Универзитет
у
Крагујевцу
Машински
факултет
у
Крагујевцу
Назив
студијског
програма
:
Машинско
инжењерство
Ниво
студија
:
Основне
академске
студије
Модул
:
Индустријски
инжењеринг
Предмет
:
Машински
материјали
Број
индекса
: 93/2005
Јован
З
.
Анђелић
Пропадање
материјала
услед
корозије
завршни
рад
Комисија
за
преглед
и
одбрану
:
1.
Проф
.
др
Драган
Адамовић
-
ментор
2. ________________________________
3. ________________________________
Датум
одбране
:______________
Оцена
:_____________________
У
оквиру
овог
завршног
рада
кандидат
треба
да
изложи
основне
аспекте
пропадања
материјала
услед
деловања
корозивних
процеса
.
У
првом
делу
рада
описати
у
којој
мери
корозија
наноси
економску
штету
привреди
,
као
и
колико
велики
еколошки
проблем
ствара
.
Такође
показати
који
фактори
утичу
на
појаву
корозије
и
њен
развој
.
У
другом
делу
рада
показати
утицај
корозије
на
металне
материјале
.
Објаснити
електрохемијску
и
хемијску
корозију
.
Затим
објаснити
узроке
настанка
корозије
,
врсте
корозије
и
брзину
развоја
корозије
у
различитим
срединама
,
условима
и
на
различитим
материјалима
.
У
трећем
делу
рада
објаснити
настанак
,
врсте
и
начине
деловања
корозије
на
неметале
.
Такође
изложити
и
различите
методе
за
испитивање
корозионе
отпорности
различитих
материјала
.
Последњи
део
рада
треба
да
се
односи
на
заштиту
метала
од
корозије
,
пасивност
метала
и
контролу
корозионих
процеса
.
Препоручена
литература
:
[1]
Јовановић
,
М
.,
Драган
,
А
.,
Лазић
,
В
.,
Ратковић
,
Н
.:
Машински
материјали
,
Машински
факултет
,
Крагујевац
, 2003.
[2]
Ђорђевић
,
В
.:
Машински
материјали
,
Машински
факултет
,
Београд
, 1999.
[3]
Лучић
,
Р
.:
Машински
матреијали
,
Наука
и
инжињерство
, II
издање
, “
Вук
Караџић
”,
Параћин
, 1995.
[4] W. D. Callister: Materials Science and Engineering, John Wiley & Sons, Inc. New
York
[5]
Мартинез
,
С
.:
Електрохеми
j
ска
корозија
материјала
,
Завод
за
електрохемију
,
Загреб
, 2004.
[6] L.L. Shreir, R.A. Jarman, editor: CORROSION, Metal/Environment Reactions,
Volume I, Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000.
[7]
L.L. Shreir, R.A. Jarman, editor: CORROSION, Metal/Environment Reactions, Volume II,
Butterworth-Heinemann, Oxford, 2000.
[8]
http://www.corrosion-doctor.org/
[9]
http://www.corrosion.org/
Крагујевац
,
Јун
2011.
ментор
:
др
Драган
Адамовић
,
ванр
.
проф
.
_____________________________
САДРЖАЈ
1.
УВОД
......................................................................................................................................... 1
1.1.
Економске
штете
од
корозије
....................................................................................... 1
1.2.
Еколошки
аспекти
корозије
и
заштите
..................................................................... 2
1.3.
Фактори
који
утичу
на
појаву
корозије
..................................................................... 3
2.
КОРОЗИЈА
МЕТАЛНИХ
МАТЕРИЈАЛА
......................................................................... 5
2.1.
Електрохемијска
корозија
метала
.............................................................................. 5
2.1.1.
Галвански
пар
....................................................................................................... 5
2.1.2.
Стандардни
електродни
потенцијал
.................................................................. 6
2.1.3.
Брзина
корозије
.................................................................................................... 7
2.1.3.1.
Директна
метода
мерења
брзине
корозије
............................................... 8
2.1.3.2.
Гравиметријска
метода
употребом
електрохемијске
кварцне
ваге
.. 9
2.1.3.3.
Спектрофотометријска
метода
одређивања
брзине
корозије
....... 9
2.1.3.4.
Електрохемијске
методе
............................................................................. 9
2.1.4.
Узроци
појаве
електрохемијске
корозије
........................................................ 10
2.1.5.
Врсте
електрохемијске
корозије
и
електрохемијска
корозија
у
различитим
срединама
...................................................................................... 12
2.1.5.1.
Подземна
корозија
метала
........................................................................ 12
2.1.5.2.
Атмосферска
корозија
............................................................................... 14
2.1.5.3.
Корозија
у
морској
води
............................................................................. 17
2.1.5.4.
Напонска
корозија
...................................................................................... 18
2.1.5.5.
Интеркристална
корозија
......................................................................... 20
2.1.5.6.
Питинг
корозија
(
рупичаста
корозија
) .................................................... 21
2.1.5.7.
Корозија
у
зазорима
.................................................................................... 21
2.1.5.8.
Кавитациона
корозија
............................................................................... 22
2.1.5.9.
Селективна
корозија
.................................................................................. 22
2.1.5.10.
Галванска
или
контактна
корозија
........................................................ 23
2.1.5.11.
Заморна
корозија
...................................................................................... 23
2.1.5.12.
Корозија
при
трењу
.................................................................................. 24
2.1.5.13.
Бактеријска
корозија
............................................................................... 24
2.1.5.14.
Корозија
испод
страних
материјала
...................................................... 25
2.2.
Хемијска
корозија
метала
.......................................................................................... 25
2.2.1.
Карактеристике
процеса
и
критеријуми
за
појаву
хемијске
корозије
метала
.................................................................................................. 25
2.2.2.
Критеријуми
за
појаву
хемијске
корозије
метала
........................................... 27
2.2.3.
Стварање
превлаке
на
површини
метала
и
њене
заштитне
особине
............ 28
3.
КОРОЗИЈА
НЕМЕТАЛНИХ
И
ОРГАНСКИХ
МАТЕРИЈАЛА
.................................. 30
3.1.
Врсте
корозионих
процеса
код
керамичких
конструкционих
материјала
....... 30
3.1.1.
Корозија
у
гасној
средини
................................................................................. 31
3.1.2.
Корозија
у
течној
средини
................................................................................ 32
3.1.3.
Појава
исцветавања
растворних
соли
-
ефлоресценција
................................. 32
3.1.4.
Корозија
грађевинских
керамичких
конструкционих
материјала
услед
дејства
киселих
агенаса
из
околне
средине
......................................... 34
3.1.5.
Корозија
грађевинских
керамичких
материјала
услед
неадекватне
хидрофасадне
заштите
........................................................................................................ 35
3.2.
Корозија
органских
материјала
................................................................................ 36
4.
МЕТОДЕ
ИСПИТИВАЊА
КОРОЗИОНЕ
ОТПОРНОСТИ
......................................... 38
4.1.
Природна
испитивања
................................................................................................ 38
4.1.1.
Визуелни
преглед
.............................................................................................. 38
4.2.
Лабораторијска
испитивања
..................................................................................... 39
4.2.1.
Испитивање
опште
корозије
............................................................................. 39
4.2.1.1.
Метода
слане
магле
................................................................................... 39
4.2.1.2.
Метода
влажне
атмосфере
...................................................................... 40
4.2.1.3.
Метода
са
SO
2
и
CO
2
................................................................................. 40
4.2.1.4.
Метода
наизменичног
урањања
у
раствор
натријум
хлорида
.............. 41
4.2.1.5.
Метода
континуалног
урањања
у
раствор
натријум
хлорида
............. 41
5.
ПАСИВНОСТ
МЕТАЛА
И
ЗАШТИТА
ОД
КОРОЗИЈЕ
.............................................. 44
5.1.
Пасивност
метала
......................................................................................................... 44
5.2.
Корозиона
својства
најважнијих
метала
и
легура
................................................ 45
5.3.
Заштита
метала
од
корозије
и
њена
контрола
....................................................... 48
5.3.1.
Заштита
избором
материјала
............................................................................ 49
5.3.2.
Заштита
наношењем
превлака
.......................................................................... 51
5.3.2.1.
Неметалне
заштитне
превлаке
................................................................ 51
5.3.2.2.
Металне
заштитне
превлаке
.................................................................... 56
5.3.3.
Заштита
правилним
пројектовањем
................................................................. 56
5.3.4.
Заштита
метала
од
корозије
променом
услова
околне
средине
.................... 58
5.3.5.
Заштита
метала
од
корозије
анодном
и
катодном
заштитом
........................ 59
5.3.5.1.
Анодна
заштита
. ........................................................................................ 59
5.3.5.2.
Катодна
заштита
..................................................................................... 61
6.
ЗАКЉУЧАК
........................................................................................................................... 64
ЛИТЕРАТУРА
........................................................................................................................... 65
З
АВРШНИ
РАД
А
НЂЕЛИЋ
Ј
ОВАН
2
1.2.
Еколошки
аспекти
корозије
и
заштите
Корозија
условљава
стварање
огромног
отпада
природних
богатстава
и
проузрокује
неприхватљиву
деградацију
животне
средине
.
Познавање
процеса
корозије
помаже
у
решавању
многих
еколошких
проблема
,
укључујући
оне
најакутније
.
Међу
њима
су
,
свакако
,
проблем
цурења
штетних
материја
из
подземних
резервоара
,
одлагање
нуклеарног
отпада
,
сигурност
водоводне
инфраструктуре
,
еколошке
карактеристике
средстава
која
се
користе
у
контроли
корозије
(
посебно
хромата
),
и
други
.
Проучавање
и
истраживање
процеса
корозије
изводе
стручњаци
различитих
профила
-
металурзи
,
хемичари
,
физичари
и
други
.
Неопходно
је
да
стручњак
који
проучава
корозионе
појаве
треба
да
усвоји
интердисциплинарни
приступ
због
најмање
два
разлога
.
Прво
,
уколико
особа
,
радећи
на
конкретном
корозионом
проблему
,
треба
да
размењује
сазнања
и
податке
са
појединцима
из
других
области
,
мора
да
буде
упознат
са
њиховим
вероватним
приступом
одређеном
проблему
,
као
и
са
специфичном
терминологијом
коју
ти
стручњаци
користе
.
Друго
,
сам
садржај
предмета
корозије
протеже
се
преко
низа
дисциплина
као
што
су
електрохемија
,
физичка
хемија
чврстог
стања
и
металургија
.
Несумњиво
је
дакле
да
стручњак
за
корозију
,
независно
од
његове
основне
специјализације
мора
бити
довољно
свестран
у
његовом
знању
.
Исто
тако
је
важно
да
и
стручњаци
који
се
баве
заштитом
животне
средине
познају
основне
принципе
деловања
корозије
и
проблематику
везану
за
настанак
,
развој
корозије
као
и
начине
заштите
од
ње
.
Код
многих
случајева
,
ефекат
интеракције
метал
/
околна
средина
на
саму
средину
је
значајнији
од
актуелне
деградације
метала
.
Примера
ради
,
оловне
цеви
се
ни
у
ком
случају
не
могу
користити
за
проток
воде
која
садржи
олово
јер
је
овај
метал
при
концентрацији
већој
од
0,1 ppm
отрован
.
Такође
галванизовани
челик
не
би
требало
користити
за
конзервисање
појединих
животних
намирница
због
отровности
соли
цинка
.
Ови
примери
указују
да
се
у
и
многим
хемијским
процесима
при
избору
материјала
мора
водити
рачуна
да
би
се
избегла
контаминација
животне
средине
траговима
нечистоћа
метала
.
Присутне
металне
нечистоће
могу
да
утичу
на
боју
или
укус
производа
или
могу
да
изазову
нежељене
реакције
.
Слични
проблеми
прате
и
бројне
подземне
резервоаре
течних
горива
,
растварача
и
осталих
индустријских
супстанци
.
Земљиште
представља
корозиону
средину
,
па
временом
долази
до
корозије
и
цурења
ускладиштених
флуида
.
Истраживања
спроведена
у
САД
-
у
показују
да
само
1,8%
резервоара
старости
од
11
до
25
година
има
добру
отпорност
према
корозији
.
Само
неколико
отпорнијих
резервоара
(11,8%)
траје
дуже
од
25
година
.
Те
процене
кажу
да
у
сваком
тренутку
у
САД
-
у
10
до
25%
резервоара
цури
.
Очигледан
резултат
ових
цурења
је
засићење
земљишта
хемикалијама
као
и
контаминација
подземних
вода
.
После
истраживања
реализованог
у
циљу
избегавања
овог
еколошког
проблема
–
генерисаног
спонтаним
корозионим
процесима
на
подземним
резервоарима
у
САД
-
у
су
донети
нови
закони
о
заштити
животне
средине
(Resource Conservation and Recovery Act.).
У
складу
са
тим
законом
се
прибегава
убрзаном
постављању
надземних
резервоара
.
Са
корозионог
становишта
,
појачана
правна
регулатива
око
заштите
животне
средине
доноси
индустрији
додатне
проблеме
.
Да
би
се
избегло
загађење
река
и
језера
,
у
оквиру
индустријских
постројења
мора
се
спровести
регенерација
различитих
вода
које
се
користе
у
затвореним
системима
.
То
за
последицу
има
неповољне
корозионе
услове
јер
је
повећана
акумулација
растворених
материја
.
Могућност
контаминације
животне
средине
јонима
метала
настаје
и
у
случају
када
корозиона
реакција
на
једном
металу
може
проузроковати
повећану
корозију
другог
метала
уколико
се
метали
налазе
у
истој
средини
.
Примера
ради
,
ако
вода
из
водовода
садржи
купро
јоне
(Cu+)
неће
значајно
деловати
корозионо
на
бакар
.
Ако
та
вода
доспе
у
контакт
са
галванизованим
челиком
или
алуминијумом
,
може
да
изазове
тачкасту
корозију
(
питинг
корозију
).
