Korozja to wróg numer jeden metalowych elementów złącznych – stanowi realne zagrożenie dla ich integralności i trwałości, a co za tym idzie, dla bezpieczeństwa każdego projektu. Przyjrzyjmy się zatem bliżej, czym tak naprawdę jest ten proces, jakie są jej rodzaje oraz jak jej zapobiegać.
Korozja elementów złącznych: przyczyny i rodzaje
Korozja to zjawisko chemiczne, które powoduje stopniowe pogarszanie się stanu danego materiału (głównie metalu) poprzez działanie czynników zewnętrznych. Podczas korozji zachodzą jednocześnie dwie rodzaje reakcji:
– utlenianie, podczas którego metal traci jeden lub więcej elektronów, utleniając się;
– redukcja, podczas której pierwiastek redukujący zyskuje jeden lub więcej elektronów, tworząc wodorotlenki – przyczynę rdzy w materiałach żelaznych.
Ze względów energetycznych elektrony nie mogą istnieć w stanie wolnym: aby związek chemiczny mógł się utlenić, musi istnieć inny, który można jednocześnie zredukować. Stąd współczesna nazwa utlenianie-redukcja (REDOX).
Każdy produkt metalowy z czasem może ulec korozji. Ze względu na silnie zasadowe środowisko oraz ekspozycję na wodę morską i wilgoć najbardziej narażone na nią są elementy znajdujące zastosowanie w przemyśle morskim, np. w żeglarstwie.
Inne czynniki zewnętrzne przyspieszające procesy korozji to rozpuszczalniki, kwasy, oleje, gazy, detergenty, wysokie temperatury i wszelkie substancje zanieczyszczające, jakie można znaleźć właściwie w każdym środowisku pracy.
Bardzo istotne jest rozróżnienie bezpośredniej korozji chemicznej od elektrochemicznej. Pierwsza z nich zachodzi wówczas, gdy materiał mocowania jest atakowany przez substancje chemiczne, które go korodują. Druga natomiast wywoływana jest przez przepływ prądu elektrycznego przez mocowanie.
W zależności od przyczyny wyróżniamy różne rodzaje korozji elektrochemicznej:
Korozja galwaniczna
Jest to proces korozji mokrej, który powstaje, gdy stykające się ze sobą metale o różnych potencjałach redukcyjnych zanurzane są w cieczy przewodzącej, co powoduje wywołanie przepływu galwanicznego, a tym samym przeniesienie elektronów z jednego materiału na drugi (efekt utleniania/redukcji).
Jako pierwszy zjawisko to badał Luigi Galvani w ramach serii eksperymentów przeprowadzonych około 1780 roku. Mechanizm jest prosty: gdy oba metale zetkną się z wodą, która jest elektrolitem, między nimi generowany jest prąd elektryczny. Przepływ galwaniczny zaczyna wówczas degradować mniej szlachetny metal (czyli ten o niższym potencjale redukcyjnym), powodując jego korozję.
Aby uniknąć lub zminimalizować korozję galwaniczną, istotne jest staranne wybieranie materiałów i mocowań: na przykład stopy aluminium nigdy nie powinny być bezpośrednio łączone z materiałami o wysokiej zawartości węgla.
Korozja stresowa
Proces ten oddziałuje na części poddawane ciągłym naprężeniom w środowisku korozyjnym lub w podwyższonych temperaturach. Nadmierny nacisk na mocowanie sprawia, że jest ono bardziej podatne na uszkodzenia, co może prowadzić do nagłego uszkodzenia. Aby uniknąć niespodziewanych awarii, zapobieganie korozji stresowej wymaga stałej inspekcji i konserwacji.
Korozja szczelinowa
Ten rodzaj korozji występuje w szczelinach niewłaściwie wentylowanych mocowań, na przykład w miejscach styku elementów metalowych oraz między elementami metalowymi a uszczelkami, gdzie łatwo gromadzi się brud lub wilgoć. Jest to jeden z najbardziej niebezpiecznych rodzajów korozji, ponieważ często wykrywany jest dopiero po wystąpieniu uszkodzenia.
Korozja jednolita i uogólniona
Ten rodzaj korozji zawdzięcza swoją nazwę temu, że równomiernie oddziałuje na całą powierzchnię materiału. W przypadku elementów złącznych przyczyną mogą być przede wszystkim wady powłoki.
Korozja plastra miodu
Ten rodzaj korozji, nazywany również punktowaniem, prowadzi do powstawania mikroskopijnych dziur na powierzchni materiału. Występuje tylko na określonych metalach (żelazo, nikiel, aluminium, cynk, miedź, stopy mosiężne i niskostopowe stale nierdzewne), które poddawane są określonym warunkom środowiskowym.
Proces korozji rozpoczyna się, gdy materiał znajduje się w roztworach zawierających określone jony, takie jak halogenki i nadchlorany (na przykład w wodzie morskiej). Ten rodzaj korozji nie jest widoczny gołym okiem na powierzchni materiału, co sprawia, że jest jeszcze trudniejszy do wykrycia.
Zapobieganie: najlepsza obrona przed korozją
Zapobieganie korozji zaczyna się już na etapie projektowania produktu – poprzez badanie warunków środowiskowych oraz analizę konkretnego zastosowania danych mocowań.
Na etapie projektowania mocowania istotny jest wybór i zastosowanie odpowiednich materiałów, obróbek powierzchniowych i powłok (warto zwrócić szczególną uwagę na możliwe ryzyko korozji galwanicznej spowodowanej niekompatybilnością metalu).
Mocowania muszą być także odpowiednio przechowywane – najlepiej w suchym środowisku – i oczywiście instalowane zgodnie z zaleceniami i instrukcjami naszych wykwalifikowanych techników.
Nasz zespół wsparcia sprzedaży zapewnia terminowe i uważne wsparcie przy wyborze i zakupie produktów. Dzięki temu jesteśmy w stanie ocenić specyfikę każdego zastosowania i zalecić trafne rozwiązania, które pozwolą uniknąć zarówno korozji, jak i innych niespodziewanych problemów.
