Pitscorrosie: oorzaken. Methoden om metalen tegen corrosie te beschermen

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Corrosie is de vernietiging van het oppervlak van materialen als gevolg van actief passerende redoxprocessen. De vernietiging van de lagen van het materiaal leidt tot een afname van sterkte, elektrische geleidbaarheid, verhoogde brosheid en remming van andere eigenschappen van het metaal.

Tijdens de werking van metalen producten worden ze blootgesteld aan verschillende soorten destructieve effecten, waaronder putcorrosie. Ze is de gevaarlijkste en meest onvoorspelbare.

Pitting

Op het oppervlak van metalen producten zie je vaak kleine depressies, bruine of bruine stippen. Wetenschappers noemen dergelijke punten pitting, en het proces van hun verschijning wordt putcorrosie genoemd. Het komt voor op het oppervlak van materialen die in contact komen met zeewater, oplossingen van verschillende zouten, chemisch agressieve omgevingen en andere negatieve factoren waarnemen.

Putcorrosie treft alleen passieve metalen en legeringen, het ontwikkelt zich voornamelijk in de anticorrosielaag of op plaatsen met verschillende defecten. "Puntzweren" kunnen het werk van verschillendeproducten: van dunne membranen en microschakelingen tot dikwandige aggregaten. Bovendien draagt hun uiterlijk bij aan de vorming van corrosiescheuren, die de gespecificeerde eigenschappen van het materiaal aanzienlijk verminderen.

Metaal vernietigingsschema

Om putcorrosie te activeren, is de aanwezigheid van twee reagentia noodzakelijk: activatoren en passivatoren. Anionen van chloor, broom en jodium fungeren meestal als activatoren - ze worden aangetroffen in de meeste omgevingen waarin metaalproducten worden gebruikt. Ze worden geadsorbeerd op het metaaloppervlak en vormen oplosbare complexen met zijn componenten.

Water of een hydroxylgroep werkt meestal als passivator. Het vernietigingsproces zelf verloopt volgens het volgende schema:

1. Activator-ionen worden geadsorbeerd op het oppervlak van de beschermende (oxide) film.
2. Er is een proces waarbij zuurstofionen worden vervangen door procesactivator-ionen.
3. Er wordt een grote hoeveelheid oplosbare ionen gevormd, waardoor de film afbreekt.

Hierdoor ontstaat er een potentiaalverschil op het oppervlak van het materiaal, wat leidt tot het ontstaan van lokale stromingen, en wordt een heftig anodeproces geactiveerd. Tegelijkertijd verplaatsen activerende ionen zich naar de vernietigingscentra, waardoor putcorrosie vordert.

Verscheidenheden van putcorrosie

Het type putcorrosie varieert afhankelijk van de omgevingsomstandigheden, voornamelijk temperatuur, zuurgraad en chemische samenstelling van stoffen. Onder invloed van deze factoren verandert de vorm,de grootte van de kuilen en hun locatie. Dus, afhankelijk van de grootte, wordt puntvernietiging onderscheiden:

• microscopisch - puntgrootte kleiner dan 0,1 mm;
• regular - de diameter van de pits varieert van 0,1 tot 1 mm;
• ulceratief wanneer formaties groter zijn dan 1 mm in diameter.

Afhankelijk van de locatie kan putcorrosie open of gesloten zijn. In het eerste geval is het bijna onmogelijk om sporen van vernietiging te detecteren - het is noodzakelijk om speciale apparaten te gebruiken. Dit type corrosie leidt vaak tot storingen.

Blootgestelde roest zichtbaar voor het blote oog. Vaak versmelten pittings tot een enkele formatie. In dit geval vindt de vernietiging van het materiaal niet plaats in de diepte, maar in de breedte, wat defecten van een groot gebied veroorzaakt.

Vorm van pits

De vorm van de putjes hangt af van de holtes in het kristalrooster, die worden gevormd in de eerste stadia van het corrosieproces. De meest voorkomende formaties met een onregelmatige vorm - ze komen voor op het oppervlak van roestvrij, laaggelegeerd en koolstofstaal, aluminium, chroom, nikkellegeringen, ijzer.

Hemisferische ulcera worden gevormd als gevolg van isotrope oplossing. Dit proces is vergelijkbaar met elektrolytisch polijsten. Dit verklaart mede de glanzende onderkant van de halfronde uitsparingen. Het meest vatbaar voor een dergelijke vernietiging zijn titanium-, aluminium-, nikkel- en kob altproducten, evenals tantaalstructuren. Ongeveer hetzelfde uiterlijkputcorrosie van roestvast staal.

Bovendien kunnen pittings veelvlakkig en gefacetteerd zijn. De "zweren" van het laatste type combineren heel vaak met elkaar, wat leidt tot grote hemisferische fracturen.

Redenen voor uiterlijk

De belangrijkste oorzaken van putcorrosie zijn schending van de productietechnologie en mechanische impact op het materiaal. Als gevolg van schending van de giettechnologie verschijnen verschillende micro-insluitingen in het metaal, die de structuur ervan schenden. De meest voorkomende toevoeging kan walshuid worden genoemd.

Door mechanische impact begint zich vaak putcorrosie te ontwikkelen op het oppervlak van producten. De redenen hiervoor liggen in de vernietiging van de bovenste beschermende film, de schending van de interne structuur en het verschijnen van korrelgrenzen op het oppervlak. De meest voorkomende factor die het proces activeert, kan een dynamische impact worden genoemd, die leidt tot het verschijnen van microscheuren.

Pitscorrosie van metalen ontwikkelt zich sneller op ruwe oppervlakken, maar ook onder invloed van agressieve omgevingen - zeewater, zure oplossingen.

Methoden om metaal te beschermen tegen putcorrosie

Om metalen producten te beschermen tegen putcorrosie, worden drie hoofdmethoden gebruikt:

1. Liquidatie van gesloten systemen met oplossingen van alkalische verbindingen, sulfaten, chromaten.
2. De introductie van componenten met een hoge weerstand tegen putroest in de samenstelling van het materiaal - molybdeen,chroom, silicium.
3. Kathode- en anodetechnologie gebruiken om een beschermende laag te creëren.

Alle gepresenteerde methoden om metalen tegen corrosie te beschermen, zijn alleen van toepassing in de productie, omdat ze hightech apparatuur en grote investeringen vereisen. In het dagelijks leven is het onmogelijk om het risico op pitting volledig uit te sluiten. Het is alleen mogelijk om de invloed van negatief werkende factoren te verzwakken door:

• anti-corrosie coatings;
• verbetering van de bedrijfsomstandigheden van producten;
• verlaging van de zuurgraad van de omgeving waarmee het materiaal in contact komt.

Maar de meest effectieve en betaalbare methode is grondig polijsten: door de oppervlakteruwheid te verminderen, verhoogt u tegelijkertijd de anticorrosieweerstand. Maar voor het beste effect is het beter om alle methoden om metalen tegen corrosie te beschermen tegelijkertijd te gebruiken.