ARTUR JĘDRUSZCZUK	ROK 2 sem. 3	GRUPA b godz.9^15	data: 6.XII.1996
		ćwiczenie nr 9	ocena:
MAKROSKOPOWE I MIKROSKOPOWE BADANIA KOROZJI

I.KOROZJA METALI.

Korozją metali nazywamy wszystkie procesy, w toku których metal lub stop, użyty jako materiał konstrukcyjny ulega, pod wpływem oddziaływania otoczenia, przemianie ze stanu metalicznego w stan chemicznie związany.

Rozróżniamy następujące rodzaje korozji:

KOROZJĘ CHEMICZNĄ - metali i stopów występuje w suchych gazach lub nieelektrolitach i zachodzi na skutek reakcji chemicznej na granicy ziarn.

KOROZJĘ ELEKTROCHEMICZNĄ - występuje podczas działania wodnych roztworów elektrolitów lub wilgotnych gazów na metale i stopy. Procesowi rozpuszczania metalu towarzyszy kierunkowe przemieszczenie elektronów w metalu i jonów w elektrolicie od jednych części metalu do innych, czyli przepływ prądu elektrycznego.

W zależności od warunków i sposobu rozmieszczenia ogniw korozyjnych na powierzchni metalu, rozróżnia się kilka typów korozji:

Równomierną, zachodzącą z jednakową szybkością na całej powierzchni styku z środowiskiem korozyjnym, np. rdzewienie.

Nierównomierną, zachodzącą tylko w niektórych miejscach powierzchni i sięgającą na różną głębokość, którą dzielimy na korozję:

• wżerową - przebiegającą tylko w określonych miejscach na powierzchni metalu, wskutek czego powstają lokalne, głębokie ubytki zwane wżerami.

• szczelinową - która występuje w następstwie niejednakowego natlanienia metalu w szczelinie i na swobodnie stykającej się ze środowiskiem powierzchni.

• międzykrystaliczną - powstającą wzdłuż granic ziarn, które są anodami w stosunku do stref środkowych ziarn.

• naprężeniową- występującą łącznie z naprężeniami własnymi występującymi w metalu; naprężenia wyzwalają się w postaci pęknięć.

• kontaktową - występującą w miejscu styku z innym metalem.

• selektywną - powodującą korozję tylko jednego ze składników roztworu stałego, np. odcynkowanie mosiądzów.

II. STALE NIERDZEWNE.

Stale tej grupy muszą być odporne na korozję, przy czym od stali nierdzewnych jest wymagana odporność na działanie atmosfery powietrza, wilgoci i słabych roztworów soli lub kwasów. Odporność korozyjna stopów jest związana z ich zdolnością do pasywacji, a ta zależy od składu chemicznego stopu.

Okazało się, że dodatkiem stopowym, zapewniającym pasywność stali w atmosferze i w wielu innych środowiskach spotykanych w przemyśle jest chrom. Przy zawartości ok. 13% powoduje on skokową zmianę potencjału elektrochemicznego stali i dlatego stale odporne na korozję muszą zawierać ponad 12% chromu.

Stale nierdzewne wykazują dość znaczną odporność na działanie korozji atmosferycznej, pary wodnej, roztworów alkaicznych, niektórych zimnych kwasów nieorganicznych i organicznych. Nie są natomiast odporne na działanie kwasu solnego, fluorowodorowego, siarkowego i azotowego w podwyższonych temperaturach, korodują też w większości roztworów zawierających chlorki.

WYBRANE GATUNKI STALI ODPORNYCH NA KOROZJĘ.

ZNAK STALI	SKŁAD CHEMICZNY %	WŁASNOŚCI - ZASTOSOWANIE
H13N4G9	C 0,25% Cr 13,0% Ni 4,0% Mn 9,0%	może być spawana punktowo, odporna na korozję atmosferyczną, wodną, roztwory NH3 i słabych kwasów organicznych.
0H17N4G8	Cmax 0,07% Cr 17,0% Ni 4,5% Mn 8,0%	odporna jw., a dodatkowo na działanie kwasów nieorganicznych, HNO3, roztworów soli, różnych związków azotu; stosowana w przemyśle spożywczym.
0H18N9 ------------------ 1H18N9T	Cmax 0,07% Cr 18,0 Ni 10,0% Mn do 2,0% --------------------------------- Cmax 0,10% Cr 18,0% Ni 9,0% Mn do 2,0%	odporna jw., a dodatkowo na działanie wody morskiej, kwasów nieorganicznych z wyjątkiem HCL, H2SO4, HF, kwasów organicznych z wyjątkiem kwasu mrówkowego; stosowane w przemyśle chemicznym i spożywczym; stal 1H18N9T jest odporna na korozję międzykrystaliczną po spawaniu.
1H18N12t ------------------ 0H18N12Nb	Cmax 0,10% Cr 18,0% Ni 12,0% Mn do 2,0% --------------------------------- Cmax 0,08% Cr 18,0% Ni 12,0% Mn do 2,0%	mają wyższą odporność korozyjną niż poprzednie stale; stosowane na urządzenia, od których wymaga się dużej odporności na korozję, odporne na korozję międzykrystaliczną; nadają się do głębokiego tłoczenia, spawalne.

III. SPOSOBY ZAPOBIEGANIA KOROZJI METALI I STOPÓW STOSOWANYCH JAKO MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE.

Dobór odpowiedniego metalu lub stopu w zależności od środowiska, na działanie którego metal będzie narażony.

Dobór odpowiedniego kształtu konstrukcji:

• jeżeli to możliwe, stosowanie elementów o profilach i narożnikach zaokrąglonych,

• kątowniki, ceowniki, belki dwuteowe powinny być tak ustawione, aby w zagłębieniach nie gromadziły się ciecze,

• połączenia elementów powinny być tak wykonane, aby zapobiedz dostępowi i gromadzeniu się cieczy w zagłębieniach i szczelinach,

• pojemniki i zbiorniki powinny być tak ustawione, aby był swobodny obieg powietrza oraz, aby nie następowała kondensacja pary wodnej,

Stosowanie powłok ochronnych:

• pokrycie metalu innym metalem lub stopem,

• pokrycie warstwą farby lub lakieru

• pokrycie warstwą smaru lub lakieru,

• pokrycie warstwą gumy lub tworzywa sztucznego,

• zmiana warstw powierzchniowych metalu drogą chemiczną, np. utleniania, fosforowania, chromowania,

Stosowanie ochrony elektrochemicznej.

Stosowanie inhibitorów korozji.

IV. PRZYKŁADOWE MIKROSTRUKTURY I MAKROSTRUKTURY KOROZJI OGLĄDANE PODCZAS ZAJĘĆ.

RYS. korozja międzykrystaliczna

powiększenie 500 x

RYS. makroskopowe obserwacja

korozji wżerowej w kolanku.

---