KORÓZIA OCELI

Podstata odolnosti oceli proti korózii

Proces korózie je snaha kovov prejsť do zoxidovaného stavu, ktorý je pre nich prirodzený. Pre určité kovy, ku ktorým patrí chróm, hliník a titan, je typická zvýšená odolnosť proti korózii v niektorých prostrediach. Železo a zliatiny železa s uhlíkom majú malú odolnosť proti korózii.

Rôzne chovanie kovov je spojené s vznikom na ich povrchu tenkej vrstvičky, ktorá chráni kov proti korózii. Tento jav je nazývaný pasivácia povrchu. Zvláštny sklon ku pasivácii majú chróm a nikel, čo opodstatňuje používanie týchto kovov ako hlavných stopových prídavkov ku nerezovým oceliam. Už pri obsahu 12% chrómu sa u oceli prejavujú pasivačné schopnosti. Vo viacej agresívnych prostrediach je nutné používať oceľ s väčším obsahom chrómu a iných stopových prídavkov.

Pre finálne výrobky z nehrdzavejúcej oceli sa prijíma, že majú trvanlivosť viac ako 50 rokov prevádzky.

Existujú však prípady korodovania nehrdzavejúcej oceli spôsobené:

• nesprávne zvoleným druhom oceli pre kategóriu agresivity prostredia,
• Pôsobením kyseliny chlorovodíkovej a chlóru
• nesprávne zváranie, nevhodne zvolené parametre (miestne prehriate, pripálenie)
• znečistenie oceli z dôvodu nesprávneho uchovávania a použití nevhodných nástrojov na obrábanie povrchov – na obrábanie nehrdzavejúcej oceli sa nesmú používať tie isté nástroje, ktorými sa obrábala čierna oceľ
• kontakt s nezliatinovou (čiernou) oceľou – predovšetkým pri doprave, skladovaniu, pri montovaniu (nehrdzavejúce prvky sa majú upevňovať s použitím skrutiek, nitov apod., ktoré sú takisto vyrobené z nehrdzavejúcej oceli).
• nesprávne projektovaný tvar časti, ktorý napomáha pri usadzovaniu znečistení (štrbiny, kapsy apod.).

Prejavy korózie nehrdzavejúcich oceli sú rôzne. Ide si všimnúť, že sa korózia objavuje spravidla na najrôznejších nerovnorodých miestach kovu, vnútorných (nekovových zrážaninách, vyvrelinách, znetvoreniach) aj vonkajších (hrany, poškrabanie, priehlbne, zvyšky okovín, usadenín atď.). Na druhej strane hladké a rovnorodé povrchy sú rozhodne odolnejšie tento typ korózie. Preto je tak dôležité vhodné leptanie a pasivácia povrchu.

Ku základným typom korózie patrí:

rovnomerná korózia (celková) - na celom povrchu. Pomerne najmenej nebezpečná, pretože spočíva v rovnomernom zasiahnutí celého povrchu nehrdzavejúcej oceli. V jej dôsledku hrúbka oceľového výrobku sa rovnomerne zmenšuje, spolu so súčasným znižovaním celkovej odolnosti korodujúceho prvku. Prevencia spočíva mj. v pravidelnej pasivácii povrchu.

medzikrystalová korózia  - prebieha, pokiaľ aktívne miesto zasahuje hranice zŕn bez narušenie ich vnútra. Tento druh korózie sa rozširuje do hĺbky kovu po hraniciach zŕn, čo spôsobuje narušenie spojitosti kovu. Agresívne korozívne prostredie alebo „vylúpne“ jednotlivé zrna z povrchu oceli, čím zmenší hrúbku stien, alebo, bez viditeľných vonkajších prejavov porušuje spojenie medzi jednotlivými zrnami. Medzikrystalová korózia patrí ku najhroznejším typom korózie.

korózne praskanie – prebieha v dôsledku existencie v kovu vlastného pnutia. Miesta materiálu s rozdielnym pnutím majú inú vnútornú energiu, čo v prítomnosti roztokov vedie ku vzniku miestnych ohnísk, ktoré spôsobujú koróziu. Môžu to byť tak pnutia vyvolané pôsobením vonkajších síl, ako aj  pnutie z predchádzajúcich technologických procesov, napr. ohýbanie, zváranie. Prejavom korózie tohto typu sú praskliny

bodová korózia – prebieha, pokiaľ je kov napadnutý iba na určitých miestach povrchu (miestna korózia) v dôsledku čoho na týchto miestach vznikajú priehlbne – bodová strata hmoty oceli. Priebeh procesu bodové korózie je spojený s pôsobením miestneho ohniska, ktoré sa vytvára medzi veľkým pasivovaným povrchom oceli, ktorý pôsobí ako katóda, a miestnou nepasivovanou zónou, ktorá pôsobí ako anóda. Rýchlosť, s ktorou sa kov na anóde rozpúšťa, je veľmi veľká, v dôsledku čoho dochádza za veľmi krátku dobu ku perforácii stien bez väčšej straty hmoty mimo napadnuté miesto. Bodová korózia oceli odolných proti korózii sa vyskytuje najčastejšie v vodnom prostrediu obsahujúcim halogénové ióny, tj. ióny chlóru, brómu, jódu.

únavová korózia – jav únavové korózie sa vyskytuje v dôsledku súčinnosti korózno-agresívneho prostredia a cyklického alebo premenlivého pnutia, čo v dôsledku vedie ku praskaniu kovu. V dôsledku pôsobenia pnutia je narušená ochranná vrstva (pasívna vrstva) na oceli odolnej proti korózii, čo spôsobuje napadnutie oblasti nechráneného (odkrytého) kovu.

štrbinová korózia – objavuje sa v štrbinách a konštrukčných priehlbniach, pod tesnením, hlavičkami skrutiek a nitov, pod usadeninami a okovinami a v prasklinách všetkého druhu. Štrbinová korózia vzniká v dôsledku postupného miznutia pasívnej vrstvičky v štrbinách, v ktorých z dôvodu sťaženého prístupu vzduchu a zabrzdeného prístupu kyslíku sa pasívna vrstvička nemôže regenerovať. Prevencia štrbinovej korózie spočíva hlavne vo vyhýbaniu sa vzniku štrbín, predovšetkým konštrukčných, už pri projektovaniu výrobných prístrojov a zariadení.

galvanická korózia – vyskytuje sa v mieste kontaktu dvoch kovov alebo zliatin s rôznymi potenciálmi, pri čom vzniká galvanický článok. Účinnosť pôsobenia článku sa zvyšuje spolu s rastom potenciálu stýkajúcich sa dvoch kovov v korozívnom prostrediu, napr. obsahujúcim chlórové ióny. Spojenie oceli s kovom, ktorý má iný elektrochemický potenciál, za prítomnosti elektrolytu, spôsobuje, že sa menej ušľachtilý kov intenzívne rozpúšťa, obzvlášť pokiaľ je jeho povrch významne menší v porovnaniu s povrchom ušľachtilého kovu.