Koroze Samovolně probíhající nevratný proces postupného narušování a znehodnocování materiálů chemickými a fyzikálněchemickými vlivy prostředí
Korozní činitelé Vnitřní: čistota kovu chemické složení způsob zpracování stav korodujícího povrchu Vnější: složení korozního prostředí parametry prostředí mechanické namáhání pohyb prostředí
Hodnocení koroze Kvalitativní: Kvantitativní: vzhled barva lesk apod. změna váhy nebo rozměru vzorků určení hloubky průniku stanovení změn mechanických vlastností množství uvolněného nebo absorbovaného plynu změny elektrických vlastností
Rozdělení koroze typu napadení charakteru korozního děje korozního (reakčního) prostředí rozhodujícího činitele majícího vliv na korozní napadení či děj
Korozní napadení A- rovnoměrné (1- původní povrch, 2- povrch po napadení), B- nerovnoměrné, C- skvrnité, D- důlkové, E- bodové, F- podpovrchové, G-selektivní, I- mezikrystalové, J- transkrystalové, K-extrakční, L- korozní trhliny
Mezikrystalová koroze Korozivzdorné austenitické oceli Náprava: vylučování karbidů chromu po hranicích zrn - denudované pásmo (obsah Cr pod 12 %) snížení obsahu uhlíku tepelné zpracování (rozpouštěcí žíhání) stabilizace (vazba uhlíku - Ti, Nb, Zr apod.)
Dle charakteru korozních dějů chemická charakteristika nevodivé prostředí korozní produkty obvykle suché plyny s oxidačním nebo redukčním prostředím elektrochemická charakteristika vodivé prostředí nemusí se vytvářet korozní produkty obvykle styk kovu s elektrolytem
Oxidační prostředí Pilling-Bedwordovo číslo rpb = V0/VMe Kinetika reakce
Koroze redukčními plyny poškození dvojího druhu: 1-transport molekul H2, 2-disociace molekul H2, 3-transport atomů H, vodíková koroze (tj. změna chemického složení materiálu, oduhličení event. vznik dutin) vodíkové křehnutí (vyvolané vodíkem rozpuštěným v oceli) 4-difúze atomů H do povrchu, 5-difúze atomů H strukturou kovu
Elektrochemická koroze obě reakce spolu vázány Katodická redukce (redukce kyslíku nebo vylučování vodíku) spotřeba elektronů Anodická oxidace (rozpouštění kovu) uvolňování elektronů
Standardní elektrodové potenciály některých kovů kov potenciál / V / Sodík - 2,71 Hořčík - 1,55 Hliník - 1,33 Zinek - 0,76 Chrom - 0,56 Železo - 0,44 Kadmium - 0,40 Kobalt - 0,29 Nikl - 0,23 kov potenciál /V/ Cín - 0,14 Olovo - 0,12 Vodík 0,00 Antimon + 0,20 Měď + 0,34 Stříbro + 0,80 Rtuť + 0,86 Zlato + 1,36
Polarizace a depolarizace Polarizace zpomalení pochodu koroze anodická katodická Depolarizace (odstraňování polarizace)
Pasivace Potenciometrická křivka pro korozivzdornou ocel (A - aktivní rozpouštění, B - oblast pasivity, c- oblast transpasivity)
Korozní odolnost porovnání elektrochemické ušlechtilosti a korozní odolnosti
Korozní prostředí Koroze: atmosférická v kapalinách (vodách) v plynech v půdě nejrozšířenější forma koroze elektrochemická koroze s kyslíkovou depolarizací základním faktorem stupeň ovlhčení znečištění atmosféry
Vliv ovlhčení I. dvoufázový; II. - jednofázový
Atmosférická koroze Typ atmosféry rychlost koroze podmínky Fe /mg.dm-2.d-1/ Neagresivní 0 5 Velmi mírná 10 30 Mírná 30 100 přímoří, město Agresivní 100 150 tropy, průmyslové závody Velmi agresivní nad 150 poušť suchý venkov, trop. vnitrozemí mořský příboj, chemický průmysl
Rozhodující vnější činitelé Koroze: za napětí cizími proudy biologická vibrační Dle druhu namáhání: korozní praskání korozní únava
Korozní praskání Např. louhová křehkost praskání mosazí
Korozní únava Synergující účinek porušování pasivační vrstvy rychlost šíření trhliny dc/dt = C.KIn
Opotřebení Projev: odstraňování nebo přemisťování částic hmoty převážně mechanickým účinkem mikroplastickou deformací únavou povrchových vrstev vznikem oxidů změnou struktury aktivací povrchových vrstev materiálu
Hodnocení opotřebení Otěr (opotřebení): objemový W /m3.m-1/ lineární Wl /µm.m-1/ hmotnostní otěr Wm /g/
Tření Třecí síla: molekulární působení mechanické působení kluzné /a/ valivé /b/
Tření s mazivem Stribeckovy křivky součinitele tření μ na rychlosti u Oblast tření: a - suché b - smíšené c - kapalinné
Druhy opotřebení
Adhezivní opotřebení porušení mikrospojů dle Kregelského
Adhezivní opotřebení Objemový otěr W0 = K.N.L / 3.p0 Zadírání Pécletovo číslo Pe = u.d.ρ.cp / 4.λ K - součinitel opotřebení čisté povrchy (10-1 až 10-2) maziva (10-6 až 10-7) N - zatížení L - délka dráhy p0 - tlak k plastické deformaci u - rychlost d - délka ρ - hustota cp - měrné teplo λ - tepelná vodivost
Opotřebení ploch vačky
Abrazivní opotřebení Abrazivní částice: volné vázané Vliv: mechanické vlastnosti velikost tvar a úhel svírající s povrchem
Erozivní opotřebení Vliv: podmínky nárazu vlastnosti média a částic vlastnosti materiálu
Erozivní opotřebení lopatky tryskacího stroje
Kavitační opotřebení vznik a zánik bublin syté páry
Kontaktní únava cyklické namáhání iniciace v místě max. smykového namáhání pitting
Opotřebení valivých ploch ložiska
Vibrační opotřebení (třecí únava - vibrační koroze) Kombinace: nízká amplituda vysoká frekvence oxidační prostředí adhezivního a abrazivního opotřebení oxidace kontaktní únavy
Porušování povlaků Šíření trhliny Odolnost povlaků: typ složení skokové rozhraní
Zatěžování povlaků koheze adheze - odlupování povlaků