14. Gépalkatrészek korróziós meghibásodása

Question 1

Korróziós folyamatok elméleti alapjai.

Answer 1

Minden olyan reakciót, amelyben elektronleadás és elektronfelvétel történik, redoxireakciónak nevezzük. Az a részecske, amely elektront ad le oxidálódik, amely elektront vesz fel, redukálódik.

A korrózió:
A korrózió a fémeknek és más szerkezeti anyagoknak a környezettel végbemenő olyan reakciója, amelynek során kémiai vagy elektrokémiai folyamatok eredményeként az anyag visszaalakul a stabilabb, kisebb energiaszintű állapotba.
Az alkatrészen méret- és tömegváltozást, valamint szilárdságcsökkenést okoz. Hátrányos tulajdonsága, hogy nemcsak üzem közben, hanem tárolás alatt is rongálja a gépalkatrészeinket (ha elmulasztjuk a védekezést).

Sebességét befolyásoló tényezők:
 kémiai affinitás
 koncentráció
 nyomás
 hőmérséklet
 reagáló felületek nagysága

Végbemehet folyadék, gáz és szilárd közegben. Ezek szerint beszélhetünk:
 folyadékkorrózióról,
 atmoszférikus, illetve gázkorrózióról
 talajkorrózióról.

A folyamat mechanizmusa szerint megkülönböztetünk:
 kémiai
 átmeneti
 elektrokémiai korróziót.
A kémiai, elektrokémiai illetve átmeneti korrózió közötti különbség a fém katódos, anódos helyzetének, fémion és elektron kilépése helyének, valamint az elektron felvételi körülményein alapszik.

A korrózió során lejátszódó kémiai reakciók lejátszódhatnak:
 hidrogénfejlődéssel, vagy
 oxigénabszorpcióval.

Question 2

A korrózió megjelenési formái.

Answer 2

 Egyenletes korrózió:
Hatására a keresztmetszet, illetve a falvastagság mindenütt egyformán csökken. Az alkatrész tönkremenetele hosszú időt igényel. Az alkatrészek élettartamot nem csökkenti számottevően, így a műszaki állapot változása folyamatosan megfigyelhető.
 Lyukkorrózió:
A fém helyi pusztulását okozza. Annak ellenére, hogy kevés az elbomlott fém mennyisége, nagy feszültségtorlódást és szilárdságcsökkenést okoz, a vékony lemezeket teljesen átlyukasztja.
 Interkrisztallin (kristályközi) korrózió:
A fémet belül támadja. Rendszerint gyors, ezért veszélyes folyamat. Külsőleg nem hagy látható nyomot, de a kristályok határán lévő anyag oldódik vagy vegyületté alakul, ezáltal a fém szilárdságát elveszti. Oka, hogy a kristályok határán lévő anyag más szerkezetű, több a rácshiba, mint a kristályok belsejében, így itt az anyag oldási potenciálja kevésbé nemes.
 Réteges korrózió:
A kristályközi korrózió egyik válfaja. Lemez alkatrészeken észlelhető, hogy a lemez rétegekre válik szét. Másik változata az igénybevétel hatására keletkező feszültségkorrózió. A kristályközi korróziók sebességét a szilárdságnak és a nyúlásnak az idő függvényében végbemenő csökkenésével jellemezhetjük.
 Szelektív korrózió
Az ötvözeteket támadja meg. Olyan ötvözeteken észlelhető, amelyeknek egyik alkotója nemesebb potenciálú a többinél. Pl. a rézcink ötvözetek szelektív korróziójakor a sárgaréz elcinktelenedik, ezáltal szivacsossá válik az anyag. Sebességét ugyancsak a szilárdságnak és a nyúlásnak az idő függvényében végbemenő csökkenésével jellemezhetjük.

Question 3

Környezeti tényezők hatása a korróziós folyamatok alakulására.

Answer 3

• Kémiai korróziós folyamat:
  Szilárd fém- és gázközeg között lejátszódó határfelületi reakció. Jellemzője, hogy az oxidréteg létrejöttekor az elektronok elmozdulása nem nagyobb, mint 0,4 nm.
  -Átmenet korróziós folyamat
  -Elektrokémiai korrózió