Galvanische corrosie (ook wel bimetaalcorrosie of corrosie van ongelijksoortige metalen genoemd) is het resultaat van de stroom van zeer kleine elektrische stroompjes, gewoonlijk tussen twee ongelijksoortige metalen.
Corrosie is een belangrijke factor bij het gebruik van metalen. Staal is een veelzijdig materiaal dat in vele industrieën wordt gebruikt voor een breed scala van toepassingen. Staal is echter bijzonder kwetsbaar voor corrosie, waarbij zich in de meeste externe omgevingen gemakkelijk rode roest vormt. Het gebruik van staalproducten in corrosieve omgevingen wordt echter mogelijk gemaakt door het gebruik van zink om een hoog niveau van corrosiebescherming te bieden tegen een economische kostprijs.
Wat veroorzaakt galvanische corrosie?
Galvanische corrosie (ook wel bimetallische corrosie genoemd) is een elektrochemisch proces. Dat wil zeggen dat het optreedt als gevolg van de stroom van zeer kleine elektrische stroompjes, gewoonlijk tussen twee ongelijke metalen, waardoor het meer anodische van de twee metalen gaat corroderen en het edele of kathodische metaal onaangetast blijft.
De stroom vloeit als er een potentiaalverschil bestaat tussen de twee stukken metaal of tussen de verschillende delen van hetzelfde metaal, en een elektrolyt zoals vocht aanwezig is op het contactpunt.
De noodzaak van de aanwezigheid van vocht tijdens het corrosieproces wordt aangetoond door het feit dat in zeer droge klimaten, bijv, in bepaalde delen van India en Afrika, ijzeren voorwerpen uit de oudheid zijn gevonden in een zeer goede staat van bewaring.
Omdat de meeste corrosie een oxidatieproces is, is de aanwezigheid van een constante toevoer van zuurstof aan het oppervlak van het metaal ook noodzakelijk voor het optreden van corrosie.
Een uitzondering op de noodzaak dat de twee metalen in elektrisch contact moeten zijn voor het optreden van galvanische corrosie is wanneer een edeler metaal enigszins corrodeert en oplost in water dat vervolgens over een minder edel metaal stroomt. Het edeler metaal kan zich dan afzetten op het minder edele metaal, waardoor een echt bimetaalcontact ontstaat.
Bimetaalcorrosieprestaties
De ernst van bimetaalcorrosie is afhankelijk van de betrokken metalen (zie metaalcorrosie), hun relatieve oppervlakten en het geleidingsvermogen van het aanwezige elektrolyt. In het algemeen zal het niveau van bimetallische corrosie groter zijn in een ondergedompeld dan in een atmosferisch milieu.
Bijvoorbeeld in een atmosferisch milieu zal het niveau van bimetallische corrosie laag zijn indien de verhouding van de oppervlakten voor anode en kathode metalen laag is en/of indien de frequentie of periode van vochtigheid (b.v. aanwezigheid van een elektrolyt) laag is. Omgekeerd zal bij onderdompeling van verschillende metalen in een elektrolyt met verhoogde geleidbaarheid, zoals zeewater, het niveau van de bimetallische corrosie aanzienlijk hoger zijn. Terwijl onderdompeling in zoet water, dat minder geleidend is, een groter effect zou hebben dan blootstelling aan atmosferisch water (zie atmosferische corrosie), zou het minder schadelijk zijn dan onderdompeling in zeewater.
Ook kan een film van uit de lucht gecondenseerd vocht, zoals regenwater, verontreinigingen oplossen en de voorwaarden scheppen voor bimetallische corrosie.
Hoe galvanische corrosie te voorkomen
De basisprincipes voor het voorkomen van galvanische corrosie zijn:
- Gebruik van een isolerend materiaal tussen de ongelijke metalen, zodat deze niet in direct elektrisch contact staan. Dit verbreekt effectief het elektrisch circuit zodat de stroom niet kan vloeien.
- Voorkomen dat de elektrolyt een brug slaat over de twee metalen.
Onder dompelomstandigheden kan optie 1 mogelijk zijn als isolatie niet wordt uitgesloten door een behoefte aan elektrische hechting. Zo kunnen bijvoorbeeld een verzinkte stalen moer en bout worden voorzien van een isolerende bus en sluitringen waar deze door een stalen plaat gaat, als deze niet kan worden gecoat. Volledige isolatie is in een dergelijk geval essentieel en daarom is de bus van vitaal belang.
Optie 2 kan worden bereikt door het aanbrengen van verf of een andere organische coating op het ondergedompelde deel van het metaal. Wanneer op deze wijze bescherming wordt nagestreefd en het ondoenlijk is beide metalen te coaten, verdient het de voorkeur het edeler metaal te coaten, b.v. de coating wordt gewoonlijk niet op de zinklaag aangebracht.
Verbindingsmiddelen moeten water kunnen buitensluiten, mogen niet uitdrogen of barsten en mogen niet corrosief zijn. Indien ze worden geformuleerd met een geschikte corrosie-inhibitor (zie roestpreventie), kunnen ze volstaan voor gematigde omstandigheden, maar later schilderen kan raadzaam zijn. Voegmiddelen kunnen ook beschermen tegen spleetcorrosie.
Het aanbrengen op de geassembleerde voeg van een algemeen verf- of poedercoatingsysteem voor metaal, geschikt voor de specifieke omgeving, is doeltreffend. De combinatie van een voegmiddel en vervolgens verven is beter dan een van beide alleen. Dikke, waterbestendige kunststoffen of mastiekcoatings, waar deze kunnen worden gebruikt, zijn nuttig.
Bimetaalcorrosie
Bimetaalcorrosie datasheet
Dit datasheet biedt informatie over het volgende:
- de factoren waarvan de mate van bimetallische corrosie die plaatsvindt afhankelijk is
- hoe bimetallische corrosie kan worden geëlimineerd
- het effect van bimetallische corrosie op gegalvaniseerd staal
- de toepassingen waarbij gegalvaniseerd staal samenkomt met aluminium, koper, lood en roestvast staal.