Druhy kor

1
Druhy korózneho napadnutia
2
Druhy korózneho napadnutia

• všeobecná korózia
• bodová korózia
• štrbinová korózia
• medzikryštalická korózia
• mikrobiálna korózia
• korózne praskanie
• korózna únava
• korózne napadnutie vodíkom

3
Všeobecná korózia

• vzniká pri styku kovu s koróznym prostredím na
  zvlášt aktívnych miestach
• pri velkej vzájomnej reaktivite oboch zložiek
  systému a väcšinou pri vzniku rozpustných
  koróznych produktov v tomto prípade je pocet
  aktívnych miest vysoký
• z uvedeného vyplýva, že napadá kovy, ktoré nie sú
  v danom prostredí termodynamicky stabilné
  nedokážu sa v danom prostredí pasivovat
• postup všeobecnej korózie sa dá vycíslit
  hmotnostnými úbytkami meraním pomocou
  gravimetrických metód

4
Všeobecná korózia

• rovnomerná vzniká pri vysokej aktivite celého
  povrchu kovu v danom prostredí
• rovnomerná forma všeobecnej korózie je zriedkavá
  a vyskytuje sa pri pôsobení silne agresívneho
  prostredia pri tvorbe velmi dobre rozpustného
  korózneho produktu

5
Všeobecná korózia

• nerovnomerná zvycajná forma všeobecnej korózie,
  vzniká v atmosfére, vodách, pôdach, elektrolytoch
• vzniká pri nižšej reaktivite korózneho systému
  ako rovnomerná všeobecná korózia
• nerovnomerná korózia zacína na povrchu na
  koróznych centrách, v pociatocných štádiách
  vytvára plytké škvrny, nezasahujúce do väcšej
  hlbky pri dlhšom pôsobení prostredia sa škvrny
  spájajú a vytvoria typické nerovnomerné
  napadnutie povrchu

6
Všeobecná korózia

• nerovnomerné napadnutie spôsobujú rôzne
  vlastnosti povrchu kovu (opracovanie,
  ocistenie,...), meniace sa zloženie prostredia,
  rôzna rýchlost transportu zložiek korózneho
  procesu ku a od povrchu

7
Všeobecná korózia
8
Všeobecná korózia
9
Všeobecná korózia
10
Všeobecná korózia
11
Všeobecná korózia
12
Všeobecná korózia

• všeobecnej korózii môžeme predchádzat
• správnym konštrukcným riešením
• vhodnou volbou materiálu pre dané prostredie
• elektrochemickou ochranou
• vytvorením ochranných povlakov

13
Galvanická korózia, korózne clánky

• vyskytuje sa pri vodivom spojení dvoch kovov s
  výrazným rozdielom potenciálov v koróznom
  prostredí (makroclánok)
• ušlachtilejší kov sa stáva katódou a menej
  ušlachtilý kov sa rozpúšta (koroduje) a
  sústreduje sa nan anódová reakcia

14
Galvanická korózia, korózne clánky

• potenciálový rozdiel spôsobujúci galvanickú
  koróziu môže vzniknút aj na jednom kove
  exponovaním v rôznych prostrediach

15
Galvanická korózia, korózne clánky

• potenciály oboch kovov v danom prostredí sú
  základnou informáciou o možnosti a intenzite
  galvanickej korózie (napr. možnost pasivácie
  povrchu anódy)
• rýchlost korózie je ovplyvnovaná aj plochou anódy
  a katódy
• ak je katóda daleko menšia ako anóda, korózia
  anódy prebieha pomaly
• ak je katóda oproti anóde väcšia, dochádza ku
  rýchlemu rozpúštaniu menej ušlachtilého kovu

16
Galvanická korózia
17
Galvanická korózia
18
Galvanická korózia
19
Galvanická korózia, korózne clánky

• galvanické napadnutie môže prebehnút aj na
  mikroskopickej úrovni, vplyvom rozdielnej
  ušlachtilosti štruktúrnych súcastí

20
Galvanická korózia, korózne mikroclánky
21
Galvanická korózia, korózne clánky

• Predchádzat galvanickej korózii môžeme
• správnym výberom a kombináciou materiálov do
  konkrétnych pracovných podmienok
• konštrukcnými úpravami
• vytvorením izolacných vrstiev medzi kovmi, ktoré
  sú v kontakte
• zabezpecením homogénneho prostredia pre celé
  zariadenie

22
Bodová korózia

• lokálna forma korózie napadnutá je iba malá
  plocha povrchu
• korózie postupuje intenzívne do hlbky materiálu a
  jej rýchlost je po naštartovaní nepredvídatelná
• najcastejšie u materiálov, ktoré sa v danom
  prostredí pasivujú (Al, Ni, nehrdzavejúce ocele)
• najagresívnejšie pôsobia halogenidy, zvlášt
  chloridy

23
Bodová korózia

• prebieha v troch štádiách
• miestna depasivácia

24
Bodová korózia

• rast jamky
• terminácia opätovné spasivovanie povrchu jamky

25
Bodová korózia
AISI 316, chloridy
26
Bodová korózia
AISI 316, HCl
27
Bodová korózia
nízkouhlíková ocel, H2SO4, 0,5 ms-1
28
Bodová korózia

• súcinitel bodovej korózie pomer hlbky
  najhbšieho bodového napadnutia ku priemernému
  koróznemu zoslabeniu (h1/h2)

29
Štrbinová korózia

• má podobný mechanizmus ako bodová korózia,
  vyskytuje sa na miestach ako okraje tesnení,
  rozhranie kov-ochranný náter a pod.
• líši sa štádiom iniciácie dôležitá je kvalita
  pasívnej vrstvy a geometria štrbiny
• vyskytuje sa v miestach so stagnujúcim koróznym
  prostredím úzka štrbina spôsobuje zvyšovanie
  agresivity roztoku
• v štrbine je znížený obsah kyslíka, co spôsobuje
  zhoršenie pasivacného úcinku prostredia a
  následne vzniká makroclánok medzi prevzdušneným a
  neprevzdušneným roztokom

30
Štrbinová korózia
31
Štrbinová korózia
32
Bodová a štrbinová korózia

• Bodovej a štrbinovej korózii možno predchádzat
• znížením agresivity prostredia
• ochranným povlakom
• úpravou prostredia, ktorá zvýši jeho pasivacnú
  schopnost, alebo zníži rýchlost korózie iba ak
  ide o uzavretý okruh
• volbou materiálu využitím materiálu s vyššou
  koróznou odolnostou v danom prostredí
• konštrukcným riešením v prípade štrbinovej
  korózie

33
Medzikryštalická korózia

• jedna z najnebezpecnejších foriem korózie, vo
  väcšine prípadov prebieha bez zjavných známok na
  povrchu materiálu
• poškodenie prebieha po hraniciach zrn výrazne do
  hlbky materiálu, cím výrazne znižuje mechanické
  vlastnosti materiálu pevnost a húževnatost
• vyskytuje sa hlavne u zliatin, u ktorých sa
  starnutím, nesprávnym tepelným spracovaním, alebo
  iným tepelným ovplyvnením (napr. zváraním)
  vylucujú precipitáty zvýraznia sa rozdiely
  medzi vnútrom a hranicou zrna

34
Medzikryštalická korózia

• môžu nastat 2 prípady
• precipitát je korózne odolnejší ako matrica
  bude sa rozpúštat matrica v okolí hranice zrna
• precipitát je korózne menej odolný ako matrica
  bude sa rozpúštat precipitát
• napádané sú materiály ako nehrdzavejúce ocele,
  niklové superzliatiny, hliníkové zliatiny

35
Medzikryštalická korózia

• v nehrdzavejúcich oceliach môže dôjst nevhodným
  tepelným ovplyvnením ku vylúceniu karbidov chrómu
  po hraniciach zrn

36
Medzikryštalická korózia
rúra prehrievaca v reaktore nehrdzavejúca ocel
37
Medzikryštalická korózia
38
Medzikryštalická korózia

• Obmedzit náchylnost k medzikryštálovej korózii je
  možné
• vhodným tepelným spracovaním po zásahu iným
  ohrevom (napr. po zváraní)
• správnym legovaním stabilizujúcim chemické
  zloženie a homogenitu materiálu (napr. Ti v
  nehrdzavejúcich oceliach)
• vhodnou volbou materiálu

39
Mikrobiálna korózia

• prostredia s pH od 4 do 8,5 a pri teplote 10 až
  50C
• stojaté vody, ílovité pôdy s urcitou organickou
  masou
• mikroorganizmy Desulfomonas, Sporovibrio,
  Desulphuricus (pH 4-8) redukujú sírany na sulfidy
  nie je potrebný kyslík na katódovú reakciu
• mikroorganizmy Thiobacillus, Thioxidaus,
  Thiobacillus ferooxidaus (pH 0,5-8) majú
  schopnost oxidovat síru resp. sulfidy až na
  kyselinu sírovú a Fe2 na Fe3
• nebezbecné aj z hladiska rozkladu ochranných
  organických vrstiev

40
Mikrobiálna korózia
Al zliatina, výmenník tepla, korózia chladiacou
vodou, ktorá obsahovala organickú hmotu
41
Mikrobiálna korózia
liatinová rúra, súcast kanalizácie
42
Mikrobiálna korózia

• Zamedzit mikrobiálnej korózii môžeme
• nahradením ocelových materiálov iným druhom
  materiálu napr. plasty
• vytvorením vhodných podmienok pri ukladaní do
  zeme pieskové výstelky
• ak je to možné, odstránením resp. znížením
  množstva baktérií z prostredia (vodné nádrže)
• používaním ochranných vrstiev s prídavkom
  inhibítorov mikrobiálnych procesov

43
Korózne praskanie

• vzniká za súcasného pôsobenia korózneho
  prostredia a mechanického napätia
• musia byt splnené podmienky
• korózne prostredie,
• materiál náchylný na praskanie,
• prítomnost zložky tahového napätia.
• korózne napadnutie je intenzívnejšie ako by
  zodpovedalo súctu poškodení spôsobených zvlášt
  koróziou a zvlášt mechanickým namáhaním

44
Korózne praskanie

• niektoré kombinácie materiálov a prostredí, v
  ktorých dochádza ku koróznemu praskaniu

Al-Mg, Al-Cu-Mg,Al-Mg-Zn morská voda
Cu-Al, Cu-Zn-Ni, Cu-Sn amoniak
uhlíkové ocele horúce roztoky dusicnanov, uhlicitanov a hydroxidov
vysokopevné ocele vodné roztoky s H2S
austenitické antikorózne ocele horúce koncentrované chloridové roztoky, chloridmi znecistené pary
Titán a jeho zliatiny 10 HCl
Nikel a jeho zliatiny roztoky NaOH a KOH pri 130C
45
Korózne praskanie

• šírenie trhlín môže byt interkryštalické,
  transkryštalické alebo zmiešané

46
Korózne praskanie
47
Korózne praskanie
uhlíková ocel vo vodnej pare, okolie zvaru
48
Korózne praskanie
AISI 316, prostredie chloridov
49
Korózne praskanie
hliníkový bronz, amoniak
50
Korózne praskanie

• predíst koróznemu praskaniu možno
• správnym výberom materiálu vzhladom na pracovné
  prostredie
• eletrochemickou ochranou
• využutím pasívneho stavu povrchu
• ochranou povlakmi
• znížením agresivity prostredia

51
Korózna únava

• Vzniká pri namáhaní premenlivým napätím v
  koróznom prostredí
• neplatí podmienka kombinácie korózne prostredie
  kov tak, ako pri koróznom praskaní
• korózne prostredie má najväcší vplyv pri
  frekvenciách namáhania nižších ako 5 Hz
• lomy spôsobene koróznou únavou majú na povrchu
  vela ohnísk, priebeh môže byt trans aj
  interkryštalický

52
Korózna únava

• krivky únavovej životnosti ocele v rôznych
  prostrediach

53
Korózna únava
54
Korózna únava

• Zvýšit odolnost materiálu voci koróznej únave
  môžeme
• vhodnou úpravou povrchu
• kvalitnými ochrannými vrstvami
• elektrochemickou ochranou
• znížením agresivity prostredia
• výberom vhodného materiálu pre dané prostredie

55
Korózne porušenie vodíkom

• prístup vodíka do materiálu je zabezpecovaný
  viacerými spôsobmi
• je produktom katodickej reakcie
• vzniká pri cistiacich operáciach
• dostáva sa do kovu pri zváraní z vlhkej atmosféry
• dostáva sa do kovu pri tepelnom spracovaní
• vodík je prvok malých rozmerov, lahko sa difunduje

56
Korózne porušenie vodíkom

• premenou atómarného vodíka na molekulárny vzniká
  tlak rádovo 104 až 106 MPa
• vodík môže reagovat aj so samotnými kovmi (napr.
  Ti, Nb, Zr) vznikajú krehké hydridy
• vodík môže reagovat s karbidmi vzniká metán,
  napr. Fe3C4H ? CH43Fe

57
Korózne porušenie vodíkom
trhliny spôsobené vodíkom, uhlíková ocel
58
Korózne porušenie vodíkom

• Obmedzit nebezpecenstvo porušenia vodíkom môžeme
• úpravou prostredia
• výberom vhodného materiálu, odolnejšieho proti
  navodíkovaniu
• znížením množstva sulfidov v oceliach
• udržiavaním správnej operacnej teploty kovových
  zariadení
• dodržiavaním podmienok elektrochemickej ochrany
• vhodným tepelným spracovaním materiálov po ich
  tepelnom ovplyvnení