Důlková koroze: příčiny. Způsoby ochrany kovů před korozí

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Koroze je destrukce povrchu materiálů v důsledku aktivně procházejících redoxních procesů. Destrukce vrstev materiálu vede ke snížení pevnosti, elektrické vodivosti, zvýšené křehkosti a inhibici dalších vlastností kovu.

Při provozu kovových výrobků jsou vystaveny různým typům destruktivních účinků, mezi nimiž vyniká důlková koroze. Je nejnebezpečnější a nepředvídatelná.

Pitting

Na povrchu kovových výrobků si můžete často všimnout malých prohlubní, teček hnědé nebo hnědé barvy. Vědci takovým bodům říkají důlková koroze a proces jejich vzniku se nazývá důlková koroze. Vyskytuje se na povrchu materiálů, které přicházejí do styku s mořskou vodou, roztoky různých solí, chemicky agresivním prostředím a vnímají další negativní faktory.

Důlková koroze postihuje pouze pasivní kovy a slitiny, vzniká především v antikorozní vrstvě nebo v místech různých defektů. "Bodové vředy" mohou zasahovat do práce různýchprodukty: od tenkých membrán a mikroobvodů až po silnostěnné agregáty. Navíc jejich vzhled přispívá ke vzniku korozních trhlin, které výrazně snižují specifikované vlastnosti materiálu.

Schéma ničení kovů

K aktivaci důlkové koroze je nezbytná přítomnost dvou činidel – aktivátorů a pasivátorů. Jako aktivátory nejčastěji působí anionty chloru, bromu, jódu - nacházejí se ve většině prostředí, ve kterých jsou kovové výrobky provozovány. Jsou adsorbovány na povrchu kovu a tvoří rozpustné komplexy s jeho složkami.

Voda nebo hydroxylová skupina nejčastěji působí jako pasivátor. Samotný proces destrukce probíhá podle následujícího schématu:

1. Aktivátorové ionty jsou adsorbovány na povrchu ochranného (oxidového) filmu.
2. Existuje proces nahrazování iontů kyslíku ionty aktivátoru procesu.
3. Tvoří se velké množství rozpustných iontů, které způsobují rozpad filmu.

V důsledku toho vzniká na povrchu materiálu potenciálový rozdíl, který vede ke vzniku lokálních proudů a aktivuje se prudký anodový proces. Současně se aktivační ionty přesouvají do center destrukce, díky čemuž postupuje důlková koroze.

Růdy důlkové koroze

Typ důlkové koroze se liší v závislosti na podmínkách prostředí, zejména teplotě, kyselosti, chemickém složení látek. Pod vlivem těchto faktorů se mění tvar,velikost jamek a jejich umístění. Takže podle velikosti se rozlišuje bodová destrukce:

• mikroskopický – velikost bodu menší než 0,1 mm;
• regular - průměr důlků se pohybuje od 0,1 do 1 mm;
• ulcerativní, když útvary v průměru přesahují 1 mm.

V závislosti na umístění může být důlková koroze otevřená nebo uzavřená. V prvním případě je téměř nemožné odhalit stopy ničení - je nutné použít speciální zařízení. Tento typ koroze velmi často vede k poruchám.

Odhalená rez viditelná pouhým okem. Často se důlky spojují do jediné formace. V tomto případě nedochází k destrukci materiálu do hloubky, ale do šířky, což způsobuje velkoplošné defekty.

Tvar důlků

Tvar důlkové koroze závisí na dutinách uvnitř krystalové mřížky, které se tvoří v prvních fázích procesu koroze. Nejčastější útvary nepravidelného tvaru - vyskytují se na povrchu nerezových, nízkolegovaných a uhlíkových ocelí, hliníku, chrómu, slitin niklu, železa.

Hemisférické vředy se tvoří jako výsledek izotropního rozpouštění. Tento proces je podobný elektrolytickému leštění. To částečně vysvětluje lesklé dno půlkruhových vybrání. Nejnáchylnější k takové destrukci jsou titanové, hliníkové, niklové a kob altové produkty, stejně jako tantalové struktury. Přibližně stejný vzhleddůlková koroze nerezových ocelí.

Kromě toho mohou být důlky mnohostěnné a fasetové. „Vředy“druhého typu se velmi často vzájemně kombinují, což vede k velkým hemisférickým zlomeninám.

Důvody vzhledu

Hlavními příčinami důlkové koroze je porušení výrobní technologie a mechanické působení na materiál. V důsledku porušení technologie odlévání se v kovu objevují různé mikroinkluze, které narušují jeho strukturu. Nejběžnější inkluze lze nazvat mlýnským kamenem.

Vlivem mechanického působení se velmi často na povrchu výrobků začne vyvíjet důlková koroze. Důvody spočívají v destrukci horního ochranného filmu, porušení vnitřní struktury a vzniku hranic zrn na povrchu. Nejběžnějším faktorem aktivujícím proces lze nazvat dynamický dopad, který vede ke vzniku mikrotrhlin.

Důlková koroze kovů se vyvíjí rychleji na drsných površích a také pod vlivem agresivního prostředí - mořská voda, kyselé roztoky.

Metody ochrany kovu před důlkovou korozí

K ochraně kovových výrobků před důlkovou korozí se používají tři hlavní metody:

1. Likvidace uzavřených systémů pomocí roztoků alkalických sloučenin, síranů, chromátů.
2. Zavedení komponentů s vysokou odolností proti důlkové rzi do složení materiálu - molybden,chrom, křemík.
3. Použití technologie katody a anody k vytvoření ochranné vrstvy.

Všechny prezentované metody ochrany kovů před korozí jsou použitelné pouze ve výrobě, protože vyžadují high-tech zařízení a velké investice. V běžném životě je nemožné zcela eliminovat riziko vzniku důlků. Oslabit vliv negativně působících faktorů je možné pouze pomocí:

• antikorozní nátěry;
• zlepšení provozních podmínek produktů;
• snížení úrovně kyselosti prostředí, se kterým materiál přichází do styku.

Nejúčinnější a nejdostupnější metodou je však důkladné leštění: snížením drsnosti povrchu současně zvýšíte jeho antikorozní odolnost. Ale pro nejlepší efekt je lepší používat všechny metody ochrany kovů před korozí současně.