Následující verze | Předchozí verze |
koroze:cinitele [2023/12/15 23:18] – vytvořeno - upraveno mimo DokuWiki 127.0.0.1 | koroze:cinitele [2023/12/16 20:29] (aktuální) – upraveno mimo DokuWiki 127.0.0.1 |
---|
| ====== Korozní činitelé ====== |
| |
| [[koroze:literatura|[2]]], [[koroze:literatura|[4]]] |
| |
| ===== Činitelé ===== |
| |
| V předcházejících úvahách jsme nepředpokládali, že by na rozvoj korozního děje mohly mít vliv vedle kovu a korozního prostředí (roztoku) i jiné |
| faktory. V reálných podmínkách průběh korozního děje (korozní rychlost) závisí na mnoha dalších činitelích, které mohou nejrůznějším způsobem ovlivňovat průběh korozních reakcí. Tyto činitele můžeme rozdělit na korozní **činitele vnitřní**, související s korodovaným materiálem a korozní činitele |
| vnější, závisející převážně na chemickém složení a fyzikálních vlastnostech |
| korozního prostředí. |
| |
| Z vnitřních činitelů je to v prvé řadě čistota kovu. Korozní odolnost |
| čistého kovu je dána jeho vlastnostmi, vyplývajícími z jeho polohy v periodické soustavě. Různé nečistoty, vměstky i nehomogenity struktury mohou |
| značně zrychlit rozvoj koroze. Příměsi, které tvoří se základním kovem tuhé |
| roztoky, jsou z tohoto hlediska méně nebezpečné než slitiny se vzájemným |
| poměrem složek 1/8, 2/8 až n/8. Nerovnoměrné vylučování příměsí u heterogenních slitin může vést k rychlé korozi různých typů. Záleží to na velikosti zrn a poměru vyloučených fází. |
| |
| Samotná korozní zplodina výrazně ovlivňuje průběh koroze. Chemické |
| složení i struktura korozních zplodin záleží na charakteru korozního prostředí a reakčním mechanizmu jejich vzniku. Výsledkem mohou být rozpustné korozní produkty, které jsou difuzí transportovány od povrchu kovu dovnitř |
| roztoku. Na povrchu kovu vzniká vrstvička jiného složení než je složení |
| roztoku (sraženina). Jestliže koncentrace primárních složek překročí součin |
| rozpustnosti s některou složkou roztoku, dojde k vylučování tuhé fáze (tuhých korozních zplodin). Jednotlivé děje popisují následující rovnice (~~rov.#~~): |
| |
| |
| <WRAP center 50%> |
| Me —-> Me<sup>2+</sup> + 2 e |
| |
| 1/2<chem>O2</chem> + <chem>H2O</chem> + 2 e ——> 2 <chem>OH-</chem> |
| </WRAP> |
| |
| Ionty kovu M<sup>2+</sup> při dosažení určité koncentrace reagují s <chem>OH-</chem> ionty za vzniku nerozpustného hydroxidu (~~rov.#~~): |
| |
| |
| <WRAP center 50%> |
| Me<sup>2+</sup> + 2 <chem>OH-</chem> -> Me(OH)<sub>2</sub> |
| </WRAP> |
| |
| Vytváří-li se během korozního procesu na povrchu kovu homogenní nepórezní |
| vrstva, poklesne koroze na minimum (kov se stává korozně méně aktivní). Aktivita respektive pasivita kovu souvisí s redox potenciálem. V korozním |
| prostředí s vysokým redox potenciálem způsobuje nerozpustná vrstva pasivitu |
| kovu. Při dalším velmi značném zvýšení redox potenciálu dochází ale k opětnému růstu koroze<BOOKMARK:tpa> ([[slovnik:start#tpa|transpasívní koroze]]). |
| |
| Charakter koroze závisí i na tom jak a kde se usazují korozní zplodiny. Usazují-li se jen na určitých místech, vede to k nerovnoměrnému koroznímu rozrušení povrchu. |
| |
| Stav povrchu korodujícího kovu je dalším z vnitřních činitelů ovlivňujících charakter a průběh koroze. Obecně platí, že jemné opracování povrchu |
| zvyšuje korozní odolnost. U materiálu hrubě opracovaného je korozně aktívní |
| plocha zvětšená a takovýto materiál vykazuje větší náchylnost ke korozi. |
| |
| Z **vnějších činitelů** rozhodujícím způsobem urychluje korozi složení korozního prostředí a mechanické namáhání, kterému je materiál vystaven. Základním stimulátorem koroze je korozně agresivní složka prostředí - **stimulátor koroze** (síra, chlór, čpavek, dusík a další). Vedle tohoto stimulátoru |
| to jsou parametry prostředí (teplota, vlhkost, pH atp.). |
| |
| [{{:obr:4_22.jpg?nolink&150 |Obr.1 Závislost korozní rychlosti na pH prostředí}}]Vliv pH na průběh koroze souvisí s druhem kovu (obr.1.). U drahých |
| kovů je zanedbatelný, u kovů jako např. Zn, Pb nebo Al se zvyšuje koroze |
| jak v zásaditém tak i v kyselém prostředí. U železa, niklu a dalších kovů |
| probíhá při vysoké a nízké hodnotě pH vodíková depolarizace a koroze roste, kdežto v neutrálních prostředích je koroze pomalejší. |
| |
| Při současném působení koroze a mechanických vlivů může být korozní napadení mnohem intenzivnější než při odděleném působení obou vlivů. Jde o jev, ke kterému dochází u některých materiálů v určitých korozních prostředích a nazývá se korozní praskání. Může to být napětí vyvolané vnějšími silami, např. tvářením za studena, nebo namáhání únavová. |
| |
| |
| ===== Rychlost ===== |
| |
| Pro technickou praxi je potřeba korozi kvantifikovat. Časový průběh |
| koroze se vyjadřuje tzv. korozní rychlostí **K**, která udává u rovnoměrné koroze buď změnu hmotnosti **m**, nebo hloubku průniku koroze **h** za jednotku času (~~rov.#~~, ~~rov.#~~): |
| |
| |
| |
| <m 15> K = {{Delta}m}/{tau} </m> |
| |
| |
| <m 15> K = h/{tau} </m> |
| |
| U oceli lze pro přibližný přepočet korozního úbytku v µm na úbytek v g.m <sup>-2</sup> použít vztah (~~rov.#~~): |
| |
| <m 15> m = 7,68 h </m> |
| |
| |
| [{{ :obr:4_67.jpg?nolink&150|Obr.2 Obecný tvar křivek časové závislosti koroze}}]Množství a různorodost faktorů ovlivňujících korozi znemožňuje jednoznačné stanovení korozní rychlosti. Obecně lze časovou |
| závislost koroze vyjádřit některou z křivek |
| [{{:obr:4_68.jpg?nolink&200 |Obr.3 Průběh koroze při periodickém odprýskávání korozních zplodin}}]uvedených na obr.2. Lineární průběh je typický pro vznik neutrálních rozpustných zplodin, parabolický průběh pro vznik zplodin se stimulačním účinkem. Korozní rychlosti s průběhem kubickým, logaritmickým nebo recipročně-logaritmickým jsou charakteristické pro korozi provázenou vznikem korozních zplodin s ochrannými vlastnostmi. Dochází-li během korozního namáhání |
| k periodickému odprýskávaní korozních zplodin, má průběh koroze tvar znázorněný na obr.3. |
| |
| |
| |
| [<8>] |