Korozija materijala
Rezime
Korozija je proces površinskog razaranja metalnih materijala pod dejstvom okolne sredine, tj.
reakcija metalnog materijala sa svojom okolinom, koja prouzrokuje mjerljive promjene
materijala i koja dovodi do korozionog oštećenja. Ova reakcija je u većini slučajeva
elektrohemijskog karaktera, a može da nastane i uslijed djelovanja hemijskih i fizfčkih
procesa.
Korozija dovodi do nepovratnog gubitka metala i izaziva ogromne štete jer prije isteka
uobičajenog radnog vijeka postaju neupotrebljivi mnogi uređaji, postrojenja, mašine,
transportna sredstva i različite konstrukcije. Smanjenjem korozije smanjuje se mogućnost
gubitaka različitih proizvoda, a time postiže povećanje njihove ekonomičnosti.
Seminarski rad, Korozija, kao što i sam naslov govori obradićemo pojmove vezane za sam
naziv. Biće rijeći uopšteno o koroziji i prestavićemo njenu rasprostranjenost a potom i
prikazati samu zaštitu od korozije.
Ključne riječi: korozija, proces, zaštita....
Abstract
Corrosion is the process of destruction of the surface of metallic materials under the influence
of the surrounding environment, ie. reaction of metallic material with its environment, which
causes measurable changes in the material and lead to corrosion damage. This reaction is in
most cases an electrochemical nature, and may occur, and due to action of chemical and
fizfčkih process.
Corrosion leads to irreversible loss of metal and causing enormous damage because prior to
the expiration of the normal working life become unusable many devices, plant, machinery,
transportation equipment, and various structures. By reducing the corrosion reduces the risk
of losses of different products and thus achieved an increase in their cost-effectiveness.
Seminar,
Corrosion
, as the title suggests I will cover concepts related to the name. Will be
talked generally about corrosion and prestavićemo its distribution and then show itself
corrosion protection.
Keywords: corrosion, process, protection ....
2
Korozija materijala
1. KOROZIJA
Korozija je proces dezintegracije metalnih i drugih konstrukcija u atome odnosno hemijska
jedinjenja zbog hemijske reakcije materijala konstrukcije sa okolinom. Pitanjima korozije prvi
se naučno bavio ruski naučnik Mihail Vasiljevič Lomonosov, 1756. godine. Međutim, u to
vrijeme se malo šta moglo preduzeti na zaštiti od korozije, zbog niskog nivoa tehnološke
razvijenosti tadašnje industrije.
Rečeno drugim riječima, korozija je elektro-hemijska oksidacija metala u reakciji sa
oksidantima, najčešće kiseonikom. Najčešća i najpoznatija je korozija gvožđa i čelika, koja
proizvodi rđu, oksid gvožđa karakteristične crvenkaste boje.
Ova vrsta oštećenja metalnih konstrukcija najčešće ima za rezultat stvaranje naslaga oksida
i/ili soli metala na površini. Korozija napada i druge materijale, ne samo metale. Tako postoji
korozija keramičkih materijala, polimera, betona, plastike i stakla. Razgradnja ovih materijala
usled korozije je mnogo sporija od razgradnje metala, zbog manje podložnosti tih materijala
oksidaciji.
Mnoge legure metala korodiraju samo kada su izložene vlazi iz vazduha, ali taj proces može
da bude znatno ubrzan ako su prisutne određene hemijske materije, na primjer kiseline i baze.
Koroziona oštećenja konstrukcija mogu da budu lokalnog karaktera, u kom slučaju se stvaraju
lokalne pukotine i degradirana mjesta na konstrukciji, ili mogu da budu zahvaćene cijele
izložene površine konstrukcija.
Korozija metala, posebno gvožđa i njegovih legura, zahtjeva troškove. Troškovi zaštite od
korozije i uklanjanje posledica su neophodni - ako se ne preduzmu, cijela konstrukcija –
postrojenje u vrlo kratkom periodu dolazi u situaciju da postaje neupotrebljiva za svoju
namjenu.
Studija pod nazivom "Troškovi zbog korozije i strategije preventive" koja je urađena u SAD
2002. godine, ukazala je da su procjenjeni troškovi zbog korozije samo u SAD tokom 1998.
godine bili oko 276 milijardi dolara! Ova suma predstavlja 3,1 % od godišnjeg bruto
nacionalnog proizvoda SAD za tu godinu.
Druga studija (autor: Jones) tvrdi da godišnji troškovi samo zbog elektro-hemijske korozije u
SAD iznose između 8 i 128 milijardi dolara. (M. Milenković, S. Mladenović, I. Vučković:
"Korozija i zaštita",Tehnička knjiga, Beograd 1966.)
Prema procjenama svjetskih autora u ovoj oblasti, korozija gvožđa i njegovih legura u cijelom
svijetu, za godinu dana, uništi 2% ukupne godišnje proizvodnje gvožđa i čelika. Iz ovih
nekoliko brojki, lako je uočiti koliko je značajno ovu pojavu poznavati do detalja, i koliko je
značajno stalno razvijati nove, sve efikasnije mjere i metode zaštite od korozije.
4
Korozija materijala
1.1. Vrtse korozije
Korozija je u suštini hemijska ili elektro-hemijska reakcija u kojoj atomi metala reaguju sa
kiseonikom (ili kiselinom/bazom) stvarajući metalni oksid ili so konkretnog metala. Sve
podijele korozije na vrste izvedene su prema efektima korozije na metalne strukture i na
njihov uticaj na pouzdanost konstrukcije, dok suštinskih razlika u hemijskom smislu nema.
Prema mehanizmu odvijanja, korozioni procesi se dijele na hemijske i elektrohemijske. Prema
uslovima u kojima teku procesi korozije se dijele na procese u vodi, u gasovima, u vazduhu, u
tlu. Brzina kojom se korozija odvija je funkcija više faktora, kao što su sastav metala, stepen
izloženosti vlazi i temperaturi, prisustvo pora, naponi i tipovi površinskih naslaga. Dejstvo
korozije može biti ili spoljašnje ili unutrašnje.
Postoje spoljni i unutrašnji faktori korozije. Spoljni faktori su prisustvo kiseonika, vode, broj
anjona, temperatura, kretanje materijala, a unutrašnji karakteristike samog metala od kojeg je
konstrukcija izgrađena.
1.1.1. Hemijska korozija
Hemijska korozija se javlja na visokim temperaturama na kojima ne može doći do
kondezacije vodene pare iz gasne sredine sa kojom je metal u dodiru. Izazivaju je gasovi:
hlor, hlorovodonik, gasovita jedinjenja sumpora, oksidi azota, oksida ugljenika i drugi.
Veliki broj aparata, mašina, uređaja i materjala u toku tehnološkog procesa je izložen dejstvu
gasova na visokim temperaturama. pa je pojava gasne korozije česta. Mnogi tehnološki
procesi obrade metala (zagrevanje pri valjanju i kovanju, termička obrada) izvode se na
visokim tempertaturama do 1200°C. Motori sa unutrašnjim sagorijevanjem kod automobila i
aviona rade u oksidacionoj atmosferi pri temperaturi od 500 - 900 ° C. U svim ovim
slučajevima mogu kao produkt korozije nastati oksidi, hloridi i druga hemijska jedinjenja
zavisno od gasne atmosfere u kojoj se zbiva korozija.
Korozija metala i legura u neelektrolitima, rastvorima neorganskih materija u organskim
rastvaračima i tečnostima organskog porijekla predstavlja drugi oblik hemijske korozije.
Razaranje raznih metala u nafti zavisi od sadržaja i karaktera jedinjenja sumpora koja su
rastvorena u nafti: merkaptani prouzrokuju koroziju većine obojenih metala i legura gradeći
merkaptide. Sumpor-vodonik rastvoren u nafti djeluje na gvožđe i obojene metale (olovo,
antimon, bakar, srebro) obrazujući sulfide: elementarni sumpor iz nafte deluje agresivno na
bakar, živu i srebro. Fenoli, koji u sebi sadrže jedinjenja sumpora, takođe razorno dejstvuju na
metale.
Hemijska korozija metala obično se poznaje po promjeni spoljašnjeg izgleda metala i po
obrazovanju opne na površini metala za vrijeme korozije. Pod dejstvom suvih para joda
površina srebra se za kratko vrijeme izmjeni. Opna koja nastaje na površini srebra je u
5
