Coroziunea

Coroziunea- consta in distrugerea partiala sau totala a materialelor, in urma interactiuneii cu mediul inconjurator ca rezultat al unor reactii chimice, electrochimice si biochimice.

Clasificarea proceselor de coroziune se face dupa mai multe criterii:

a )Natura agregatului agresiv. Corziunea uscata are loc la temp inalte, coroziunea umeda are loc cand pe suprafetele mat met se afla un lichid sau umiditate.

b) Aspectul distrugerii provocate cand se produce pe toata suprafata mat met. Poate fi uniforma si neuniforma.

c) caracterul distrugerii in raport cu structura:

- intercristalina(apare prin distrugerea limitei dintre graunti cristalini si acumularea produselor de coroziune la aceste limite) ,

- selective( se propaga prin atacul preferential asupra uneia dintre componentele unui aliaj) si

- transcristalina(apare sub actiunea conjugal a solicitarilor mecanice si chimice cand se apar fisuri).

d) dupa mecanismul coroziv :

- chimica rep coroziunea la temp inalte in absenta apei sub actiunea unor gaze sau lichide neconducatoare de electricitate,

- coroziunea electrochimica apare la contacul metalelor si aliajelor cu colutie de electroliti

- coroziunea biochimica det de activitatea diferitelor microorganisme sau se corodeaza datorita produselor pe care le elibereaza in mediul microorganismului

e) dupa mediul in care are loc coroziunea : in sol si in atmosfera(industriala, urbana, rurala)

f) la alte fenomene mecanice: cavitatie(mediu agresiv, curge cu viteza f mare,) eroziunea(proc de distrugere mecanica a suprafetelor mat.)

Coroziunea chimica – distrugerea mat met care are loc in urma unei reactii chimice poate avea loc la temp inalte in absenta apei. in timpul coroziunii mat met se oxideaza in prezenta oxigenului sau alte subst.

Oxidarea metalelor – produsi formati in urma interactiunii metal-gaz, pe suprafata mat met sub forma de pelicule sau filme de dimensiuni si culori diferite. Coef de expaniune este definit ca fiind rap dintre masa peliculei si masa metalului: k=Vox/Vmet. Pelicula poate fi de 3 categorii:

-mp/mn>1 pelicule este policompacta si vit coroziunii este mica in temp.

- mp/mn<1 , pelicula cu tensiune poroasa, nedeterminata

- raportul este mult mai mic decat 1. Peliculele sunt rezistente, buna aderenta.

Legile cresterii particulelor de oxizi se pp ca fizarea oxigenului la suprafata met in vederea formarii unei particule de oxid vor datora:

- adsorbtia fizica- fortele de legatura sunt de natura asemanatoare cu cele Vandervals lipsite de orientare.

- adsorbtia chimica- se formeaza cu film bidimensional de oxid, fiecare oxigen se fixeaza in functie de aranjamentul cristalului ionilor met de la suprafata.

- reactii cristalo-chimice –ia nastere in urma met cu oxigen si formeaza stratul de oxid bidimensional ca etapa intermediara.

Cinetica coroziunii chimice –la stabilirea legilor de crestere a peliculelor de coroziune se pot lua in csd ca etape limitative de viteza atat reactia cristalo-chimica de formare a oxidului cat si transferul de masa respectiv conductibilitatea termica. Cans tsratul de oxid format este subire, fenomenul de trasfer nu poate influenta coroziunea dar pe masura ce pelicula se ingroasa transferul reactantilor spre suprafata de reactie are loc cu viteze din ce in ce mai mici. Avem 2 interfete: pelicula/ oxigen si pelicula/metal.

Viteza proc in etapa cristalochimica: dy/dt=kc*Cl

Viteza proc din etapa de difuzie dy/dt=D(Co-Cl)/y

In regim stationar toata cantitatea de oxigen ce ajunge prin difuzie la suprafata metalului va reactiona:

kc*Cl=D(Co-Cl)/y ; kc*Cl*y=DCo-DCl =>kc*Cl*y+DCl=DCo

Cl= DCo/kc*y+D; dy/dt=kc*DCo/kc*y+D=> kcydy+Ddy=kcDCodt

kc*y2/2+Dy= kDCot+const

y2/2+2/kcy=2Co const; y2/D=A 2/kc*y=B

A+B=2Cot+const=> Evans.

Legea lui Evans : y-variatie de masa. Cand A<<B=> y=k1t- cazul oxidarii metalelor cand coef de exapansiune <1.

Viteza de coroziune este proportionala cu timpul, fiind influentata de orientarea fetelor cristaline ce caracterizeaza materialele de contact.

Legea parabolica: A>B => y2=k2t. Se formeaza pelicule continue pe suprafata met care devin permeabile pt Agentul coroziv. In timpul proc de oxidare se pot forma straturi intermediare poroase intre met de baza si stratul compact de oxid din exterior.

Atat legea liniara cat si cea parabolica rep cazul limita al rel lui Evans: W,Co,Ti.

Legea logaritmica : proc de coroz chimica se produce astfel: y=k3*ln t. Din aceasta categorie fac parte metale care formeaza pelicule aderente, compacte, rezistente la mediul agresiv(Al, Cr, Si)

In general, la temp ridicate metalele se corodeaza dupa legea parabolica, iar la temp joase dupa legea logaritmica.