EKP

Upravte stránku a stiskněte Uložit. Na stránce syntax se můžete dozvědět více o wiki syntaxi. Prosím upravujte stránky pouze, pokud je můžete vylepšit. V případě, že si chcete něco pouze vyzkoušet, použijte raději pískoviště.

====== Korozní napadení ======
[[koroze:literatura|[2], [4], [5]]]

Korozní napadení  [[https://cs.wikipedia.org/wiki/Sloup_v_Dill%C3%AD|kovu]] je možné  posuzovat buď z hlediska typu napadení nebo podle charakteru napadení, kdy je důraz kladen na reakčnost agresivního prostředí.

===== Korozní napadení z hlediska typu =====

Koroze může napadat celou hmotu kovu  nebo slitiny. Někdy se může projevit  jen na  povrchu nebo  může porušovat  některé složky  struktury. Jde
o následující typy korozního napadení:

**Rovnoměrná koroze** se rozvíjí více méně stejnou
rychlostí na celém povrchu vystaveném působení korozního prostředí (obr.1a).  Začíná se nejdříve projevovat na zvlášť  aktivních místech (korozních centrech).  Aktivita  těchto  míst  je určována korozními
podmínkami, přičemž počet korozních center je závislý
na reaktivitě kovu za daných podmínek. Při velké vzájemné reaktivitě kovu a  korozního prostředí a většinou i při vzniku rozpustných korozních zplodin, které dovolují přístup  prostředí k povrchu  kovu, je počet
korozních center  značný. Výsledkem je,  že povrch je
postupně rovnoměrně napadán. Rovnoměrná koroze je nejpříznivějším typem korozního napadení. Stříbro, měď, ocel a  zinek jsou kovy, které jsou obvykle
napadány rovnoměrně. Často jsou proto užívány jako referenční materiály pro
klasifikaci korozní agresivity různých typů prostředí.

<BOOKMARK:nrk>
**Nerovnoměrná a  skvrnitá koroze** se  projevuje jen na  určitých místech
povrchu kovu  (obr.1b). Začíná opět  v korozních centrech.  Těch je ale
mnohem méně než v předcházejícím případě. Jsou-li tato místa z povrchu odstraněna, nebo je-li koroze na této části povrchu zpomalena (zmenšením aktivity korozního  prostředí nebo nižší aktivitou  kovu), rozšiřuje se korozní
napadení do stran (skvrnitá koroze).  Jednotlivé skvrny se postupně spojují
a přecházejí  na napadení  rovnoměrné. Vlivem  rozdílných vlastností  kovu,
složení korozního prostředí a korozních  zplodin jakož i různého transportu
korozního prostředí  po povrchu přechází skvrnité  napadení v nerovnoměrné.
Příčinou  nerovnoměrné koroze  bývají i  koncentrační články  (nerovnoměrné
provzdušnění), styk korozně odlišných kovů a teplotní rozdíly.

<BOOKMARK:pit>
**Důlková  a bodová  koroze** se  nejčastěji vyskytuje  u pasivovaných kovů
(obr.1c). Porušením pasivní vrstvy vznikají aktivní korozní centra. Korozně zasažena je sice jen malá  část povrchu, a však napadení proniká hluboko do materiálu (pitting). Rychlost, s níž probíhá koroze na pasívním povrchu a v bodech je značně  rozdílná. Konečným výsledkem může být až prokorodování materiálu. Vznik těchto  napadení je podmíněn strukturální nehomogenitou povrchu  kovu (vměstky), přítomností nečistot  na povrchu, lokálním
porušením pasivní  ochranné vrstvy. Vliv má  samozřejmě i korozní prostředí
a vlastnosti korozních produktů. K bodové  a důlkové korozi dochází především v  roztocích obsahujících chlór, brom  nebo jód a jejich  soli (zejména
halogenidy těžkých  kovů nebo chlórany). Napadány  jsou takto všechny kovy,
zvláště nebezpečný je tento druh korozního  napadení pro hliník a jeho slitiny a pro korozivzdorné oceli.

**Mezikrystalová [[koroze:mkoroze|koroze]]** se projevuje větší rychlostí  koroze po hranách
zrn koroze vlastního zrna (obr.1d). Protože probíhá výhradně podél rozhraní zrn a proniká do značné hloubky popř. i celým průřezem, je doprovázena  výrazným zhoršením  mechanických vlastností  kovů. Postupné  porušování
soudržnosti  postižených zrn  se projevuje  tím, že  slitina ztrácí pevnost
i houževnatost a pozbývá kovového zvuku při úderu. V krajním případě ji lze
rozetřít na  prášek (jednotlivá zrna).  Mezikrystalovou korozí je  ohrožena
zejména korozivzdorná ocel, niklové a hliníkové slitiny. Lze jí čelit vhodným složením slitiny.
{{ :obr:4_70.jpg?nolink&400 |}}
<html>
<center> </html>
obr.1
<html>
</center> </html>
**Transkrystalová koroze**  (stress cracking) na  rozdíl od předcházejícího
typu probíhá  v samotných zrnech  (obr.1e). V materiálu  se tak vytváří
síť značně rozvětvených trhlinek. Na rozvoj transkrystalového korozní napadení se podílí vnitřní pnutí a korozní prostředí. Tomuto koroznímu napadení
podléhá mosaz  v parách amoniaku  nebo austenitické oceli  vlivem chloridů.
Transkrystalové korozní napadení stejně jako mezikrystalová koroze je značně nebezpečná, protože uniká běžnému vizuálnímu pozorování.

**Podpovrchová koroze**  je charakteristická tím, že  porušení vnitřku kovu
bývá rozsáhlejší  než porušení povrchu. Vzniklé  korozní produkty mohou být
spojeny s povrchem  kovu nebo mohou tvořit podpovrchové  pásmo bez zjevného
spojení s povrchem. Korozní napadení  zobrazené na obr.1f vzniká na povrchu v místech nejmenší korozní  odolnosti. Povrchem se rozšiřuje do prostorné dutiny. S korozním napadením  tohoto typu se setkáváme u korozivzdorných  ocelí, hliníku  a olova.  Napadení na  obr.1g. je charakteristické
vznikem puchýřků pod povrchem kovů. Stěna puchýřků pod povrchem může prokorodovat, zaplnit  se korozním prostředím. Korozní  proces pak může probíhat
na povrchu.  Tento typ korozního  napadení se vyskytuje  u hliníku, hořčíku
a jejich slitin ve vodě za vysoké teploty.

**Selektivní [[koroze:skoroze|napadení]]** se vyskytuje u slitin s dvou a více fázovými strukturami (obr.1h). Korozní napadení se v tomto případě soustřeďuje jen na
jednu fázi.  Jestliže korodující fáze tvoří  převážnou část struktury, bývá
obvykle korozní  napadení rovnoměrné. V  případě, že korodující  fáze je ve
struktuře přítomná v menším množství, vzniká napadení selektivní. Aby došlo
k selektivní korozi,  musí mít korozní prostředí  schopnost pronikat úzkými
štěrbinami do kovu nebo pronikat  méně napadanou fází. Selektivně mohou korodovat i fáze pod povrchem. Nejznámějším případem selektivní koroze je koroze probíhající u slitin měďi, nebo koroze konstrukčních ocelí v prostředí
amoniaku.
 
**Extrakční napadení** je obdoba  předcházejícího napadení. Při tomto napadení však  dochází ke korozi  jen jediné chemické  složky slitiny. Napadení
může být rovnoměrné nebo může  rovnoměrně pronikat do materiálu. Místně mohou vznikat i důlky. Nejznámější případ extrakčního napadení je odzinkování
mosazi.

===== Hodnocení korozního napadení podle charakteru =====

Rozvoj korozních dějů je podmíněn  reaktivitou vlastního kovu a korozního prostředí. Velmi často mohou být určující pro rozvoji korozního procesu určité podmínky korozního  prostředí nebo speciální materiálové kombinace.

==== Koroze a mechanické namáhání ====

V některých případech je korozní napadení v daném prostředí urychlováno mechanickým namáháním. Jde o kombinovaný proces vzájemného působení dvou
degradačních činitelů,  který zahrnuje dva
základní mechanizmy:

**Koroze  za napětí**  - kombinovaný vliv koroze a napětí na rychlost korozního procesu. Vlivem  pnutí v materiálu  je koroze
urychlována, ale  probíhala by i  bez jeho
přítomnosti, avšak s nižší rychlostí.

**Praskání korozí za  napětí** - kombinovaný vliv stálého nebo periodického mechanického namáhání a koroze. Korozní napadení bez současného mechanického namáhání neprobíhá.

Korozní [[koroze:pkoroze|praskání]] se vyskytuje  u některých materiálů, speciálně slitin,
vystavených mechanickému namáhání (např. napětí v tahu) a působení korozní
ho prostředí. Příčina korozního praskání se vysvětluje buď na základě elektrochemické teorie (vznik místního korozního článku v materiálu) nebo napěťově sorpční teorií, která připouští oslabení kohezních vazeb mezi atomy na
povrchu a tím snazší pronikání  složek korozního prostředí do materiálu. Ke
koroznímu praskání dochází u uhlíkových ocelí nebo slitin mědi exponovaných
v prostředí s obsahem amoniaku.

Poměrně často je korozní praskání pozorováno u kovaru. Ke koroznímu praskání kovarových vývodů elektronických součástek může docházet vlivem špatné  tepelné úpravy nebo kontaminací těchto vývodů chloridovými ionty (např. z pájecích prostředků). Korozní praskání lze
odstranit výběrem vhodného materiálu. Není-li to možné, je nutné snížit namáhání vhodným tepelným zpracováním.
           
<WRAP center 50%>
^  Slitiny  ^  Prostředí  ^
| hliníku       | roztoky NaCl, mořská voda       |
| mědi          | roztoky a páry čpavku           |
| zlata         | solné roztoky, kyselina octová  |
| hořčíku       | venkovská a přímořská atmosféra |
| ocel uhlíková | mořská voda, čpavek             | 
~~Tab.#~~ Typická prostředí vyvolávající korozní prskání některých slitin
</WRAP>

[{{  :obr:4_72.jpg?nolink&200|Obr.2  Křivky korozní únavy. a - materiál nevystavený koroznímu namáhání, b - materiál korozně namáhaný}}]
**Korozní únava** nastává, jestliže  je materiál vystaven střídavému mechanickému namáhání a současně koroznímu prostředí. Rozdíl mezi korozním praskáním a korozní únavou spočívá v tom, že při  korozní únavě  je materiál vystaven
střídavému napětí. Se stoupajícím počtem cyklů  únavová  křivka  materiálu klesá, takže k lomu může dojít i pod mezí únavy
(obr.2). Trhlinky  vznikající při korozní únavě jsou obvykle transkrystalové
a mohou se větvit.

Ostatní formy  kombinovaného korozního namáhání jsou  odvozeny od předchozích základních typů a patří sem:

[{{:obr:4_73.jpg?nolink&200 |Obr.3 Mechanizmus vibrační koroze}}]**Vibrační koroze** (frettingová) nastává, jestliže dva povrchy jsou v vystaveny oscilaci při nízké  amplitudě (obr. ). Mechanizmus tohoto znehodnocení v  sobě zahrnuje jak  složku chemickou tak  mechanickou. Předpokládá se, že v místě styku ploch vznikají studené sváry, které se při kmitání porušují. Tím se styková místa ohřívají, což vyvolává oxidaci kovu. Odlišnost vibrační koroze  od opotřebení (vyvolaného jednosměrným  třením) je v relativně malé dráze pohybu a stálém vzájemném styku třecích ploch. Častým místem vibrační koroze  jsou např. šroubové, nýtované a  čepové spoje u leteckých konstrukcí. Výraznou měrou se  na vibrační korozi podílí vlhkost. Její zvýšení způsobí zpravidla snížení vibrační koroze. Vysvětluje se to vznikem
mazacího filmu vytvořeného  adsorbovanou vodou. Vibrační
namáhání  se může  uplatnit v  korozním procesu  i jiným
způsobem. Např. u kontaktů  v důsledku vibračního pohybu
dochází k  otírání povlaku kontaktu.  Obnažené části tak
mohou  v korozním  prostředí snadno  oxidovat. Časem  se
oxidační produkty akumulují do periferii mikroskopických
smykových zón, kde narůstají a tak vyvolávají změnu kontaktního odporu.

**Kavitace** je děj  na přechodu mezi korozí a  čistě mechanickým opotřebením.  Příčinou kavitace  je tvorba   a zánik  plynných nebo  parních bublin
v souvisle  proudící kapalině.  Vlastnímu kavitačnímu  opotřebení předchází
určitá inkubační doba, na kterou  má vliv elektrochemická koroze. Určujícím
činitelem kavitačního  napadení je opakující  se mechanický ráz  při zániku
bublin. S kavitačním opotřebením se  setkáváme např. u lopatek vodních turbin, čerpadel nebo lodních šroubů. Kavitace se projevuje nepříznivě nejenom
z korozního hlediska,  ale i nepříznivými  zvukovými efekty. Ochrana  proti
kavitaci je založena na použití  materiálů s dostatečnou pevností a tvrdostí.

==== Koroze za speciálních podmínek ====

[{{  :obr:4_23.jpg?direct&220|Obr.4 Mechanizmus štěrbinové koroze}}]**Štěrbinová  koroze**  nastává  v  místech  rozdílné koncentrace korozního
prostředí jako  jsou např. přírubové  spoje, místa nýtování  apod. Příčinou
štěrbinové koroze mohou  být i depozity  usazené   na  povrchu.  Vlivem
zhoršeného pohybu korozního prostředí dochází k tomu, že ve štěrbině je
rozdílná koncentrace  iontů v elektrolytu,  nebo že  je rozdílný  obsah
kyslíku ve štěrbině a mimo štěrbinu.
To  vede  ke  vzniku  koncentračních
článků. Mechanizmus štěrbinové koroze je zřejmý z obr.4. V počátečním
stadiu  je kov  v provzdušněné části
oxidován např. Cl ionty na Me<sup>+</sup>
a kyslík redukován OH<sup>-</sup>. V dalším stadiu na
narůstá  v místě  štěrbiny koncentrace  chloridových a  vodíkových iontů.  Ve
štěrbině se začne  měnit pH a koroze začne  narůstat. Se štěrbinovou korozí
 se setkáváme u  většiny kovů, ale častější se vyskytuje  u kovů, které jsou
chráněny přirozenou oxidovou vrstvou jako  např. nerez ocel, hliník a nikl.
Výrazně štěrbinovou korozi urychluje chlorid sodný.

**Nitková koroze** má obdobný mechanizmus jako štěrbinová koroze. Setkáváme
se s  ní ponejvíce u kovů  chráněných organickými povlaky. Pórem  v povlaku
proniká korozní prostředí  ke kovu. Jeli v tomto  místě menší adhezní síla
mezi povlakem a povrchem kovu, začne se korozní prostředí hromadit a vytvářet  korozní  produkty.  Jestliže  je  průnik  korozního prostředí do takto
vzniklého puchýře intenzivnější, korozní produkty narůstají a vlivem velké
ho  tlaku povlak  praská. Jednotlivé   nitky narůstají  do šíře  a napadení
přechází na nerovnoměrné.

**Bimetalická koroze** (galvanická) vzniká při těsném kontaktu dvou rozdílných kovů. Ve vlhkých podmínkách  mohou tvořit tyto kovy galvanický článek,
kde méně  ušlechtilý kov bude  korodovat. Bimetalická koroze  může probíhat
také mezi kovem a jiným  elektricky vodivým materiálem, např. grafitem. Korozní napadení během bimetalické koroze závisí na mnoha faktorech. Jestliže
je rozdíl potenciálů  mezi kovy malý, bude i koroze  malá. Jako příklad lze
uvést systém měď  nikl. Dalším faktorem majícím vliv na bimetalickou korozi je velikost exponované plochy. Jestliže je plocha méně ušlechtilého kovu
v porovnání s ušlechtilým kovem malá,  bude relativní úbytek korozně napadnutého materiálu  značný. Třetí faktor  ovlivňující bimetalickou korozi  je
tenká vrstva vlhkosti soustředěná do oblasti kontaktu mezi kovy.

**Koroze v [[koroze:pokoroze|pórech]] a trhlinkách**  je speciálním případem bimetalické koroze
u kovových  povlakových systémů.  Póry, které  představují místní přerušení
celistvosti povlaku jsou nebezpečné zejména tehdy, zasahují-li až k podkladovému materiálu.  Agresivní prostředí může v  takovémto případě působit na
podklad  a iniciovat  vznik galvanických  článků. Výsledkem  tohoto procesu
jsou korozní produkty, které nejdříve zaplní póry a postupně se dostanou až
na povrch. Důležitou  roli v rozvoji tohoto korozního  děje hraje relativní
vlhkost a materiál podkladu. Při relativních vlhkostech pod 50 % oxidy pod
kladu (např.  <chem>Cu2O</chem>, NiO) obvykle již  nereagují na sirníky a  do jisté míry
pór pasivují.  Naopak při vyšších  relativních vlhkostech může  docházet za
určitých  okolností ke  vzniku galvanických  mikročlánků přímo  na povrchu
a korozní rozrušení ochranného povlaku může být urychleno. U povlaků z drahých kovů jako je  např. Au, Rh a Ru je koroze  v pórech a trhlinkách dominantním degradačním procesem. Počet pórů a jejich velikost závisí na tloušťce povlaku, drsnosti povlaku, jakosti předběžných úprav, režimu pokovení.

**Plížení korozních  produktů** po povrchu je  korozní děj charakteristický pro některé korozní  produkty, především <chem>Ag2S</chem> a <chem>Cu2S</chem>.  Na nepokovených místech mají  tyto produkty schopnost  při určité relativní  vlhkosti přelézat z místa  vzniku na  povlaky ušlechtilých  kovů.
[{{:obr:4_20.jpg?nolink&200 |Obr.5 Vliv prachu na rozvoj koroze}}]Rychlost plížení korozních produktů závisí na složení korozní atmosféry. Tak např. korozní produkty <chem>CuSn6</chem> mohou v prostředí s <chem>H2S</chem> + <chem>Cl2</chem> překonat vzdálenost 0,5 mm k  Au za 10 h, kdežto v agresivním  prostředí pouze s <chem>H2S</chem>to trvá  až 500 h. K potlačení  plížení korozních produktů mědi  se používá niklová mezivrstva.

**Koroze vyvolaná  malými částečkami**  prachu je zvláštní  případ koroze, kdy koncentrace škodlivých plynů je nízká a přesto může probíhat např. na  povrchu povlaku významný korozní proces. Hlavní roli zde  hrají prachové částice, které
mohou  absorbovat  vlhkost  ze  vzduchu, rozpouštět se a vytvářet  na povrchu  koncentrované roztoky agresivních elektrolytů (obr.5).  Nerozpustné částice naopak mohou  část povrchu stínit  a tak iniciovat  vznik korozních článků s [[slovnik:start#ardif|diferenční aerací]].

[<8>]

Komentář k úpravám

Poznámka: Tím, že editujete tuto stránku, souhlasíte, aby váš obsah byl licencován pod následující licencí: CC Attribution-Share Alike 4.0 International

EKP

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web

Nástroje pro stránku