technologie I. Anodická oxidace hliníku. Referát č. 1. Povrchové úpravy

SPŠ A VOŠ KLADNO STROJNICTVÍ AE 2. 1

NAUKA O MATERIÁLU I. Přednáška č. 02: Vlastnosti materiálu I (vlastnosti fyzikální a chemické)

Povrchová úprava bez chromu Cr VI

Technický list. Ochranný profil (nerez)

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hradec Králové, Vocelova 1338, příspěvková organizace

VIII. Koroze Ocelový hřebík vystavený vzduchu a vlhkosti

Elektrochemický potenciál Standardní vodíková elektroda Oxidačně-redukční potenciály

Modifikace cínu. α-cín šedý, práškový β-cín bílý cín, obvyklá modifikace stálá nad 13,2 C γ-cín

Možnosti zvýšení trvanlivosti a sanace železobetonových konstrukcí. Ing. Pavel Fidranský, Ph.D. ČVUT v Praze - Fakulta stavební

Nauka o materiálu. Přednáška č.11 Neželezné kovy a jejich slitiny

Galvanický článek. Li Rb K Na Be Sr Ca Mg Al Be Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi As CU Hg Ag Pt Au

Pasivace a korozní ochrana kovových materiálů

PÁJENÍ. Nerozebiratelné spojení

Technický list. Ukončovací profil pravoúhlý.

Oxidace a redukce. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2. Redukce = odebrání kyslíku

Kovy a kovové výrobky pro stavebnictví

řada potenciálů kovů, Nernstova rovnice 2)Článek spojení dvou poločlánků (nejprve ve standardním stavu),

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace. Digitální učební materiály

Podle vlastností rozdělujeme chemické prvky na. Periodická soustava prvků

Použití výrobku Profil se používá jako dekorační prvek do obkladových ploch za použití keramických obkladů a dlažeb.

J.Kubíček 2018 FSI Brno

Technický list. Dělící profil T. Výrobce: HAVOS s.r.o. Kateřinská , Stráž nad Nisou.

HLINÍK. Lehké neželezné kovy a jejich slitiny

V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ N E Ž E L E Z N É K O V Y _ P W P A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A

Modul 02 - Přírodovědné předměty

Srovnávací analýza technologií používaných v galvanickém zinkování. Bc.Pavel Pávek

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

Stanovení korozní rychlosti objemovou metodou

Zařazení kovů v periodické tabulce [1]

Katalog. Elektrochemické. Čištění, Leštění, Značení a Galvanizace. .. účinné, rychlé a nenákladné.. Čistí a pasivuje sváry v jediné operaci..

Sešit pro laboratorní práci z chemie

Korozivzdorné oceli jako konstrukční materiály (1. díl) Využití korozivzdorných ocelí jako konstrukčního materiálu představuje zejména v chemickém

Inhibitory koroze kovů

CHO cvičení, FSv, ČVUT v Praze

Technologie pro úpravu bazénové vody

9. ročník Galvanický článek

Koroze. Samovolně probíhající nevratný proces postupného narušování a znehodnocování materiálů chemickými a fyzikálněchemickými vlivy prostředí

Koroze. Koroze podle vnitřního mechanismu. Koroze elektrochemická

Moření je odstranění oxidů: u ocelí pomocí kyselin, u hliníku je to moření v hydroxidu sodném. Při moření dochází současně i k rozpouštění čistého

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: CHEMIE PRVNÍ Mgr. Tomáš MAŇÁK 29. květen Název zpracovaného celku: REDOXNÍ REAKCE REDOXNÍ REAKCE

Oxidace a redukce. Objev kyslíku nový prvek, vyvrácení flogistonové teorie. Hoření = slučování s kyslíkem = oxidace. 2 Mg + O 2 2 MgO S + O 2 SO 2

Elektrický proud v kapalinách

COUNTERACTED CORROSION PROTECTION OF GALVANIC SEGREGATED ZINC COATINGS OCHRANA PROTI KOROZI GALVANICKY VYLOUČENÝMI ZINKOVÝMI POVLAKY

CZ.1.07/1.5.00/ Digitální učební materiály III/ 2- Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 07

Transkript:

Koroze kovových materiálů a jejich protikorozní ochrana diagramy Pourbaix druhy koroze kovů protikorozní ochrana úprava prostředí kovové povlaky nekovové povlaky elektrochemická ochrana objemová expanze oceli při korozi

Pourbaix diagramy popisují chování kovu ve vodném roztoku v závislosti na jeho ph a redox potenciálu; různé pro různé prostředí imunita pasivita nerozpustný a chránící korozní produkt koroze (aktivita) rozpustný korozní produkt redox potenciál prostředí (ORP): pot. Pt elektrody vyšší: prostředí je oxidující (mnoho O 2 ) nižší: prostředí je kovům nakloněno je málo oxidující Oblast stability vody: kov musí být oxidován elektrickým proudem, Cl 2, F 2 2 H 2 O = O 2 + 4H + + 4e - 2H + + 2 e - = H 2

Redox potenciál a ph vod kyselé důlní vody srážky, povrchové vody, vodovod mořská voda rašeliniště podzemní voda

Korozní chování různých kovů v závislosti na prostředí Hliník neušlechtilý kov, ale s širokou pasivní oblastí Al(OH) 3 ; vadí Cl - ; úbytek pod 1 mikrometr/rok Al 3+ Al(OH) 3 AlO 2 - Titan velká pasivní oblast Al Hořčík pasivní pouze v alkalickém prostředí koroze pasivita

Měď za přítomnosti CO 2 a vody: CuCO 3.Cu(OH) 2 Měď + voda Cu 2+ velká oblast stability

(titan)zinek Vadí alkalické i kyselé prostředí: -Síranové roztoky z oxidovaných asfaltových pásů -alkalický výluh z betonu/malty Zn(OH) 2 Velmi záleží na složení prostředí

Železo oxidace Fe chlorem na Fe VI železan korozivzdorná ocel (Cr, Ni) = větší pasivní oblast, citlivá na Cl - K 2 FeO 4 pasivaci podporují: OH -, CrO 4 2-, PO 4 3- korozi podporují: Cl -, F -, NO 3 - Pasivita jen Fe(OH) 2s

Druhy koroze kovů plošná (rovnoměrná) koroze: na celém povrchu vzniká na velkém množství mikročlánků pokrývajících povrch heterogenity ve složení primitivní ochrana vyleštění povrchu štěrbinová koroze: v závitech, spojích, trubkovnicích kvůli gradientu koncentrace kyslíku vzniká koncentrační článek

Druhy koroze kovů bodová koroze pitting hliník, korozivzdorná ocel vzniká v místě se slabší pasivní vrstvou vzniká opět koncentrační článek chloridy podporují vznik dusičnany podporují pasivaci korozivzdorné oceli brání pittingu pitting resistance equivalent schopnost oceli odolávat pittingu (vyšší PREN lepší odolnost) PREN=%Cr + 3,3*%Mo + 16*%N pitting podle ASTM

Druhy koroze kovů působením makročlánků při kontaktu dvou materiálů s rozdílným potenciálem ochrana vhodná volba materiálů měděný plech železný šroub (anoda) http://www.vscht.cz/met/stranky/vyuka/predmety/ koroze_materialu_pro_restauratory/kadm/pdf/1_2.pdf

Druhy koroze kovů mezikrystalová koroze vzniká po tepelném zatížení (zpracování nebo sváření) korozivzdorné oceli dojde k přechodu Cr do karbidů = Cr se neúčastní na pasivaci-koroze na hranicích krystalů (zrn) klesá pevnost oceli, praskání ochrana dokonalé odstranění uhlíku při výrobě oceli

Druhy koroze kovů selektivní koroze koroduje jen jedna složka slitiny odzinkování mosazi (Cu+Zn) zinek je oxidován (rozpouští se) a zůstane jen houbovitá měď nízká pevnost málo proudící vodní okruhy ochrana: obsah Zn pod 15 %, legování As, P odcínování bronzu, spongióza litiny

Druhy koroze kovů korozní praskání vzniká v materiálu namáhaném tahem za zvýšené teploty v určitém prostředí (specifické podle materiálu) - na čele trhliny vzniká konc. článek trhlina se šíří mezi krystaly kovu uhlíková ocel v půdě (CO 2 ) - plynovody mosaz+vlhko+amoniak ocel+hydroxidy korozivzdorná ocel+chloridy korozní únava při cyklickém namáhání tahem trubka výměníku

Druhy koroze kovů koroze bludnými proudy v okolí elektrických drah na stejnosměrný proud: tramvaje, metro, některé železnice omezení: kvalitní koleje (minimum proudu teče zemí); případně opačná polarita (- v troleji: Ostrava, Brno)

Koroze bez elektrochemické reakce Vodíkové křehnutí pod 200 C: atomární vodík (vzniká při galvanickém pokovování, při svařování vlhkého kovu) difunduje do materiálu, kde na vhodných místech tvoří H 2 plyn objemová expanze trhlina, dutina, puchýř uhlíkové oceli citlivé Ni legované oceli odolné nad 200 C: vodík reaguje s uhlíkem z oceli na methan - puchýře vodíkové puchýře

Atmosférická koroze a protikorozní ochrana korozivzdorná ocel pasivace Cr a Ni vadí chloridy uhlíková ocel: nutná ochrana prostředí s obsahem síranů (průmysl, moře) a chloridů urychluje korozi vznikají rozpustné korozní produkty litina: jako uhlíková ocel, jen zdánlivě korozně odolnější protože se používá na tlustostěnné výrobky zinek (titanzinek): pasivuje se při neutrálním ph ZnCO 3, zároveň funguje jako katodická ochrana oceli (při pozinkování) měď, hliník: viz Pourbaix olovo: velmi odolné, problém toxicity cín: dobře odolává organickým kyselinám - potravinářství

Protikorozní ochrana kovových materiálů -Vhodná volba konstrukčního materiálu pro dané prostředí -Leštění materiálu méně nerovností a nehomogenit na povrchu zlepšuje odolnost (méně mikročlánků a pórů pro koncentrační články) - Ochranné povlaky Nátěrové hmoty - úprava korozního prostředí Povlak korozivzdorného kovu (Cu, Zn, Cr, Ni ) Anorganické povlaky smalty, eloxování - Elektrochemická ochrana Katodická Anodická

Úprava korozního prostředí zejména v energetických okruzích: elektrárny, teplárny odstranění rozpuštěného kyslíku z vody: probublávání inertem (dusík), redukce kyslíku hydrazinem (N 2 H 4 ) odstranění chloridů: iontová výměna alkalizace vody (posun do pasivní oblasti) snížení teploty (pokud možno) = nižší rychlost koroze nižší rychlost proudění vody v potrubí nižší eroze potrubí přídavek pasivačního činidla (např. chromany CrO 4 2- ) druh závisí na ph roztoku a materiálu potrubí často směsi iontů adsorpční inhibitory: org. látky (aminy) adsorbované na povrchu potrubí omezují korozní děje

Elektrochemická protikorozní ochrana Katodická pasivní ochrana chráněná ocelová konstrukce se spojí s méně ušlechtilým kovem se kterým vytvoří galvanický článek méně ušlechtilý kov je anoda (rozpouští se), ocel je katoda (probíhá redukce O 2 ) anoda (Mg, Zn vrstva, Al v moři) obětovaná rozpouští se proud teče samovolně lodě, nádrže na vodu + -

Elektrochemická protikorozní ochrana Katodická aktivní ochrana chráněná ocelová konstrukce se spojí se zdrojem stejnosměrného proudu a anodou - vytvoří elektrolytický článek: anody FeSi (+) jsou umístěny podél potrubí, které je katodou (-) protékající proud se řídí tak, aby bránil všem korozním procesům (na základě měření potenciálu potrubí vůči ref. elektrodě) plynovody, ropovody, ocelová výztuž v betonu - +

Elektrochemická protikorozní ochrana Anodická aktivní ochrana Na chráněný předmět se vkládá anodický kladnější, oxidační potenciál dochází k tvorbě pasivní vrstvy na povrchu předmětu (umělá koroze, podobně fungují dusičnany na nerez-oceli) Použití nádrže na chemikálie z korozivzdorné oceli anodická ochrana udržuje pasivní vrstvu Cr 2 O 3 nebo Cr(OH) 3

Kovové povlaky Galvanické pokovování ušlechtilejší kov se vylučuje galvanicky pomocí elektrického proudu kromě iontů příslušného kovu (Cu, Cr, Zn, Au, Sn, Ni) jsou v galvanické lázni: příslušná kyselina (HCl nebo H 2 SO 4 pro vyšší vodivost) a řada přísad: leskutvorné, vyrovnávací.. Cu: musí se lakovat změny vzhledu Ni: dekorace ( stříbro ) Au: elektrické kontakty Zn: korozní ochrana Cr: tvrdost = otěruvzdornost, vzhled anoda: kov, kterým se pokovuje - udržuje se jeho koncentrace v lázni

Kovové povlaky Bezproudové pokovování bezproudové niklování z roztoku autokatalytický proces, nikl se vylučuje na povrchu kov, plast Ni 2+ + H 2 PO 2 - + H 2 O = Ni + H 2 PO 3 - + 2 H + redukční činidlo: fosfornan P + fosforitan P 3+ Mini kit USD 89.99

Kovové povlaky Bezproudové pokovování vakuové napařování pokovování Al, Ni, Cu nízký tlak kov se vypařuje a kondenzuje na pokovovaném předmětu plasty, sklo, kovy

Kovové povlaky Plátování naválcování nebo navaření výbuchem velké měřítko, jednoduchá geometrie plechy, dna tlakových nádob a reaktorů plastická výbušnina hliník ocel

Kovové povlaky Žárové pokovování chránící kov se nanáší v roztaveném stavu nástřik (Al, teplota tání 660 C) nebo ponoření (Zn 420 C, Pb 328 C) Al povlaky: korozní ochrana Al slitin, možnost aplikovat in situ Pb povlaky (a Pb slitiny) do prostředí H 2 SO 4 žárově zinkovaná ocel dnes nejběžnější kovový povlak

Nekovové povlaky Smaltování Smalt sklovitá vrstva na bázi oxidů (SiO 2, B 2 O 3, Na 2 O, ) taví se předem, tavenina se lije do vody popraská, mele se na prášek smaltování nanášení suspenze mletého smaltu nástřik, ponoření Použití ochrana oceli a litiny nádobí, potrubí, vany, nápisy.. Vlastnosti chemicky odolný, velmi kvalitní povrch údržba, teploty do 400 C, křehký

Nekovové povlaky Konverzní vrstvy na kovu se chemickou reakcí vytvoří vrstva produktu, který má kov chránit eloxování hliníku (anodizace) elektrochemicky vytvořená pasivní vrstva Al 2 O 3 tvrdá, lze probarvovat, lesk x mat chromátování pomocí lázně s Cr VI (jed), korozně odolný podklad pod nátěr; ocel, hliník

Nekovové povlaky Konverzní vrstvy černění oceli (brunýrování) na oceli se vytvoří oxidová vrstva Fe 2 O 3 + Fe 3 O 4 provádění: lázeň NaNO 2 a velmi koncentrovaného NaOH, teplota 120 C

Nekovové povlaky Konverzní vrstvy patinující ocel = ocel se zvýšenou odolností vůči atmosférické korozi pokrývá se relativně stabilní vrstvou korozních produktů obsahují pod 1% různých kovů (Mn, Cu, Si..) Atmofix, Corten (USA)