Taškinė korozija: priežastys. Metalų apsaugos nuo korozijos metodai

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Korozija – tai medžiagų paviršiaus sunaikinimas dėl aktyviai vykstančių redokso procesų. Medžiagos sluoksnių sunaikinimas sumažina stiprumą, elektrinį laidumą, padidina trapumą ir slopina kitas metalo savybes.

Eksploatuojant metalo gaminius, jie yra veikiami įvairaus ardomojo poveikio, tarp kurių išsiskiria taškinė korozija. Ji pati pavojingiausia ir nenuspėjama.

Pittingas

Metalo gaminių paviršiuje dažnai galite pastebėti nedidelius įdubimus, rudos ar rudos spalvos taškelius. Mokslininkai tokius taškus vadina duobėta, o jų atsiradimo procesas – duobine korozija. Jis atsiranda ant medžiagų, kurios liečiasi su jūros vandeniu, įvairių druskų tirpalais, chemiškai agresyvioje aplinkoje ir kitų neigiamų veiksnių, paviršiaus.

Taškinė korozija paveikia tik pasyviuosius metalus ir lydinius, daugiausia susidaro antikoroziniame sluoksnyje arba įvairių defektų vietose. „Taškinės opos“gali trukdyti dirbti įvairiųproduktai: nuo plonų membranų ir mikroschemų iki storasienių agregatų. Be to, jų išvaizda prisideda prie korozinių įtrūkimų susidarymo, kurie žymiai sumažina nurodytas medžiagos savybes.

Metalo naikinimo schema

Norint suaktyvinti taškinę koroziją, būtina turėti du reagentus – aktyvatorius ir pasyvatorius. Chloro, bromo, jodo anijonai dažniausiai veikia kaip aktyvatoriai – jie randami daugumoje aplinkų, kuriose eksploatuojami metalo gaminiai. Jie adsorbuojami ant metalo paviršiaus ir sudaro tirpius kompleksus su jo komponentais.

Vanduo arba hidroksilo grupė dažniausiai veikia kaip pasyvatorius. Pats naikinimo procesas vyksta pagal šią schemą:

1. Aktyvatoriaus jonai adsorbuojami ant apsauginės (oksido) plėvelės paviršiaus.
2. Vyksta deguonies jonų pakeitimo proceso aktyvatoriaus jonais procesas.
3. Susidaro didelis kiekis tirpių jonų, todėl plėvelė suyra.

Dėl to medžiagos paviršiuje atsiranda potencialų skirtumas, dėl kurio atsiranda vietinių srovių ir suaktyvėja anodo procesas. Tuo pačiu metu aktyvuojantys jonai juda į sunaikinimo centrus, dėl kurių progresuoja taškinė korozija.

Taškinės korozijos įvairovės

Taškinės korozijos tipas skiriasi priklausomai nuo aplinkos sąlygų, daugiausia temperatūros, rūgštingumo, cheminės medžiagų sudėties. Šių veiksnių įtakoje forma keičiasi,duobių dydis ir jų vieta. Taigi pagal dydį išskiriamas taškinis sunaikinimas:

• mikroskopinis – taško dydis mažesnis nei 0,1 mm;
• reguliarus - duobių skersmuo svyruoja nuo 0,1 iki 1 mm;
• opinis, kai darinių skersmuo viršija 1 mm.

Priklausomai nuo vietos, taškinė korozija gali būti atvira arba uždaryta. Pirmuoju atveju aptikti sunaikinimo pėdsakų beveik neįmanoma – būtina naudoti specialius prietaisus. Dėl tokio tipo korozijos labai dažnai atsiranda gedimų.

Plika akimi matomos rūdys. Dažnai duobės susilieja į vieną darinį. Tokiu atveju medžiaga sunaikinama ne gylyje, o plotyje, todėl atsiranda didelių plotų defektų.

Duoliukų forma

Dėlų forma priklauso nuo kristalinės gardelės viduje esančių tuštumų, kurios susidaro pirmuosiuose korozijos proceso etapuose. Dažniausi netaisyklingos formos dariniai – jie susidaro ant nerūdijančio, mažai legiruoto ir anglinio plieno, aliuminio, chromo, nikelio lydinių, geležies paviršių.

Pusrutulio formos opos susidaro dėl izotropinio tirpimo. Šis procesas panašus į elektropoliravimą. Tai iš dalies paaiškina blizgančią pusapvalių įdubų apačią. Labiausiai jautrūs tokiam sunaikinimui yra titano, aliuminio, nikelio ir kob alto gaminiai, taip pat tantalo konstrukcijos. Maždaug tokia pati išvaizdataškinė nerūdijančio plieno korozija.

Be to, įdubos gali būti daugiakampės ir briaunuotos. Pastarojo tipo „opos“labai dažnai susilieja viena su kita, todėl susidaro dideli pusrutulio formos lūžiai.

Išvaizdos priežastys

Pagrindinės taškinės korozijos priežastys yra gamybos technologijos pažeidimas ir mechaninis poveikis medžiagai. Dėl liejimo technologijos pažeidimo metale atsiranda įvairių mikroinkliuzų, kurie pažeidžia jo struktūrą. Dažniausiai pasitaikantis intarpas gali būti vadinamas malūno masteliu.

Dėl mechaninio poveikio labai dažnai gaminių paviršiuje pradeda vystytis taškinė korozija. To priežastys slypi viršutinės apsauginės plėvelės sunaikinimo, vidinės struktūros pažeidimo, grūdelių ribų atsiradimo paviršiuje. Dažniausias veiksnys, suaktyvinantis procesą, gali būti vadinamas dinaminiu poveikiu, dėl kurio atsiranda mikroįtrūkimų.

Taškinė metalų korozija greičiau vystosi ant grubių paviršių, taip pat veikiant agresyviai aplinkai – jūros vandeniui, rūgščių tirpalams.

Metalų apsaugos nuo taškinės korozijos metodai

Metalo gaminiams apsaugoti nuo taškinės korozijos naudojami trys pagrindiniai metodai:

1. Uždarų sistemų likvidavimas naudojant šarminių junginių, sulfatų, chromatų tirpalus.
2. Komponentų, pasižyminčių dideliu atsparumu rūdžių susidarymui, įtraukimas į medžiagos sudėtį – molibdeną,chromas, silicis.
3. Katodo ir anodo technologijos naudojimas apsauginiam sluoksniui sukurti.

Visi pateikti metalų apsaugos nuo korozijos būdai pritaikomi tik gamyboje, nes reikalauja aukštųjų technologijų įrangos ir didelių investicijų. Kasdieniame gyvenime neįmanoma visiškai pašalinti duobių atsiradimo rizikos. Susilpninti neigiamai veikiančių veiksnių įtaką galima tik šiais būdais:

• antikorozinės dangos;
• gaminių eksploatavimo sąlygų gerinimas;
• aplinkos, su kuria medžiaga liečiasi, rūgštingumo lygio mažinimas.

Tačiau efektyviausias ir įperkamiausias būdas yra kruopštus poliravimas: sumažindami paviršiaus šiurkštumą, kartu padidinate jo atsparumą korozijai. Tačiau norint pasiekti geriausią efektą, geriau vienu metu naudoti visus metalų apsaugos nuo korozijos būdus.