Procesy Korozyjne - Politechnika Gdańska 2008.pdf - Korozja - Mdrone

PROCESY KOROZYJNE

Redakcja

prof. dr hab. inż. Kazimierz Darowicki

Autorzy rozdziałów

Korozja wżerowa stali stopowych – Stefan Krakowiak

Pękanie korozyjne – Juliusz Orlikowski

Pękanie korozyjno-zmęczeniowe – Anna Arutunow

Erozja kawitacyjna metali – Jacek Ryl

Korozja selektywna stopów – Artur Zieliński

Korozja międzykrystaliczna – Paweł Ślepski

POLITECHNIKA GDAŃSKA

KATEDRA ELEKTROCHEMII, KOROZJI I INŻYNIERII

MATERIAŁOWEJ

http://www.korozja.pl

Gdańsk 2008

Korozja wżerowa

Stefan Krakowiak

Korozja wżerowa stali stopowych

1. Wprowadzenie

Metale, które swoją bardzo dobrą odporność korozyjną

zawdzięczają zjawisku pasywności są bardzo popularnymi i użytecznymi

materiałami konstrukcyjnymi. Odporność na korozję takich materiałów

konstrukcyjnych jak stale stopowe czy stopy tytanu oraz aluminium

związana jest z obecnością cienkiej (skala nm) warstewki tlenkowej, która

tworzy się w sposób naturalny na metalu. Warstewka tlenkowa znacząco

zmniejsza szybkość korozji metalu na którym powstała. Pozwala to

projektować elementy aparatury i armatury przemysłu chemicznego bez

dodatkowych systemów zabezpieczeń przeciwkorozyjnych.

W przypadku stali stopowych powstanie warstewki pasywnej, wiąże się z

odpowiednią zawartością w stali chromu. Za wartość graniczną przyjmuje

się dodatek minimum 10,5% Cr (zgodnie z normą PN-EN 10088-1:2005

(U) - Stale odporne na korozję. Część 1: Wykaz stali odpornych na

korozję).

Istnienie na powierzchni warstewki tlenkowej bogatej w chrom,

przy odpowiednich założeniach, praktycznie zapobiega zjawisku korozji

ogólnej. Zagrożenia związane są przede wszystkim z możliwością

wystąpienia korozji lokalnej (najczęściej wżerowej lub szczelinowej).

Rozwój korozji lokalnej związany jest zwykle z miejscowym zniszczeniem

warstewki pasywnej i rozpoczęciem działania ogniw galwanicznych

aktywno-pasywnych (korozja wżerowa) lub zróżnicowanego natlenienia

(korozja szczelinowa). W przypadku korozji wżerowej wymagane jest,

żeby powierzchnia metalu poza obszarami, na których zachodzi proces

korozji wżerowej była pokryta niezniszczoną warstewką pasywną.

Korozja wżerowa

W przeciwnym wypadku nie występuje konieczna siła napędowa procesu

korozyjnego.

Za cechy charakterystyczne korozji wżerowej możemy uznać:

inicjację procesu poprzez jony agresywne, np. chlorkowe, Cl - ;

trudną detekcję, szczególnie w instalacjach przemysłowych ze

względu na nieznaczną wielkość powierzchni ulegającej korozji;

rozwój widocznych na powierzchni wżerów poprzedzany jest przez

trwający przez niejednoznacznie określony czas (zależny od

rodzaju metalu, stanu powierzchni, obróbki cieplnej i

mechanicznej) inicjacji procesu;

sam proces rozwoju wżerów na powierzchni charakteryzuje się

mechanizmem autokatalizy;

proces inicjacji procesu korozji wżerowej jest w różny sposób

tłumaczony jednakże nie istnieje jak dotąd jednoznaczne jego

wyjaśnienie.

Dlatego tez korozję wżerową najczęściej łączy się z agresywnością

środowiska natomiast korozję szczelinową z właściwościami

geometrycznymi konstrukcji.

Rys.1.1 – Korozja wżerowa wału pompy wykonanego ze stali stopowej

eksponowanego w wodach Zatoki Puckiej (fot. własna)

Korozja wżerowa

Rys.1.2 – Korozja szczelinowa wału pompy wykonanego ze stali stopowej

eksponowanego w wodach Zatoki Puckiej (fot. własna)

1.1. Stan pasywny stali stopowych

Użycie wielu stopów o odpowiednich właściwościach mechanicznych,

które jednocześnie charakteryzują się rozsądną ceną jest możliwe dzięki

zdolności tychże stopów do pasywacji. Zjawisko to polega na tworzeniu

warstwy tlenkowej o właściwościach ochronnych na powierzchni metalu.

Brak tej warstwy powodowałby reakcję metalu ze środowiskiem aż do

całkowitego jego utlenienia.

Różne stany elektrody wykonanej ze stopu ulegającego pasywacji

zostały pokazane na krzywej prąd - napięcie, t.j. w warunkach

woltamperometrycznych (Rys.1.3). Technika woltamperometryczna jest

metodą elektrochemiczną bardzo często stosowaną w badaniach

zachowania się metali i stopów w różnych środowiskach. Polega na

zmianie potencjału elektrody w sposób kontrolowany – liniowo lub

krokowo i kontroli prądu płynącego w układzie przy zadanym potencjale.

W większości przypadków pomiar jest rozpoczynany w warunkach gdy na

powierzchni metalu (stopu) nie występuje żadna warstewka tlenkowa.

Procesy Korozyjne - Politechnika Gdańska 2008.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: