zastita materijala od korozije

13
11/28/2011 1 Др. Бранимир Југовић, дипл.инж.техн. виши научни сарадник Инастутут техничких наука- Српска академија наука и уметности ДЕФИНИЦИЈА КОРОЗИЈЕ Корозија подразумева свако оштећење или деградацију конструкционих материјала под утицајем спољне средине. деградација материјала услед појаве корозије = економски губитак непосредне последице могу бити и катастрофе које настају, изливање штетних и токсичних материја, застој у производњи, губитак драгоцених сировина и производа, цурење нафте и гаса и евентуалних експлозија са трагичним последицама, урушавање конструкција са губитком људских живота. губици настали од последица корозије процењују се на више милиона тона различитих материјала сваке године. Корозија је данас један од важних чиниоца светске кризе материјала и енергије и узрок је знатних губитака у привреди сваке земље. Студије у САД-у, Јапану и државама Еуропске уније показују да је корозија један од највећих уништивача људских добара. Годишњи трошкови корозије износе и до 4.5% бруто друштвеног производа развијених земаља. Ови подаци нису целовити будући да њима нису обухваћене секундарне штете настале од корозије, нпр. несреће, угроженост здравља људи, губици у производњи, тешке еколошке катастрофе, пропадање споменичке баштине и др. Према истраживањима 2003. године у САД-у директни трошкови корозије износе: 3.1% БДП-а 276 милијарди УС $ 276 милијарди УС $ 1000 US $ годишње по станoвнику Директни трошкови изазвани корозијом замена кородиране опреме (губитак материјала и енергије) одржавање и спровођење заштите (трошак материјала и људског рада) Индиректни трошкови изазвани корозијом заустављање производње/погона губитак производа (цурење из танкова и цевовода) смањење ступња искористивости - ефикасности загађење/контаминација производа и околине

Upload: sdmitar

Post on 08-Nov-2014

88 views

Category:

Documents


13 download

DESCRIPTION

Naucna studija o zastiti materijala od korozije. Insitut tehnickih nauka

TRANSCRIPT

Page 1: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

1

Др. Бранимир Југовић, дипл.инж.техн.виши научни сарадник

Инастутут техничких наука- Српска академија наука и уметности

ДЕФИНИЦИЈА КОРОЗИЈЕ

Корозија подразумева свако оштећење илидеградацију конструкционих материјала под утицајемспољне средине.

• деградација материјала услед појаве корозије = економски губитак

• непосредне последице могу бити и катастрофе које настају, изливање штетних и токсичних материја, застој у производњи, губитак драгоцених сировина и производа, цурење нафте и гаса и евентуалних експлозија са трагичним последицама, урушавање конструкција са губитком људских живота.

• губици настали од последица корозије процењују се на више милиона тона различитих материјала сваке године.

Корозија је данас један од важних чиниоца светске кризе материјала и енергије и узрок је знатних губитака у привреди сваке земље. Студије у САД-у, Јапану и државама Еуропске уније показују да је корозија један од највећих уништивача људских добара. Годишњи трошкови корозије износе и до 4.5% бруто друштвеног производа развијених ру дру р д р јземаља.

Ови подаци нису целовити будући да њима нису обухваћене секундарне штете настале од корозије, нпр. несреће, угроженост здравља људи, губици у производњи, тешке еколошке катастрофе, пропадање споменичке баштине и др.

Према истраживањима 2003. године у САД-у директни трошкови корозије износе:

3.1% БДП-а

276 милијарди УС $276 милијарди УС $

1000 US $ годишње по станoвнику

Директни трошкови изазвани корозијом замена кородиране опреме (губитак материјала и енергије)

одржавање и спровођење заштите (трошак материјала и људског рада)

Индиректни трошкови изазвани корозијом заустављање производње/погона губитак производа (цурење из танкова и цевовода) смањење ступња искористивости - ефикасности загађење/контаминација производа и околине

Page 2: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

2

1. одредити трошкове корозије за одређене индустријске секторе

2. одредити трошкове метода заштите од корозије и са њима повезаних делатности

3. екстраполирати трошкове одређених сектора на укупан национални трошак изазван корозијому у р р ј

4. оценити које су препреке успешној борби против корозије

5. развој стратегија за остварење уштеде

Заштитни премази 108.6 милијарди $ Корозијски отпорне легуре 7.7 милијарди $ Пластика и полимери 1.8 милијарди $ Корозијски инхибитори 1.1 милијарди $ Катодна и анодна заштита 1.0 милијарди $ Трошкови услуга 1.2 милијарди $ УКУПНО: 121.4 милијарди $

Техничке превентивне стратегије• Унапређивање пројектних решења како би се узела у обзир корозија• Напредак у методама предвиђања трајности и радних својстава• Напредак у корозионој технологији кроз истраживања, развој и примену

Не-техничке превентивне стратегијеП ћ• Повећање опште свести о великим корозионим трошковима и могућој уштеди

• Промена схватања да се ништа не може учинити у вези с корозијом• Промена закона, прописа, норми и поступака у пракси како би се повећала уштеда

• Побољшање образовања особља везано за проблеме корозије

КЛАСИФИКАЦИЈА КОРОЗИОНИХ ПРОЦЕСА

Механизам процесаСредина у којој

се одвија

Хемијска корозија

Електрохемијска корозија

Геометријски облик корозионог разарања

Општа

Локална

Селективна

Међукристална

Питинг

Подповршинска

Контактна

Page 3: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

3

Подела корозије

1. Корозија у зависности од агресивне средине може бити:

•атмосферска, узрокована атмосферилијама и аерозагађењима,

•у тлу, узрокована водом, тлом и минералним једињењима из тла,

•у води и воденим раствирима.

2 У ј ј2. У односу на експлоатационе услове појављује се:•корозија због механичког напрезања, вибрација и корозионогзамора,•корозија настала под утицајем лутајућих струја.

3. У односу на механизам процеса:•хемијска корозија•електрокемијска корозија

4. У односу на геометријски облик корозионог разарања:•Општу корозија•Локална корозија:

-рупичаста корозија (питинг),-површинска корозија,-контактна корозија која се дели на:

галванску корозију и корозију у зазору.

•Селективна корозија•Међукристална корозија

У пракси се више облика корозије може појавитиистовремено. Тако се нпр. уз питинг под одређеним условимапојављују општа и/или пегаста корозија. Поједине појаве корозијезапажају се испод заштитних превлака или на местима њиховихоштећења.

Фактори који утичу на корозију

Разноразни чиниоци утичу на појаву и интензитет корозионихпроцеса.

Неки се могу претходно избећи правилним приступом пројектовањуи одржавању, а деловање других може се умањити и свести наподношљиву меру.

Фактори који утичу на корозију могу се поделити на:• хемијски фактори• физички фактори• биолошки фактори• електрични фактори• комплексни фактори узроковани променом климе, тла, воде,радних услова и осталих не толико релевантних фактора

Одиграва се у неелектролитима, тј. у медијумима који не проводе ел. струју:

реакцијa метала са кисеоником из врућих гасова (О, Cl, S, N), а то се најчешће одиграва при раду уређаја на високимтемпературама (заваривању термичкој обради итд )температурама (заваривању, термичкој обради итд.)

корозија метала и легура у неелектролитима као што су органска једињења (нпр. разарање метала у нафти под утицајем S или његових једињења)

Брзина и ток хемијске корозије зависе од:

метала који кородира (састав, структура и површина) агресивне околинe која га окружује (састав иконцентрација околине)концентрација околине)

корозионим продуктима (физичка и хемијска својствапродуката корозије)

физичким условима (температура, храпавост површине, напрезања и напетости)

брзине промене околине

а

Me

А

Mze+

ze- z/4O2

z/2 O2-

Ze-

Оксидација метала састоји се од две парцијалне реакције

A: Me Mez+ + ze- оксидацијa (метaл / оксидни слoј)K: z/4O2 + ze- z/2 O2- редукција (оксидни слој /ваздух)Σ Me + z/4O2 Mez+ + z/2 O2- MeOz/2

А

дифузијаК

Page 4: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

4

се јавља на металима и легурама у додиру саелектролитима као што су вода и раствор киселина, база и соли, при чему се одвијају реакције оксидације и редукције.

оксидација је реакција којом неко једињење или д ц ј ј р ц ј ј ј двише једињења ослобађа електроне, при чему настаје друго једињење или више једињења

редукција је реакција којом неко једињење или више једињења веже електроне, при чему настаје друго једињење или више једињења

1. АНОДНИ ПРОЦЕС (оксидација или јонизација метала )

- растварање метала- стварање електрона

Me Me2+ + 2e-

2. КАТОДНИ ПРOЦЕС (редукција Н+ или водоникова дејонизација)

- трoшeњe елeктрона2H+ + 2e- 2H H2

2. КАТОДНИ ПРOЦЕС (редукција O2 или кисеоникова деполаризација)

O2 + 2H2O + 4e- 4OH-

4Fe +3O2 +2H2O 4FeO(OH) фаза у рђи

НCl

Анодни процес

Катоднипроцес

Пример електрохемијске корозије на угљеничном челику

Јонска редокс једначина:

Молекулска једначина:

Водоникова болест

Водоникови атоми у челику изазивају напетост због чега долази дораслојавања и настајања пукотина у материјалу

ОПШТА КОРОЗИЈА

• Општа корозија је корозија са равномерним смањењем дебљине метала. Доопште корозије долази када је читава површина материјала изложена агресивнојсредини под приближно једнаким условима с обзиром на унутрашње и спољнефакторе корозије.

• Током одвијања овог вида корозије долази до замене анодних и катодних места,услед чега је растварање метала приближно једнако по целој површини метала.

• Брзина одвијања овог вида корозије се представља дубином продирања процеса• Брзина одвијања овог вида корозије се представља дубином продирања процесакорозије у метал у одређеном временском периоду. Овај облик корозије је знатномање опасан од локалних видова корозије јер омогућава лако предвиђање векатрајања конструкције.

•Ова врста корозије најчешћа је на великим плочама (лимовима). Онa зaхвaтa читaвуизложену површину мaтеријалa, a може бити: рaвномернa и неравномерна.

•Равномерna oпштa кoрoзијa је најмање опасна јер се процес може лако пратити ипредвидети када одређени део треба поправити или га заменити новим. Није свуда једнакобрза, па уз њу глатка површина материјала постаје храпaвијa. Нерaвномернa општaкорозијa опaснијa је од рaвномерне опште корозије.

Page 5: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

5

ОПШТА КОРОЗИЈА

• захвата читаву изложену површину метала• равномерна

• неравномерна

ЛОКАЛНА КОРОЗИЈА

Локална корозија настaје на микроскопској величини (најчешће награници зрна материјала) и делује убрзано на само маломлокалном пoдручју. Зрна материјала представљају кaтоду, агранице зрна аноду. Због недостатка кисеоника у подручјукорозије (оксидационо-концентрацијске ћелије), корозија продиредубље у метал стварајући тако рупице у материјалу.

Локална корозија може се поделити на:• рупичасту или питинг корозију,• подповршинску корозију и• контактну корозију, која се дели на:

1. галванску корозију и2. корозију у зазору.

РУПИЧАСТА КОРОЗИЈА-ПИТТИНГ-

Настају рупичаста оштећења тј. шупљине које се протежу од површине у метал Оцена стања површине се проводи проучавањем густине рупица, величинерупица и дубине рупица

Услови настанка рупчасте корозије су:

• постојање оксидног филма на површини метала – материјал је с термодинамичког аспектау пасивном стању;

• присутност агресивних јона у раствору – најчешће врсте су Cl- и SО42-, те jони Br-, I- и

перхлоратни јони (ClO4-);

•потенцијал мора прећи (премда само на тренутак и локално) критичну вриједност Епит –критични питтинг потенцијал или потенцијал иницијације рупичасте корозије;

• Спољна или унутрашња покретачка сила морају бити присутне.

Смањење склоности рупичастој корозији постиже се:

• Повећањем отпорности материјала (легирањем сa Cr, Мо, Ni)• Смањење агресивности корозионе средине (Т↓, pH↑, деаерација)• Инхибиција• Катодна заштита• Смањење храпавости површине

Рупице које настају на површини обично су скривене слојем корозионихпродуката који не штите метал подлоге од корозије. Зато рупичаста корозијаобично остаје неоткривена све док не дође до перфорације.

Рупичаста корозија нерђајућих легура које садрже различите уделе гвожђа, хрома,никла и молибдена је од највећег практичног интереса. Већина корозионихоштећења нерђајућег челика настаје у неутралним до киселим растворима којесадрже хлоридне јоне или јоне који садрже хлор. Такви су услови од највећеважности у процесној индустрији.

На гвожђу и алуминију долази до рупичасте корозије у алкалним растворима,ђу у ју д д ру р ј у р р ,слично као и код нерђајућег челика, али у мање агресивним условима.

ПОДПОВРШИНСКА КОРОЗИЈА

1. Бубрење: корозиони продукти имају већи волумен од волуменауништеног метала

2. Листање (раслојавање, ексфолијација): жаришта питинга шире се у дубину материјала

Page 6: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

6

Подповршинска корозија је најраширенија на ваљанимметалима у додиру с морском водом и с киселинама.

На површини материјала притом често настају мехури јерсе у његовој унутрашњости гомилају чврсти корозионипродукти којима је волумен већи од волумена уништеногр у ј ј у у уметала.

Појаву подповршинске корозије треба разликовати одпукотина које на материјалу настају услед напоскекорозије, корозионог замора или водоникове болести штосе појављује због продирања водoника у метал.

КОНТАКТНА КОРОЗИЈА

Различити метали ГАЛВАНСКА КОРОЗИЈА(биметална)

Истоврсни метали КОРОЗИЈА У ЗАЗОРУИстоврсни метали КОРОЗИЈА У ЗАЗОРУ

ГАЛВАНСКА КОРОЗИЈА

• Настаје када се два различита метала доведу у електрични контакт; уз присутност електролита настаје галвански чланак• Племенитији метал галванског чланка постаће претежно (или у целости) катода, а неплеменитији метал постаће анода

електролит

неплеменит племенит

р

Када настане галвански спој, један од метала постајепретежно (или у целости) анода и кородира брзиномвећом од оне којом би кородирао да није спојен угалвански спој, а други постаје претежно (или у целости)катода и кородира мањом брзином него да није спојен угалвански спој.

Племенитији метал галванског споја постаје ће претежно(или у целости) катода и бити ће катодно поларизиран уодносу на властити корозиони потенцијал у истојкорозионој средини.

Смањење склоности галванској корозији постиже се:

Избором комбинације метала који имају релативно блиске корозионе

потенцијале

Изолацијом контакта различитих метала

Изолацијом анодног метала од корозивне средине

Важни чиниоци који утичу на галванску корозију су:

•термодинамички чинилац - корозиони потенцијали метала који чине галвански пар,•кинетичкли чинилац - анодна поларизација (неки метали који су у галванском споју анодемогу се пасивирати),•геометријски чинилац - релативне површине једног и другог метала који чине галванскипар (аноде и катоде).

На улогу електролита могу утицати и слојеви атмосферске влаге инечистоће присутне на површини метала.

Велики утицај на одвијање корозионих процеса има проводљивостелектролита, при чему је контактна корозија интензивнија уколико јепроводљивост већа. При малој проводљивости електролита, корозија јеограничена на области метала које су у контакту, док је при већојпроводљивости контактна корозија могућа и на већим удаљеностимаизмеђу различитих метала.

Page 7: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

7

КОРОЗИЈА У ЗАЗОРУ

• Сродна интеркристалној корозији зазор уместо грешке у кристалној

решетки

• Нужан оксиданс (деполаризатор), присутна диференцијална аерације

• Зазор: метал-метал, метал-неметал

Око зазора:

Више кисеоника

Већа рН вредност

Мање Cl-

У зазору:

Мање кисеоника

мања рН вредност

Више Cl-

Корозија у зазору метал-метал

Корозија у зазору

метал-неметал

Избегавање уских зазора при конструирању Избегавање наслага Катодном заштитом Избегавање задржавања корозине срединер р р Омогућити дренажу

Интеркристална корозија је вид локалне корозије која разара материјал нa границама зрна (гранула, кристалита) ширећи се на тај начин у дубину. Интеркристална корозија се најчешће јавља код нерђајућих челика, легура на бази алуминија и никла.

УСЛОВИ НАСТАНКА ИКК

Материјал у сензибилизираном стању (врућим обликовањем,заваривањем, р ј у р у ( ру , р ,термичком обрадом)

Излучивање преципитата по границама зрна

Најчешће захвата нерђајуће челике, легуре на бази никла и алуминија

Последицe: опада чврстoћа, круњенје зрна у многим срединама, распaд уз вaр

Ова врста корозије је најопаснији облик корозије јер може дуго остати непримећена, а нагло доводи до великог погоршања механичких карактеристика метала - смањује чврстоћу и жилавост материјала. Коначна последица интеркристалне корозије је лом или чак распад материјала у зрна. Интеркристалне пукотине могу настати и као последица напонске корозије и притом пукотине понекад напредују и транкристално.понекад напредују и транкристално.

Page 8: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

8

Жарење (1050- 1100оC, 10-40 мин), при чему се Cr2C6 отапа + гашење у води

Стабилизација карбидотворним металима: Ti, Nb,Тa; грејањем се између зрна излучују TiC, NbC, TaC,

Снижавањем удела С< 0.03 % што онемогућујеизлуживање карбида

вишефазни материјали (Селективна фазна корозија) вишекомпонентни материјали (Селективна компонентна корозија) корозија легура код које састојци реагују у уделимаразличитим од њихових удела у легури

/ф ј неке компоненте/фазе легуре су електрокемијски активније и анодно се растварају у галванском контакту са племенитијим компонентама/фазама

најважнији примери селективног отапања су: децинкацијабронзе и графитизација сивог лива

Графитизација сивог лива

Децинкација бронзе

Код месинга долази додецинкације, односно доселективног отапања Zn, при, рчему остаје механички слабаматрица од Cu. Могуће је дадолази до истовременог отапањаCu и Zn, уз накнадно таложењеCu. Што је већи удео Znдецинкација је израженија,поготово код двофазних легура.Присуство хлоридних јона иповећање температуре убрзавадецинкацију.

СЕЛЕКТИВНА КОРОЗИЈА

Селективна корозија представља вид корозије при коме долази до селективног растварања мање племените компоненте легуре (селективна компонентна корозије) или само једну од фаза вишефазног материјала (селективна фазна корозије). Очито је да селективна фазна корозија може бити само на вишефазним материјалима (графитизација сивог лива), односно селективна компонентна корозије само на легурама (децинкација бронза).

Компонентна селективна корозија обично се појављује на једнокомпонентним легурама. Може бити општа и локална, а чешћа је у електролитима него у неелектролитима. Неке компоненте легуре су електрохемијски активније и анодно се отапају у галванском контакту с племенитијим компонентама. Најважнији примери селективног растварања су: децинкација бронзе.

НАПОНСКА КОРОЗИЈА

• Узрок: напрезања (заостала или спољна) уз ОН-,Cl-, H2S у средини (>~60 оC)

• Последице: распуцавање (разгранате транскристалне или

интеркристалне пукотине) која доводи до лома

Корзиона средина

Page 9: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

9

СМАЊЕЊЕ НАПОНСКЕ КОРОЗИЈЕ

• снижењем влачног напрезања термичком обрадом,• конструкцијским изменама, обрадом млазом сачме илистаклених зрна и сл.• инхибицијом• катодном заштитом• заменом метала, нпр. аустенитног челика феритним или угљичним челиком

• деактивацијом медија

Page 10: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

1

МЕТОДЕ ЗАШТИТЕ ОД КОРОЗИЈЕ

1.ПРЕВЛАКЕ (металне и неметалне)

2. Електрохемијске методе заштите (метал се одржава или упасивном стању или у имуном стању, нпр. катодна заштита)

3. Заштита од корозије променом околности, (нпр. примена3. Заштита од корозије променом околности, (нпр. применаинхибитора корозије)

4. Обликовање и конструкцијске мере

5. Одабиром конструкцијских материјала (с гледиштакорозионе постојаности)

ПРИПРЕМА ПОВРШИНЕ

Основни предуслов за добру заштиту од корозије је добро припремљенаповршина која се штити.Према стандардима је дефинисано стање површине коју је претходно потребно обрадити пре саме заштите.SIS: 05 59 00 (1967) Шведска, ISO 12944-4 (2002) Србија, ISO 8501-1 (1988) Србија,ISO 8501-2 (1994) Србија, ISO 8503-2 (1988) Србија

Дефиниције стања површине три главa стандарда:

•Бели метал (Sа3) - подпуно одстрањивање видљиве рђе, премаза и странихствари. У пракси се користи само за ретке позиције.•Скоро бели метал (Sа 2½) - чишћење пескарењем до скоро бело–сиве металне површине док није очишћено најмање 95% површине од видљивих остатака; корозија и остали контаминанти ће се уклонити с могућим обрисима у виду мрље, црте или тачке; норма постаје референтном јер је реални компромис између стандарда Бели метал Sа 3 и стандарда Комерцијално Sа 2. Стандард Sа 2½ се готово увек користи•Комерцијално (Са 2) - чишћење пескарењем док најмање 2/3 сваког елемента није ослобођено видљивих остатака. Стандарди заштите Са 1 и Са 2 не користе се у пракси.

Методе припреме површине су одмашћивање у растварачима, механичко чишћење млазом абарзива, хемијско чишћење у разблаженим киселинама и базама нагризањем и термичко чишћење пламеном најчешће оксиацетиленским пламеном где се разара веза између основе и слоја рђе.

• Задатак неке од метода припреме је да се добије чврста механичка површина, без присуства било каквих материја које могу изазвати пропадање – разарање превлака.

• Уља и масти нарочито штетно делују на атхезију превлака и треба их уклонити што је могуће више. Рђа и смеша рђе и коварине, нарочито штетно делују на превлаке.

• Површина метала који може да буде покривен окалином рђом и другим• Површина метала који може да буде покривен окалином, рђом и другим нечистоћама се оцењују по ISO 8501-1 (степени зарђалости A, B, C, D).

•Површина метала која је замашћена и прљава се претходно мора очистити одговарајућим средствима најчешће органским растварачима

•Површина метала се припрема најчешће пескарењем до степена Sa 2 ½ према стандарду ISO 8501-1

ЗАШТИТА МЕТАЛА ПРЕВЛАКАМА

ПРЕВЛАКЕ

НЕОРГАНСКЕ ОРГАНСКЕ

металне неметалненеметалне

ЗАШТИТАМЕТАЛА ОД КОРОЗИЈЕПРЕВЛАКАМА

• Примарна сврха превлака је заштита од КОРОЗИЈЕ

• Секундарна сврха може бити :

- Постизање одређених физичких својстава површине

- Заштита од механичког трошења

- Постизање естетике предмета

- Повећање димензија истрошених делова односно поправка лоших производа

МЕТАЛНЕ ПРЕВЛАКЕ

Имају позитивнији ел. потенцијал одметала на који се наносе.нпр. Au, Ni, Ag, Cr, Pb, Sn наугљeничном челикуМетал штите механички. Добресу само ако су потпунокомпактне

Имају негативнији ел. потенцијал одметала на који се наносе.нпр. Zn, Cd на угљеничном чликуМетал штите механчки и електрохемијски. Добре су и када нису компактне. Делују као катодни протектори.

КАТОДНЕ АНОДНЕ

компактне.

Продукти корозије

Page 11: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

2

МЕТАЛНЕ ПРЕВЛАКЕ

ПОСТУПАК НАНОШЕЊА

ФИЗИЧКИ ПОСТУПАК

ХЕМИЈСКИ ПОСТУПАК ЕЛЕКТРОХЕМИЈСКИ ПОСТУПАК

вруће урањањеметализација прскањемплатирање Јонска измена

К ј галванотехниканаваривањеоблагањелемљењелепљење

Каталитичка редукција галванотехника

ГАЛВАНИЗАЦИЈА ИЛИ ЕЛЕКТРОПЛАТИРАЊЕ

је поступак наношења металних превлака катодном редукцијом јона који садрже метал, тј. електролизом, назива се још и галванотехника.

Предности• Могу се нанети разноврсне металне превлаке (вишеслојне)• Превлаке чврсто пријањају на подлогу• Једноставно се може регулисати дебљина превлаке• Ниске температуре обраде• Постиже се висока чистоћа превлака

Недостаци• Слаба микрорасподелаГ ј ( ј H )• Галвански питинг који изазива порозност тањих превлака ( услед издвајања H2 )

• Механичке напетости• Промене хемијског састава електролита

ВРУћЕ УРАЊАЊЕ У РАСТОПМЕТАЛА

• је поступак краткотрајног држања предмета у растопу метала који се наноси

•примјењује се за добијање превлака метала релативно ниске температуре топљења ито:

Zn (440 до 460 оC)Sn (255 до 315 о C)Pb (355 до 375 о C)Al (700 до 750 о C)

Предности• Високопродуктивни поступак метализације• Великом брзином могу се обрадити знатне количине робе• Превлаке су добре заштитне моћи и повољних механичких својстава• Дебљина превлаке износи до 250 μm

Недостаци• Велик губитак растопљеног метала• Због високих температура обраде предмети се могу изобличити.

НЕОРГАНСКЕ НЕМЕТАЛНЕ ПРЕВЛАКЕ

Оксидна превлака на алуминијуму; анодизација алуминијума (ЕЛОКСИРАЊЕ)

• Добија се електрохемијским поступком• Састоји се од Аl2О3

• Превлака је стакласта и тврда, може се бојити

Оксидна превлака на челику (БРУНИРАЊЕ)

• Добија се хемијским поступком (обрадом у врућим базним растворима који садржеДобија се хемијским поступком (обрадом у врућим базним растворима који садрже нитрате и нитрите)• Превлака је Fе3О4 црне боје• Превлака апсорбује светло па се примењује за обраду оружја и делова оптичкихапарата

Поред ових постоје и још неке неорганске неметалне превлаке као што у фосфатне и хроматне које имају добру постојаност на ваздуху и добрар су слој за неметалне органске премазе, као и превлаке емајла.

ЗАШТИТА ОД КОРОЗИЈЕ ОРГАНСКИМ ПРЕМАЗИМАНајраспрострањенији вид заштите од корозије (око 75 %) је заштита органскимпремазима.Пре саме одлуке о систему премазног средства које ће се користити потребно једефинисати корозиону средину, начин и припрему површине, систем премаза,технику наношења и атест за изабрани систем.

Категорије средине и врсте атмосфере

•Категорије атмосферске корозивностиC1 врло нискаC2 нискаC3 средњаC4 високаC5-I врло висока (индустријска) C5-М врло висока (морска)

•Врсте атмосфересеоскаградскаиндустријскаморска

•Категорије за воду и земљиштеlm1 свежа водаlm2 морска или заслањена водаlm3 земљиште

Page 12: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

3

• Климатски услови

Изузетно хладноХладноУмерено хладноУмерено топлоТопло - сувоБлаго топло - сувоИзузетно топло - сувоТопло - влажноУједначено топло - влажно

Посебни случајеви

•Посебне ситуацијеКорозија унутар зградаКорозија у кутијастим и шупљим елементима

•Посебна напрезањаХемијска напрезањаМеханичка напрезањаНапрезања изазвана кондензацијомНапрезања изазвана средњим или високим

sssssтемпературамаПојачана корозија изазвана комбинованим

aaaaaнапрезањима

ОРГАНСКИ ПРЕМАЗИ И ПРЕВЛАКЕ

Органски премази наносе се на металне површине обично у два или више слојева који чине систем премазног средства.

�� Бојење и лакирање�� Пластификација�� Гумирање�� Битуменизација�� Конзервација

КОМПОНЕНТЕ ЗАШТИТНОГ ПРЕМАЗА

�� Везивно средство (једно или више њих)�� растварач (вода или органски растварач)�� Пигменти�� Пунила�� Адитиви

Везивно средство

• су природне или вештачке смоле које полимеризују и хемијским и/или физичким процесима прелазе из течног и чврсти филм превлаку

• повезују друге компоненте

• осигурава приањање на површину

• најпознатија везива су на бази алкидних смола, битумена, хлоркаучука, силиконских смола, епоксидних, акрилних, пливинилних и полиуретанских смола

Растварач

• су лако испарлјиви органски растварачи који растварају везивно средство премазних средстава или• користе се за скидање старих премаза, одмашћивање• улога им је првенствено у регулисању реолошких својстава боје

Пигменти

• Природна и синтетска органска једињења• Природна неорганска једињења• Делују инхибирајуће (фосфати) и неинхибирајуће (алуминијум, Fе2О3,итд.)• Премаз чине обојеним и непровидним• Повећавају премазима заштитна својства, хемијску постојаност, топлотнустабилност

Пунила и адитиви

• Неорганска прашкаста једињења• Побољшавају мех. и хемијска својствају ј ј• Повећавају или снижавају електрични отпор филма• Катализатори, сикативи

Подела премаза према начину сушења

Премаз који се суши испаравањем органских растварачаПремаз који се суши оксидативноПремаз који се суши умрежавањемПремази који су сушиви и уз присуство влаге из зракаПремази који се суше при повишеним температурамаПремази који се суше помоћу УВ зрака

ЕЛЕКТРОХЕМИЈСКЕ МЕТОДЕ ЗАШТИТЕ

метал се одржава или у пасивном стању (у подручју потенцијала пасивације) или у имуном стању (при потенцијалима нижим од стационарних) када не кородира

КАТОДНА ЗАШТИТА

Снижавање електродног

АНОДНА ЗАШТИТА

Повишење електродногпотенцијала, тј. померањем

ел.потенцијала метала унегативном смеру.

потенцијала, тј. померањемел. потенцијала метала у

позитивном смеру.

КАТОДНА ЗАШТИТА

Поларизацијa метaлне конструкције може сe извести:

Пoмoћу спољњег извoрa струјеЖртвованим анодамa (Mg, Al, Zn) (протекторима)

Избор КЗ зависи од сваког кoнкретног случаја:

код стационарних објеката примењује се заштитa с спољним извором, протектори се употребљавају на покретним објектима и на местима где прети опасност да искра изазове пожар или експлозију.

КЗ се обично користи као секундарна заштита, која почиње деловати након оштећења примарне заштите..

Page 13: Zastita Materijala Od Korozije

11/28/2011

4

1- цев

2 - уземљење (анода)

3- оштећење цеви

4- тло

5- електрични проводник

6- извор једносмерне струје

7- контакт цеви и извора једносмерне струје

1- тло

2 - цев која се штити

3- анода (протектор)

4- спој аноде

5- електрични проводник

6- спој на цеви

АНОДНА ЗАШТИТА

Поларизација металне конструкције може се извести:

Извором истосмерне струје (спајање с позитивним полом) Катодним протекторима (спајање са електропозитивнијим металом, графит, Pt)

Примењује се само на металима код којих постоји прелаз у пасивно стањеЧелициц нерђајући челициалумијумске легуре хромове и титанове легуре.

АНОДНА ЗАШТИТА се због својих ограничења и скупе инсталације потенциостата) не употребљава често.

Процес вредновања и одабира састава заштите органским премазима

Захтев заштите Бирање везива

Материјал конструкције

Припрема површине

Корозивност средине

Век трајања

Основни премаз

Покривни премаз

оцена

Одлука система заштите