Transcript Modyfikacja środowiska korozyjnego (pH)

Podstawy ochrony przed
korozja
 ogólne zasady
 metody ochrony
Środowisko
Oddziaływania
Metal
Modyfikacja
metalu
Modyfikacja metalu
 usuwanie zanieczyszczeń (siarka i fosfor w
stalach, węgiel w stalach stopowych, Fe i Cu w
Zn)
 wprowadzanie dodatków stopowych (Cr, Mo do
Fe, Co)
na etapie projektowania
Szybkość korozji atmosferycznej stali
szybkość korozji (µm/rok) w atmosferze
rodzaj stali
wiejskiej
(O3)
przemysłowej morskiej
(SO2, NOx) (chlorki)
węglowa
(~ 0,2%C)
10-60
30-160
20-700
trudnordzewiejąca
(< 1% Cu, Ni, Cr, P)
5-25
10-110
100-770
odporna na korozję
(> 12% Cr)
0,01-0,1
0,1
0,01-0,4
Stopy Fe-Cr =
stal odporna na korozję
(?)
Szybkość korozji stopów Fe-Cr w
roztworze obojętnym
szybkość
korozji,
µm/rok
12%
Składnik o większej odporności
korozyjnej (Cr) decyduje o
odporności korozyjnej stopu
0
5
10
Przy tej zawartości
Cr w stopie Fe-Cr
warstwa pasywna
jest zbudowana
głównie z jego
tlenków
15
% Cr
Środowisko
Modyfikacja
środowiska
Oddziaływania
Metal
Modyfikacja środowiska korozyjnego
Obniżanie natężeń czynników korozyjnych lub
osłabienie ich działania
Modyfikacja środowiska korozyjnego (pH)
2
Fe3+
E, VSEW
1
Fe2O3
Fe2+
0
Fe3O4
-1
Fe
-2
0
2
4
6
8
pH
10
12
14
Modyfikacja środowiska korozyjnego (pH)
Zmiana pH środowiska powodująca przejście z
obszaru korozji do obszaru pasywności
 wzrost pH (zobojętnienie, alkalizacja) ?
 obniżenie pH (zakwaszenie) ?
Wykres E-pH dla Zn
2
1
OH-/O2
E, VSEW
Zn2+
Zn(OH)2
0
+
H2/H
HZnO2-
-1
Zn
-2
0
7
pH
14
Środowisko
Oddziaływania
Metal
Ochrona
elektrochemiczna
Ochrona katodowa
2
Fe3+
E, VSEW
1
Fe2O3
Fe2+
0
Fe3O4
-1
Fe
-2
0
2
4
6
8
pH
10
12
14
Ochrona katodowa
Obniżenie potencjału metalu w danym środowisku z
obszaru korozji do obszaru odporności
 połączenie z metalem o niższym potencjale
korozyjnym w danym środowisku (protektorem),
np. Fe z Zn, Al lub Mg
Potencjały korozyjne metali w wodzie
morskiej (szereg galwaniczny)
grafit
Au
Ti
Ag
Ni
Cu
Fe
Al
Zn
Mg
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
Ekor , VNEK
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
Ochrona katodowa
Ochrona anodowa
2
Fe3+
E, VSEW
1
Fe2O3
Fe2+
0
Fe3O4
-1
Fe
-2
0
2
4
6
8
pH
10
12
14
Ochrona anodowa
Podwyższenie potencjału metalu w danym
środowisku z obszaru korozji do obszaru pasywności
 połączenie z metalem o wyższym potencjale w
danym środowisku (np. z Ni, Pt)
Potencjały korozyjne metali w wodzie
morskiej (szereg galwaniczny)
grafit
Au
Ti
Ag
Ni
Cu
Fe
Al
Zn
Mg
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
Ekor , VNEK
-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
Ochrona anodowa?
2
Fe3+
E, VSEW
1
Fe2O3
Fe2+
0
Fe3O4
-1
Fe
-2
0
2
4
6
8
pH
10
12
14