La corrosione galvanica (anche comunemente chiamata corrosione bimetallica o corrosione dei metalli dissimili) è il risultato del flusso di correnti elettriche molto piccole di solito tra due metalli dissimili.
La corrosione è un fattore importante quando si considera l’uso dei metalli. L’acciaio è un materiale versatile, tanto che viene impiegato in molte industrie per una vasta gamma di applicazioni. Tuttavia l’acciaio è particolarmente vulnerabile alla corrosione e la ruggine rossa si forma facilmente nella maggior parte degli ambienti esterni. Tuttavia, l’uso di prodotti in acciaio in ambienti corrosivi è reso possibile dall’uso dello zinco per fornire un alto livello di protezione contro la corrosione ad un costo economico.
Cosa causa la corrosione galvanica?
La corrosione galvanica (anche comunemente chiamata corrosione bimetallica) è un processo elettrochimico. Vale a dire, si verifica come risultato del flusso di correnti elettriche molto piccole, di solito tra due metalli dissimili, che provoca la corrosione del più anodico dei due metalli, mentre il metallo nobile o catodico non viene intaccato.
La corrente scorre quando esiste una differenza di potenziale tra i due pezzi di metallo o tra le diverse parti dello stesso metallo, e un elettrolita come l’umidità è presente nel punto di contatto.
La necessità della presenza di umidità durante il processo di corrosione è dimostrato dal fatto che in climi molto secchi, ad es, in certe parti dell’India e dell’Africa, sono stati trovati articoli di ferro di grande antichità in un ottimo stato di conservazione.
Siccome la maggior parte della corrosione è un processo di ossidazione, l’esistenza di una fornitura costante di ossigeno sulla superficie del metallo è anche necessaria perché la corrosione avvenga.
Un’eccezione alla necessità che i due metalli siano in contatto elettrico perché avvenga la corrosione galvanica è quando un metallo più nobile si corrode leggermente e si dissolve in acqua che successivamente scorre su un metallo meno nobile. Il metallo più nobile può quindi depositarsi sul metallo meno nobile, formando così un vero contatto bimetallico.
Prestazioni di corrosione bimetallica
La gravità della corrosione bimetallica dipende dai metalli coinvolti (vedi corrosione dei metalli), dalle loro superfici relative e dalla conducibilità dell’elettrolita presente. Generalmente il livello di corrosione bimetallica sarà normalmente maggiore in un ambiente immerso che in un ambiente atmosferico.
Per esempio in un ambiente atmosferico il livello di corrosione bimetallica sarà basso se il rapporto delle aree di superficie per i metalli anodici e catodici è basso e/o se la frequenza o il periodo di umidità (per esempio la presenza di un elettrolita) è bassa. Al contrario, se metalli diversi sono immersi in un elettrolita di maggiore conducibilità come l’acqua di mare, il livello di corrosione bimetallica sarà sostanzialmente maggiore. Mentre l’immersione in acqua dolce, che è meno conduttiva, avrebbe un effetto più significativo dell’esposizione atmosferica (vedi corrosione atmosferica), sarebbe meno dannosa dell’immersione in acqua di mare.
Similmente, una pellicola di umidità condensata dall’aria può, come l’acqua piovana, dissolvere i contaminanti e fornire le condizioni per la corrosione bimetallica per avere luogo.
Come prevenire la corrosione galvanica
I principi di base per la prevenzione della corrosione galvanica sono:
- Uso di un materiale isolante tra i metalli dissimili in modo che non siano in contatto elettrico diretto. Questo interrompe efficacemente il circuito elettrico in modo che la corrente non possa fluire.
- Evitare che l’elettrolita faccia da ponte tra i due metalli.
In condizioni di immersione l’opzione 1 può essere possibile se l’isolamento non è precluso dalla necessità di un collegamento elettrico. Per esempio, un dado e un bullone d’acciaio zincato possono essere dotati di una boccola isolante e di rondelle dove passano attraverso una piastra d’acciaio se questa non può essere rivestita. L’isolamento completo è essenziale in questo caso e quindi la boccola è vitale.
L’opzione 2 può essere ottenuta con l’applicazione di vernice o altro rivestimento organico alla parte immersa del metallo. Quando si cerca una protezione con questo mezzo e non è possibile rivestire entrambi i metalli, è preferibile rivestire il metallo più nobile, ad esempio il rivestimento non viene normalmente applicato al rivestimento di zinco.
I composti di giunzione dovrebbero essere in grado di escludere l’acqua, non dovrebbero asciugarsi o screpolarsi e non dovrebbero essere corrosivi. Se formulati con un adeguato inibitore di corrosione (vedi prevenzione della ruggine), possono essere sufficienti per condizioni moderate, ma può essere consigliabile una verniciatura successiva. I composti di giunzione possono anche proteggere contro la corrosione interstiziale.
L’applicazione al giunto assemblato di una vernice globale o di un sistema metallico di rivestimento in polvere, adatto all’ambiente specifico, è efficace. La combinazione di un composto di giunzione e di una successiva verniciatura è migliore dell’uno o dell’altro da soli. Sono utili le plastiche spesse e resistenti all’acqua o i rivestimenti di mastice, quando possono essere utilizzati.
Corrosione bimetallica
Foglio dati sulla corrosione bimetallica
Questo foglio dati offre informazioni su quanto segue:
- i fattori da cui dipende il livello di corrosione bimetallica che ha luogo
- come eliminare la corrosione bimetallica
- l’effetto della corrosione bimetallica sull’acciaio galvanizzato
- le applicazioni in cui l’acciaio galvanizzato viene a contatto con alluminio, rame, piombo e acciaio inossidabile.