You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
FAKULTET STROJARSTVA I BRODOGRADNJE<br />
SVEUILIŠTA U ZAGREBU<br />
ZAVOD ZA ZAVARENE KONSTRUKCIJE<br />
KATEDRA ZA ZAŠTITU MATERIJALA<br />
KOROZIJA I METODE ZAŠTITE OD KOROZIJE<br />
www.fsb.hr/<strong>korozija</strong><br />
prof.dr.sc. Ivan Juraga<br />
dr.sc. Vesna Alar<br />
Vinko Šimunovi, dipl.ing.<br />
Ivan Stojanovi, dipl.ing.<br />
PROIZVODNI POSTUPCI<br />
1<br />
KOROZIJA<br />
<br />
nenamjerno razaranje konstrukcijskih<br />
materijala uzrokovano fizikalnim, fizikalnokemijskim,<br />
i biološkim agensima (1)<br />
<br />
dolazi od latinske rijei corrodere, što znai<br />
nagristi<br />
2
Korozija je danas jedan od važnih imbenika svjetske<br />
krize materijala i energije i uzrok je znatnih gubitaka u<br />
gospodarstvu svake zemlje.<br />
Prema istraživanjima 2003. godine u SAD-u<br />
DIREKTNI TROŠKOVI KOROZIJE IZNOSE:<br />
3.1% BDP-a<br />
276 milijardi US $<br />
1000 US $ godišnje po stanovniku<br />
3<br />
DIREKTNI TROŠKOVI IZAZVANI KOROZIJOM<br />
<br />
<br />
<br />
Zamjena korodirane opreme<br />
Održavanje<br />
Provoenje zaštite<br />
INDIREKTNI TROŠKOVI IZAZVANI KOROZIJOM<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Zaustavljanje proizvodnje/pogona<br />
Gubitak proizvoda (curenje iz tankova i cjevovoda)<br />
Smanjenje stupnja iskoristivosti - efikasnosti<br />
Oneišenje / kontaminacija proizvoda<br />
Oneišenje okoliša<br />
Predimenzioniranje konstrukcija<br />
4
KLASIFIKACIJA KOROZIJSKIH PROCESA<br />
MEHANIZAM<br />
PROCESA<br />
MEDIJ<br />
KEMIJSKA KOROZIJA<br />
ELEKTROKEMIJSKA<br />
KOROZIJA<br />
GEOMETRIJSKI<br />
OBLIK<br />
KOROZIJSKOG<br />
RAZARANJA<br />
OPA<br />
KOROZIJA<br />
LOKALNA<br />
KOROZIJA<br />
SELEKTIVNA<br />
KOROZIJA<br />
INTERKRISTALNA<br />
KOROZIJA<br />
Pjegasta<br />
Rupiasta<br />
Potpovršinska<br />
Kontaktna<br />
Galvanska (bimetalna)<br />
Korozija u procijepu<br />
5<br />
KEMIJSKA KOROZIJA METALA I<br />
LEGURA<br />
<br />
zbiva se u neelektrolitima, tj,. u medijima koji ne provode<br />
el. struju:<br />
<br />
<br />
spajanje metala s kisikom iz vruih plinova (O, Cl, S, N), a to se<br />
naješe zbiva pri radu ureaja na visokim temperaturama<br />
(zavarivanju, toplinskoj obradbi itd.)<br />
<strong>korozija</strong> metala i legura u neelektrolitima kao što su organske<br />
tvari (npr. razaranje metala u nafti pod utjecajem S ili njegovih<br />
spojeva)<br />
6
KEMIJSKA KOROZIJA METALA I<br />
LEGURA<br />
Brzina i tok kemijske korozije ovise o:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
metalu koji korodira (sastav, struktura i tekstura)<br />
agresivnoj okolini koja ga okružuje (sastav i<br />
koncentracija okoline)<br />
korozijskim produktima (fizikalna i kemijska svojstva<br />
produkata korozije)<br />
fizikalnim uvjetima (temperatura, hrapavost površine,<br />
naprezanja i napetosti)<br />
brzini gibanja okoline<br />
7<br />
Wagnerova teorija kemijske korozije<br />
Oksidacija matala u vruem zraku<br />
Metal Oksidni sloj Vrui zrak<br />
Me<br />
A<br />
Me z+<br />
ze -<br />
ze -<br />
Difuzija<br />
z/2O 2- z/4O 2<br />
K<br />
Oksidni sloj je<br />
istovremeno elektronski<br />
i ionski vodi.<br />
Oksidacija metala sastoji se od dvije parcijalne reakcije<br />
A: Me Me z+ + ze - oksidacija (metal /oksidni sloj)<br />
K: z/4O 2<br />
+ze - z/2 O 2- redukcija (oksidni sloj /zrak)<br />
Me + z/4O 2<br />
Me z+ + z/2 O 2- MeO z/2<br />
8
KEMIJSKA KOROZIJA UGLJINOG ELIKA<br />
Vrui<br />
oksidativni<br />
plinovi<br />
-Fe 2<br />
O 3<br />
- Fe 2<br />
O 3<br />
- hematit<br />
- Fe 2<br />
O 3<br />
- hematit<br />
Fe 3<br />
O 4<br />
-magnetit<br />
- Fe 2<br />
O 3<br />
- hematit<br />
Fe 3<br />
O 4<br />
- magnetit<br />
FeO-wüstit<br />
UGLJINI ELIK<br />
UGLJINI ELIK<br />
UGLJINI ELIK<br />
200-400°C sporo<br />
oksidira<br />
400-575°C<br />
spora oksidacija<br />
>575°C<br />
naglo ubrzavanje<br />
oksidacije<br />
9<br />
KEMIJSKA KOROZIJA NA Al, NEHRAJUIM ELICIMA i Ti<br />
Cr 2 O 3<br />
Zrak (O 2 )<br />
FeO<br />
Al 2 O 3<br />
Fe 2 O 3<br />
Fe 3<br />
O 4<br />
-magnetit<br />
TiO 2<br />
ALUMINIJ<br />
NEHRAJUI<br />
ELICI (austenitni)<br />
TITAN<br />
20°C oksidira na<br />
zraku<br />
20°C<br />
oksidira na zraku<br />
20°C<br />
oksidira na zraku<br />
10
ELEKTROKEMIJSKA KOROZIJA METALA I<br />
LEGURA<br />
<br />
<br />
<br />
se javlja na metalima i legurama u dodiru s elektrolitima kao<br />
što su voda i vodene otopine kiselina, lužina i soli, pri emu<br />
se odvijaju reakcije oksidacije i redukcije.<br />
oksidacija je reakcija kojom neka tvar ili skupina tvari<br />
(reducens) oslobaa elektrone, pri emu nastaje druga tvar<br />
ili skupina tvari<br />
redukcija je reakcija kojom neka tvar ili skupina tvari<br />
(oksidans) veže elektrone, pri emu nastaje druga tvar ili<br />
skupina tvari<br />
11<br />
PROCESI KOJI PRATE ELEKTROKEMIJSKU KOROZIJU<br />
1. ANODNI PROCES (oksidacija ili ionizacija metala )<br />
- otapanje metala<br />
- stvaranje elektrona<br />
Me Me 2+ + 2e -<br />
2. KATODNI PROCES (redukcija H + ili vodikova depolarizacija)<br />
- trošenje elektrona<br />
2H + + 2e - 2H<br />
H 2 <br />
2. KATODNI PROCES (redukcija O 2 ili kisikova depolarizacija)<br />
O 2 + 2H 2 O + 4e - 4OH -<br />
npr.<br />
4Fe +3O 2<br />
+2H 2<br />
O 4FeO(OH) faza u hri ili 2 (Fe 2<br />
O 3 ·H 2<br />
O)<br />
12
ELEKTROKEMIJSKA KOROZIJA METALA<br />
METAL<br />
(Me)<br />
Me 2+<br />
Otopina HCl<br />
H +<br />
ANODNI PROCES<br />
Cl - 14<br />
e -<br />
e -<br />
H +<br />
H +<br />
H + H 2<br />
H +<br />
H +<br />
KATODNI<br />
PROCES<br />
13<br />
Elektrokemijska <strong>korozija</strong> metala<br />
npr. na ugljinom eliku u neoksidirajuim kiselinama<br />
HCl H + (aq) + Cl - (aq)<br />
A: Fe - 2e - Fe 2+ oksidacija ili ionizacija metala<br />
K: 2e - + 2H + 2H H 2<br />
redukcija ili vodikova<br />
depolarizacija<br />
Ionska redoks jednadžba: Fe + 2H + Fe 2+ + H 2<br />
<br />
Molekulska jednadžba:<br />
Fe + 2HCl FeCl 2<br />
+ H 2<br />
<br />
VODIKOVA BOLEST
VODIKOVA BOLEST UGLJINOG ELIKA<br />
<br />
Vodikovi atomi u eliku izazivaju napetosti zbog ega<br />
dolazi do raslojavanja i nastajanja pukotina u materijalu<br />
15<br />
OPA KOROZIJA<br />
<br />
<br />
<br />
zahvaa itavu izloženu površinu metala<br />
ravnomjerna (jednolika)<br />
neravnomjerna (nejednolika)<br />
16
Prosjene brzine korozije u razliitim atmosferama<br />
GRADSKA<br />
ATMOSFERA<br />
(New York)<br />
mm/god.<br />
MORSKA<br />
ATMOSFERA<br />
mm/god.<br />
RURALNA<br />
ATMOSFERA<br />
mm/god.<br />
ALUMINIJ 0,0008 0,0007 0,000025<br />
BAKAR 0,001175 0,0013 0,000575<br />
MONEL 0,001325 0,000175 0,000125<br />
CINK 0,00505 0,00075 0,00085<br />
UGLJINI<br />
ELIK<br />
0,012 - -<br />
17<br />
LOKALNA KOROZIJA<br />
<br />
<br />
zahvaa sam neke dijelove izložene površine metala<br />
može biti:<br />
•PJEGASTA KOROZIJA<br />
•RUPIASTA ILI PITTING KOROZIJA<br />
•POTPOVRŠINSKA KOROZIJA<br />
•KONTAKTNA KOROZIJA<br />
Ostali korozijski pojavni oblici koji su naknadno obraeni kao<br />
što su: galvanska (bimetalna), interkristalna, selektivna,<br />
napetosna, mikrobiološki poticana, te <strong>korozija</strong> u procijepu i dr.<br />
spadaju prema svom pojavnom obliku i u lokalne korozijske<br />
procese.<br />
18
PJEGASTA KOROZIJA<br />
<br />
Ograniena na pojedine vee dijelove površine<br />
19<br />
<br />
<br />
<br />
RUPIASTA KOROZIJA<br />
- PITTING-<br />
Nastaju rupiasta ošteenja tj. šupljine koje se protežu<br />
od površine u metal<br />
Ocjena stanja površine se provodi prouavanjem<br />
gustoe rupica, veliine rupica i dubine rupica<br />
Faktor rupiaste korozije h max /h-ocjena rupiaste<br />
korozije u odnosu na opu koroziju (h max - maksimalna<br />
dubina rupica, h-prosjena dubina ope jednolike<br />
korozije)<br />
u pitu :<br />
pH ,<br />
Me z+ ,<br />
Cl - ,<br />
O 2 <br />
O OH -<br />
OH<br />
Cl - O 2<br />
2 -<br />
K<br />
e - e - K<br />
A<br />
Me z+<br />
A<br />
oko pita:<br />
pH .<br />
O 2 <br />
20
Smanjenje sklonosti rupiastoj koroziji postiže se:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Poveanje otpornosti materijala (legiranjem s Cr, Mo, Ni)<br />
Smanjenje agresivnosti korozijskog okoliša (T, pH,<br />
deaeracija)<br />
Inhibicija<br />
Katodna zaštita<br />
Smanjenje hrapavosti površine<br />
21<br />
POTPOVRŠINSKA KOROZIJA<br />
<br />
<br />
A) BUBRENJE: korozijski produkti imaju vei volumen od volumena<br />
uništenog metala<br />
B) LISTANJE (RASLOJAVANJE, EKSFOLIJACIJA): žarišta pitinga<br />
šire se u dubinu materijala<br />
A) B)<br />
22
KONTAKTNA KOROZIJA<br />
<br />
<br />
Razliiti metali<br />
Istovrsni metali<br />
GALVANSKA KOROZIJA<br />
(bimetalna)<br />
KOROZIJA U PROCIJEPU<br />
23<br />
GALVANSKA KOROZIJA<br />
<br />
<br />
Nastaje kada se dva razliita metala dovedu u elektrini<br />
kontakt; uz prisutnost elektrolita nastaje galvanski lanak<br />
Plemenitiji metal galvanskog lanka postat e pretežno (ili<br />
u cijelosti) katoda, a neplemenitiji metal postat e anoda<br />
ELEKTROLIT<br />
neplemenitiji<br />
plemenitiji<br />
24
Smanjenje sklonosti galvanskoj koroziji postiže se:<br />
<br />
<br />
<br />
Odabirom kombinacije metala koji imaju relativno bliske<br />
korozijske potencijale<br />
Izolacijom kontakta razliitih metala<br />
Izolacijom anodnog metala od korozivnog okoliša<br />
25<br />
KOROZIJA U PROCIJEPU<br />
Srodna jamiastoj koroziji procijep umjesto klice jamice<br />
<br />
<br />
Nužan oksidans (depolarizator), lanak diferencijalne aeracije<br />
Procijep: metal-metal, metal-nemetal<br />
Oko procijepa<br />
Više O 2<br />
Vea pH-vrijednost<br />
Manje Cl -<br />
metal<br />
O 2<br />
U procijepu<br />
KATODA<br />
Pasivni film<br />
OH -<br />
Cl -<br />
H +<br />
e -<br />
Fe ++<br />
ANODA<br />
Manje O 2<br />
Manja pH-vrijednost<br />
Više Cl -<br />
metal<br />
26
KOROZIJA U PROCIJEPIMA<br />
Korijena strana zavarenog<br />
spoja<br />
Procijep metal /metal<br />
Procijep metal /nemetal (gumeni ep)<br />
27<br />
Smanjenje sklonosti koroziji u procijepu postiže se:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Izbjegavanje uskih procijepa pri konstruiranju<br />
Izbjegavanje naslaga<br />
Katodnom zaštitom<br />
Izbjegavanje stagnacije medija<br />
Omoguiti drenažu<br />
28
NAPETOSNA KOROZIJA<br />
Uzrok: vlana naprezanja (zaostala ili vanjska) uz OH - ,<br />
Cl - , H 2 S u mediju (>~60 o C)<br />
<br />
Posljedice: raspucavanje (razgranate transkristalne ili<br />
interkristalne pukotine) lom<br />
29<br />
Smanjenje sklonosti napetosnoj koroziji postiže se:<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
sniženjem vlanog naprezanja toplinskom obradom,<br />
konstrukcijskim izmjenama, obradom mlazom same ili<br />
staklenih zrna i sl.<br />
inhibicijom<br />
katodnom zaštitom<br />
zamjenom metala, npr. austenitnog elika dupleksom,<br />
feritnim ili ugljinim elikom<br />
deaktivacijom medija<br />
30
SELEKTIVNA KOROZIJA<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
višefazni materijali (Selektivna fazna <strong>korozija</strong>)<br />
višekomponentni materijali (Selektivna komponentna<br />
<strong>korozija</strong>)<br />
<strong>korozija</strong> legura kod koje sastojci reagiraju u udjelima<br />
razliitim od njihova udjela u leguri<br />
neke komponente/faze legure su elektrokemijski aktivnije<br />
i anodno se otapaju u galvanskom kontaktu s<br />
plemenitijim komponentama/fazama<br />
najvažniji primjeri selektivnog otapanja su: decinkacija<br />
mjedi i grafitizacija sivog lijeva<br />
31<br />
SELEKTIVNA FAZNA KOROZIJA<br />
GRAFITIZACIJA SIVOG LIJEVA<br />
32
SELEKTIVNA KOMPONENTNA KOROZIJA<br />
DECINKACIJA MJEDI<br />
33<br />
INTERKRISTALNA KOROZIJA<br />
Uvjeti nastajanja IKK u senzibiliziranom stanju<br />
<br />
<br />
<br />
Materijal u senzibiliziranom stanju (vruim oblikovanjem,<br />
zavarivanjem, toplinskom obradom)<br />
Izluivanje precipitata po granicama zrna<br />
Naješe zahvaa nehrajue elike, legure na bazi nikla i aluminija<br />
Cr 23<br />
C 6<br />
Posljedice: vrstoa , runjenje zrna u mnogim medijima, te<br />
raspad uz zavar (weld decay)<br />
34
Smanjenje sklonosti interkristalnoj koroziji postiže se:<br />
Žarenje (1050- 1100 o C, 10-40 min), pri emu se Cr 23 C 6<br />
otapa + gašenje u vodi<br />
<br />
<br />
Stabilizacija karbidotvornim metalima: Ti, Nb,Ta; grijanjem<br />
se izmeu zrna izluuju TiC, NbC, TaC<br />
Snižavanjem udjela C< 0.03 % što onemoguuje<br />
izluivanje karbida<br />
35<br />
METODE ZAŠTITE OD KOROZIJE<br />
1. PREVLAKE (metalne i nemetalne)<br />
2. Elektrokemijske metode zaštite (metal se održava ili u<br />
pasivnom stanju ili u imunom stanju, npr. katodna zaštita)<br />
3. Zaštita od korozije promjenom okolnosti, (npr. primjena<br />
inhibitora korozije)<br />
4. Oblikovanje i konstrukcijske mjere<br />
5. Odabirom konstrukcijskih materijala (s gledišta<br />
korozijske postojanosti)<br />
36
ZAŠTITA METALA PREVLAKAMA<br />
PREVLAKE<br />
ANORGANSKE<br />
ORGANSKE<br />
METALNE NEMETALNE NEMETALNE<br />
37<br />
ZAŠTITA METALA OD KOROZIJE PREVLAKAMA<br />
<br />
Primarna svrha prevlaka je zaštita od KOROZIJE<br />
Sekundarna svrha može biti :<br />
- Postizanje odreinih fizikalnih svojstava površine<br />
- Zaštita od mehanikog trošenja<br />
- Postizanje estetskog dojma<br />
- Poveanje dimenzija istrošenih dijelova odnosno popravak<br />
loših proizvoda<br />
38
POSTUPCI PRIPREME PODLOGE, NANOŠENJA I<br />
OBRADBE PREVLAKA<br />
PRIPREMA PODLOGE<br />
ODMAŠIVANJE<br />
MEHANIKA<br />
PREDOBRADB<br />
A<br />
KEMIJSKA<br />
PREDOBRADBA<br />
NANOŠENJE<br />
PREVLAKE<br />
KEMIJSKI<br />
POSTUPAK<br />
FIZIKALNI<br />
POSTUPAK<br />
ELEKTROLITIKI<br />
POSTUPAK<br />
NAKNADNA OBRADBA<br />
PREVLAKE<br />
KEMIJSKA<br />
OBRADBA<br />
MEHANIKA<br />
OBRADBA<br />
ELEKTROKEM.<br />
OBRADBA<br />
TOPLINSKA<br />
OBRADBA<br />
39<br />
METALNE PREVLAKE<br />
Katodne<br />
Imaju pozitivniji el. potencijal od<br />
metala na koji se nanose.<br />
npr. Au, Ni, Ag, Cr, Pb i Sn na<br />
ugljinom eliku<br />
Metal zaštiuju mehaniki. Dobre<br />
su samo ako su potpuno<br />
kompaktne.<br />
Anodne<br />
Imaju negativniji el. potencijal od<br />
metala na koji se nanose.<br />
npr. Zn, Cd na ugljinom eliku<br />
Metal zaštiuju mehaniki i<br />
elektrokemijski. Dobre su i kada<br />
nisu kompaktne. Djeluju kao<br />
katodni protektori.<br />
Produkti korozije<br />
Prevlaka Ni<br />
ugljini elik<br />
Prevlaka<br />
Zn<br />
ugljini elik<br />
40
METALNE PREVLAKE<br />
FIZIKALNI POSTUPAK<br />
POSTUPAK NANOŠENJA<br />
VRUE URANJANJE<br />
METALIZACIJA PRSKANJEM<br />
PLATIRANJE<br />
NATALJIVANJE<br />
NAVARIVANJE<br />
OBLAGANJE<br />
LEMLJENJE<br />
LIJEPLJENJE<br />
KEMIJSKI POSTUPAK<br />
IONSKA ZAMJENA<br />
KATALITIKA REDUKCIJA<br />
ELEKTROKEMIJSKI POSTUPAK<br />
GALVANOTEHNIKA<br />
41<br />
GALVANIZACIJA ILI ELEKTROPLATIRANJE<br />
<br />
je postupak nanošenja metalnih prevlaka katodnom redukcijom<br />
iona koji sadrže metal, tj. elektrolizom, naziva se još i<br />
galvanostegija ili galvanotehnika.<br />
-+<br />
npr. niklanje<br />
A: Ni Ni 2+ + 2e -<br />
K: Ni 2+ + 2e - Ni<br />
K: H + + 2e - H 2<br />
H +<br />
Ni 2+ Ni Me<br />
Ni 2+ 2e - Ni<br />
H +<br />
H +<br />
Ni 2+ H +<br />
Ni 2+<br />
Ni 2+<br />
42
GALVANIZACIJA<br />
Prednosti<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Mogu se nanijeti raznovrsne metalne prevlake (višeslojne)<br />
Prevlake vrsto prianjaju na podlogu<br />
Jednostavno se može regulirati debljina prevlake<br />
Niske temperature obrade<br />
Postiže se visoka istoa prevlaka<br />
Nedostaci<br />
<br />
Slaba mikroraspodjela<br />
Galvanski piting koji izaziva poroznost tanjih prevlaka (H 2 )<br />
<br />
<br />
Mehanike napetosti<br />
Promjene kemijskog sastava elektrolita<br />
43<br />
VRUE URANJANJE U TALINU METALA<br />
<br />
<br />
je postupak kratkotrajnog držanja predmeta u talini metala koji se<br />
nanosi<br />
primjenjuje se za dobivanje prevlaka metala relativno niskog tališta i<br />
to:<br />
Zn (440 do 460 o C)<br />
Sn (255 do 315 o C)<br />
Pb (355 do 375 o C)<br />
Al (700 do 750 o C)<br />
44
VRUE URANJANJE U TALINU METALA<br />
Prednosti<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Visokoproduktivni postupak metalizacije<br />
Velikom brzinom mogu se obraditi znatne koliine robe<br />
Prevlake su dobre zaštitne moi i povoljnih mehanikih svojstava<br />
Debljina prevlake iznosi do 250 m<br />
Nedostaci<br />
<br />
<br />
Velik gubitak rastaljenog metala<br />
Zbog visokih temperatura obrade predmeti se mogu izobliiti.<br />
45<br />
Kada za vrue POCINAVANJE u<br />
Dalekovodu, Zagreb<br />
46
ANORGANSKE NEMETALNE PREVLAKE<br />
Oksidna prevlaka na aluminiju; anodizacija aluminija (ELOKSIRANJE)<br />
<br />
Dobiva se elektrokemijskim postupkom<br />
Sastoji se od Al 2 O 3<br />
Prevlaka je staklasta i tvrda, može se bojati<br />
Oksidna prevlaka na eliku (BRUNIRANJE)<br />
<br />
<br />
<br />
Dobiva se kemijskim postupkom (obradom u vruim lužnatim<br />
otopinama koje sadrže nitrate i nitrite)<br />
Prevlaka je Fe 3 O 4 crne boje<br />
Prevlaka apsorbira svijetlo pa se primjenjuje za obradu oružja i<br />
dijelova optikih aparata<br />
47<br />
ORGANSKI PREMAZI I PREVLAKE<br />
Organski premazi nanose se na metalne površine obino u dva<br />
ili više slojeva koji ine sustav premaza.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Bojenje i lakiranje<br />
Plastifikacija<br />
Gumiranje<br />
Bitumenizacija<br />
Konzervacija<br />
48
KOMPONENTE ZAŠTITNOG PREMAZA<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Vezivno sredstvo (jedno ili više njih)<br />
Otapalo (voda ili organsko otapalo)<br />
Pigmenti<br />
Punila<br />
Aditivi<br />
49<br />
Vezivno sredstvo<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
KOMPONENTE ZAŠTITNOG PREMAZA<br />
ini nehlapivi organski dio premaznih sredstava<br />
povezuju druge komponente<br />
osigurava prianjanje na površinu<br />
najpoznatija veziva su na bazi alkidnih smola, bitumena,<br />
klorkauuka, silikonskih smola, epoksidnih i poliuretanskih<br />
smola<br />
Otapalo<br />
<br />
<br />
<br />
su hlapive organske tvari koje fizikalno otopaju veziva<br />
premaznih sredstava<br />
koriste se za skidanje starih premaza, te za odmašivanje<br />
uloga im je prvenstveno u reguliranju reoloških svojstava boje<br />
50
Pigmenti<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
KOMPONENTE ZAŠTITNOG PREMAZA<br />
Prirodni i sintetski organski spojevi<br />
Prirodni anorganski spojevi<br />
Djeluju inhibirajue (fosfati) i neinhibirajue (aluminij, Fe 2 O 3 ,itd.)<br />
Premaz ine obojenim i neprovidnim<br />
Poveavaju premazima zaštitna svojstva, kemijsku postojanost,<br />
toplinsku stabilnost<br />
Punila i aditivi<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Anorganske praškaste tvari<br />
Poboljšavaju meh. i kemijska svojstva<br />
Povisuju ili snižavaju elektrini otpor filma<br />
Katalizatori, sikativi<br />
Sredstva protiv koženja<br />
51<br />
Podjela premaza prema nainu sušenja<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Sušivi isparavanjem hlapivih sastojaka<br />
Oksidativno sušivi<br />
Kemijski umrežavani<br />
Sušivi uz prisustvo vlage iz zraka<br />
Sušivi pri povišenim temperaturama<br />
Pomou UV<br />
52
Osnovni modeli zaštite premazom<br />
<br />
Površine koje su slabije ali stalno ili povremeno izložene vlažnosti<br />
nepropustan sloj za O 2<br />
; CO 2<br />
niska<br />
propusnos<br />
nost<br />
vlage<br />
završni<br />
meusloj<br />
temelj<br />
elik<br />
kvalitetna prionjivost<br />
temelja<br />
u meusloju nema praznina koje bi zadržavale<br />
avale vodu<br />
Naješe se ukupna debljina slojeva zaštite kree od 60 do 600 μm.<br />
53<br />
ELEKTROKEMIJSKE METODE ZAŠTITE<br />
<br />
metal se održava ili u pasivnom stanju (u podruju potencijala<br />
pasivacije) ili u imunom stanju (pri potencijalima nižim od<br />
stacionarnih) kada ne korodira<br />
KATODNA ZAŠTITA<br />
ANODNA ZAŠTITA<br />
Snižavanje elektrodnog<br />
potencijala, tj. pomakom el.<br />
potencijala metala u<br />
negativnom smjeru.<br />
Povišenje elektrodnog<br />
potencijala, tj. pomakom<br />
el. potencijala metala u<br />
pozitivnom smjeru.<br />
54
KATODNA ZAŠTITA<br />
Polarizacija metalne konstrukcije može se provesti:<br />
<br />
<br />
Pomou vanjskog izvora struje<br />
Žrtvovanim anodama (Mg, Al, Zn) (protektorima)<br />
Izbor KZ ovisi o svakom konkretnom sluaju:<br />
<br />
<br />
kod stacionarnih objekata primjenjuje se zaštita s vanjskim<br />
izvorom,<br />
protektori se upotrebljavaju na pokretnim objektima i na mjestima<br />
gdje prijeti opasnost da iskra izazove požar ili eksploziju.<br />
KZ se obino koristi kao sekundarni zaštitni sustav, koji<br />
poinje djelovati nakon ošteenja primarnog.<br />
55<br />
ANODNA ZAŠTITA<br />
Polarizacija metalne konstrukcije može se provesti:<br />
<br />
<br />
Izvorom istosmjerne struje (spajanje s pozitivnim polom)<br />
Katodnim protektorima (spajanje s elektropozitivnijim metalom,<br />
grafit, Pt)<br />
Primjenjuje se samo na metalima kod kojih postoji prijelaz u<br />
pasivno stanje<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
elici<br />
nehrajui elici<br />
aluminijeve legure<br />
kromove i titanove legure.<br />
ANODNA ZAŠTITA se zbog svojih ogranienja i skupe instalacije (potenciostata(<br />
potenciostata) ) ne<br />
upotrebljava esto.<br />
56
OBLIKOVANJE I KONSTRUKCIJSKE MJERE<br />
<br />
<br />
Važni za postizanje željenih svojstava zaštite organskim<br />
prevlakama<br />
Osiguranje otjecanja vode<br />
Izbjegavanje gomilanja zavara<br />
<br />
Nekoliko primjera:<br />
CIJEVI<br />
loše<br />
bolje<br />
oštri rubovi = smanjena<br />
debljina filma = manji<br />
vijek trajanja zaštitnog<br />
premaza<br />
loše<br />
bolje<br />
57<br />
ZAŠTITA OD KOROZIJE PROMJENOM OKOLNOSTI<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Potpunom zamjenom medija<br />
Promjenama koncentracije, tlaka, temperature, brzine<br />
gibanja,<br />
Smanjenjem ili izbjegavanjem naprezanja<br />
Primjenom inhibitora<br />
58
ZAŠTITA OD KOROZIJE PRIMJENOM INHIBITORA<br />
Inhibitori<br />
<br />
su tvari anorganskog ili organskog porijekla koje u vrlo<br />
malim koncentracijama smanjuju brzinu korozije do<br />
tehnološki prihvatljivih vrijednosti<br />
<br />
prema nainu djelovanja mogu biti:<br />
- anodni<br />
- katodni<br />
- kombinirani<br />
59<br />
ANODNI INHIBITORI<br />
<br />
mogu djelovati tako da s ionima konstrukcijskog materijala,<br />
nastalima na lokalnim anodama, daju slojeve netopljivih<br />
korozijskih produkata (taložni anodni inhibitori) ili izazvati<br />
pasivaciju anodne površine (pasivatori) – djeluju kao<br />
oksidativne tvari.<br />
<br />
kao pasivatori se još nazivaju i opasni inhibitori, jer dodani u<br />
nedovoljnoj koliini mogu uzrokovati piting<br />
60
KATODNI INHIBITORI<br />
<br />
djeluju kao taložni inhibitori tvorei na lokalnim katodama<br />
netopljive ili slabo topljive korozijske produkte, te izravno<br />
koe katodnu reakciju povišenjem aktivacijskog<br />
prenapona<br />
<br />
katodni inhibitori dodani u bilo kojoj koliini smanjuju<br />
brzinu korozije i nisu opasni<br />
61<br />
PARNOFAZNI INHIBITORI VPI (vapour phase inhibitors) ILI<br />
ISPARLJIVI INHIBITORI VCI (volatile corrosion inhibitors)<br />
<br />
<br />
<br />
su hlapive vrste organske tvari ijim se parama zasiuje<br />
atmosfera ili drugi plin<br />
koriste se za sprjeavanje atmosferske korozije u<br />
zatvorenim prostorima, za vrijeme skladištenja ili<br />
transporta<br />
zaštitno djelovanje ovih inhibitora je u usporavanju<br />
anodnog ili katodnog procesa adsorpcijom na površini<br />
metala.<br />
62
PRIMJENA VCI<br />
Elektrika<br />
i elektronika<br />
Filmovi & Pakiranje<br />
Procesna industrija<br />
Obrada voda<br />
Automobilska<br />
obilska<br />
industrija<br />
Industrija proizvodnje sirove nafte i<br />
zemnog plina<br />
Premazi<br />
Obrada metala<br />
AB Konstrukcija<br />
63<br />
LITERATURA<br />
1. I.Esih, Z.Dugi; Tehnologija zaštite od korozije, Školska knjiga, Zagreb,<br />
1990.<br />
2. I.Esih,Z.Dugi; Tehnologija zaštite od korozije II , FSB, Zagreb,1992.<br />
3. I.Esih; Osnove površinske zaštite, FSB, Zagreb, 2003.<br />
4. E.D.D. During; Corrosion Atlas, Elsevier, 1997.<br />
5. P.R. Roberge; Handbook of corrosion engineering, McGraw-Hill, Inc.,<br />
New York, 1999.<br />
6. D.A. Jones; Principles and Prevention of Corrosion, Prentice-Hall, Inc.,<br />
USA, 1996.<br />
7. S.Martinez, I.Štern; Korozija i zaštita – eksperimentane metode, HINUS,<br />
Zagreb, 1999.<br />
8. P.Marcus, J.Oudar; Corrosion Mechanisms in Theory and Practice,<br />
Marcel Dekker, Inc., New York,1995.<br />
64