Korrózióvédelem

Mi a korrózió?

A korrózió egy olyan természetes elektrokémiai vagy kémiai folyamat, mely során az anyagok, különösen a fémek, a környezetükkel való reakciók következtében szét- vagy lebomlanak. Ezek a reakciók az adott fém fizikai és kémiai tulajdonságainak a megváltozásához vezetnek, ami végeredményben hátrányosan befolyásolhatja a szerkezeti integritását és funkcionalitását. A korróziónak különböző formái lehetnek, beleértve a vas és acél esetében jelentkező rozsdaképződést, lyukkorróziót, kristályon belüli korróziót és a feszültség miatti repedés okozta korróziót.

A korrózióra vonatkozó gyakori kérdések

• Nedvesség és oxigén: Klasszikus példa a vas vagy acél esetében jelentkező rozsdaképződés. Ha ezek a fémek nedvességnek és oxigénnek vannak kitéve, reakcióba lépnek, és vas-oxidot (rozsdát) képeznek, ami porózus és gyenge, valamint szétroncsolja a fémes szerkezetet.
• Vegyi anyagok: A savak, lúgok és sók olyan kémiai reakciókat idézhetnek elő, melyek korrózióhoz vezetnek.
• Elektrokémiai reakciók: Ezek a reakciók gyakran olyan fémeknél fordulnak elő, melyek elektrolitban (pl. sós vízben) kapcsolódnak egymáshoz, ami galvanikus korrózióhoz vezethet.

A korrózióvédelem típusai

Fémes alkatrészek korrózió elleni védelméhez elengedhetetlen a korrózióvédelem. Különböző típusok állnak rendelkezésre, melyek a védendő fém alkalmazási területétől és fajtájától függően kerülnek alkalmazásra. Alapvetően aktív és passzív korrózióvédelmet különböztetünk meg. Néhány módszer kombinálja mindkét megközelítést, ilyen például a tűzi horganyzás.

Aktív korrózióvédelem

Az aktív korrózióvédelem olyan módszerekre vonatkozik, melyek a korróziós folyamatot célzott műszaki intézkedésekkel közvetlenül befolyásolják. Ilyen esetben az adott anyag és a korrozív közeg teljes szétválasztása nem feltétlenül szükséges.

Példák az aktív korrózióvédelemre:

• Aktív („feláldozott”) anód: Az aktív anód egy kevésbé nemes fém, melyet szándékosan azért alkalmaznak, hogy korrodálódhasson, és ezáltal megóvja a védendő fémet a korróziótól. Az aktív anód elektronokat ad le, és így megakadályozza a fő fém oxidálódását.
• Katódos védelem: A katódos védelem esetében a védendő fémet aktív anódok (például cink vagy magnézium) – melyek a fém helyett korrodálódnak – alkalmazásával, vagy elektromos áram ráadásával védik a korróziótól.
• Cinklamellás bevonat: A korrózióvédő bevonat kötőanyagmátrixba ágyazott vékony réteg cink- és alumíniumlamellákból áll. Ezeket a fémre viszik fel, majd megkeményednek.
• Inhibitorok: A vegyi anyagok lassítják vagy megakadályozzák a fémek korrodálódásának a mértékét agresszív környezetben. Hatásukat úgy fejtik ki, hogy a fém felületére rakódnak, és védőgátat képeznek, vagy kémiai reakciók révén csökkentik a környezet korrodáló tulajdonságait.
• Tűzi horganyzás: A tűzi horganyzás olyan korrózióvédelmi eljárás, mely során az acélt vagy vasat folyékony cinkbe mártva – kb. 450 °C-on – cinkréteggel látják el. Ez a réteg úgy védi meg a fémet a korróziótól, hogy fizikai gátat képez, és aktív anódként működik.

Passzív korrózióvédelem

A passzív korrózióvédelem különböző anyagok felvitelét foglalja magában a védendő anyagra, ami által védőréteg keletkezik. A védendő anyag teljes mértékben leárnyékolásra kerül a korrozív közegekkel való érintkezés ellen, és így védelmet kap a korrozív hatású hatásokkal szemben.

Példák a passzív korrózióvédelemre:

• Védőfestékek vagy védőbevonatok: A korrozív hatásokkal szembeni védelem érdekében speciális anyagokat visznek fel a fémfelületre. A bevonatok fizikai gátat képeznek a fém és a környezete között, ami távol tartja a korróziót előidéző anyagokat.
• Zsírok, viaszok vagy olajok: Védőgátat képeznek a fémfelületen. Az anyagok behatolnak a fém mikroszkopikus méretű repedéseibe és pórusaiba, és így akadályozzák meg a korrózióért felelős levegővel és nedvességgel való közvetlen érintkezést.
• Passziválás: Ennél az eljárásnál a fémfelületet stabil passzív réteg kialakítása védi a korróziótól. Ez a réteg spontán módon alakul ki bizonyos fémeken, például nemesacélon vagy alumíniumon, és csökkenti ezek reakcióképességét agresszív környezetekkel szemben.
• Fémes védelem, például cinkkel vagy alumíniummal: Az említett anyagokból védőréteget visznek fel az fémfelületre. Fizikai gátat képez, mely megvédi az alatta lévő anyagot a nedvesség és oxigén okozta korróziótól, valamint más korrozív hatásoktól.
• Tűzi horganyzás: A tűzi horganyzás olyan korrózióvédelmi eljárás, mely során az acélt vagy vasat folyékony cinkbe mártva – kb. 450 °C-on – cinkréteggel látják el. Ez a réteg úgy védi meg a fémet a korróziótól, hogy fizikai gátat képez, és aktív anódként működik.

A korrózióvédelem további megközelítései

A gyakorlatban a szakemberek és a vállalatok gyakran különböztetnek meg ideiglenes és állandó korrózióvédelmet.

Ideiglenes korrózióvédelem

Az ideiglenes korrózióvédelem korlátozott, néhány naptól legfeljebb két évig terjedő ideig védi az adott alkatrészeket. Ez a védelem általában passzív, és mindenekelőtt alkatrészek és munkadarabok szállításakor és tárolásakor alkalmazzák. Továbbfelhasználás vagy használat előtt a védelmet eltávolítják. Különösen az olaj vagy viasz alapú termékek megfelelőek erre.

Állandó korrózióvédelem

Az állandó korrózióvédelem célja, hogy az adott alkatrészeket hosszú ideig – gyakran több évig vagy évtizedig – megvédje a korróziótól. Ez a védelem több, egymásra épülő rétegből áll. Általában a védelem egy aktív korrózióvédő réteggel kezdődik, amit további passzív rétegek követnek. Az állandó korrózióvédő réteg a felvitelét követően többé már nem távolítható el. Első rétegként különösen alkalmasak a katódos korrózióvédelemmel rendelkező fémtartalmú lakkrétegek. Az adott követelménytől függően további lakkrétegek adhatók hozzá.

Szabványok és vizsgálatok a korrózióvédelem területén

A korrózióvédelmi intézkedések kivitelezésére és értékelésére megfelelő szabványok léteznek.

• Az alkatrészek állandó korrózióvédelme területén a DIN EN ISO 12944 határoz meg definíciókat a környezeti feltételekre vonatkozóan, valamint a korrózióvédelemmel szemben támasztott minimális követelményeket különböző kategóriákban.
• Tűzi horganyzású alkatrészek esetében a DIN EN ISO 1461 a 6.3 szakaszban szabályozza a hibahelyek javítását.
• A korrózióvédelmi termékekre vonatkozó egyik legjelentősebb szabvány a DIN EN ISO 9227 szerinti sópermetvizsgálat. Ez a vizsgálat szolgál a DIN EN ISO 12944 szerinti korrózióvédelem besorolásának az alapjául.
• Ezenkívül a festékalapú korrózióvédő termékeket további vizsgálatoknak vetik alá, melyek figyelembe veszik a bevonat hajlítás vagy sérülés általi igénybevételét. A speciális adalékanyagokat tartalmazó kenőanyagok megvédhetik a fémfelületeket a nedvességtől és az agresszív kémiai vegyületektől, amelyek korróziót okozhatnak.