Corrosione

CORROSIONE INTERSTIZIALE
La corrosione interstiziale presenta alcuni aspetti in comune con la pitting corrosion.
Si tratta di corrosione localizzata e si manifesta con la formazione di caverne in
corrispondenza di zone con limitato ricambio della soluzione.
Il meccanismo attraverso il quale la corrosione interstiziale si
instaura trova giustificazione nel flusso di corrente che si crea in
una cella elettrochimica ad aerazione differenziale rappresentata
nella figura sottostante.
In questa cella due elettrodi identici sono immersi nello stesso tipo di soluzione
elettrolitica a differenza del contenuto di ossigeno. Gli elettrodi sono tra loro collegati
attraverso un circuito esterno.
Tra i due elettrodi fluisce corrente; l’elettrodo immerso nella
soluzione povera di ossigeno funge da anodo e l’elettrodo nella
soluzione ricca di ossigeno da catodo. Se si invertono i flussi di
gas all’interno delle due semicelle si assiste all’inversione del
flusso di corrente.
Tipicamente questo fenomeno si verifica in corrispondeza di zone di accoppiamento
(situazione a, b, c della figura sottostante) oppure in zone in cui si formano depositi
(situazione d).
Una visione schematica del processo elettrochimico che interviene
nel fenomeno è qui di seguito rappresentato.
CORROSIONE GALVANICA
A questo tipo di corrosione potrebbero essere attribuiti la quasi totalità dei fenomeni
di corrosione elettrochimica. Tuttavia si parla di corrosione galvanica ogni qualvolta
si realizza un accoppiamento tra metalli di natura diversa. Ciò che si crea è una cella
elettrochimica con completa dissipazione dell’energia.
L’accoppiamento tra materiali diversi conduce inevitabilmente
all’instaurarsi di un flusso di corrente tra i metalli a diverso
potenziale elettrodico.
Le situazioni che si possono venire a creare sono le più svariate
proponiamo una esse che da sola mostra un caso emblematico.
CORROSIONE FILIFORME
CORROSIONE MECCANO CHIMICA
Alla categoria della corrosione meccano chimica appartengono
tutti quei fenomeni corrosivi ove la normale azione elettrochimica
di dissoluzione del metallo è accompagnata da sforzo meccanico
statico o dinamico.
L’azione combinata dei due fenomeni produce una criticizzazione
del processo corrosivo.
DANNEGGIAMENTO DA IDROGENO
Porta al decadimento delle proprietà meccaniche, diventa
ricorrente ove esistono processi che coinvolgono l'equilibrio:
2H ↔ H2
•
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•
•
Decapaggio;
Protezione catodica;
Processi catodici;
Industria dell'ammoniaca;
Industria petrolchimica.
La presenza di idrogeno atomico sulla superficie del metallo è il
primo atto di un processo complesso.
Il passaggio degli atomi adsorbiti nella fase metallica e la velocità
con cui essi penetrano sono basilari, insieme alla conoscenza delle
proprietà meccaniche del materiale, per stabilire la suscettibilità a
questo tipo di fenomeno.
L'idrogeno molecolare che si viene a formare all'intemo della fase
metallica per l'incontro di due atomi diffusi comporta una grande
variazione di volume (volume delle specie H rispetto all' H2)
creando tensioni interne che conducono alla formazione di
soffíature del materiale o cricche
Il controllo di questo fenomeno viene svolto attraverso la scelta di
materiali privi di soffiature in origine (clean steel) che non favoriscano l'innesco dell’attacco. 1 materiali con bassa difusività di
idrogeno sono
nuovamente da consigliare (acciai austenitici).
Schema di penetrazione e diffusione di idrogeno nel ferro durante
la corrosione acida. CN- e S= rallentano la formazione di H2
favorendo la diffusione di H nel materiale
CORROSIONE PER SFREGAMENTO (fretting corrosion)
Si verifica in seguito allo sfregamento oscillante di due superfici
metalliche sottoposte a carico ed in contatto fra di loro.
Si verifica all'aria per l'intervento di oscillazioni vibratorie di ampiezza limitata 10-20 A.
Perdita di lucentezza, formazioni di cavità superficiali, aumento
delle tolleranze meccaniche sono i principali effetti.
Giunti, boccole, balestre, cuscinetti a sfera sono i principali
sistemi sottoposti a questo tipo di fenomeno.
La distruzione dell'eventuale film di passività nei punti di contatto
è un altro fenomeno da tenere presente.
Interventi
Modificazione della situazione oscillatoria. Favorire il contatto
me- talli teneri con metalli più duri o interporre guarnizioni.
Uso di lubrificanti viscosi che evitino presenza di ossigeno.
CORROSIONE PER FATICA
La presenza di sforzi meccanici ed ambiente aggressivo
favoriscono questo tipo di attacco.
Gli sforzi meccanici variabili periodicamente generano nel metallo
modificazioni strutturali. L'ambiente che permette il procedere di
fenomeni elettrochimici interviene in maniera combinata.
Si possono distinguere tre fasi fondamentale nel processo globale:
1. nucleazione e raggruppamento di cricche (nucleazione)
2. lenta propagazione (crescita)
3. frattura
STRESS CORROSION CRACKING
Può essere riassunto come indicato per la corrosione per fatica,
tuttavia il carico a cui è sottoposto il metallo è di tipo statico
generato sia da tensioni interne a seguito di trattamenti termici
(SC) che da carichi esterni (SCC).
Questi due tipi di corrosione sono difficili da osservare e
monitorare e portano alla rottura di schianto del manufatto.
Le immagini che seguono riportano alcuni esempi che evidenziano
la drammaticità degli effetti di questi processi di tenso-corrosione.
Situazioni in cui si possono verificare fenomeni di tensocorrosione in seguito ad assemblaggio difficoltoso o movimenti di
assestamento.
Acciaio al carbonio, SCC intergranulare con innesco da pit e
propagazione nella saldatura.
Acciaio inossidabile (AISI 316), SCC transgranulare avvenuto in
seguito alla presenza di condensa sulla superficie e stress
meccanico.
Schematizzazione dei processi avvenuti nelle immagini
precedenti.