KOROZE A OCHRANA PROTI KOROZI

Prezentace na téma: "KOROZE A OCHRANA PROTI KOROZI"— Transkript prezentace:

1 KOROZE A OCHRANA PROTI KOROZI

2 VLIV KOROZE NA TECHNICKÉ MATERIÁLY
koroze = znehodnocení materiálu podléháním vlivů okolního prostředí vlivy - chemické nebo fyzikálně-chemické koroze kovů, hornin, stavebních materiálů, plastů, textilií a jiných technických materiálů korozí kovu rozumíme proces nenávratné přeměny kovového materiálu v nekovový materiál, v tak zvanou reakční zplodinu, znamenající nežádoucí trvalou ztrátu kovové hmoty

3 Koroze začíná na povrchu kovu a postupně se rozšiřuje dovnitř materiálu, až se všechen kov rozruší.
Některé kovy – např. hliník, zinek, olovo, měď – korodují jen na povrchu, protože vrchní okysličená vrstva chrání spodní vrstvy kovu. Na průběh koroze má vliv prostředí – teplota, vlhkost, kyselost, tlak apod. Podle vzhledu rozdělujeme korozi na: rovnoměrnou - celkovou nerovnoměrnou

4 Probíhá po celém povrchu součásti
Koroze celková Probíhá po celém povrchu součásti

5 Místní, nebo také skvrnitá
Nerovnoměrná koroze Místní, nebo také skvrnitá

6 Nerovnoměrná koroze Důlková

7 Nerovnoměrná koroze Bodová

8 Nerovnoměrná koroze Mezikrystalická

9 Koroze chemická - Procesy probíhající pod vlivem suchých plynů nebo kapalin, nevodících elektrický proud. Vzdušný kyslík účinkuje na povrch předmětu, vytváří vrstvu kysličníků. Tato vrstva u některých kovů chrání před dalším působením kyslíku, nazýváme ji vrstvou ochranou, jindy nezabrání dalšímu působení koroze.

10 Koroze elektrochemická
- Nastává tehdy, stýkají-li se kovy s vodnými roztoky solí, vodícími elektrický proud. Příklad galvanického článku: existuje-li vodivé spojení měděné a zinkové součásti, ponořením do elektrolytu – zředěné kyseliny solné, bude mezi oběma kovy probíhat proud. Zinková součást bude anodou, měděná katodou. Zinková součást se bude postupně rozpouštět do roztoku, měděná zůstane neporušená. Zinek je kov méně ušlechtilý, měď je kov více ušlechtilý. Vodítkem pro posuzování kovů je jejich ušlechtilost.

11 Galvanická řada napětí kovů
Kovy v řadě před vodíkem jsou elektropozitivní – ušlechtilé, za vodíkem elektronegativní – méně ušlechtilé. Čím je kov méně ušlechtilý, tím snadněji se rozpouští - přechází do roztoku.

12 Kov, který je v řadě napětí výše, je proti kovu ,který je postaven níže, ušlechtilý – katoda.
Kov níže postavený je méně ušlechtilý – anoda. Tento poznatek umožňuje správný a vhodný výběr materiálů pro konstrukci strojů a zařízení.

13 Podle korozního prostředí dělíme korozi na: - atmosférickou
půdní ve vodě a plynech za vysokých teplot v různých chemických látkách

14 Koroze atmosférická Při vlhkosti vzduchu nad 60 % podléhají ocelové součásti korozi – rezivění. V průmyslových oblastech je vzduch znečištěn kysličníkem uhličitým, siřičitým apod. a tyto plyny rozpuštěné v kapičkách deště korozi značně urychlují.

15 Koroze půdní Zem, kde jsou uloženy různé kovové předměty, zejména potrubí, je směsí rozmanitých látek – soli, kyseliny, plyny, které působí na uložené předměty. Vznikají galvanické mikročlánky , vyvolávající korozi. Velmi závažná poškození vznikají tzv. bludnými proudy.

16 Bludné proudy vycházejí ze zdrojů stejnosměrného proudu, kterým jsou poháněny tramvaje a vlaky. Elektrický proud je přiváděn horním vedením (trolejí), prochází motorem a je odváděn do kolejnic, které slouží jako druhý vodič. Ne všechen proud však odchází do zdroje, část uniká do země, bloudí po kovových předmětech uložených v zemi a způsobuje korozi.

17 Kovové předměty chráníme proti bludným proudům různými způsoby:
- Anodická ochrana – předměty spojíme s deskami z materiálu o nižším elektrickém potenciálu (anody), kovový předmět je polarizován jako katoda a rozrušování povrchu v něm ustane, přenese se na anody. Speciálním vodičem – všechna zařízení před zasypáním pospojujeme a spojíme se speciálním vodičem, který bludné proudy odvede do zdroje. Vhodnými izolačními nátěry

18 Koroze ve vodách a koroze v plynech je obdobná korozi atmosférické
Koroze při vysokých teplotách je korozí chemickou, ve vlhkých plynech elektrochemickou.

19 Ochrana proti korozi Ztráty vzniklé korozí dělíme na:
přímé – cena zničeného kovu nepřímé – náklady na vynaloženou práci, ztráty přerušením provozu apod. Povrch materiálu můžeme chránit: správnou volbou materiálu a jeho mechanickým a tepelným zpracováním vhodnou konstrukcí tvaru předmětu elektrickou ochranou (anodickou) úpravou korozního prostředí (inhibitory koroze) povrchovou úpravou

20 Povrchová úprava Zahrnuje všechny pochody – fyzikální chemické
elektrochemické mechanické, kterými nabývá povrch součásti požadovaných vlastností.

21 Rozdělení povrchových úprav
Vlastním povrchovým úpravám vždy předchází příprava povrchu: Mechanické čištění – pískování pomocí pískových tryskačů, omílání v omílacích bubnech, broušení Odmašťování – pomocí organických rozpouštědel (benzín, trichloretylen apod.), vodných roztoků alkálií (louhu, sody, fosfátů), nebo žíravin (vápno) a infračervenými paprsky. Rozpouštědly se předměty omývají, infračervenými paprsky se spaluje mastnota.

22 Chemické čištění – moření – cílem je odstranit oxidy kovů.
K moření používáme: na ocel – zředěné kyseliny – sírovou, solnou, fosforečnou měď a její slitiny – kyselinu dusičnou, nebo roztok kyseliny dusičné, solné a sírové Hliník a hliníkové slitiny - kyselinu dusičnou, nebo 10 % až 20 % roztok sody

23 Povrchová úprava chemická
Podstatou je vytvoření vrstvy chemické sloučeniny na povrchu předmětu, která je odolnější proti korozi než základní materiál. Okysličování – oxidace – vytvoření tenkých povlaků Ocel - kysličníků železa – hnědění, brynýrování, nebo černění. Předměty se ponořují do taveniny dusičnanu, dusitanu nebo hydroxidu sodného. Podle složení a teploty se vytvoří hnědá, modrá až černá vrstva. Měď a její slitiny – okysličování v dusitanové lázni – žlutočerné až černé zabarvení, hnědá barva vznikne v roztocích alkalických sirníků. Patinování – umělé vytvoření měděnky – vytvoření vrstvy uhličitanu. Hliník – v roztoku chromanu sodného a uhličitanu sodného – světle šedá až šedočerná barva.

24 Nejčastější oxidací hliníku je eloxování – elektrolytická oxidace.
Povrch hliníkového předmětu se elektrickým proudem rozpustí a chemickým působením lázně se přemění na kysličník hlinitý. Eloxovaný povrch je pórovitý, utěsňuje se chromátováním, barvením a impregnuje se parafínovým olejem. Eloxovaná vrstva je velmi tvrdá, nevodivá a nekoroduje.

25 Chromátování – v horkých lázních kyseliny chromité
Chromátování – v horkých lázních kyseliny chromité. Používá se zejména pro přípravu plechů pod lak. Fosfátování – lázně - fosforečnan manganatý, zinečnatý nebo železnatý. (parkerizace, bonderizace). Použití – pod nátěry.

26 Pokovování Pokovování termické :
– ponořováním do roztavených kovů – cín, zinek, olovo, kadmium a hliník. - Pokovování difuzí – cementování, nitridování, šerardování, alitování, inchromování – viz tepelné zpracování oceli. - Pokovování parami kovů – ochranný kov se ve vakuové komoře vysokým zahřátím převede na páry, které se inertním plynem přivádějí na chladný předmět, ne jehož povrchu kondenzují a vytvářejí ochranou vrstvu. - Vylučování kovového povlaku z plynných nebo těkavých sloučenin kovů – křemíkování, chrómsilikování.

27 Pokovování elektrochemické
Pokovování amalgámem – sloučeniny drahých kovů se rtutí (amalgámy)naneseme na kovový podklad. Po vypálení rtuti zůstane povlak drahého kovu. Nákladné, zdraví škodlivé, téměř se nepoužívá. Pokovování elektrochemické Bez přívodu proudu – kov, který je v řadě napětí níže, vyloučí kov, jenž je výše, z roztoku jeho soli. Např.: železo se potáhne mědí z roztoku síranu měďnatého (modrá skalice), měď stříbrem z roztoku dusičnanu stříbrného.

28 Pokovování elektrickým proudem – galvanické pokovování:
podstatou je elektrolýza – elektrický rozklad vodných roztoků solí toho kovu, který chceme nanášet. Kov uvolněný rozkladem se vylučuje na katodě, na kterou zavěšujeme předměty, které chceme pokovovat. Kov, kterým pokovujeme, zavěsíme do lázně jako anodu, která se rozpouští. Tohoto způsobu využíváme i ke zlepšení vzhledu předmětu.

29 Pokovování katodickým rozprašováním kovů:
prochází-li mezi elektrodami ve vakuové nádobě proud o vysokém napětí, katoda se rozprašuje. Rozprášený kov se usazuje na předmětech. Tímto způsobem se např. zlatí, stříbří tkaniny, sklo, peří, papír, vosk, plastické hmoty apod.

30 Pokovování mechanické:
Stříkání kovů (metalizování, šopování) – všemi kovy a jejich slitinami, které mají teplotu tavení nižší než 600°C. - z drátu - prášku - z taveniny kovu nebo slitiny Nejčastěji se nanášejí povlaky zinku, hliníku, olova, cínu, kadmia a mědi.

31 Plátování: obkládání základního materiálu tenkou vrstvou ochranného kovu. sléváním (obléváním) válcováním pájením navařováním Jako ochranného kovu používáme: nerez oceli měď mosaz hliník

32 Povlaky barev a laků: k ochraně proti korozi ale i ke zlepšení vzhledu
základní nátěr vrchní (krycí) nátěr Podle druhu pojiva rozdělujeme nátěrové hmoty na: olejové barvy a laky asfaltové a dehtové nitrolaky laky z přirozených a umělých pryskyřic Aplikují se natíráním, nebo stříkáním, vysychají na vzduchu, nebo se vypalují.

33 Smaltování: Nanášení tenké vrstvy bórsilikátového skla na předmět.
Smalt základní a krycí. Na čistý povrch se nanese vrstva základního smaltu a vypálí se při teplotě cca 850 °C. Na vrstvu základního smaltu se nastříká vrchní vrstva a vypálí se při teplotě cca 800 °C. Dobrá chemická stálost, nesnáší rychlé změny teplot a nárazy tvrdými předměty.

34 Povlaky asfaltu, dehtu a kaučuku:
Aplikují se nanášením roztaveného asfaltu a dehtu. Jsou dobrou a hlavně levnou ochranou proti atmosférickým jevům. Neodolávají však světlu, hodí se k ochraně předmětů uložených v zemi. Chrání tím lépe, čím silnější je nanesená vrstva. Aby nanesený povlak neodprýskal, nanáší se v několika vrstvách, které se prokládají tkanivem, papírem, drátěným pletivem apod.

35 Povlaky plastických hmot:
Uplatňují se ponejvíce v chemickém průmyslu, ale ve všeobecném strojírenství a ve stavebnictví. Nanáší se lepením – na očištěný povrch předmětu se lepí fólie z plastických hmot, spáry se svařují. Natíráním – ručně, stříkáním, máčením, nebo lisováním ve formě

36 Povrchová úprava nekovových materiálů
Koroze plastických hmot - může být vyvolána různými činiteli – teplotou, světelným zářením (UV), dlouhodobým mechanickým namáháním, chemickými a biologickými činidly apod. Povrchová úprava – většinou pokovováním nebo nátěry. Pokovování stříkáním – metalizace – nanášení kovových povlaků na dřevo, plastické hmoty, kámen, kůži apod.

37 Pokovování vakuové – nanášení povlaků na sklo (optika, bižuterie), papír, vosk, kůži, tkaniny apod.
Pokovování elektrochemické – galvanické – před vlastním pokovováním se na povrchu předmětu musí vytvořit vodivá vrstva z mědi, stříbra nebo niklu. Povrchová úprava nátěry barev a laků – zejména k ochraně a zlepšení vzhledu dřevěných výrobků. Postup je obdobný jako při povrchové úpravě kovových materiálů.