14.01.2015 Views

potpovršinska korozija

potpovršinska korozija

potpovršinska korozija

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!