Vplyv vnútorných a vonkajších faktorov na koróziu

1. Vplyv vnútorných a vonkajších faktorov na koróziu

2. Rýchlosť a charakter elektrochemickej korózie závisí na viacerých, súčasne pôsobiacich faktoroch. Analýza pôsobiacich efektov a výber tých najdôležitejších napomáha správne zvoliť systém z hľadiska korózneho napadnutia: • správny výber kovu pre dané prostredie • voľba vhodnej protikoróznej ochrany

3. Vnútorne faktory elektrochemickej korózie kovov • postavenie kovu v periodickej sústave prvkov • mikroštruktúra materiálu • stav povrchu materiálu • vplyv mechanických napätí

4. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov • neurčuje jednoznačne koróznu odolnosť kovu • možno vypozorovať rad zákonitostí

5. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov – kovy I. a II. hlavnej skupiny • veľmi reaktívne – v čistom stave sú v praxi nepoužiteľné

6. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov – kovy I. a II. vedľajšej skupiny • vysoko stále, chemicky odolné v bežných prostrediach • termodynamická stálosť rastie s rastúcim atómovým číslom

7. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov – kovy I. a II. vedľajšej skupiny

8. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov • najodolnejšie sú kovy s vyšším atómovým číslom v skupine VIII a IB

9. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov – kovy IV. až VIII skupiny • najväčšia schopnosť pasivovať sa (veľmi dobra afinita ku kyslíku), schopnosť pasívácie začína už IIA skupine

10. Postavenie kovu v periodickej sústave prvkov – kovy IV. až VIII skupiny • sklon k pasivácii a ku stálosti pasívnom stave klesá v tomto poradí: Ti, Al, Cr, Be, Mo, Mg, Ni, Co, Fe, Mn, Zn, Cd, Sn, Pb, Cu • pasívne vrstvy kovov v hlavnej skupine (A) majú elektródové potenciály o 300 až 1000 mV pozitívnejšie ako samotné kovy, zatiaľ čo vrstvy kovov vedľajších skupín (B) iba o 100 až 200 mV • tieto vlastnosti nedefinujú koróznu odolnosť kovov v ktoromkoľvek prostredí

11. Mikroštruktúra materiálov • rýchlosť rozpúšťania kovu je ovplyvňovaná: • usporiadaním na atomárnej úrovni (hustota, poruchy, čistota) • prímesy vytvárajúce zlúčeniny katodického charakteru zvyšujú rýchlosť korózie

12. Stav povrchu • významne ovplyvňuje koróziu hlavne v počiatočných štádiách korózneho procesu a v menej agresívnych roztokoch • väčšia drsnosť povrchu umožňuje kapilárnu kondenzáciu vodných pár, čím urýchľuje rýchlosť korózneho napadnutia • hrubé opracovanie zvyšuje veľkosť skutočného povrchu a zvyšuje povrchovú energiu kovu • čerstvo opracované povrchy bez žiadneho reakčného produktu sú veľmi reaktívne • leštenie povrchu kovu zvyšuje jeho koróznu odolnosť a uľahčuje tvorbu rovnomernej pasívnej vrstvy

13. Mechanické napätie • znižuje termodynamickú odolnosť kovu – zvyšuje vnútornú energiu kovu a tým aj jeho reaktivitu • ťahové napätie zväčšuje medziatómové priestory a oslabuje väzby • porušuje celistvosť ochranných vrstiev na kove • konštantné ťahové mechanické napätie pri pôsobení korózneho prostredia môže spôsobiť korózne praskanie • cyklické mechanické napätie s ťahovou zložkou spôsobuje porušenie koróznou únavou

14. Vonkajšie faktory elektrochemickej korózie kovov Činitele závislé na zložení korózneho prostredia a na podmienkach korózie • pH prostredia • zloženie prostredia • teplota a tlak • rýchlosť pohybu elektrolytu, vplyv ultrazvuku, žiarenia a pod.

15. Vplyv kyslosti prostredia Kyslosť a zásaditosť má výrazný vplyv na: • potenciál depolarizačných reakcií • charakter koróznych produktov • rozpúšťanie koróznych produktov • možnosť vytvárania a stabilitu ochrannej pasívnej vrstvy na povrchu Existujú 4 spôsoby vplyvu kyslosti prostredia na rýchlosť korózie.

16. Vplyv kyslosti prostredia • Kovy termodynamicky stále (ušľachtilé kovy), ktorých koróznu rýchlosť pH neovplyvňuje (Pt, Au, Os)

17. Vplyv kyslosti prostredia 2.Kovy neodolné v kyslých prostrediach, ktorých korózne produkty sú nerozpustné v zásaditej oblasti (Ni, Fe, Cd, Cr, Hg)

18. Vplyv kyslosti prostredia 3.Kovy neodolné v zásaditých prostrediach, ktorých korózne produkty sú nerozpustné v kyslej oblasti (Ta, Mo, W)

19. Vplyv kyslosti prostredia 4.Kovy, ktorých korózne produkty sú nerozpustné v oblasti blízkej neutrálnemu pH (Zn, Al, Ti, Sn, Pb, Cu)

20. Vplyv zloženia prostredia Účinok obsahu aniónov a katiónov v roztokuje daný: • ich vzájomným pôsobením • vzťahom ku kovu • charakterom produktu pri ich reakcii s kovom Obsah solí zvyšuje chemickú aktivitu prostredia a vodivosť prostredia – zvyšuje sa korózna rýchlosť. V prípade kyslíkovej depolarizácie korózna rýchlosť rastie až do určitého maxima. Zvýšenie obsahu solí spôsobí zníženie rozpustnosti kyslíka a zabrzdenie katodickej reakcie

21. Vplyv zloženia prostredia vplyv obsahu solí na rýchlosť korózie ocele, 20°C, 100 hod.

22. Vplyv zloženia prostredia vplyv prístupu vzduchu na rýchlosť korózie ocele v 0,1% NaCl 1 – za prístupu vzduchu 2 – v atmosfére dusíka

23. Vplyv teploty • zvyšovanie teploty urýchľuje exponenciálne rýchlosť chemických reakcií a taktiež rýchlosť transportných dejov (difúzia, migrácia) • rast teploty má na niektoré deje opačný vplyv – napr. rozpustnosť kyslíka v elektrolyte, čo sa môže prejaviť v odklone od očakávaného priebehu • v systémoch, kde je hlavným depolarizátorom kyslík, môže dôjsť ku poklesu rýchlosti korózie • vzrast teploty naopak aktivizuje pôsobenie napr. chloridov, čo rýchlosť korózie zvýši

24. Vplyv teploty rýchlosť korózie ocele v závislosti od teploty 1 – uzavretý systém 2 – pri atmosferickom tlaku

25. Vplyv teploty rýchlosť korózie zinku vo vode v závislosti od teploty