Prezentacja:

1. korozja

2. Ochrona przed korozją Środki zabezpieczające przed korozją:

   Znajomość mechanizmow korozji oraz środowisk korozyjnych, w ktorych mają pracować maszyny i urządzenia lub ich elementy wykonane z metali i stopow, umożliwia zastosowanie odpowiednich i najskuteczniejszych środkow zabezpieczających przed korozją. Z reguły niemożliwe jest zupełne wyeliminowanie zniszczeń korozyjnych, chociaż zwykle daje się zmniejszyć znacznie szybkość i rozmiary korozji. Do głownych środkow zabezpieczających przed korozją należą:

   dobor składu chemicznego stopow pracujących w warunkach korozji,

   ochrona katodowa, ochrona protektorowa, ochrona anodowa, tosowanie inhibitorow,

   powłoki i warstwy ochronne, ograniczenie oddziaływania środowiska korozyjnego.

3. Zasady doboru składu chemicznego stopów w celu zwiększenia odporności na korozję elektrochemiczną. Podatność metali i stopow na korozję elektrochemiczną jest zależna od składu chemicznego i struktury fazowej stopu. Odpowiedni dobor składu chemicznego może spowodować przesunięcie standardowego potencjału elektrodowego stopu do dodatnich wartości, zapewniając wysoką odporność na korozję. Działanie takie wywołuje np. dodatek ok. 13% Cr w stali. Wysoką odporność na korozję elektrochemiczną wykazują stopy lub metale jednofazowe, gdyż nie występują na ich powierzchni mikroogniwa między dwiema fazami. Dążenie do uzyskania struktury jednofazowej stanowi więc jedną z zasad komponowania składow chemicznych stopow odpornych na korozję elektrochemiczną.

4. Zasady doboru składu chemicznego stopów w celu zwiększenia odporności na korozję gazową. Skład chemiczny stopu i jego zdolność do tworzenia zgorzeliny, ktora odgrywa jednocześnie rolę warstwy ochronnej, należy do najistotniejszych czynnikow decydujących o przebiegu korozji gazowej. Dobre własności ochronne wykazuje zgorzelina w postaci ciągłej warstwy jednofazowej związku ,utworzona na powierzchni stopu przez dodatek stopowy o znacznym powinowactwie chemicznym z utleniaczem. Dodatkami takimi są np. Zn, Al, Si, Cr, Be i Mg. Istotne jest przy tym, by związek ściśle przylegał do metalicznego rdzenia i nie tworzył niskotopliwych eutektyk z innymi produktami korozji. Warstwa ochronna, ktorej skład fazowy zależy od rodzaju stopu, nie powinna rownież wykazywać pęknięć i mikroszczelin, umożliwiających dyfuzję cząstkową i dysocjacyjny przebieg tworzenia zgorzelin wielowarstwowych.

5. Ochrona katodowa

   Ochrona katodowa polega na dostarczaniu elektronów do chronionego metalu z zewnętrznego źródła i uczynieniu z niego katody. Postępowanie takie powoduje że metal staje się katodą a reakcja przebiega w kierunku przeciwnym czyli jest redukcją.

6. Do najważniejszych metod ochrony przed korozją należy ochrona katodowa. Metodą tą można chronić:

   -stale, miedź, ołow, mosiądze, pracujące w roztworach wodnych lub glebie,

   -metale i stopy pasywne, takie jak aluminium lub stal odporna na korozję, podlegające korozji wżerowej,

   metale i stopy, takie jak mosiądze, stale odporne na korozję, stale niskowęglowe,

   magnez i aluminium, ulegające korozji naprężeniowej,

   -metale i stopy, ulegające korozji zmęczeniowej,

   -stale kwasoodporne i duraluminium, ulegające korozji międzykrystalicznej,

   -mosiądze, podlegające odcynkowaniu.

   Metoda ochrony katodowej znajduje zastosowanie do rurociągow i kabli podziemnych, a także śluz, skraplaczy, okrętow, zbiornikow na wodę, dokow pływających urządzeń chemicznych.

7. Ochrona protektorowa

   Ochrona protektorowa jest odmianą ochrony katodowej. Jeżeli zewnętrzna

   elektroda charakteryzuje się niższym standardowym potencjałem elektrodowym

   w szeregu napięciowym niż chroniony metal, nie trzeba stosować zewnętrznego

   źrodła prądu stałego. Anoda taka, zwana protektorową, ktorą zwykle stanowi magnez, cynk lub aluminium, wykazuje w stosunku do stali niewielką rożnicę potencjału, Jedna anoda protektorowa umożliwia ochronę niewielkiej tylko powierzchni metalu. W zależności od rezystancji środowiska korozyjnego należy więc stosować odpowiednio dużą liczbę anod protektorowych.

8. Ochrona anodowa

   Metale mniej szlachetne ze względu na swoją aktywność spełniają rolę anody w większości ogniw elektrochemicznych. Jeżeli jednak spowoduje się ich pasywację, to korozja przebiega z mniejszą szybkością. Pasywację uzyskuje się przez wytworzenie mocnej polaryzacji anodowej zapobiegającej zachodzeniu normalnej reakcji anodowej i dlatego nazywa się ją ochroną anodową.

   Ochrona anodowa znacznie zmniejsza szybkość korozji, lecz nie powoduje jej całkowitego ustania. Metodą tą mogą być chronione zbiorniki i cysterny do przewozu i magazynowania kwasow siarkowego i fosforowego, wodorotlenkow oraz roztworow soli, np. siarczanow.

   Ochrony anodowej nie można stosować w przypadku działania na stale kwasu solnego i roztworow wodnych chlorkow. Ochrona anodowa nie może być stosowana do cynku, manganu, srebra, miedzi i ich stopow.

9. Inhibitory

   Inhibitorem jest nazywana substancja chemiczna, ktora po dodaniu do środowiska korozyjnego wpływa na zmniejszenie szybkości korozji. Wzależności od sposobu działania rozrożnia się: pasywatory oraz inhibitory.

10. Pasywatory

    Pasywatory po zetknięciu się z powierzchnią metalu chronionego przed korozją wywołują na powierzchni anodowej dużą gęstość prądu, tak że zostaje przekroczony prąd powodujący pasywację metalu.

    Inhibitory trawienia

    Inhibitory te wpływają w niewielkim stopniu na potencjał korozyjny. Tworzą na powierzchni metalu bardzo cienkie zaadsorbowane warstwy, hamujące rozpuszczanie się metalu. Adsorpcja przebiega zarowno w obszarach katodowych, jak i anodowych, a polaryzacja ma charakter mieszany z tym że prąd korozyjny jest przesuwany do znacznie mniejszych wartości.

11. Powłoki i warstwy ochronne

    Powszechnym sposobem zabezpieczania przed korozją, i to zarowno elektrochemiczną jak i chemiczną, jest stosowanie powłok ochronnych. W zależności od użytych na nie materiałow rozrożnia się:

    - powłoki organiczne,

    - powłoki nieorganiczne,

    - powłoki metalowe

12. Powłoki organiczne

    Powłoki organiczne to wszelkiego typu powłoki malarskie oraz powłoki z tworzyw sztucznych. Jest to najbardziej rozpowszechniony sposób zabezpieczania metali przed wpływami środowiska.

13. Powłoki nieorganiczne

    Najczęściej stosowanym rodzajem powłok nieorganicznych są powłoki ceramiczne. Powłoki z emalii szklistych chronią materiały metalowe.

    Na stali często są stosowane warstwy fosforanowe, na które następnie nakłada się warstwy malarskie. Warstwy ochronne zapobiegające przede wszystkim korozji gazowej mogą być tworzone przez wysokotopliwe tlenki, a także cermetale oparte na układach równowagi metale–tlenki, uzyskiwane metodą metalurgii proszków. Powłoki tlenkowe i z cermetali mogą być nanoszone metodą natryskiwania płomieniowego lub plazmowego.

14. Powłoki metalowe

    Powłoki metalowe mogą być uzyskane następującymi sposobami:

    -galwanicznie – z wodnych roztworow lub z roztopionych soli,

    -chemicznie – w wyniku reakcji wymiany,

    -natryskowo,

    -naparowywaniem w prożni, metodą platerowania wybuchowego lub przez walcowanie,

    - dyfuzyjnie – z proszkow stopionych metali, z fazy gazowej lub lotnych związkow metali.

    Powłoki metalowe są stosowane do ochrony przed korozją elektrochemiczną i chemiczną. W przypadku korozji elektrochemicznej powłoki mogą być szlachetne, czyli katodowe, lub protektorowe, czyli anodowe.

15. Powłoki szlachetne

    Powłoki szlachetne, np. na stali – niklowe, srebrne, miedziowe, ołowiowe lub chromowe, są tworzone przez metale o dodatnim lub wyższym standardowym potencjale elektrodowym od metalu podłoża. Powłoka taka musi być odpowiednio gruba, gdyż w przypadku odsłonięcia metalu podłoża przez pory w powłoce –wskutek powstawania ogniwa metal podłoża– metal powłoki bardzo intensywnie przebiega korozja elektrochemiczna.

16. powłoki protektorowe,

    Powłoki protektorowe np. na stali – cynkowe, kadmowe, a w niektorych środowiskach także aluminiowe lub cynowe, powodują ochronę katodową metalu podłoża. Warunkiem skuteczności ochrony jest trwały styk powłoki z metalem podłoża oraz odpowiednio wysoki prąd płynący w utworzonym ogniwie galwanicznym od powłoki do metalu podłoża. Grubość powłoki decyduje o czasie ochrony katodowej podłoża.