Korozní činitelé

[2], [4]

V předcházejících úvahách jsme nepředpokládali, že by na rozvoj korozního děje mohly mít vliv vedle kovu a korozního prostředí (roztoku) i jiné faktory. V reálných podmínkách průběh korozního děje (korozní rychlost) závisí na mnoha dalších činitelích, které mohou nejrůznějším způsobem ovlivňovat průběh korozních reakcí. Tyto činitele můžeme rozdělit na korozní činitele vnitřní, související s korodovaným materiálem a korozní činitele vnější, závisející převážně na chemickém složení a fyzikálních vlastnostech korozního prostředí.

Z vnitřních činitelů je to v prvé řadě čistota kovu. Korozní odolnost čistého kovu je dána jeho vlastnostmi, vyplývajícími z jeho polohy v periodické soustavě. Různé nečistoty, vměstky i nehomogenity struktury mohou značně zrychlit rozvoj koroze. Příměsi, které tvoří se základním kovem tuhé roztoky, jsou z tohoto hlediska méně nebezpečné než slitiny se vzájemným poměrem složek 1/8, 2/8 až n/8. Nerovnoměrné vylučování příměsí u heterogenních slitin může vést k rychlé korozi různých typů. Záleží to na velikosti zrn a poměru vyloučených fází.

Samotná korozní zplodina výrazně ovlivňuje průběh koroze. Chemické složení i struktura korozních zplodin záleží na charakteru korozního prostředí a reakčním mechanizmu jejich vzniku. Výsledkem mohou být rozpustné korozní produkty, které jsou difuzí transportovány od povrchu kovu dovnitř roztoku. Na povrchu kovu vzniká vrstvička jiného složení než je složení roztoku (sraženina). Jestliže koncentrace primárních složek překročí součin rozpustnosti s některou složkou roztoku, dojde k vylučování tuhé fáze (tuhých korozních zplodin). Jednotlivé děje popisují následující rovnice (rov 1):

Ionty kovu M²⁺ při dosažení určité koncentrace reagují s OH^- ionty za vzniku nerozpustného hydroxidu (rov 2):

Vytváří-li se během korozního procesu na povrchu kovu homogenní nepórezní vrstva, poklesne koroze na minimum (kov se stává korozně méně aktivní). Aktivita respektive pasivita kovu souvisí s redox potenciálem. V korozním prostředí s vysokým redox potenciálem způsobuje nerozpustná vrstva pasivitu kovu. Při dalším velmi značném zvýšení redox potenciálu dochází ale k opětnému růstu koroze (transpasívní koroze).

Charakter koroze závisí i na tom jak a kde se usazují korozní zplodiny. Usazují-li se jen na určitých místech, vede to k nerovnoměrnému koroznímu rozrušení povrchu.

Stav povrchu korodujícího kovu je dalším z vnitřních činitelů ovlivňujících charakter a průběh koroze. Obecně platí, že jemné opracování povrchu zvyšuje korozní odolnost. U materiálu hrubě opracovaného je korozně aktívní plocha zvětšená a takovýto materiál vykazuje větší náchylnost ke korozi.

Z vnějších činitelů rozhodujícím způsobem urychluje korozi složení korozního prostředí a mechanické namáhání, kterému je materiál vystaven. Základním stimulátorem koroze je korozně agresivní složka prostředí - stimulátor koroze (síra, chlór, čpavek, dusík a další). Vedle tohoto stimulátoru to jsou parametry prostředí (teplota, vlhkost, pH atp.).

Obr.1 Závislost korozní rychlosti na pH prostředí

Vliv pH na průběh koroze souvisí s druhem kovu (obr.1.). U drahých kovů je zanedbatelný, u kovů jako např. Zn, Pb nebo Al se zvyšuje koroze jak v zásaditém tak i v kyselém prostředí. U železa, niklu a dalších kovů probíhá při vysoké a nízké hodnotě pH vodíková depolarizace a koroze roste, kdežto v neutrálních prostředích je koroze pomalejší.

Při současném působení koroze a mechanických vlivů může být korozní napadení mnohem intenzivnější než při odděleném působení obou vlivů. Jde o jev, ke kterému dochází u některých materiálů v určitých korozních prostředích a nazývá se korozní praskání. Může to být napětí vyvolané vnějšími silami, např. tvářením za studena, nebo namáhání únavová.

Pro technickou praxi je potřeba korozi kvantifikovat. Časový průběh koroze se vyjadřuje tzv. korozní rychlostí K, která udává u rovnoměrné koroze buď změnu hmotnosti m, nebo hloubku průniku koroze h za jednotku času (rov 3, rov 4):

U oceli lze pro přibližný přepočet korozního úbytku v µm na úbytek v g.m ^-2 použít vztah (rov 5):

Obr.2 Obecný tvar křivek časové závislosti koroze

Množství a různorodost faktorů ovlivňujících korozi znemožňuje jednoznačné stanovení korozní rychlosti. Obecně lze časovou závislost koroze vyjádřit některou z křivek

Obr.3 Průběh koroze při periodickém odprýskávání korozních zplodin

uvedených na obr.2. Lineární průběh je typický pro vznik neutrálních rozpustných zplodin, parabolický průběh pro vznik zplodin se stimulačním účinkem. Korozní rychlosti s průběhem kubickým, logaritmickým nebo recipročně-logaritmickým jsou charakteristické pro korozi provázenou vznikem korozních zplodin s ochrannými vlastnostmi. Dochází-li během korozního namáhání k periodickému odprýskávaní korozních zplodin, má průběh koroze tvar znázorněný na obr.3.