Lochkorrosion: Ursachen. Verfahren zum Schutz von Metallen vor Korrosion

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Korrosion ist die Zerstörung der Oberfläche von Materialien durch aktiv ablaufende Redoxprozesse. Die Zerstörung der Materialschichten führt zu einer Abnahme der Festigkeit, der elektrischen Leitfähigkeit, einer erhöhten Sprödigkeit und einer Hemmung anderer Eigenschaften des Metalls.

Während des Betriebs von Metallprodukten sind sie verschiedenen Arten von zerstörerischen Einflüssen ausgesetzt, unter denen Lochfraß hervorsticht. Sie ist die gefährlichste und unberechenbarste.

Pitting

Auf der Oberfläche von Metallprodukten können Sie oft kleine Vertiefungen, braune oder braune Punkte bemerken. Wissenschaftler nennen solche Punkte Lochfraß, und der Prozess ihres Auftretens wird als Lochkorrosion bezeichnet. Es tritt auf der Oberfläche von Materialien auf, die mit Meerwasser, Lösungen verschiedener Salze, chemisch aggressiven Umgebungen und anderen negativen Faktoren in Kontakt kommen.

Lochkorrosion betrifft nur passive Metalle und Legierungen, sie entwickelt sich hauptsächlich in der Korrosionsschutzschicht oder an Stellen mit verschiedenen Defekten. "Punktgeschwüre" können die Arbeit verschiedener beeinträchtigenProdukte: von dünnen Membranen und Mikrosch altkreisen bis hin zu dickwandigen Aggregaten. Darüber hinaus trägt ihr Aussehen zur Bildung von Korrosionsrissen bei, die die angegebenen Eigenschaften des Materials erheblich reduzieren.

Metallvernichtungssystem

Um Lochkorrosion zu aktivieren, ist das Vorhandensein von zwei Reagenzien erforderlich - Aktivatoren und Passivatoren. Anionen von Chlor, Brom und Jod wirken meistens als Aktivatoren - sie kommen in den meisten Umgebungen vor, in denen Metallprodukte betrieben werden. Sie werden an der Metalloberfläche adsorbiert und bilden mit ihren Bestandteilen lösliche Komplexe.

Am häufigsten wirkt Wasser oder eine Hydroxylgruppe als Passivator. Der Vernichtungsprozess selbst läuft nach folgendem Schema ab:

1. Aktivatorionen werden auf der Oberfläche des schützenden (Oxid-) Films adsorbiert.
2. Es gibt einen Prozess, bei dem Sauerstoffionen durch Prozessaktivatorionen ersetzt werden.
3. Eine große Menge löslicher Ionen wird gebildet, wodurch der Film zusammenbricht.

Dadurch entsteht an der Oberfläche des Materials eine Potentialdifferenz, die zum Auftreten lokaler Ströme führt und einen heftigen Anodenprozess aktiviert. Gleichzeitig wandern aktivierende Ionen in die Zerstörungszentren, wodurch Lochfraßkorrosion voranschreitet.

Lochkorrosionsarten

Die Art der Lochkorrosion variiert je nach Umgebungsbedingungen, hauptsächlich Temperatur, Säuregeh alt, chemische Zusammensetzung der Substanzen. Unter dem Einfluss dieser Faktoren ändert sich die Form,die Größe der Gruben und ihre Lage. Je nach Größe wird also Punktzerstörung unterschieden:

• mikroskopisch - Punktgröße kleiner als 0,1 mm;
• regelmäßig - der Durchmesser der Grübchen variiert zwischen 0,1 und 1 mm;
• ulzerativ, wenn Gebilde einen Durchmesser von mehr als 1 mm haben.

Lochkorrosion kann je nach Standort offen oder geschlossen sein. Im ersten Fall ist es fast unmöglich, Spuren von Zerstörung zu erkennen - es müssen spezielle Geräte verwendet werden. Diese Art von Korrosion führt sehr oft zu Ausfällen.

Freiliegender Rost, der mit bloßem Auge sichtbar ist. Oft verschmelzen Lochfraß zu einer einzigen Formation. In diesem Fall erfolgt die Zerstörung des Materials nicht in der Tiefe, sondern in der Breite, was zu großflächigen Defekten führt.

Grubenform

Die Form des Lochfraßes hängt von den Hohlräumen innerhalb des Kristallgitters ab, die in den ersten Stadien des Korrosionsprozesses gebildet werden. Die häufigsten Bildungen mit unregelmäßiger Form - sie treten auf der Oberfläche von rostfreien, niedriglegierten und Kohlenstoffstählen, Aluminium, Chrom, Nickellegierungen, Eisen auf.

Halbkugelförmige Geschwüre entstehen durch isotrope Auflösung. Dieser Prozess ähnelt dem Elektropolieren. Dies erklärt teilweise den glänzenden Boden der halbkreisförmigen Vertiefungen. Am anfälligsten für eine solche Zerstörung sind Titan-, Aluminium-, Nickel- und Kob altprodukte sowie Tantalstrukturen. Ungefähr das gleiche AussehenLochkorrosion von Edelstählen.

Außerdem können Grübchen polyedrisch und facettiert sein. Die "Geschwüre" des letzteren Typs verbinden sich sehr oft miteinander, was zu großen halbkugelförmigen Brüchen führt.

Gründe für das Erscheinen

Die Hauptursachen für Lochkorrosion sind Verletzungen der Produktionstechnologie und mechanische Einwirkungen auf das Material. Als Folge der Verletzung der Gießtechnologie treten im Metall verschiedene Mikroeinschlüsse auf, die seine Struktur verletzen. Der häufigste Einschluss kann als Walzzunder bezeichnet werden.

Durch mechanische Einwirkung beginnt sich sehr oft Lochkorrosion auf der Oberfläche von Produkten zu entwickeln. Die Gründe hierfür liegen in der Zerstörung des oberen Schutzfilms, der Verletzung der inneren Struktur und der Entstehung von Korngrenzen an der Oberfläche. Der häufigste Faktor, der den Prozess aktiviert, kann als dynamischer Aufprall bezeichnet werden, der zum Auftreten von Mikrorissen führt.

Lochkorrosion von Metallen entwickelt sich schneller auf rauen Oberflächen sowie unter dem Einfluss aggressiver Umgebungen - Meerwasser, Säurelösungen.

Methoden zum Schutz von Metall vor Lochkorrosion

Um Metallprodukte vor Lochfraß zu schützen, werden drei Hauptmethoden verwendet:

1. Flüssigkeit geschlossener Systeme mit Lösungen alkalischer Verbindungen, Sulfate, Chromate.
2. Die Einführung von Komponenten mit hoher Beständigkeit gegen Lochfraß in die Zusammensetzung des Materials - Molybdän,Chrom, Silizium.
3. Verwenden der Kathoden- und Anodentechnologie zum Erzeugen einer Schutzschicht.

Alle vorgestellten Methoden zum Schutz von Metallen vor Korrosion sind nur in der Produktion anwendbar, da sie High-Tech-Ausrüstung und große Investitionen erfordern. Im Alltag lässt sich die Gefahr von Lochfraß nicht vollständig ausschließen. Abschwächen des Einflusses negativ wirkender Faktoren ist nur möglich durch:

• Korrosionsschutzbeschichtungen;
• Verbesserung der Betriebsbedingungen von Produkten;
• Reduzierung des Säuregeh alts der Umgebung, mit der das Material in Kontakt kommt.

Aber die effektivste und kostengünstigste Methode ist das gründliche Polieren: Durch die Verringerung der Oberflächenrauheit erhöhen Sie gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit. Aber für den besten Effekt ist es besser, alle Methoden zum Schutz von Metallen vor Korrosion gleichzeitig anzuwenden.