2.1 Druhy koroze
Korozí materiálu nazýváme soubor vlivů fyzikální a chemické povahy, které
působí současně. Technické kovy nejsou dokonale čisté, nemají rovnoměrné
složení, a proto je také jejich rozpouštění v agresivním prostředí různé. O
vzniku a mechanizmu koroze existují různé teorie, z nichž nejdůležitější je
teorie elektrochemická. Tato teorie se opírá o myšlenku vzniku místního
galvanického článku. Na povrchu materiálu jsou místa s různým potenciálem vůči
prostředí. Tyto rozdíly potenciálů může vyvolat odlišné složení kovu vlivem
segregace při tuhnutí, hrubší krystalizace, deformace materiálu po tváření za
studena, tlak, náraz, ohyb apod. Ponoří-li se povrch kovu s různým potenciálem do
elektrolytu (soli), vytvoří se místní galvanický článek.
Kovový materiál napadají rozličné typy koroze. Určujícím činitelem je zde
především aktuální prostředí (použité médium), s kterým přijde materiál do
styku, a potom pracovní podmínky, tj. teplota, tlak apod. Nejčastější druhy koroze u
chemických zařízení jsou: celková koroze, mezikrystalická koroze, důlková koroze,
štěrbinová koroze a koroze pod napětím.
Celková koroze (Obr.
2-1)
je korozní napadení, které postupuje stejnou rychlostí po celém povrchu. Tato koroze
se vyskytuje téměř výhradně v kyselých nebo silně alkalických roztocích. Odolnost
proti celkové korozi se zlepšuje především zvýšeným obsahem chromu a molybdenu v
oceli.
Mezikrystalická koroze (Obr. 2-2)
je lokalizované napadení na a v okolí hranic zrn austenitu korozivzdorných ocelí.
Ocel se stane citlivou na mezikrystalickou korozi ohřevem na teploty v rozmezí 600 - 800
oC, kdy precipitace karbidů chromu na hranicích zrn způsobí ochuzení této oblasti o
chrom. Tato oblast má pak sníženou odolnost proti korozi. Precipitaci karbidů chromu
je možné zabránit snížením obsahu uhlíku v oceli nebo stabilizačními prvky Nb
nebo Ti. O mezikrystalické korozi bude podrobněji pojednáno v další kapitole.
Zvláštním druhem mezikrystalické koroze je tzv. nožová koroze (viz [ 2 ]). Praxe
ukazuje, že svarové spoje stabilizovaných korozivzdorných ocelí mohou být poškozeny
korozí na rozhraní svaru a základního materiálu. Nožová koroze se objevuje tam, kde
se ohřevem na teplotu blízkou bodu tavení začnou rozpouštět i karbidy
stabilizačních prvků. Rozpuštěný uhlík se pak může za určitých okolností (při
nižších teplotách, pomalém ochlazování, žíhání na odstranění pnutí....)
vyloučit na hranicích zrn jako karbid chromu. To většinou stačí, aby došlo ke
korozi. Nebezpečí nožové koroze (nožová koroze proto, že svým vzhledem
připomíná ostrý zářez nožem v rozhraní mezi svarem a základním materiálem)
hrozí v prostředích obsahujících kyselinu dusičnou, a to na vícevrstvých svarech.
Důlková koroze (Obr. 2-3)
je typem lokalizovaného napadení, který je vysoce destruktivní, mající za následek
díry v materiálu. Tento druh korozního napadení se nejčastěji vyskytuje u
korozivzdorných ocelí v chloridovém prostředí. Odolnost proti důlkové korozi se
zlepší zvýšeným obsahem chromu a molybdenu. Na vznik důlkové koroze má výrazný
vliv i teplota.
Štěrbinová koroze (Obr. 2-4)
je druh koroze, která napadá hluboké úzké štěrbiny naplněné tekutinou, kde
úroveň okysličování je velmi nízká, jako např. těsnicí povrchy, přeplátované
spoje a hlavy šroubů a nýtů. Speciální forma štěrbinové koroze je nazývána
podpovlaková koroze. Ta nastává, když koroze pronikne pod nekovové i kovové povlaky
na povrchu oceli. Ocel, která je odolná proti důlkové oceli, je také odolná proti
štěrbinové oceli.
Koroze pod napětím (Obr. 2-5)
je korozní napadení kovových materiálů vlivem tahového napětí při současném
působení korozního prostředí. Během napěťové koroze zůstává kov (nebo slitina)
na většině povrchu zdánlivě nenapaden, avšak jemné trhliny prostupují materiálem.
Pro austenitické korozivzdorné oceli představují z hlediska koroze pod napětím
největší nebezpečí roztoky chloridů a některých halogenidů. Nebezpečí roste s
koncentrací solí, zvyšujícím se tahovým namáháním a také zvýšenou teplotou.
Koroze pod napětím se zřídka vyskytne v roztocích pod 60 oC.
Odolnost austenitických korozivzdorných ocelí se zvyšuje přidáním niklu. Feritické
chromové oceli úplně bez niklu jsou za normálních podmínek necitlivé ke korozi pod
napětím, tak jako oceli, které jsou feriticko - austenitické.