Korozja galwaniczna (zwana również powszechnie korozją bimetaliczną lub korozją metali niepodobnych) jest wynikiem przepływu bardzo małych prądów elektrycznych zazwyczaj pomiędzy dwoma niepodobnymi metalami.
Korozja jest ważnym czynnikiem przy rozważaniu użycia metali. Stal jest materiałem wszechstronnym, dlatego jest wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu do wielu zastosowań. Jednakże stal jest szczególnie podatna na korozję, a czerwona rdza łatwo tworzy się w większości środowisk zewnętrznych. Jednakże, zastosowanie produktów stalowych w środowiskach korozyjnych jest możliwe dzięki zastosowaniu cynku, który zapewnia wysoki poziom ochrony antykorozyjnej przy ekonomicznym koszcie.
Co powoduje korozję galwaniczną?
Korozja galwaniczna (zwana również powszechnie korozją bimetaliczną) jest procesem elektrochemicznym. Oznacza to, że zachodzi w wyniku przepływu bardzo małych prądów elektrycznych zazwyczaj pomiędzy dwoma różnymi metalami, co powoduje korozję bardziej anodowego z nich, podczas gdy metal szlachetny lub katodowy pozostaje nienaruszony.
Prąd płynie, gdy różnica potencjałów istnieje albo między dwoma kawałkami metalu, albo między różnymi częściami tego samego metalu, a elektrolit, taki jak wilgoć, jest obecny w punkcie styku.
Niezbędność obecności wilgoci podczas procesu korozji jest wykazana przez fakt, że w bardzo suchym klimacie, np, w niektórych częściach Indii i Afryki, artykuły żelazne z wielkiej starożytności zostały znalezione w bardzo dobrym stanie zachowania.
Ponieważ większość korozji jest procesem utleniania, istnienie stałego dopływu tlenu na powierzchni metalu jest również konieczne do wystąpienia korozji.
Wyjątkiem od konieczności dwóch metali, aby być w kontakcie elektrycznym do korozji galwanicznej występuje, gdy bardziej szlachetny metal lekko koroduje i rozpuszcza się w wodzie, która następnie przepływa przez mniej szlachetny metal. Bardziej szlachetny metal może wtedy osadzić się na mniej szlachetnym metalu, tworząc w ten sposób prawdziwy kontakt bimetaliczny.
Wydajność korozji bimetalicznej
Silność korozji bimetalicznej zależy od metali zaangażowanych (patrz korozja metali), ich względnych powierzchni i przewodności obecnego elektrolitu. Na ogół poziom korozji bimetalicznej będzie większy w środowisku zanurzonym niż atmosferycznym.
Na przykład w środowisku atmosferycznym poziom korozji bimetalicznej będzie niski, jeżeli stosunek powierzchni metali anodowych i katodowych jest niski i/lub jeżeli częstotliwość lub okres zawilgocenia (np. obecność elektrolitu) jest niska. I odwrotnie, jeżeli różne metale są zanurzone w elektrolicie o zwiększonej przewodności, takim jak woda morska, poziom korozji bimetalicznej będzie znacznie większy. Podczas gdy zanurzenie w słodkiej wodzie, która jest mniej przewodząca, miałoby bardziej znaczący efekt niż narażenie atmosferyczne (patrz korozja atmosferyczna), byłoby mniej szkodliwe niż zanurzenie w wodzie morskiej.
Podobnie, warstwa wilgoci skondensowana z powietrza może, jak woda deszczowa, rozpuścić zanieczyszczenia i zapewnić warunki do wystąpienia korozji bimetalicznej.
Jak zapobiegać korozji galwanicznej
Podstawowe zasady zapobiegania korozji galwanicznej są następujące:
- Użycie materiału izolacyjnego pomiędzy różnymi metalami, tak aby nie były one w bezpośrednim kontakcie elektrycznym. To skutecznie przerywa obwód elektryczny, więc prąd nie może płynąć.
- Uniemożliwienie mostkowania elektrolitu pomiędzy dwoma metalami.
W warunkach zanurzenia opcja 1 może być możliwa, jeżeli izolacja nie jest wykluczona przez potrzebę połączenia elektrycznego. Na przykład stalowa nakrętka i śruba pokryte cynkiem mogą być wyposażone w tuleję izolacyjną i podkładki w miejscu, gdzie przechodzą przez stalową płytę, jeżeli nie można jej pokryć. W takim przypadku niezbędna jest pełna izolacja i dlatego tuleja jest niezbędna.
Opcja 2 może być osiągnięta przez nałożenie farby lub innej powłoki organicznej na zanurzoną część metalu. W przypadku, gdy poszukiwana jest ochrona za pomocą tego środka i nie jest możliwe pokrycie obu metali, preferowane jest pokrycie bardziej szlachetnego metalu, np. powłoka nie jest zwykle nakładana na powłokę cynkową.
Mieszanki łączące powinny być w stanie wykluczyć wodę, nie powinny wysychać ani pękać i nie powinny być korozyjne. Jeśli zawierają odpowiedni inhibitor korozji (patrz zapobieganie rdzy), mogą wystarczyć w umiarkowanych warunkach, ale może być wskazane późniejsze malowanie. Masy szpachlowe mogą również chronić przed korozją szczelinową.
Skuteczne jest zastosowanie do zmontowanego złącza całościowego systemu malowania lub powlekania proszkowego metalu, odpowiedniego dla danego środowiska. Połączenie masy szpachlowej z malowaniem jest lepsze niż każde z tych działań osobno. Grube, wodoodporne tworzywa sztuczne lub powłoki mastyksowe, jeśli mogą być użyte, są użyteczne.
Korozja bimetaliczna
Arkusz danych na temat korozji bimetalicznej
Niniejszy arkusz danych zawiera informacje dotyczące następujących zagadnień:
- czynników, od których zależy poziom występującej korozji bimetalicznej
- jak wyeliminować korozję bimetaliczną
- skutków korozji bimetalicznej dla stali ocynkowanej
- zastosowań, w których stal ocynkowana występuje w połączeniu z aluminium, miedzią, ołowiem i stalą nierdzewną.
.