Korozyon türleri
Korozyon Rehberi – Bölüm 1
Korozyon hasarı, her yıl birkaç milyar Euro'ya varan maliyetlere neden olur. Mali sonuçlara ek olarak, çok sayıda dramatik hasar olayı korozyona atfedilebilir. Bu, korozyonun meydana gelme ve yayılma riskini önemli ölçüde azaltabilir. Ama bunun hakkında daha sonra.
Korozyon kılavuzunun ilk bölümü, size inşaat sektöründeki vida bağlantılarında korozyon ve en yaygın korozyon türleri hakkında genel bir bakış sunar.
DIN EN ISO 8044'te, dördü bina zarfları alanındaki vida bağlantıları ve teknik bina ekipmanı ile ilgili olan 56 korozyon türü arasında bir ayrım yapılmıştır:
Tek tip korozyonun karakteristik bir özelliği, yüzeyin tek tip aşınmasıdır. Burada metal yüzey üzerinde birçok yerde spesifik anodik ve katodik alanlar gelişir. Bunlar konumlarını değiştirebilir (konum değişikliği), yani sürekli olarak başka bir yerde meydana gelebilir. Yüzeyin aşınması sadece lokal olarak meydana geliyorsa, bu sığ çukur korozyonu olarak bilinir.
Düzgün korozyon, öncelikle yüzey özelliklerini etkiler ve optik bozulmalara yol açar. Erken bir aşamada tanınabilir ve yalnızca metal kaybı önemliyse yük taşıma kapasitesini kısıtlar.
Gerilme korozyonu çatlaması ise, malzemeye fark edilmeden zarar verdiği için özellikle kritik bir korozyon şeklidir, bu da ani arıza meydana gelebileceği anlamına gelir.
Mekanik ve kimyasal saldırının bir kombinasyonu, malzemenin yapısında çatlaklara veya vidaların tamamen kırılmasına neden olabilir.
Gerilme korozyonu çatlamasına yol açan üç ana faktör vardır:
İki farklı stres korozyon çatlaması türü vardır:
Anodik stres korozyonu çatlaması, esas olarak birçok paslanmaz çelikte meydana gelir. Oksijenle temas ettiğinde, bunlar yüzeyde daha fazla korozyona karşı koruma sağlayan, pasif kaplama olarak adlandırılan ince bir oksit filmi oluşturur. Yüzme havuzları (klor içeren) gibi oldukça aşındırıcı ortamlarda paslanmaz çelik kullanılırsa, pasif kaplama zarar görebilir. Bu, temel malzemeye saldırılabilmesi için artık herhangi bir doğal koruma olmadığı anlamına gelir. Mevcut önceden oluşturulmuş çatlaklar, kritik kesitin altına düşene kadar vidanın yük taşıma kapasitesini genişletebilir ve azaltabilir. Vidalı bağlantı artık güvenli değil.
Buna karşılık, özellikle sertleştirilmiş vidalarda meydana gelen katodik stres korozyon çatlaması (hidrojen kaynaklı gevrekleşme) vardır. Vida malzemesinde hidrojen birikmesi nedeniyle çekme gerilimi uygulandığında vidanın yük taşıma kapasitesi aşılarak bağlantı elemanının kendiliğinden kırılmasına neden olabilir.
Aralık korozyonu, yeterli hava ve sıvı değişimi olmayan dar, açık aralıklarda meydana gelir. Boşluktaki bir elektrolit içindeki oksijen konsantrasyonundaki farklılıklar, korozyon elemanlarına neden olur. Daha sonra lokal olarak anodik ve katodik alanlar gelişir. Oksijen kaynağının olmaması nedeniyle, ortam aşındırıcı noktada daha agresif hale gelebilir ve böylece yerel olarak korozyonu hızlandırabilir. Saldırıya uğrayan oksit kaplamayı eski haline getirmek için oksijen yoksa paslanmaz çelik bile yarıklarda paslanabilir. Malzeme uygun değilse, vida ve somunların yanı sıra açık kaynak dikişlerinin birleştirilmesi çatlak korozyonuna neden olabilir. Üst üste binen yüzeyler ve çıkıntılarla oluşan yarıklar da özellikle risk altındadır.
Yakın gelecekte ayrı bir kılavuz bölümünde çatlak korozyonunun nasıl önlenebileceğini ele alacağız.
Aralık korozyonu, yeterli hava ve sıvı değişimi olmayan dar, açık aralıklarda meydana gelir. Boşluktaki bir elektrolit içindeki oksijen konsantrasyonundaki farklılıklar, korozyon elemanlarına neden olur. Daha sonra lokal olarak anodik ve katodik alanlar gelişir. Oksijen kaynağının olmaması nedeniyle, ortam aşındırıcı noktada daha agresif hale gelebilir ve böylece yerel olarak korozyonu hızlandırabilir. Saldırıya uğrayan oksit kaplamayı eski haline getirmek için oksijen yoksa paslanmaz çelik bile yarıklarda paslanabilir. Malzeme uygun değilse, vida ve somunların yanı sıra açık kaynak dikişlerinin birleştirilmesi çatlak korozyonuna neden olabilir. Üst üste binen yüzeyler ve çıkıntılarla oluşan yarıklar da özellikle risk altındadır.
Yakın gelecekte ayrı bir kılavuz bölümünde çatlak korozyonunun nasıl önlenebileceğini ele alacağız.
Korozyon kılavuzunun ilk bölümü, size inşaat sektöründeki vida bağlantılarında korozyon ve en yaygın korozyon türleri hakkında genel bir bakış sunar.
Korozyon nedir?
DIN EN ISO 8044, korozyonu “bir metal ile çevresi arasındaki fiziko-kimyasal etkileşim” olarak tanımlar. DIN'e göre metalin değişen özellikleri metalin işlevinin, çevresinin veya kurulduğu sistemin önemli ölçüde bozulmasına neden olur.Oksidasyon
Ortaya çıkan korozyon ürünleri sıkıca yapışır, gevşek veya çözünürdür. Örneğin pas, demir ve oksijen arasındaki kimyasal reaksiyon sonucu oluşur. Bu işleme oksidasyon denir: Metalin dış yüzey tabakası oksijeni emer. Bu, kopabilen oksijen geçirgen bir oksit tabakası oluşturur. Zamanla pas malzemeyi yiyip parçalayarak etkilenen bileşeni zayıflatabilir.Diğer oksidasyon biçimleri
Beyaz pas, çinko kaplı bileşenlerde oluşabilen başka bir oksidasyon türüdür. Bunun ötesinde bakır üzerinde bakır veya alüminyum üzerinde oksit kaplama da vardır. Alüminyum durumunda, oksit kaplama hava ve metal arasında bir bariyer görevi görür ve daha fazla oksidasyonu önler. Bu, metali diğer hava etkilerinden korur. Birçok korozyon ürünü, ortamdaki bileşenlerin veya sistemlerin işlevsel durumunu bozar. Ancak hepsi zararlı değildir.DIN EN ISO 8044'te, dördü bina zarfları alanındaki vida bağlantıları ve teknik bina ekipmanı ile ilgili olan 56 korozyon türü arasında bir ayrım yapılmıştır:
- Üniform korozyon
- Gerilme korozyonu çatlaması
- Aralık korozyonu
- Bimetalik korozyon
Tek Tip Korozyon
Tek tip korozyonun karakteristik bir özelliği, yüzeyin tek tip aşınmasıdır. Burada metal yüzey üzerinde birçok yerde spesifik anodik ve katodik alanlar gelişir. Bunlar konumlarını değiştirebilir (konum değişikliği), yani sürekli olarak başka bir yerde meydana gelebilir. Yüzeyin aşınması sadece lokal olarak meydana geliyorsa, bu sığ çukur korozyonu olarak bilinir.
Düzgün korozyon, öncelikle yüzey özelliklerini etkiler ve optik bozulmalara yol açar. Erken bir aşamada tanınabilir ve yalnızca metal kaybı önemliyse yük taşıma kapasitesini kısıtlar.
Gerilme korozyonu çatlaması
Gerilme korozyonu çatlaması ise, malzemeye fark edilmeden zarar verdiği için özellikle kritik bir korozyon şeklidir, bu da ani arıza meydana gelebileceği anlamına gelir.
Mekanik ve kimyasal saldırının bir kombinasyonu, malzemenin yapısında çatlaklara veya vidaların tamamen kırılmasına neden olabilir.
Gerilme korozyonu çatlamasına yol açan üç ana faktör vardır:
- Hammadde stres korozyon çatlamasına karşı hassastır,
- Hammaddenin çekme gerilimine maruz kalması,
- Belirli bir saldırı ajanı (örn. klorür) mevcutsa.
İki farklı stres korozyon çatlaması türü vardır:
Anodik stres korozyonu çatlaması, esas olarak birçok paslanmaz çelikte meydana gelir. Oksijenle temas ettiğinde, bunlar yüzeyde daha fazla korozyona karşı koruma sağlayan, pasif kaplama olarak adlandırılan ince bir oksit filmi oluşturur. Yüzme havuzları (klor içeren) gibi oldukça aşındırıcı ortamlarda paslanmaz çelik kullanılırsa, pasif kaplama zarar görebilir. Bu, temel malzemeye saldırılabilmesi için artık herhangi bir doğal koruma olmadığı anlamına gelir. Mevcut önceden oluşturulmuş çatlaklar, kritik kesitin altına düşene kadar vidanın yük taşıma kapasitesini genişletebilir ve azaltabilir. Vidalı bağlantı artık güvenli değil.
Buna karşılık, özellikle sertleştirilmiş vidalarda meydana gelen katodik stres korozyon çatlaması (hidrojen kaynaklı gevrekleşme) vardır. Vida malzemesinde hidrojen birikmesi nedeniyle çekme gerilimi uygulandığında vidanın yük taşıma kapasitesi aşılarak bağlantı elemanının kendiliğinden kırılmasına neden olabilir.
Çatlak korozyonu
Aralık korozyonu, yeterli hava ve sıvı değişimi olmayan dar, açık aralıklarda meydana gelir. Boşluktaki bir elektrolit içindeki oksijen konsantrasyonundaki farklılıklar, korozyon elemanlarına neden olur. Daha sonra lokal olarak anodik ve katodik alanlar gelişir. Oksijen kaynağının olmaması nedeniyle, ortam aşındırıcı noktada daha agresif hale gelebilir ve böylece yerel olarak korozyonu hızlandırabilir. Saldırıya uğrayan oksit kaplamayı eski haline getirmek için oksijen yoksa paslanmaz çelik bile yarıklarda paslanabilir. Malzeme uygun değilse, vida ve somunların yanı sıra açık kaynak dikişlerinin birleştirilmesi çatlak korozyonuna neden olabilir. Üst üste binen yüzeyler ve çıkıntılarla oluşan yarıklar da özellikle risk altındadır.
Yakın gelecekte ayrı bir kılavuz bölümünde çatlak korozyonunun nasıl önlenebileceğini ele alacağız.
Bimetalik korozyon
Aralık korozyonu, yeterli hava ve sıvı değişimi olmayan dar, açık aralıklarda meydana gelir. Boşluktaki bir elektrolit içindeki oksijen konsantrasyonundaki farklılıklar, korozyon elemanlarına neden olur. Daha sonra lokal olarak anodik ve katodik alanlar gelişir. Oksijen kaynağının olmaması nedeniyle, ortam aşındırıcı noktada daha agresif hale gelebilir ve böylece yerel olarak korozyonu hızlandırabilir. Saldırıya uğrayan oksit kaplamayı eski haline getirmek için oksijen yoksa paslanmaz çelik bile yarıklarda paslanabilir. Malzeme uygun değilse, vida ve somunların yanı sıra açık kaynak dikişlerinin birleştirilmesi çatlak korozyonuna neden olabilir. Üst üste binen yüzeyler ve çıkıntılarla oluşan yarıklar da özellikle risk altındadır.
Yakın gelecekte ayrı bir kılavuz bölümünde çatlak korozyonunun nasıl önlenebileceğini ele alacağız.