Aralık korozyonu - Crevice corrosion

Aralık korozyonu belirtir korozyon ortamından çalışma akışkanının erişim sınırlı olan sınırlandırılmış alanlardan meydana gelen. Bu boşluklara genellikle yarıklar denir. Yarık örnekleri, parçalar arasındaki boşluklar ve temas alanları, contalar veya contalar, çatlaklar ve dikişler içleri, tortularla dolu boşluklar ve çamur yığınlarının altıdır.

mekanizma

Paslanmaz çeliğin korozyon direnci , yüzeyinde ultra ince bir koruyucu oksit filmin (pasif film) bulunmasına bağlıdır, ancak belirli koşullar altında bu oksit filminin, örneğin halojenür çözeltilerinde veya indirgeyici maddelerde parçalanması mümkündür. asitler. Oksit filmin bozulabileceği alanlar bazen bileşenlerin tasarım şeklinin sonucu olabilir, örneğin contalar altında, keskin giriş köşelerinde veya eksik kaynak penetrasyonu veya üst üste binen yüzeylerle ilişkili olabilir. Bunların tümü, korozyonu teşvik edebilecek yarıklar oluşturabilir . Bir korozyon bölgesi olarak işlev görmesi için, bir yarık aşındırıcının girmesine izin verecek yeterli genişlikte, ancak aşındırıcının durgun kalmasını sağlayacak kadar dar olmalıdır. Buna göre, çatlak korozyonu genellikle birkaç mikrometre genişliğindeki boşluklarda meydana gelir ve aşındırıcının dolaşımının mümkün olduğu oyuklarda veya yarıklarda bulunmaz. Bu sorun, çoğu zaman, bileşenin tasarımına dikkat edilerek, özellikle de yarıkların oluşmasını önleyerek veya en azından bunları mümkün olduğunca açık tutarak aşılabilir. Aralık korozyonu, çukur korozyonuna çok benzer bir mekanizmadır ; birine dirençli alaşımlar genellikle her ikisine de dirençlidir. Çatlak korozyonu, çukurlaşma ile karşılaştırıldığında daha az şiddetli bir lokalize korozyon şekli olarak görülebilir. Çukur korozyonunda penetrasyon derinliği ve yayılma hızı, çatlak korozyonundan önemli ölçüde daha fazladır.

Yarıklar, dökme sıvınınkinden çok farklı bir yerel kimya geliştirebilir. Örneğin, kazanlarda, sürekli su buharlaşması nedeniyle ısı transfer yüzeylerinin yakınındaki yarıklarda uçucu olmayan safsızlıkların konsantrasyonu oluşabilir. Sodyum, sülfat veya klorür gibi yaygın su safsızlıkları için milyonlarca "konsantrasyon faktörleri" nadir değildir. Konsantrasyon süreci genellikle "saklanma" (HO) olarak adlandırılırken, konsantrasyonların eşitlenme eğiliminde olduğu (örn., kapatma sırasında) zıt süreç "saklanma dönüşü" (HOR) olarak adlandırılır. Nötr bir pH çözeltisinde, yarık içindeki pH, çoğu metal ve alaşımın korozyonunu hızlandıran oldukça asidik bir durum olan 2'ye düşebilir.

Belirli bir aralık tipi için, aralık korozyonunun başlamasında iki faktör önemlidir: aralıktaki elektrolitin kimyasal bileşimi ve aralıktaki potansiyel düşüş. Araştırmacılar daha önce, iki faktörden birinin ya da diğerinin çatlak korozyonunun başlamasından sorumlu olduğunu iddia etmişti, ancak son zamanlarda aktif çatlak korozyonuna neden olan ikisinin bir kombinasyonu olduğu gösterilmiştir. Hem potansiyel düşüş hem de aralık elektrolit bileşimindeki değişiklik, aralığın oksijensiz kalmasından ve aralık içinde meydana gelen net anodik reaksiyonlar ve aralık dışında (kalın yüzeyde) meydana gelen net katodik reaksiyonlarla birlikte elektroaktif alanların ayrılmasından kaynaklanır. . Katodik ve anodik bölge arasındaki yüzey alanlarının oranı önemlidir.

Aralıkta meydana gelen bazı olaylar galvanik korozyonu biraz andırıyor olabilir :

galvanik korozyon
iki bağlı metal + tek ortam
çatlak korozyonu
bir metal parça + iki bağlantılı ortam

Aralık korozyonu mekanizması, çukur korozyonuna benzer olabilir (ancak her zaman değil) . Bununla birlikte, ayrı bir tedaviyi garanti etmek için yeterli farklılıklar vardır. Örneğin, aralık korozyonunda, aralık geometrisi ve diferansiyel yerel kimyanın gelişmesine yol açan konsantrasyon sürecinin doğası dikkate alınmalıdır. Aralık içindeki aşırı ve genellikle beklenmedik yerel kimya koşullarının dikkate alınması gerekir. Galvanik etkiler, aralık bozulmasında rol oynayabilir.

saldırı modu

Aralıkta gelişen ortama ve metalin doğasına bağlı olarak, aralık korozyonu şu şekillerde olabilir:

  • çukurlaşma (yani çukur oluşumu), ancak çukurlaşma ve çatlak korozyonunun aynı olmadığına dikkat edin.
  • filiform korozyon (organik bir kaplamanın altındaki metalik bir yüzeyde oluşabilecek bu tip çatlak korozyonu),
  • taneler arası saldırı veya

Gerilme korozyonu çatlaması

1928'de tamamlanan Gümüş Köprü
Ohio tarafından görüldüğü gibi çökmüş Gümüş Köprü,

Sık görülen bir çatlak arızası türü , gerilme konsantrasyonunun en yüksek olduğu çatlak tabanından bir çatlak veya çatlakların geliştiği gerilme korozyonu çatlaması nedeniyle oluşur . Bu, 1967'de Batı Virginia'daki Silver Bridge'in , yalnızca yaklaşık 3 mm uzunluğundaki tek bir kritik çatlağın aniden büyüdüğü ve bir bağlantı demirini kırdığı düşüşün temel nedeniydi . Köprünün geri kalanı bir dakikadan kısa sürede düştü. Gümüş Köprü'deki kenar çubukları gereksiz değildi, çünkü bağlantılar, orta derecede malzeme gücüne sahip "taraklanmış" kalın bir ince çubuk yığını yerine, yüksek mukavemetli çelikten (ortak yumuşak çeliğin iki katından daha güçlü) her biri yalnızca iki çubuktan oluşuyordu. " fazlalık için her zamanki gibi birlikte. Yalnızca iki çubukla, birinin arızalanması ikincisine aşırı yük bindirebilir ve daha fazla çubuk kullanıldığında olası olmayan toplam arızaya neden olabilir. Düşük yedekli bir zincir tasarım gereksinimlerine göre tasarlanabilirken, güvenlik tamamen doğru, yüksek kaliteli üretim ve montaja bağlıdır.

Önemi

Aralık korozyonuna duyarlılık, bir malzeme-çevre sisteminden diğerine büyük ölçüde değişir. Genel olarak, aralık korozyonu, paslanmaz çelik veya alüminyum gibi normalde pasif metaller olan malzemeler için en büyük endişe kaynağıdır. Çatlak korozyonu, korozyona son derece dayanıklı süper alaşımlardan yapılmış ve mevcut en saf su kimyası ile çalışan bileşenler için en büyük öneme sahip olma eğilimindedir . Örneğin, nükleer santrallerdeki buhar jeneratörleri , büyük ölçüde çatlak korozyonuyla bozulur.

Aralık korozyonu, lokalize olduğundan ve toplam malzeme kaybı minimum düzeydeyken bileşen arızasına yol açabileceğinden son derece tehlikelidir. Aralık korozyonunun başlaması ve ilerlemesinin tespit edilmesi zor olabilir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Fontana, Mars Adamı (1987). Korozyon Mühendisliği . Ohio Eyalet Üniversitesi: McGraw-Hill. s. 51–59. ISBN'si 0-07-100360-6.
  2. ^ "Aralık Korozyonu - NACE" . www.nace.org . 2021-05-24 alındı .
  3. ^ "Çatlak Korozyonu - genel bakış | ScienceDirect Konuları" . www.sciencedirect.com . 2021-05-24 alındı .
  4. ^ "Farklı Korozyon Türleri: Aralık Korozyonu - Nedenleri ve Önlenmesi. Farklı Korozyon Biçimleri: korozyon türleri, korozyon biçimleri, boru korozyonu, genelleştirilmiş korozyon, oyuk korozyonu, galvanik korozyon, MIC korozyonu," . www.corrosionclinic.com . 2021-05-24 alındı .
  5. ^ Kennell, Glyn F.; Evitts, Richard W.; Heppner, Kevin L. (2008). "Kritik bir aralık çözümü ve IR damla çatlak korozyon modeli". Korozyon Bilimi . 50 (6): 1716–1725. doi : 10.1016/j.corsci.2008.02.020 .
  6. ^ "Oyuklanma ve çatlak korozyonu arasındaki fark nedir?" . Langley Alaşım Inc . 2021-05-24 alındı .

Dış bağlantılar