Toată lumea a întâlnit procesul de coroziune ceea ce se numește rugină în limbajul de zi cu zi, deoarece este un fenomen comun prezent în viața noastră de zi cu zi, precum și în industria auto sau aerospațială. În timpul coroziunii, oțelul reacționează chimic cu oxigenul și apa din atmosferă, creând o substanță portocalie - maro la suprafață.

În articolul nostru, descriem conceptul și tipurile de coroziune, precum și procedurile de tratare a suprafețelor utilizate în lupta împotriva coroziunii.

Ce este rugina mai exact?

Coroziunea este un proces natural care transformă metalul  într-un oxid mai stabil din punct de vedere chimic. Este deteriorarea treptată a materialelor (de obicei un metal) ca urmare a unei reacții chimice sau electrochimice cu mediul.

Coroziunea este același tip de ardere care are loc într-un motor cu ardere internă în timpul transformării conținutului de energie al hidrocarburilor. Diferența este că este un proces de ardere mult mai lent, care este alimentat de oxigenul din aer.

Metalele care apar în natură numai în compușii lor sunt mai predispuse la coroziune – deci sunt elemente chimice active.

Cauze

• prezența umidității de suprafață pe material sau în goluri
• prezența sărurilor
• expunerea la poluare
• condiții extreme de temperatură
• umiditate crescută
• expunerea la curent electric

În cea mai obișnuită utilizare a cuvântului, se referă la oxidarea electrochimică a unui metal prin reacția cu un agent oxidant, cum ar fi oxigenul, hidrogenul sau hidroxidul. Ruginirea, formarea de oxizi de fier, este un exemplu binecunoscut de coroziune electrochimică.

Acest tip de deteriorare are ca rezultat de obicei oxizi sau săruri ale metalului original și o decolorare portocalie caracteristică. Coroziunea poate apărea și la alte materiale decât metalele, cum ar fi ceramica sau polimerii, deși termenul „degradare” este mai comun în acest context. Coroziunea degradează proprietățile utile ale materialelor și structurilor, inclusiv rezistența, aspectul și permeabilitatea la lichide și gaze.

Multe aliaje se corodează pur și simplu prin expunerea la umiditate din aer, dar procesul poate fi foarte afectat de expunerea la anumite materiale. Coroziunea poate fi concentrată local, formând gropi sau fisuri sau se răspândește pe o zonă largă, corodând suprafața mai mult sau mai puțin uniform. Deoarece coroziunea este un proces controlat prin difuzie, aceasta are loc pe suprafețele expuse. Ca urmare, metodele care reduc activitatea suprafeței metalului expus, (creșterea pasivitătii sau cromarea), pot crește rezistența la coroziune a materialului. Cu toate acestea, unele mecanisme de coroziune sunt mai puțin vizibile și mai puțin previzibile.

Suprafață metalică puternic corodata (sursa: www.pixabay.com)

Chimia coroziunii este complexă; poate fi considerat un fenomen electrochimic. În timpul coroziunii, oxidarea are loc într-un anumit punct de pe suprafața unui obiect din fier și acest punct acționează ca un anod. Electronii eliberați în acest punct trec prin metal și merg într-un alt punct al metalului, unde reduc oxigenul în prezența H+ (probabil din acidul carbonic (H2CO3) produs prin dizolvarea dioxidului de carbon). Ionii de hidrogen din apă pot fi disponibili datorită dizolvării altor oxizi acizi din atmosferă). Acest punct acționează ca un catod.

Coroziune galvanică

Coroziunea galvanică apare atunci când două metale diferite sunt în contact fizic sau electric unul cu celălalt și sunt scufundate într-un electrolit comun sau când același metal este expus la electroliți de concentrații diferite.

În perechea galvanică, metalul mai activ (anodul) se corodează mai repede și metalul mai nobil (catodul) se corodează mai lent. Când este scufundat separat, fiecare metal se corodează în ritmul său propriu. Urmând seria galvanică, este ușor să determinați ce tip de metal(e) să utilizați. De exemplu, zincul este adesea folosit ca anod în structurile din oțel. Coroziunea galvanică prezintă un mare interes în industriile maritime, transport maritim și oriunde apa (conținând săruri) intră în contact cu țevi sau structuri metalice.

Factori precum dimensiunea relativă a anodului, tipurile de metal și condițiile de funcționare (temperatură, umiditate, salinitate etc.) afectează coroziunea galvanică. Raportul suprafeței anodului și catodului afectează direct viteza de coroziune a materialelor. Coroziunea galvanică este adesea prevenită prin utilizarea anozilor de sacrificiu.

Șurub ruginit (sursa: www.wikipedia.org)

Efecte economice

Potrivit experților, costul global al coroziunii metalelor ajunge la 2,5 trilioane de dolari anual. Cu toate acestea, acest cost poate fi redus cu până la 30% cu tehnici adecvate de prevenire și protecție a coroziunii. Coroziunea poate fi indirect costisitoare pentru producători, deoarece poate duce la echipamente și produse mai slabe, ceea ce duce la accidente, probleme de siguranță, daune reputației și, în unele cazuri, plăți serioase.

În industria auto, producătorii trebuie să își protejeze vehiculele de efectele coroziunii făcând partea inferioară a mașinii rezistentă la rugină. Mașinile care sunt conduse în mod regulat pe drumuri accidentate sau în condiții meteorologice schimbătoare sunt în mod special predispuse la ruginirea șasiului din cauza murdăriei, a terenului dificil și a altor condiții nefavorabile. Acest lucru poate duce la deteriorarea mașinii, deoarece apa și murdăria pot afecta grav șasiul - o problemă care poate fi rezolvată doar prin reparații costisitoare care fie sunt acoperite de garanție, fie proprietarul trebuie să plătească o factură mare.

Cele mai bune soluții pentru prevenirea coroziunii

Modalitățile obișnuite de a preveni coroziunea includ utilizarea metalelor necorozive, cum ar fi oțelul inoxidabil sau aluminiul.

O altă soluție care funcționează este utilizarea de acoperiri anticoroziune concepute pentru a proteja vehiculele pentru a asigura performanțe mai lungi și de înaltă calitate. Sprayurile și acoperirile anticorozive de înaltă performanță Tectyl sunt realizate exact în acest scop.

Tectyl 506, de exemplu, este un inhibitor de coroziune multifuncțional care poate fi utilizat într-o varietate de aplicații. Oferă o protecție excelentă a suprafețelor metalice împotriva coroziunii în industria auto, autobuze și camioane, marină, feroviară și aviație. Pe bază de ceară și cu uscare rapidă. Există diferite grade de Tectyl 506, inclusiv Tectyl 506-WD (dispersia apei), Tectyl 506-EH (extragreu) și Tectyl 506-G (gelificat).

Pe lângă versiunile pe bază de ceară, există și pe bază de apă (de exemplu: Tectyl 5750W Black).

Acoperirile anticorozive protejează materialele prin prevenirea contactului dintre material și mediile dure, cum ar fi temperatura și substanțele chimice. Aceste acoperiri sunt o soluție rentabilă și de lungă durată care poate fi utilizată într-o gamă largă de aplicații, inclusiv țevi, acoperișuri, suprafețe exterioare, rezervoare, mașini și panouri; oferă o soluție fiabilă pentru o gamă largă de puncte dureroase ale coroziunii auto.

Utilizarea acoperirilor anticorozive permite producătorilor să mărească fiabilitatea vehiculelor lor pentru a reduce costurile neașteptate prin limitarea nevoii de reparații.

Rugina pe un Citroen 2CV (sursa: www.pixabay.com)