Coroziunea Transcristalina

COROZIUNEA TRANSCRISTALINA

CAPITOLUL I

I.1 NOTIUNI INTRODUCTIVE. DEFINIREA COROZIUNII

Termenul de coroziune este conventional si cuprinde o serie de procese,de schimbari chimice si electrochimice prin care metalele trec dintr-o forma elementara într-o forma combinata. Aceasta trecere este posibila deoarece în natura, în mod obisnuit, metalele se gasesc sub forma combinata ca: oxizi,carbonati, hidroxizi, a caror energie libera este mai mica decât a metalului pur,ceea ce determina tendinta naturala a metalelor de a trece la forme cu energie libera mai redusa.

Prin coroziune se intelege distrugerea materialelor datorita reactiilor chimice sau electrochimice cu mediul înconjurator. Atacul chimic direct este posibil la toate materiile prime folosite în industrie, în timp ce atacul electrochimic nu apare decât la metale, deoarece numai ele poseda electroni liberi. Materialele sintetice nu poseda aceasta structura ele fiind de obicei supuse degradarii numai prin atac chimic.

Pagubele provocate economiei nationale de catre coroziune ating proportii uriase. Conform datelor existente, aproape o treime din productia mondiala de metal este scoasa din uz datorita coroziunii. Intrucât numai circa doua treimi din metalul corodat se recupereaza prin topire, înseamna ca circa 10% din productia mondiala se pierde definitiv ca urmare a actiunii de distrugere a coroziunii.Pagubele datorita coroziunii sunt adesea legate nu numai de pierderile de metal ci si de scoaterea din functiune a unor instalatii întregi,pentru a caror prelucrare si montare se cheltuieste mai mult decât costul materialului din care sunt facute. Daca pentru sinele de cale ferata costul materialului depaseste costul de fabricatie,pentru alte produse cum ar fi masinile,avioanele,aparatele de precizie etc., costul de fabricatie depaseste cu mult costul materialului.

I.2 TIPURI DE COROZIUNE

Coroziunea se poate clasifica astfel:

I. Dupa mecanismul de desfasurare se pot distinge doua tipuri de coroziune :

-coroziunea chimica care se refera la procesele de distrugere a metalelor si

aliajelor care se produc în gaze uscate, precum si în lichide fara conductibilitate electrica si în majoritatea substantelor organice ;

-coroziunea electrochimica se refera la procesele de degradare a metalelor si a aliajelor în solutii de electroliti, în prezenta umiditatii, fiind însotite de trecerea

curentului electric prin metal.

Atât coroziunea chimica cât si cea electrochimica, fiind procese ce se desfasoara la interfata metal-gaz, fac parte din categoria reactiilor eterogene si se supun legilor generale ale cineticii acestor reactii.

Exemple tipice de coroziune electrochimică se întâlnesc în cazul coroziunii atmosferice (ruginirea fierului) şi la coroziunea provocată de curenţii electrici de dispersie din sol numiţi şi curenţi vagabonzi.

Ruginirea fierului

În cazul fierului oxidarea în atmosferă a acestuia cu formarea oxizilor de fier (rugina) are loc în trepte.

În prima treaptă de oxidare a fierului, se formează FeO, oxidul feros, care este stabil numai în absenţa oxigenului. Când apare oxigenul atmosferic, oxidul feros se transformă în hidroxid de fier (Fe2O3H2O) sau FeO(OH), dintre care se cunosc 2 faze:

- Faza 1 care corespunde unui exces mare de oxigen;

- Faza 2 caracterizată prin o cantitate de oxigen, insuficientă, din care cauză, oxidarea evoluează încet.

În funcţie de culoare se pot deosebi 3 feluri de rugină şi anume:

1. Rugina albă Fe(OH)2 , care se formează după reacţia:

Fe+2H2O→Fe(OH)2+H2

Acest tip de rugină trece rapid, prin oxidare, în rugină brună, de aceea se observă foarte rar.

2. Rugina brună, apare în urma reacţiei:

4Fe(OH)2+O2→4FeO*OH+2H2O

3. Rugina neagră, este formată din oxid feros şi feric; fiind denumită şi magnetită din cauza proprietăţilor sale magnetice şi este considerată ca fiind forma cea mai stabilă a oxidului de fier. Ea formează pe suprafaţa metalului un strat protector, cu structură omogenă şi aderentă. Reacţia decurge astfel:

2FeO*OH+Fe(OH)2→Fe3O4+2H2O

In problemele practice de coroziune importantă este cunoaşterea vitezelor reale cu care procesul se desfăşoară. Dacă procesul de coroziune este posibil, dar are o viteză de desfăşurare foarte mică, se poate considera că materialul este rezistent la coroziune. Viteza de coroziune se exprimă prin masa de metal distrus pe unitatea de suprafaţă în unitatea de timp g/m2h sau adâncimea la care au ajuns degradările în unitatea de timp mm/an.