Corrosione

Materie:	Riassunto
Categoria:	Tecnologia
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TIPI DI CORROSIONE
La corrosione dei materiali metallici può essere di 2 tipi:
- a UMIDO: materiale metallico si degrada a contatto con ambiente umido. Fenomeno elettrochimico
- a SECCO: materiale metallico si degrada a contatto con ambiente gassoso o liquido. Fenomeno non elettrochimico ma è un meccanismo chimico in cui intervengono proprietà come l’aderenza, l’impermeabilità.
La corrosione può essere:
- UNIFORME quando tutta la superficie o uno spessore abbastanza uniforme vengono degradati;
- LOCALIZZATA quando delle porzioni limitate si superficie danno vita a ricche cavità ecc.. Molto pericolosa perché peggiora le proprietà meccaniche del pezzo, in particolare la resistenza a fatica.
- INTERGRANULARE quando si forma una corrosione ai bordi dei grani cristallini senza che l’interno che venga attaccato. Riguarda volume di materiale limitatissimo, ma le microstrutture alterano le proprietà di resistenza.
Un metallo a contatto con un liquido elettrolitico rilascia degli atomi, questi atomi passano in soluzione come ioni positivi mentre il metallo si carica negativamente perché si è trattenuto gli elettroni.
Il metallo arricchitosi di elettroni viene chiamato ANODO. La sottrazione degli elettroni avviene da parte di un altro corpo che viene detto CATODO.
Due metalli quando sono accoppiati e interposti da un liquido elettrolitico, assumono potenziali elettrici diversi. Ne consegue una maggiore o minore corrosione di quello che funziona da ANODO mentre il CATODO rimane inalterato.
Un liquido elettrolitico costituisce un contatto tra zinco e ferro, i 2 metalli assumono potenziali elettrici diversi per cui si produrrà una corrente di elettroni che partono dal metallo più elettronegativo (zinco) e pervengono sul metallo meno elettronegativo (ferro). Lo zinco è l’anodo quindi si corrode, mentre il ferro è il catodo e non si corrode.
La corrosione non avviene solo in presenza di metalli differenti. Sono sufficienti due diverse strutture presenti nelle leghe ferrose, esse infatti assumono potenziali elettrochimici diversi se esposti all’umidità.

LA CORROSIONE NEGLI AMBIENTI UMIDI
è influenzata da vari fattori sia esterni che interni:
- PH dell’ambiente umido a contatto con la superficie del metallo;
- Presenza di elementi inibitori;
- Temperatura;
- Azioni di correnti elettriche esterne;
- Proprietà chimiche del metallo;
- Microstruttura;
- Tensioni interne e deformazioni;
Tra i fattori esterni quello più influente è il PH che indica la concentrazione di idrogeno presente in una soluzione. Il suo valore è espresso da un numero che definiamo “esponente di acidità”.
La velocità di corrosione per i metalli nobili (oro, platino..) non varia con il PH e l’azione corrosiva è bassa; per i metalli anfoteri (alluminio, zinco..) la corrosione aumenta con l’acidità o basicità (PH); mentre per gli altri metalli (ferro, nichel..) sono fortemente corrosi in ambienti acidi, in un ambiente basico il loro strato protettivo si rafforza.
L’acqua di mare è corrosiva a causa dell’elevata presenza di cloruri che favoriscono la conducibilità elettrica.
Il potere corrosivo del mare è legato a vari fattori; composizione, ph, contenuto di ossigeno, presenza di microrganismi, presenza sostanze inquinanti, turbolenza.
Nell’acqua marina ogni metallo può essere impiegato solo con rivestimenti o protezione catodica.
La corrosione nell’atmosfera è una corrosione quasi sempre di tipo elettrochimico. L’elettrolita può essere la pioggia o la condensa. L’umidità condensa sul metallo secondo la capillarità, la condensazione chimica, l’adsorbimento, la condensazione fisica dovuta al variare di temperatura.

CORROSIONE PER COMBINAZIONE DIRETTA
viene anche detta corrosione a secco perché avviene senza umidità ma avviene per l’azione di sostanze chimiche, agenti atmosferici; a contatto con i metalli queste sostanze formano composti poco compatti che si staccano dal supporto metallico e vengono asportati scoprendo altro metallo.
L’ossidazione progredisce dalla superficie all’interno dei pezzi metallici in 3 modi:
- lo strato superficiale screpolandosi lascia delle fessure in cui l’ossigeno entra e si combina con il metallo sottostante;
- per diffusione degli atomi di ossidazione che attraversano lo strato superficiale ossidato;
- per diffusione degli atomi di metallo che attraversano lo strato ossidato e si combina con l’ossigeno atmosferico.
Altre sostanze che attaccano facilmente il metallo sono l’acido solforico, l’idrogeno che penetra e reagisce col carbonio, e l’anidride solforosa in presenza di umidità.
L’ossidazione si arresta dopo che si è formato un sottile strato superficiale che aderisce al metallo impedendo un’altra ossidazione. Lo strato superficiale che ha prodotto la passivazione può essere asportato meccanicamente, in tal caso se il pezzo non viene posto a contatto con l’aria non può passivarsi e si corrode.

GLI ACCIAI INOSSIDABILI
Resistono alla corrosione in molti ambienti grazie all’ossidazione del loro principale elemento di alligazione: il CROMO. A contatto con l’ossigeno il cromo forma uno strato sottilissimo di ossido che protegge la lega sottostante. Si passavano quando contengono almeno il 12% di cromo.
Si dividono in 3 categorie:
- MARTENSITICI sono temperabili, indicati per applicazioni che richiedono elevata resistenza meccanica;
- FERRITICI non acquistano durezza mediante tempra, resistenza alla corrosione intermediata gli altri 2;
- AUSTENITICI massima resistenza alla corrosione.

LA PROTEZIONE ANTICORROSIVA
La corrosione avviene tra 2 entità perciò per contrastarla bisogna intervenire su una delle due, per giungere a questo obiettivo si può giungere in 3 modi:
- aumentando la resistenza totale del circuito di corrosione con i metodi della difesa passiva: vernici, pitture isolanti, rivestimenti di catrame ecc..;
- eliminando o riducendo le cause che portano alla formazione delle pile di corrosione come l’uso di metalli nobili o passivanti;
- con la protezione catodica che inverte i processi di natura elettronica eliminando le cause che provocano la corrosione.
La protezione può avvenire con rivestimenti metallici e non solo. Bisogna cmq sempre eliminare lo strato di ossido che si è precedentemente formato e le sostanze grasse. Si può realizzare mediante sgrossatura e disossidazione. Mediante sgrossatura si realizza con:
- solventi liquidi: petrolio, benzina cosparsi con un pennello;
- vapori di solventi come trielina, clorobenzene ecc.. che attaccano e sciolgono i grassi;
- soluzioni alcaline;
- azione elettrolitica.
Mediante disossidazione si leva l’ossido superficiale e si realizza mediante:
- sabbiatura;
- barilatura;
- smerigliatura;
- decapaggio chimico;
- decapaggio elettrolitico.
La protezione mediante rivestimenti metallici può avvenire in 2 modi: anodico e catodico.
Per quanto riguarda l’anodico alcuni metalli di rivestimento hanno un potenziale più elettronegativo del metallo da proteggere. Essendo quindi ossido il metallo di rivestimento si corrode. Quando però viene a mancare tutto il metallo di rivestimento inizia la corrosione del metallo. Invece, per il catodico il metallo di rivestimento ha un potenziale elettronegativo del metallo da proteggere. In tal caso l’azione corrosiva del metallo base risulta esaltata nei punti dove viene a mancare il rivestimento. Con i rivestimenti catodici è importante lo spessore del rivestimento, deve essere elevato per non avere discontinuità.
PLACCATURA - Al foglio di lamiera del metallo da proteggere viene fatto aderire un lamierino di rivestimento mediante laminazione a caldo. I cristalli dell’uno penetrano in quelli dell’altro. Questo procedimento si effettua su lamiere d’acciaio o leghe leggere. Per eseguire il riscaldo e la laminazione nelle migliori condizioni e per evitare che la superficie venga danneggiata viene formato un pacco che permette di ottenere le due lamiere placcate.