Coroziunea și Protecția Anticorozivă a Materialelor Metalice

Utilajele si constructiile metalice se exploateaza în conditiile contactului cu diferite medii chimic-active : atmosfera umeda, apa, solutiile unor substante chimice, gaze industriale, etc. Din punct de vedere termodinamic, sistemele metal - agent coroziv sunt mai putin stabile decât compusii rezultati din interactiunea lor. Chiar în conditii obisnuite neafectate de mediul de exploatare metalele tind sa se reoxideze si sa revina la starea initiala în care se gaseau în natura. Din punct de vedere cantitativ cele mai mari distrugeri le produc aerul din atmosfera industrial urbana-rurala si apa din conducte, apa subterana, apa distilata, vaporii de apa, etc.

Desi sunt mai corozive, gazele de ardere, solutiile substantelor chimice organice sau anorganice, distrug metalele într-o cantitate mai mica din cauza raspândirii lor mai reduse. În prezent 10 % din productia mondiala de metale se pierd definitiv prin coroziune. Pierderile nu trebuie evaluate dupa costul metalului definitiv distrus, ci trebuie avut în vedere ca un utilaj sau o instalatie poate fi compromise daca doar o mica parte din subansamblu este afectata. Repararea si înlocuirea elementelor corodate, supradimensionarea din proiectare pentru a prelungii durata de functionare, cheltuielile cu materialele anticorozive, pierderile de productie prin stationare sunt pierderi indirecte ce au importanta mult mai mare decât cele directe.

1. Definitia si clasificarea coroziunii metalice

Coroziunea este un proces de distrugere a materialelor metalice sub actiunea chimica sau electrochimica a mediului înconjurator sau a substantelor cu care acestea vin în contact.

Procesele chimice si electrochimice se desfasoara la interfata metal-mediu agresiv, deci reactiile sunt eterogene. Spre deosebire de coroziune, eroziunea reprezinta un proces mecanic de distrugere a suprafetei metalelor. Deseori coroziunea si eroziunea actioneaza simultan asupra suprafetelor metalice. În cazurile când aceste fenomene actioneaza separat provoaca distrugeri cu aspect atât de asemanator încât adevarata cauza se stabileste în urma unui studiu amanuntit.

Notiunea de rezistenta la coroziune se exprima adesea prin termeni echivalenti : stabilitate chimica, rezistenta anticoroziva, pasivitatea metalului (atunci când stare metalului în mediul dat nu se schimba o perioada îndelungata de timp).

Clasificarea coroziunii

a. Dupa mecanismul procesului de distrugere:

1.Coroziunea chimica

- distrugerea metalului în gaze uscate, lichide organice, solutii de materiale anorganice, ce nu conduc curentul electric (nepolare).

- oxidarea metalelor la temperaturi înalte (în timpul forjarii, tratamentelor termice).

- oxidarea rezistentelor electrice, cazanelor si arzatoarelor în contact cu gazele de ardere.

- distrugerea metalelor în contact cu gazele industriale.

2. Coroziunea electrochimica

- este însotita de trecerea curentului electric prin metalul sau aliajul corodat.

- are loc la contactul diferitelor metale între ele în acelasi mediu agresiv (fiecare metal are un anumit potential electrochimic).

- pe suprafata metalului pur în contact cu solutii de electroliti, topituri de saruri, pelicule de umezeala sau pe suprafetele metalelor aflate în atmosfera sau în sol, se formeaza pile electrice.

b. Dupa mediul în care se produce:

1. Coroziunea atmosferica – în atmosfera.

2. Coroziunea subterana – în sol.

3. Biocoroziunea – în medii ce contin organisme vii.

4. Coroziunea prin curenti de dispersie – în câmp electric.

c. Dupa combinarea cu alte tipuri de distrugere:

1. Coroziunea sub tensiune statica. (Ex.- tensiuni de întindere-rasucire).

2. Coroziunea în conditii de oboseala. – se produce la solicitari alternative cu anumite frecvente.

3. Fisurarea coroziva – reprezinta o accelerare a coroziunii, ca urmare a actiunii unor eforturi mecanice de tensionare, rezultate în urma prelucrarilor mecanice sau a tratamentelor termice.

4. Coroziunea eroziva – se produce când lichidul coroziv are viteza mare si distruge peliculele protectoare pe cale mecanica, actionând simultan pe cale electrochimica asupra metalului

5. Coroziunea în conditii de cavitatie – peliculele protectoare si metalul se distrug în cea mai mare parte sub actiunea lichidului. (Ex.- elice navale).