La corrosione è un processo naturale che degrada i materiali, in genere metalli, attraverso reazioni chimiche o elettrochimiche con il loro ambiente. Ecco alcuni tipi comuni:
1. Corrosione uniforme:
* Descrizione: Uno strato uniforme di prodotto di corrosione si forma su tutta la superficie.
* Esempio: Rusting di ferro in un ambiente umido.
2. Corrosione galvanica:
* Descrizione: Si verifica quando due metalli diversi sono in contatto in un elettrolita (come l'acqua di mare). Il metallo più attivo si corrode preferibilmente.
* Esempio: Fissaggi in acciaio su una barca in alluminio.
3. Corrosione da corrosione:
* Descrizione: Attacco localizzato sulla superficie metallica creando piccoli e profondi fosse.
* Esempio: Accorciamento della corrosione di acciaio inossidabile in ambienti di cloruro.
4. Corrosione della fessura:
* Descrizione: Si verifica in spazi stretti o fessure in cui l'ossigeno è limitato. La fessura diventa più acida, portando a una corrosione concentrata.
* Esempio: Corrosione sotto guarnizioni o rondelle.
5. Corrosione intergranulare:
* Descrizione: La corrosione si verifica ai confini del grano del metallo, indebolendolo.
* Esempio: Corrosione intergranulare di acciaio inossidabile ad alte temperature.
6. Stress corrosion cracking (SCC):
* Descrizione: Una combinazione di stress di trazione e un ambiente corrosivo porta a crack.
* Esempio: Cracking di tubazioni in acciaio inossidabile in cloruri.
7. Corrosione dell'erosione:
* Descrizione: La corrosione accelerata dal flusso di fluidi, che rimuove i prodotti di corrosione ed espone il metallo fresco.
* Esempio: Corrosione delle pale della turbina in una turbina a vapore.
8. Corrosione filiforme:
* Descrizione: I motivi di corrosione a filo si formano sotto la vernice o i rivestimenti.
* Esempio: Corrosione filiforme su pannelli in alluminio dipinto.
Teoria elettrochimica della corrosione:
La corrosione elettrochimica comporta una reazione elettrochimica in cui il metallo agisce come anodo e un catodo si forma sulla superficie metallica o nelle vicinanze.
* anodo: La superficie del metallo in cui si verifica l'ossidazione (perdita di elettroni).
* Catodo: La superficie metallica o l'area vicina in cui si verifica la riduzione (guadagno di elettroni).
Passaggi:
1. Reazione anodica: Gli atomi di metallo perdono elettroni e diventano ioni, dissolvendosi nell'elettrolita. (ad esempio, Fe → Fe²⁺ + 2e⁻)
2. Reazione catodica: Gli elettroni fluiscono dall'anodo al catodo. Questa reazione di riduzione consuma gli elettroni (ad es. O₂ + 4E⁻ + 2H₂O → 4OH⁻).
3. Flusso di corrente: Una corrente elettrica scorre tra l'anodo e il catodo attraverso l'elettrolita.
4. Formazione del prodotto di corrosione: Gli ioni metallici (ad es. Fe²⁺) reagiscono con gli anioni nell'elettrolita per formare prodotti di corrosione (ad esempio ruggine).
Fattori che influenzano la corrosione:
* Composizione metallica: Diversi metalli hanno resistenze di corrosione variabili.
* Ambiente: Temperatura, umidità, pH e presenza di sostanze corrosive (come sali, acidi e ossigeno) influenzano la corrosione.
* Conducibilità elettrolita: Una maggiore conduttività dell'elettrolita accelera la corrosione.
* Condizione di superficie: Graffi, imperfezioni e rivestimenti influenzano la corrosione.
1. Rivestimenti:
* Paints: Rivestimenti barriera che impediscono il contatto con l'ambiente.
* Rivestimenti in metallo: Applicazione di un metallo più resistente alla corrosione come zinco (zincatura) o cromo.
* Rivestimenti organici: Polimeri o resine che fungono da barriere.
2. Inibitori:
* Additivi chimici: Aggiunto all'ambiente per rallentare le reazioni di corrosione.
* Protezione catodica: Usando un anodo sacrificale per fornire elettroni e proteggere il metallo.
* Protezione anodica: Applicazione di un potenziale controllato per sopprimere le reazioni anodiche.
3. Considerazioni sul design:
* Selezione materiale: Scegli materiali con appropriata resistenza alla corrosione per l'applicazione.
* Evita l'accoppiamento galvanico: Ridurre al minimo il contatto tra metalli diversi.
* Riduzione dello stress: Ridurre al minimo le sollecitazioni nel metallo per ridurre la suscettibilità alla SCC.
* drenaggio e ventilazione: Progettazione adeguata per prevenire l'accumulo di umidità.
4. Altri metodi:
* Trattamento elettrochimico: Utilizzo di tecniche come l'elettroplaggio o l'anodizzazione.
* Trattamento termico: Modifica della microstruttura del metallo per migliorare la sua resistenza alla corrosione.
* Ispezione regolare e manutenzione: Affrontare prontamente eventuali segni di corrosione.
Comprendendo i principi della corrosione e dei suoi vari tipi, è possibile implementare misure appropriate per proteggere le strutture e i componenti metallici dal degrado prematuro.
