Metalų
korozija
Korozija, tai metalų irimas, kurį sukelia cheminė,
elektrocheminė arba biocheminė sąveika su aplinka. Korozija vyksta savaime
pagal galimų termodinaminių reakcijų kinetikos dėsnius ir mažina metalo
laisvąją energiją, rezultate susidaro termodinaminiu požiūriu stabilesni
junginiai. Terminas “korozija” kilo iš lotyniško žodžio “corrosio” – ėsdinimas.
Korozija daro didžiulę sunkiai apskaičiuojamą žalą; laikoma,
kad apie 10% kasmet pagaminamo metalų kiekio sunaudojama korozijos sukeltiems
metalų nuostoliams kompensuoti. Išlaidos, susijusios su konstrukcijų gamyba,
daug kartų viršija paties suirusio metalo vertę. Įrenginių remontas, kaip
taisyklė, ypatingai brangi priemonė, dėl didelių darbo sąnaudų ir brangių
deficitinių medžiagų panaudojimo.
Jeigu dar įvertinti išlaidas, susijusias su gamybos
nuostoliais remonto, avarinio stabdymo laikotarpiu, tai taps aišku, kad
korozija daro milžinišką žalą.
Korozijos
procesų klasifikacija
Korozija priskiriama paviršiniams reiškiniams ir
klasifikuojama pagal tuos požymius, kurie vyksta metalo paviršiuje vykstant
korozijos procesui.
Kai su aplinka sąveikauja visas metalo paviršius, vyksta
bendroji arba ištisinė korozija, o kai sąveikauja paviršiaus dalis – vietinė
arba lokalinė korozija.
Skiriamos dvi bendrosios korozijos rūšys: tolygioji ir
netolygioji. Netolygiosios korozijos atveju visas paviršius padengtas korozijos
produktais, po kuriais esama gilesnių pažeidimų – kavernų. Šiai korozijos
rūšiai priskiriama ir struktūrinė – selektyvioji korozija, kai vienas iš
lydinio komponentų yra greičiau už kitus.
Vietinė (lokalinė) korozija suardo atskiras metalo paviršiaus
dalis, be to ji gali būti keleto rūšių:
-
korozija
dėmėmis, kai dėmės skersmuo žymiai didesnis už korozijos įsiskverbimo gylį;
-
opinė korozija,
kai pažeistos vietos skersmuo yra panašaus dydžio kaip įsiskverbimo gylis.
-
taškinė
korozija (pitingas), kai įsiskverbimo gylis yra žymiai didesnis nei pažeistos
vietos skersmuo.
-
tarpkristalitinė
korozija, kai irimas susitelkęs zonose tarp metalo kristalitų grūdelių.
Vietinė korozija pavojingesnė nei bendroji, kadangi esant
netgi nedideliems metalo nuostoliams brangi metalinė konstrukcija tampa
netinkama tolimesnei eksploatacijai.
Korozijos procesą skatina mechaninis poveikis (vidiniai ir
išoriniai įtempiai, vibracija). Tokiais atvejais stebimas irimas vadinamas
korozija su įtempiu (korozinis sutrūkinėjimas) ir koroziniu nuovargiu. Metalo
irimas gali vykti ant metalo kristalitų ribų arba jų masėje. Pastaruoju atveju
korozija vadinama transkristalitine.
Priklausomai nuo metalo sąlyčio su koroziškai aktyviais
tirpalais korozija skirstoma:
-
visiškai
panardinus
-
dalinai
panardinus
-
periodiškai
panardinus
-
sraute
Priklausomai nuo korozinio proceso mechanizmo korozija gali
būti cheminė, elektrocheminė ir biocheminė.
Cheminė korozija – tai metalo sąveikos su korozine aplinka
procesas, kuriame metalo oksidacija ir korozinės terpės oksiduojančio
komponento redukcija vyksta vienu aktu. Korozijos produktai susidaro tiesiogiai
koroduojančiose zonose. Prie tokios rūšies korozijos priskiriama:
-
dujinė
korozija (metalo oksidacija kaitinant iki aukštos temperatūros dujinėje
atmosferoje).
-
korozija
neelektrolituose.
Elektrocheminė korozija – tai metalo sąveikos su
korozine terpe (elektrolito tirp) procesas, kurio metu metalo jonizacija ir
korozinės terpės oksiduojančio komponento redukcija vyksta ne vienu aktu, o jų
greitis priklauso nuo elektrodinio potencialo. Tokios korozijos metu vyksta dvi
reakcijos – anodinė ir katodinė, jos yra lokalizuotos tam tikrose koroduojančio
metalo zonose.
Elektrocheminė korozija būna kelių rūšių:
-
atmosferinė
korozija drėgnoje dujų arba oro atmosferoje.
-
korozija skystose
terpėse arba korozija elektrolituose, įskaitant koroziją druskų lydaluose.
-
gruntinė arba
požeminė korozija (metalinių, po žeme esančių konstrukcijų)
-
elektrokorozija
veikiant išorinei elektros srovei, pavyzdžiui, korozija, kurią sukelia
klaidžiojančios srovės arba netirpių anodų korozija elektrolizės metu.
Biocheminė korozija – tai procesas, susijęs su
mikroorganizmų poveikiu metalui. Metalas gali irti ir dėl to, kad jis yra
maistine terpe mikroorganizmams, ir dėl to, kad jį veikia mikroorganizmų
gyvybinės veiklos produktai. Biocheminė korozija savo grynuoju pavidalu
pasireiškia retai, kadangi esant drėgmei tuo pat metu vyksta ir elektrocheminė
korozija.
