5. Çevre ve kullanım koşullarının...

11

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü

YAPI MALZEMESİ

- I

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri

5.1.

Sıcaklık5.2.

Yapı

Koşulları

5.3.

Yükleme Hızı5.4.

Dalgalanan Gerilmeler

5.5.

Korozyon5.6. Bozulma

22

Malzemenin mekanik Malzemenin mekanik öözellikleri; 20 zellikleri; 20 ooC civarC civarıında, yavanda, yavaşş

uygulanan bir uygulanan bir yyüük altk altıında (statik ynda (statik yüükleme), temiz, kuru ve dkleme), temiz, kuru ve düüzgzgüün kesitli malzeme n kesitli malzeme öörnekleri rnekleri üüzerinde saptanmaktadzerinde saptanmaktadıır. Kullanr. Kullanıım esnasm esnasıında bu deney nda bu deney kokoşşullarullarıınnıın bulunamayacan bulunamayacağığı

gayet agayet aççııktktıır. Bu nedenle malzeme, r. Bu nedenle malzeme,

beklenenden farklbeklenenden farklıı

davrandavranışış

ggöösterebilir. sterebilir. ÖÖrnerneğğin, normal laboratuvar in, normal laboratuvar kokoşşullarullarıında dnda düüktil varsayktil varsayıılan bir metal kullanlan bir metal kullanıım sm sıırasrasıında knda kıırrıılgan hale lgan hale ddöönnüüşşebilir.ebilir.


33

Malzemeler genellikle Malzemeler genellikle ççok dok düüşşüük ve k ve ççok yok yüüksek sksek sııcaklcaklıık k derecelerinde, normal sderecelerinde, normal sııcaklcaklııklar altklar altıında beklenenden nda beklenenden ççok ok farklfarklıı

davrandavranışışlar glar göösterebilir. sterebilir.

ÖÖrnerneğğin, din, düüşşüük sk sııcaklcaklııklarda hacim merkezli kklarda hacim merkezli küübik bik alaalaşışımlarmlarıın dn düüktilitesi ve enerji yutma kapasitesi dktilitesi ve enerji yutma kapasitesi düüşşer. er. ÖÖnemli yapnemli yapıı

malzemelerinden malzemelerinden ççelik bu yapelik bu yapııda olup, 0da olup, 0ooC C

civarcivarıında knda kıırrıılganlalganlaşşma gma göösterir (sterir (ÖÖrnerneğğin, yin, yüüksek kaliteli ksek kaliteli bir bir ççelieliğğin (in (ççekme dayanekme dayanıımmıı

1050 MPa) +25 1050 MPa) +25 CC’’de Charpy de Charpy

darbe dayandarbe dayanıımmıı

55 m.N iken, 55 m.N iken, --78 78 CC’’de bu dede bu değğerin 28 erin 28 m.Nm.N’’ye dye düüşşttüüğğüü

bulunmubulunmuşştur.). tur.).

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri5.1. Sıcaklık

44

Örnek: demir

Allotropik değişim

Oda sıcaklığında demir atomları

hacim merkezli kübik (HMK) şekilde dizilir ki, buna ferrit denir. Sıcaklık 910 °C’ye yükseltildiğinde HMK yapı

yüzey merkezli kübik (YMK) yapıya dönüşür. Buna da ostenit denir. Isıtmaya devam

ettiğimiz takdirde ostenit de 1400 °C civarında delta demirine dönüşür ki, bu da HMK yapıdadır. Demir, delta hâlinden havada soğutulduğunda tekrar ostenite ve sonra da ferrite dönüşür.

Isı

ve basıncın etkisiyle bazı

cisimlerin kristal yapılarında değişimler olabilir. Bu tip kristal yapı

değişimine

allotropik değişim denir.

http://www.netyazi.net/fizik/demiri-yumusatmak.html/attachment/1_2

5555

malzemenin tokluğunu kaybedere

k

gevrekleştiği sıcaklığa çentik darbe tokluğu geçiş

sıcaklığı

denir.

Örneğin, sıcak iklim şartlarında kullanılacak şekilde tasarlanmış

bir

petrol tankeri Kuzey Buz Denizinde dalgaların veya rüzgarın oluşturduğu darbe etkisiyle hasar görebilir

düşük sıcaklıklarda çalışacak malzemeler için bu özellik önem kazanmaktadır.

ÇÇentik darbe tokluentik darbe tokluğğunun sunun sııcaklcaklııkla dekla değğiişşimiimi4.4 Tokluk ve darbeye dayanıklılık

66


77

Bununla birlikte, sıcaklık arttıkça çeliğin akma sınırı

düşer

ve 300oC 'den sonra bu sınır ortadan kalkar. Çeliğin çekme dayanımı

da sıcaklık derecesi arttıkça azalır

(Çeliğin 500oC'deki çekme dayanımı

20oC'deki dayanımının % 60'ı

kadardır).

Ayrıca, yüksek sıcaklıklar (yaklaşık 300oC), çelikte normal sıcaklıkta görülmeyen sünme olayını

başlatır. Yeterince

yüksek sıcaklıklarda, çok düşük şekil değişimlerinde bile bazı

metal ve alaşımlar kırılgan davranış

gösterebilir.


88


99

Ayrıca, sıcaklığın artması

ile atomların daha hızlı

titreşmelerinden dolayı

malzemenin boyutlarında bir artış (genleşme), tersi durumda sıcaklığın azalması

ile de

boyutlarda bir azalma (büzülme) oluşur.

Malzeme yapıda kullanımı

esnasında bu tür yüksek

sıcaklık değişimlerine maruz kalacaksa sözü

edilen boy değişimlerinin izin verilebilen sınırları

aşmaması

gerekmektedir.


= δL/L = α.δtδL = L.α.δtσ

= .E = α.δt.E

1010


1111

Laboratuvar deneylerinde örnekler serbestçe yüklenir, başka bir deyişle, yükleme sırasında örneğin yapacağı

deformasyonlar engellenmemiştir.

Ancak, yapı

içinde aynı

malzemeden yapılmış

elemanların

davranışları

kısıtlıdır. Dolayısıyla malzeme iki veya üç eksenli gerilme etkisi altındadır. Oluşan asal gerilmeler

nedeniyle malzemeler uygulamada deneylerden farklı davranışlar gösterir. Örneğin, malzemenin gerilme-birim

şekil değiştirme davranışı, kırılma yükü

değişebilir.

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri5.2. Yapı

Koşulları

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Stress_in_a_continuum.svg

1212

Malzemelerin kalite kontrol deneyleri belirli bir yükleme hızı

veya deformasyon hızı

esas alınarak gerçekleştirilir.

Düşük birim şekil değiştirme ya da yükleme hızlarında bütün eleman esner ve kopmadan önce daha çok enerji yutar. Yükleme hızının belirli bir değeri aşması

halinde

esneme, kırılma bölgesinde yoğunlaşır. Böylece elemanın tümü

enerji yutmaz, gevrek bir kırılma

gerçekleşeceğinden enerji yutma kapasitesi ve toplam uzama azalır. Tersine yükleme süresinin uzaması

da

malzemenin dayanımını

büyük ölçüde olumsuz olarak etkiler.

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri5.3. Yükleme hızı

1313

Gerilmelerin aralıklı

olarak tekrarlı

bir şekilde uygulanması

malzemenin özelliklerini olumsuz yönde etkileyip, malzemenin kırılganlaşmasına neden olur. Bu konuya “Periyodik Yükleme ve Yorulma”

bölümünde ayrıntılı

olarak değinilecektir.

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri5.4. Dalgalanan gerilmeler

1414

Malzemelerin bulunduMalzemelerin bulunduğğu ortam (u ortam (ççevresel koevresel koşşullar) ullar) taraftarafıından ndan kimyasal saldkimyasal saldıırrııyaya

uuğğrayarak bozulmasrayarak bozulmasıı

korozyonkorozyon

olarak tanolarak tanıımlanabilir. mlanabilir.

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri5.5. Korozyon

ssııcaklcaklııkk

tepkimeye girenler ile tepkimeye girenler ile üürrüünlerin konsantrasyonunlerin konsantrasyonu

Korozyon hKorozyon hıızzıı

1515

DoDoğğada yaygada yaygıın olarak bulunan demir oksitler, n olarak bulunan demir oksitler, ancak ancak ııssıı

enerjisi verilerek daha yenerjisi verilerek daha yüüksek enerji ksek enerji

durumundaki demir aladurumundaki demir alaşışımmıı

olan olan ççelieliğğe e ddöönnüüşşttüürrüüllüür. Daha sonra demir, r. Daha sonra demir, ççevre evre kokoşşullarullarıınnıın etkisi ile paslanarak daha dn etkisi ile paslanarak daha düüşşüük k enerjili durumdaki demir oksit haline dienerjili durumdaki demir oksit haline diğğer bir er bir deyideyişşle aslle aslıına geri dna geri dööner. ner.


1616

Her yHer yııl l üüretilen demir miktarretilen demir miktarıınnıın % 25'i kadar n % 25'i kadar demir korozyon nedeniyle kullandemir korozyon nedeniyle kullanıılamaz hale lamaz hale gelmektedir. gelmektedir.

malzeme israfmalzeme israfıı

ekonomik kayekonomik kayııpp


1717


1818


1919

İİki tip kimyasal etkilenme vardki tip kimyasal etkilenme vardıır:r:

1) Do1) Doğğrudan kimyasal etkilenme,rudan kimyasal etkilenme,

2) Elektro2) Elektro--kimyasal etkilenme.kimyasal etkilenme.


2020

DoDoğğrudan kimyasal etkilenmede bir elektron rudan kimyasal etkilenmede bir elektron akakıımmıı

(cereyan) yoktur. Bu tip etkilenmede (cereyan) yoktur. Bu tip etkilenmede

metallerin ymetallerin yüüzeyinde ezeyinde eşş

dadağığıllıımlmlıı

oksijen oksijen reaksiyonu olureaksiyonu oluşşur. Dour. Doğğrudan korozyon rudan korozyon sonucu metal sonucu metal üüzerinde oluzerinde oluşşan yapan yapışıışık k korozyon tabakaskorozyon tabakasıınnıın kaln kalıınlnlığıığı, yakla, yaklaşışık k olarak, oluolarak, oluşşma ma zamanzamanıınnıın kare kn kare köökküü

ile ile

orantorantııllııddıır.r.


2121

Bu tip etkilenmeye en iyi Bu tip etkilenmeye en iyi öörnek, bakrnek, bakıır r ççatatıı kaplamalarkaplamalarıında gnda göörrüülen korozyon olaylen korozyon olayııddıır. r.

ÖÖzellikle endzellikle endüüstriyel bstriyel böölgelerin atmosferlerinde lgelerin atmosferlerinde bulunan oksijen, nem, sbulunan oksijen, nem, süülflfüür oksitleri, r oksitleri, ççatatıı

kaplamaskaplamasıı

üüzerinde yezerinde yeşşil renkli, erimeyen bakil renkli, erimeyen bakıır r ssüülfat lfat öörtrtüüssüü

oluoluşşturur.turur.


2222


2323


2424

Elektrokimyasal etkilenmede ise belirgin anot Elektrokimyasal etkilenmede ise belirgin anot bböölgelerinden katot blgelerinden katot böölgelerine lgelerine öönemli bir elektron nemli bir elektron akakıımmıı

vardvardıır. r. İİyon hareketi ile bir elektrik akyon hareketi ile bir elektrik akıımmıı

dodoğğar ve korozyon yerel olarak oluar ve korozyon yerel olarak oluşşur. Pillerin ur. Pillerin oluoluşşmasmasıı

ile metal zamanla harap olur.ile metal zamanla harap olur.


2525

OKSİDASYON (ANOT)

ELEKTRON KAYBEDEN ÇELİĞİN İYONA DÖNÜŞMESİ

KÜTLE KAYBI

BİRİBİRİNİ

TAMAMLAYAN ve EŞZAMANLI GELİŞEN İKİ

ELEKTRO- KİMYASAL REAKSİYON

REDÜKSİYON (KATOT)

ELEKTRONLARIN BAŞKA BİR ORTAMDA HARCANMASI, HİDROKSİT İYONLARININ OLUŞMASI

KORUNUR

ELEKTRONLARIN KATODA, HİDROKSİT(OH)-

İYONLARININ ANOTA TAŞINMASI ŞART

AYNI ÇELİK ÜZERİNDE;

ANOT ve KATOT BİRBİRİNE ÇOK YAKIN (MİKRO ELEMAN) BİRBİRNDEN UZAKTA (MAKRO ELEMAN) OLABİLİR

METALLERMETALLERİİN ELEKTRON ELEKTRO--KKİİMYASAL KOROZYONUMYASAL KOROZYONU


2626

METALLERMETALLERİİN ELEKTRON ELEKTRO--KKİİMYASAL KOROZYONUMYASAL KOROZYONU

BETON BOŞLUK SUYU: ELEKTRON ve İYON İLETEN ORTAM

ÇELİK ELEKTRON İLETEN ORTAM

ANOT ve KATOT BAĞLANTISI KURULUR

GALVANİ

PİLİ

OLUŞUMU NEM,

O2 KONSANTRASYONU,

TUZ KONSANTRASYONU,

PAS PAYI TABAKASI ve GEÇİRİMLİLİĞİ

BETON İÇİNDE BÖLGE BÖLGE DEĞİŞKEN

AYNI ÇELİĞİN FARKLI BÖLGELERİ

ANOT ve KATOT

REAKSİYONU GÖSTEREBİLİR


2727

Daha katodik (korozyona eğilim daha az)

Daha anodik (korozyona eğilim daha fazla)

Yükseltgenme tepkimesi

Elektrot gerilimi E°, volt(25 °C’de standart

hidrojen elektroduna göre)

Au

Au3+

+ 3e- +1,498

Pt

Pt2+

+ 2e- +1,200

Ag

Ag+

+ e- +0,799

2Hg

Hg22+

+ 2e- +0,788

Fe+2

Fe3+

+ e- +0,771

Cu

Cu2+

+ 2e- +0,337

Sn+2

Sn4+

+ 2e- +0,150

H2

2H+

+ 2e- 0,000

Pb

Pb2+

+ 2e- -0,126

Sn

Sn2+

+ 2e- -0,136

Ni

Ni2+

+ 2e- -0,250

Co

Co2+

+ 2e- -0,277

Cd

Cd2+

+ 2e- -0,403

Fe

Fe2+

+ 2e- -0,440

Cr

Cr3+

+ 3e- -0,744

Zn

Zn2+

+ 2e- -0,763

Al

Al3+

+ 3e- -1,662

Mg

Mg2+

+ 2e- -2,363

Na

Na+

+ e- -2,714

Her metalin hidrojen elektrotuna göre ölçülen bir elektrot potansiyeli vardır. Bunlar sıralanacak olursa Tablo da bazı

metal iyonları

için görülen elektromotif kuvvet serisi elde edilir.


2828

Voltaj sVoltaj sıırasrasıı

listesi iki temiz metal ylistesi iki temiz metal yüüzeyinden hangisinin zeyinden hangisinin

anot olacaanot olacağığınnıı

ggöösterir. sterir.

Bu seride anot tarafBu seride anot tarafıındaki metal, katot tarafndaki metal, katot tarafıındakine ndakine kkııyasla anot reaksiyonuna uyasla anot reaksiyonuna uğğrar, katot tarafrar, katot tarafıındaki ise ndaki ise korunur. Kimyasal bilekorunur. Kimyasal bileşşik ik şşeklindeki korozyon eklindeki korozyon üürrüünnüü

kküütleden ayrtleden ayrııllıır ve yenisi olur ve yenisi oluşşursa tahribat sursa tahribat süürekli olur. rekli olur.


2929

Fe + Fe + ½½OO2 2 +H+H22

OO Fe(OH)Fe(OH)22

ASLINA DASLINA DÖÖNME OLAYINME OLAYI--

ATMOSFERATMOSFERİİK KOROZYONK KOROZYON

--

ELEKTROLELEKTROLİİTTİİK KOROZYONK KOROZYON--

KLORKLORÜÜR KOROZYONUR KOROZYONU

--

TEMAS KOROZYONUTEMAS KOROZYONU

ATMOSFERATMOSFERİİK KOROZYONK KOROZYON

Fe (OH)Fe (OH)22 FeO + HFeO + H22

OOPAS

--

HHİİDROJEN KIRILGANLADROJEN KIRILGANLAŞŞMASIMASI

KOROZYON HIZI (HAVA NEMKOROZYON HIZI (HAVA NEMİİNE NE BABAĞĞLI)LI)

Temiz atmosfer koTemiz atmosfer koşşullarullarıındanda 44--6 6 m/m/yyııllZararlZararlıı

Kirli Atmosferik KoKirli Atmosferik Koşşullardaullarda 100100--1000 1000 m/m/yyııll

PAS TABAKASI TEL FIRPAS TABAKASI TEL FIRÇÇA A İİLE LE SSÖÖKKÜÜLEMLEMİİYORSA ZARARSIZYORSA ZARARSIZ

PUL PUL DPUL PUL DÖÖKKÜÜLME; LME; ÇÇAP AP ÖÖLLÇÜÇÜMMÜÜ, , ÇÇEKME DENEYEKME DENEYİİ

ve TEMve TEMİİZLEME ZLEME ŞŞARTART

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileriÇelik Donatının Korozyonu

3030

Paspayından oksijen difüzyonu

HH22

OO

OO22

½½OO22

2(OH)2(OH)--FeFe+2+2

2e2e--

Anodik işlem Katodik işlem

Çelik

Beton boşluk suyu (elektrolit)

ANOT REAKSANOT REAKSİİYONUYONU

FeFe FeFe+2+2

+ 2e+ 2e--

KATOT REAKSKATOT REAKSİİYONUYONU

HH22

O +1/2OO +1/2O22

+ 2e+ 2e-- 2(OH)2(OH)--

FeFe+2 +2 + 2(OH)+ 2(OH)-- Fe(OH)Fe(OH)22

Fe(OH)Fe(OH)22

+ H+ H22

O+ 1/2OO+ 1/2O22 Fe(OH)Fe(OH)33


3131


3232

KLORKLORİİD KOROZYONUD KOROZYONUDENİZ SUYU, KLOR İYONU İÇEREN YER ALTI SUYU İLE TEMAS EDEN BETONARME ELEMANLAR, KLOR TEMAS HAVUZU, TUZ FABRİKALARI

FeCl3Fe+3

+ 3Cl-Elektrolitik

FeCl3

+ 3(OH)- Elektrolitik Fe(OH)3

+ 3Cl-

Cl

-

(OH)-Cl

-

Fe

+2

Fe

2e-pH5-

H2

O

Pasif film

Elektrolit ortampH>12.5

KLOR SÜREKLİ

KENDİNİ

YENİLEMEKTE, REAKSİYON SÜREKLİ,

ÇOK TEHLİKELİ

3333

REAKSREAKSİİYON YON ÜÜRRÜÜNLERNLERİİREAKSREAKSİİYON YON ÜÜRRÜÜNLERNLERİİ

6 KAT HAC6 KAT HACİİM M ARTIARTIŞŞII

OLUOLUŞŞAN AN GENLEGENLEŞŞME ME NEDENNEDENİİYLE YLE

BETONDA HASAR.BETONDA HASAR.

0 1 2 3 4 5 6 7

Fe

FeO

Fe3

O4

Fe2

O3

Fe(OH)4

Fe(OH)3

Fe(OH)3 .3H2

O

Hacim

3434

ÇÇELELİİK DONATININ K DONATININ KOROZYONUKOROZYONU

Donatıda kesit kaybının moment taşıma kapasitesine etkisi

0

10

20

30

40

50

5 15 25 35 45

Donatıda Kesit Kaybı %

Mom

ent T

aşım

a K

apas

itesi

nde

Kayıp

%

214

214416 416

30x70 cm N=100 ton

DDüüktil Davranktil Davranışıştan Gevrek Ktan Gevrek Kıırrıılmaya Gelmaya Geççiişş UyarUyarıı

vermeden ani gvermeden ani göçöçme tehlikesi.me tehlikesi.

3535

BileBileşşim pilleri, gerilme pilleri ve konsantrasyon im pilleri, gerilme pilleri ve konsantrasyon pilleripilleri

olmak olmak üüzere zere üçüç

pil tpil tüürrüü

vardvardıır. r.

BunlarBunlarıın olun oluşşumunu engelleyecek umunu engelleyecek öönlemler nlemler alalıınarak korozyon olaynarak korozyon olayıı

öönlenebilir.nlenebilir.

5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileriGalvani pili türleri

3636

a) a) BileBileşşim pilleri :im pilleri :

İİki farklki farklıı

ttüürde metal arasrde metal arasıında bir nda bir galvani elemangalvani elemanıı

oluoluşşabilir. abilir. İİki metalden hangisinin ki metalden hangisinin

katot hangisinin anot olacakatot hangisinin anot olacağığı

voltaj svoltaj sıırasrasıı

listesinden listesinden bulunabilir.bulunabilir.


anot katot

3737

Soldaki Soldaki şşekilde gekilde göörrüülen galvanizli salen galvanizli saççtaki taki ççinko inko demire kdemire kııyasla anot tarafyasla anot tarafıındadndadıır. Galvaniz tabakasr. Galvaniz tabakasıı

ççizilerek demir aizilerek demir aççığığa a ççııksa bile ksa bile ççinko tarafinko tarafıından bir ndan bir ssüüre korunur. Ancak re korunur. Ancak ççinko zamanla korozyona inko zamanla korozyona uuğğrayarak demir sarayarak demir saçç

paslanmaya bapaslanmaya başşlar. lar.

Zn (Anot)

Fe (Katot)

Zn

Sn (Katot)

Fe (Anot)

Sn


a) a) BileBileşşim pilleriim pilleri

3838


galvanizleme

Galvani pili türleri


3939


galvanizlemea) a) BileBileşşim pilleriim pilleri

4040

Zn (Anot)

Fe (Katot)

Zn

Sn (Katot)

Fe (Anot)

Sn

SaSağğda ise demir da ise demir üüzerindeki kalay kaplamaszerindeki kalay kaplamasıı

demiri demiri tamamen tamamen öörttrttüüğğüü

ssüürece korozyondan korur. rece korozyondan korur.

Korozyona dayanKorozyona dayanııklklıı

olan kalay tabakasolan kalay tabakasıı

ççizildiizildiğği i takdirde, demir kalaya ktakdirde, demir kalaya kııyasla anot tarafyasla anot tarafıında nda olduolduğğundan kundan kıısa ssa süürede paslanrede paslanıır.r.


galvanizlemea) a) BileBileşşim pilleriim pilleri

4141

Elektrokimyasal korozyon olayElektrokimyasal korozyon olayıına yapna yapıı malzemelerinde smalzemelerinde sıık sk sıık rastlanabilir. k rastlanabilir. ÖÖrnerneğğin, in,

ççatatıılarda allarda alüüminyum ve bakminyum ve bakıır levhalar birbirleriyle r levhalar birbirleriyle temas edecek temas edecek şşekilde konursa, ekilde konursa, ççukurlarda ukurlarda birikebilecek suyun iletkenlibirikebilecek suyun iletkenliğği ile bir pil olui ile bir pil oluşşur ve ur ve daha az asal olan aldaha az asal olan alüüminyum levhalar delinir. Bu minyum levhalar delinir. Bu olaya olaya temas korozyonutemas korozyonu

denir.denir.



4242


4343

Gerilme etkisindeki atomlar en dGerilme etkisindeki atomlar en düüşşüük enerjili k enerjili denge konumundan ayrdenge konumundan ayrııldldııklarklarıından ndan gerilmesiz bgerilmesiz böölgelere glgelere gööre daha yre daha yüüksek ksek enerjiye sahiptirler. Bu nedenle gerilme enerjiye sahiptirler. Bu nedenle gerilme etkisindeki atomlaretkisindeki atomlarıın elektrolit potansiyelleri n elektrolit potansiyelleri daha bdaha büüyyüüktktüür ve anot reaksiyonu gr ve anot reaksiyonu göösterirler. sterirler.


b) b) Gerilme pilleriGerilme pilleri

4444

EEğğilmiilmişş

veya burulmuveya burulmuşş

metallerde plastik metallerde plastik şşekil ekil dedeğğiişşimi bimi böölgeleri anot reaksiyonu glgeleri anot reaksiyonu göösterirler. sterirler.

Benzer Benzer şşekilde soekilde soğğuk burulmuuk burulmuşş

donatdonatıı

ççelikleri, elikleri, ssııcak haddelenmicak haddelenmişş

ççelik elik ççubuklara kubuklara kııyasla daha yasla daha

hhıızlzlıı

paslanpaslanıır. r.

Katot

Anot

Anot

Katot



4545



4646

Elektrolitin konsantrasyonu elektrot potansiyelini etkiler. Elektrolitin konsantrasyonu elektrot potansiyelini etkiler. Konsantrasyonun yKonsantrasyonun yüüksek olduksek olduğğu bu böölgeler katot, dlgeler katot, düüşşüük k olduolduğğu bu böölgeler anot reaksiyonu glgeler anot reaksiyonu göösterir. Kapalsterir. Kapalıı

yerlerde yerlerde

oksijen azdoksijen azdıır. Bu br. Bu böölgeler oksijeni fazla olan algeler oksijeni fazla olan aççıık bk böölgelere lgelere kkııyasla daha yasla daha şşiddetli paslaniddetli paslanıırlar. rlar.

Anot

Katot

Anot

Katot


c) c) Konsantrasyon pilleriKonsantrasyon pilleri

4747


c) c) Konsantrasyon pilleriKonsantrasyon pilleri

4848

Korozyondan Korunma YKorozyondan Korunma Yööntemlerintemleri

Ortam şartlarını

düzeltme:Sıcaklığı

düşürmek

Ortamdaki sıvının hızını

azaltmakOksijeni ortamdan uzaklaştırmakÇözeltinin konsantrasyonunu düşürmekKorozyon önleyiciler kullanmak

Elektriksel koruma:Katodik korumaAnodik koruma

Tasarım:Aşırı

gerilmelerden kaçınmak

Farklı

metallerin temasından kaçınmakGirintilerden kaçınmakHavayı

uzaklaştırmak

Kaplama:Metalik kaplamalarİnorganik kaplamalarOrganik kaplamalar

Malzeme seçimi:Metalik malzemelerMetalik olmayan malzemeler

KOROZYON DENETİMİVE ÖNLENMESİ


4949

Malzeme SeMalzeme Seççimiimi

Korozyona karKorozyona karşışı

dayandayanııklklıı

bir malzeme, bir malzeme, daha uzun sdaha uzun süüreli olarak ve daha az bakreli olarak ve daha az bakıım m gerektirerek kullangerektirerek kullanıılacalacağığından, satndan, satışış

fiyatfiyatıı

fazla olmasfazla olmasıına karna karşışın, sonun, sonuççta ucuz bir ta ucuz bir malzemeye kmalzemeye kııyasla daha ekonomik bir yasla daha ekonomik bir malzeme olabilir.malzeme olabilir.

Korozyondan Korunma YKorozyondan Korunma Yööntemlerintemleri5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri

5050

1. Metalik malzemeler1. Metalik malzemeler

Saf metaller yerine alaSaf metaller yerine alaşışımlarmlarıınnıın n kullankullanıılmaslmasıı

bir bir ççok halde korozyona karok halde korozyona karşışı

dayandayanııklklııllığıığı

arttarttıırmaktadrmaktadıır. r.

Benzer Benzer şşekilde bir alaekilde bir alaşışım olan m olan ççelieliğğe az e az miktarlarda krom, nikel, bakmiktarlarda krom, nikel, bakıır, fosfor gibi r, fosfor gibi elementlerin katelementlerin katıılmaslmasıı

korozyona karkorozyona karşışı


bbüüyyüük k ööllçüçüde yde yüükseltmektedir. kseltmektedir.


5151

1. Metalik malzemeler1. Metalik malzemelerKorozyondan Korunma YKorozyondan Korunma Yööntemlerintemleri


Paslanmaz çelik

5252

2. Metalik olmayan malzemeler2. Metalik olmayan malzemeler

Polimer malzemelerin, metal ve alaPolimer malzemelerin, metal ve alaşışımlara mlara kkııyasla daha dyasla daha düüşşüük dayank dayanıımda olmalarmda olmalarıı

nedeniyle, korozyona dayannedeniyle, korozyona dayanııklklııllıık ik iççin tercih in tercih edildikleri yerler sedildikleri yerler sıınnıırlrlııddıır.r.


5353

KaplamalarKaplamalar

Organik KaplamalarOrganik Kaplamalar

En En ççok kullanok kullanıılan korozyona karlan korozyona karşışı

korunma korunma

yyööntemidir. En ntemidir. En öönemli organik kaplamalar; nemli organik kaplamalar; boyalar, cilalar, zift, yaboyalar, cilalar, zift, yağğ

ve plastik kve plastik köökenli kenli

malzemelerdir. Bazmalzemelerdir. Bazıılarlarıında (boya gibi) nda (boya gibi) inorganik maddeler bulunmasinorganik maddeler bulunmasıına karna karşışın, n, organik korganik köökenli bilekenli bileşşenleri daha fazla enleri daha fazla olduolduğğundan organik kaplama olarak undan organik kaplama olarak ssıınnııflandflandıırrııllıırlar. Organik kaplamalar rlar. Organik kaplamalar yyüüksek ksek ssııcaklcaklııklarda eriyebilmeleriklarda eriyebilmeleri

nedeniyle nedeniyle

dikkatle kullandikkatle kullanıılmallmalııddıır.r.


5454

KaplamalarKaplamalarKorozyondan Korunma YKorozyondan Korunma Yööntemlerintemleri


Organik KaplamalarOrganik Kaplamalar

5555



Organik KaplamalarOrganik KaplamalarEpoksi reEpoksi reççineleriineleri

5656

Genellikle seramik, Genellikle seramik, ççinko (galvanize etmek), kalay, inko (galvanize etmek), kalay, emaye ve emaye ve ççimento gibi maddeler ile kaplanan imento gibi maddeler ile kaplanan malzemelerin korozyona dayanmalzemelerin korozyona dayanııklklııllııklarklarıı

bbüüyyüük k

ööllçüçüde artar. de artar. IsIsııya ve aya ve aşışınmaya karnmaya karşışı

organik organik kaplamalardan kaplamalardan ççok daha fazla dayanok daha fazla dayanııklklııddıırr. Ancak . Ancak sert olmalarsert olmalarıına karna karşışın darbeye dayann darbeye dayanııklklıı

olmadolmadııklarklarıından ndan kkıırrıılgandlgandıırlarrlar..



İİnorganik Kaplamalarnorganik Kaplamalar

5757



İİnorganik Kaplamalarnorganik Kaplamalar

Bakır kalaylama

Emaye kaplama (camsı

SiO2

ile metal kaplama)

5858

BETONUN BETONUN ÇÇELELİĞİİĞİ

KOROZYONDAN KORUMASIKOROZYONDAN KORUMASI

FFİİZZİİKSEL KORUMAKSEL KORUMA

BETONUN GEBETONUN GEÇÇİİRRİİMSMSİİZLZLİĞİİĞİ

ve PAS PAYI TABAKASI KALINLIve PAS PAYI TABAKASI KALINLIĞĞII

KKİİMYASAL KORUMAMYASAL KORUMA

ALKALALKALİİ

BBİİR ORTAM (R ORTAM (pH pH

12.6 12.6 --

13.513.5) (PASS) (PASSİİVVİİZASYON)ZASYON)

Beton yüzeyi Donatı Çubuğu

pH

12.5MİKROSKOBİK OKSİT TABAKASI

(PASİF TABAKA)

DONATININ PASLANMASI MÜMKÜN DEĞİL (PASİF TABAKANIN STABİL

KALMASI DURUMUNDA)


5959

Beton yüzeyiKARBONATLAŞMA

pH < 9.5 –11.5

PASİF TABAKANIN ÇÖZÜLMESİ

KLORÜRLERCl-

> KRİTİK DEĞER

KİMYASAL KORUMANIN SONU

ÇELİK DONATI

ASİDİK SIVILAR

DONATININ KOROZYONU MÜMKÜN(oksijen ve nem varlığında)

GEÇİRİMLİ, YETERSİZ KALINLIKTA PAS PAYI TABAKASI

FİZİKSEL ve KİMYASAL KORUMA YETERSİZKOROZYONUN KISA SÜREDE GÖRÜLMESİ

MUHTEMEL

BETONUN BETONUN ÇÇELELİĞİİĞİ

KOROZYONDAN KORUMASIKOROZYONDAN KORUMASI


6060

DENDENİİZ SUYU ETKZ SUYU ETKİİSSİİ

TUZLATUZLA İİSKELESSKELESİİ


6161

İzmir’de korozyon hasarına uğramış

elektrik direkleri


6262


6363

ÇEŞMEALTI’NDAYAZLIK KONUTDENİZE 15m

15 YILDA

16 DONATI

11-12


6464


6565

Metalik KaplamalarMetalik Kaplamalar

Bu tip kaplamalar, korozyona karBu tip kaplamalar, korozyona karşışı


arttarttıırmak rmak

iiççin ve/veya gin ve/veya güüzel gzel göörrüünnüüm sam sağğlamak amaclamak amacııyla kullanyla kullanııllıır. r.

Kaplamalar Kaplamalar ııssıısal, mekanik ve elektrokimyasal ysal, mekanik ve elektrokimyasal yööntemlerle ntemlerle korunmaskorunmasıı

istenen yistenen yüüzeyin zeyin üüzerine uygulanzerine uygulanıır. r.


6666

Metalik KaplamalarMetalik Kaplamalar

Kaplama malzemesi korunmasKaplama malzemesi korunmasıı

istenen yistenen yüüzeye kzeye kııyasla yasla

anodik olmalanodik olmalııddıır. r.

ÖÖrnerneğğin, demire kalay kaplama yapin, demire kalay kaplama yapıılmak istenirse, kalay lmak istenirse, kalay demire kdemire kııyasla daha asal olduyasla daha asal olduğğundan, kaplama undan, kaplama tabakastabakasıınnıın gn göözeneksiz olmaszeneksiz olmasıı

gerekir. Aksi takdirde igerekir. Aksi takdirde iğğne ne

delideliğği gibi bir gi gibi bir göözenekten korozyon hzenekten korozyon hıızla gelizla gelişşebilir. Bu ebilir. Bu nedenle anedenle aççıılan konserve kutularlan konserve kutularıı

hava ile temas edince hava ile temas edince

hhıızla kararzla kararıır ve paslanr ve paslanıır. Ancak, demirden daha az asal r. Ancak, demirden daha az asal olan, 1 mm kalolan, 1 mm kalıınlnlığıığında nda ççinko ile kaplanan inko ile kaplanan ççelieliğğin endin endüüstri stri bböölgesi olmayan yerlerde 250 ylgesi olmayan yerlerde 250 yııl dayandl dayandığıığı

ggöörrüülmlmüüşşttüür.r.


6767

YapYapıılarda en larda en ççok kullanok kullanıılan metalik kaplama tlan metalik kaplama tüürleri, rleri, ççelik elik üüzerinde zerinde ççinko, alinko, alüüminyum, nikel ve krom minyum, nikel ve krom kaplamalardkaplamalardıır. Metalik kaplama genellikle sr. Metalik kaplama genellikle sııcak cak dalddaldıırma veya prma veya püüsksküürtme yrtme yööntemleriyle yapntemleriyle yapııllıır. r. Kaplama, yKaplama, yööntem ne olursa olsun, yeterince kalntem ne olursa olsun, yeterince kalıın, n, üüniform ve gniform ve göözeneksiz olmalzeneksiz olmalııddıır ve alt tabakaya r ve alt tabakaya yeterince yapyeterince yapışışmalmalııddıır.r.

Metalik KaplamalarMetalik Kaplamalar5. Çevre ve kullanım koşullarının malzeme üzerindeki etkileri

6868

Elektriksel KorumaElektriksel Koruma

Normal olarak korozyona uğrayacak metale ters akım verilerek katodik hale dönüştürülebilir. Örneğin yeraltı

çelik

kablolarına bir bataryanın eksi kutbu bağlanacak olursa elektron kaybı

önlenir, katoda dönüşen çelik hat en alt

düzeyde paslanır.


1. Katodik Koruma1. Katodik Koruma

6969

Malzeme kendisinden daha az asal olan bir metale baMalzeme kendisinden daha az asal olan bir metale bağğlanarak lanarak da korunabilir. da korunabilir. ÖÖrnerneğğin, yeraltin, yeraltıı

kablo borularkablo borularıı

paralel paralel ççinko inko

ççubuk veya tele baubuk veya tele bağğlanarak korunabilir. lanarak korunabilir.

Gemi gGemi göövdelerine, su tankerlerine korozyondan korumak ivdelerine, su tankerlerine korozyondan korumak iççin in ççinko veya magnezyum inko veya magnezyum ççubuklarubuklarıı

babağğlanlanıır. r.

ÇÇubuklar daha az asal olduubuklar daha az asal olduğğundan anot, gundan anot, göövde ise katot olur. vde ise katot olur. BBööylece gylece göövde yerine vde yerine ççubuklar korozyona uubuklar korozyona uğğrarlar. Bu rarlar. Bu ççubuklar ubuklar belirli sbelirli süürelerde derelerde değğiişştirilerek korunmastirilerek korunmasıı

istenen yistenen yüüzeyin zeyin

sasağğlam kalmaslam kalmasıı

temin edilir.temin edilir.



7070


Elektriksel KorumaElektriksel Koruma1. Katodik Koruma1. Katodik Koruma

7171



7272



7373

Gemi gGemi göövdeleri ve su tanklarvdeleri ve su tanklarıında genelde nda genelde ççinko veya alinko veya alüüminyum anot kullanminyum anot kullanııllıır, belli r, belli ssüürelerde derelerde değğiişştirilir. tirilir.



7474



7575



ÇÇinko veya alinko veya alüüminyum halka anotlar boru hatlarminyum halka anotlar boru hatlarıında nda kullankullanııllıır.r.

7676



Sıcak su tankları

ve buhar borularında katodik koruma

7777



7878

Tuzlu su

Alüminyum folyo

2 gün tuzlu suda bekleyen çiviler (soldaki boşta,

sağdaki alüminyum ile kabloyla bağlı

çivi)



7979

Nispeten yeni bir yNispeten yeni bir yööntem olup dntem olup dışıştan verilen bir tan verilen bir anodik akanodik akıımmıın etkisiyle metal veya alan etkisiyle metal veya alaşışımmıın yn yüüzeyinde zeyinde koruyucu bir film olukoruyucu bir film oluşşturarak korozyon ortamturarak korozyon ortamıındaki ndaki reaksiyon hreaksiyon hıızzıınnıı

ddüüşşüürme esasrme esasıına dayanna dayanıır. Ancak bu r. Ancak bu

koruma ikoruma iççin karmain karmaşışık bir donank bir donanııma ve yma ve yüüksek ksek donandonanıım maliyetine ihtiyam maliyetine ihtiyaçç

vardvardıır.r.


2. Anodik Koruma2. Anodik Koruma

5. Çevre ve kullanım koşullarının...

Documents