Korozja – podstawowe informacje

Ze względu na środowisko w którym zachodzi rozróżniamy następujace rodzaje korozji:

• korozję w cieczach – zwykle w roztworach wodnych, mającą przeważnie charakter elektrochemiczny,
• korozję gazową występującą szczególnie przy temperaturach wysokich.

Przykładem pierwszej jest rozpuszczanie metali w kwasach, drugiej natomiast tworzenie się zgorzeliny na powierzchni metalu.

Odporność na korozję stali zależy przede wszystkim od trzech czynników:

1. Składu chemicznego:

Najważniejsza w tym przypadku jest zawartości chromu, niklu, węgla, molibdenu, miedzi, manganu, azotu, tytanu, niobu i tantalu.

Podstawowym pierwiastkiem tychże stali jest chrom. Wprowadzony on do stali w ilości większej aniżeli 13 [%] powoduje skokową zmianę potencjału elektrochemicznego. Wynika stąd wniosek, że odporność na korozję występuje dopiero przy zawartości powyżej 13 [%] chromu.

Stale chromowe są odporne na korozję w środowiskach utleniających np. kwasu azotowego, nie są one natomiast odporne na działanie środowisk redukujących np. kwasu solnego czy siarkowego. Przy temperaturach wysokich minimalna zawartość chromu zapewniająca odporność na korozję wzrasta do 20 [%].

Drugim oprócz chromu najważniejszym składnikiem stopowym stali odpornych na korozję jest nikiel, który podwyższa odporność stali na działanie wielu środowisk korozyjnych, a zwłaszcza kwasu siarkowego, roztworów obojętnych chlorków jak woda morska. Stale zawierające nikiel nie są odporne na działanie gazów zawierających związki siarki przy podwyższonych temperaturach z uwagi na powstawanie siarczku niklu. Węgiel natomiast pogarsza odporność na korozję. Stal ulega silnemu obniżeniu odporności na korozję jeżeli węgiel występuje w niej w postaci węglików

2. Struktury stali:

W stalach odpornych na korozję występują struktury:

Stale te mogą mieć strukturę jednofazową np. ferrytyczną lub dwufazową np. ferrytyczno-austenityczną. Najwyższą odporność na korozję wykazują stale austenityczne potem ferrytyczne, a najniższą martenzytyczne. Większą odporność na korozję mają struktury jednofazowe.

Większą odporność struktur jednofazowych należy przepisywać znacznie korzystniejszym warunkom do powstawania stanu pasywnego oraz do utrzymania jego trwałości i ciągłości. Prawdopodobieństwo powstania ogniw lokalnych w stali o strukturze jednofazowej jest bardzo małe. Pojawienie się w stalach jednofazowych dodatkowych składników w strukturze prowadzi zawsze do zmniejszenia odporności korozyjnej.

3. Stanu powierzchni:

W stalach odpornych na korozję głównym składnikiem stopowym jest chrom. Dodatek chromu dąży do utworzenia w strukturze węglików chromu, który krystalizuje w sieci heksagonalnej. Odporność stali na korozję jest związana ze zdolnością stali do pasywacji. Pod nazwą pasywacji rozumiemy zwiększenia odporności metalu na korozję przez utlenienie jego powierzchni. Przyjmuje się, iż na powierzchni pasywnego metalu istnieje szczelna i silnie przylegająca warstewka tlenków, która chroni metal przed oddziaływaniem otaczającego środowiska.