stål er det mest almindelige materiale i brug i dag. Imidlertid har stål en stor ulempe-dens høje korrosionshastighed. Beskyttelsen af stålkonstruktioner og-komponenter er derfor af stor økonomisk betydning.
den bedste korrosionsbeskyttelse for stål opnås med .ink. Coatingsinkbelægninger på stål beskytter mod korrosion på to måder:
- ved en barriereeffekt, dvs.de forhindrer ilt og fugt i at nå ståloverfladen.,
- ved at give katodisk beskyttelse ved ridser, chips, kanter osv.
zink er et metal med et relativt lavt galvanisk potentiale og en høj tendens til at korrodere. Korrosionshastigheden er imidlertid lav i de fleste miljøer, da overfladen af belægningen hurtigt dækkes med korrosionsprodukter, som efterfølgende beskytter mod yderligere korrosion.
korrosion i atmosfæren
Når en varmgalvaniseret genstand forlader bathinkbadet, angribes objektets overflade straks af ilt i luften., Det resulterende o .idlag har meget lidt evne til at beskytte mod korrosion. Imidlertid ændrer vand og kuldio .id i luften hurtigt o .idlaget til .inkcarbonater. Disse giver et forseglet lag med meget god vedhæftning. Da carbonaterne har meget lav opløselighed i vand, giver de fremragende beskyttelse til overfladen af .inkbelægningen. Den oprindelige blanke overflade med en metallisk glans forsvinder for at blive erstattet af mat, lysegrå farve (fig.1).
Fig 1., Eksponeret overflade af en coatingink belægning med ydre lag af ren .ink. Den skinnende overflade forsvinder for at blive erstattet af grå korrosionsprodukter (undertiden kaldet patinkpatina).
Fig. 2. Misfarvet overflade på belysningssøjlen. Belægningen består hovedsagelig af en jern-alloyink legering, der strækker sig til overfladen. Jern udsættes under korrosion, hvilket fører til rustdannelse. Det er kun overfladerust og er kun af æstetisk betydning.,
udendørs luft indeholder større eller mindre mængde ætsende elementer — gasser, sod, fugtighed (tåge, dug, regn, sne), inert og aggressivt støv. Niveauer kan variere med placering og tidspunktet på året. Sulfater og sulfitter af zink er vandopløselige og har dårlig vedhæftning til surfaceinkoverfladen. De vaskes derfor let af regn. En frisk surfaceinkoverflade udsættes derefter for angreb af ilt i luften, og korrosionscyklussen gentages. Korrosion i luft indeholdende svovlo .ider er derfor større end i ren luft., Imidlertid er mængden af svovldio .id i atmosfæren faldet drastisk i de senere år, og dermed er corrosioninkkorrosionen også faldet.
i marine miljøer påvirkes korrosionen af airink af luftens saltindhold. Imidlertid indeholder marine luft små mængder magnesiumsalte med god passiverende indflydelse. Korrosion er derfor ikke så stor, som man kunne forvente. Saltindholdet i luften reduceres hurtigt væk fra kysten.
korrosionen af zink påvirkes af mange faktorer., Dette betyder, at der ikke kan gives en generelt anvendelig formel for korrosionshastigheder. Zinkbelægninger er imidlertid blevet brugt i lang tid under en lang række forhold for at beskytte stål mod rust. Et stort antal langsigtede tests er også blevet udført. Viden om korrosion af corrosionink og korrosionshastigheder i forskellige miljøer er derfor god. I dag er der eksempler på coatingsinkbelægninger, der har været udsat i mere end hundrede år.
farven på korrosionsprodukter varierer afhængigt af det miljø, hvori de dannes., Marine miljøer giver noget hvidere korrosionsprodukter sammenlignet med land-og bymiljøer. Korrosionsprodukter er normalt mørkeste i bymiljøer.
korrosion i væsker
zinkoverfladen er generelt dækket med et beskyttende lag af korrosionsprodukter, når den er nedsænket i en væske. Væsker kan dog være sure eller alkaliske og kan indeholde opløste eller faste partikler af aggressive stoffer. Væskens temperatur og strømningshastighed er også af betydning., Alt dette betyder, at det beskyttende lag kan have en meget varierende sammensætning eller måske slet ikke dannes.
elektrokemisk korrosion, som spiller en underordnet rolle i luft, er af større betydning i væsker. Omfanget af elektrokemisk korrosion afhænger af væskens elektriske ledningsevne, hvilket påvirker protectiveinklagets beskyttende indflydelse over større eller mindre områder.
væskens pH-værdi er af størst betydning. Korrosionshastigheden for 5ink er normalt lav og stabil i pH-området 5,5-12,5 ved temperaturer mellem 0 og 20 C. C., Korrosion uden for dette område er normalt hurtigere.
hårdt vand, der indeholder kalk og magnesium, er mindre aggressivt end blødt vand. Sammen med kuldio .id danner disse stoffer sparsomt opløselige carbonater på surfaceinkoverfladen, hvilket beskytter zink mod yderligere korrosion.
blødt vand angriber ofte .ink, da fraværet af salte betyder, at det beskyttende lag ikke kan dannes. aggressivt blødt vand findes i mange floder og søer i Finland, Norge, Sverige og lignende miljøer.
Hvis strømningshastigheden er større end 0.,5 m / s dannelsen af det beskyttende lag på surfaceinkoverfladen hæmmes, og korrosionen accelererer.vandtemperaturen er af stor betydning for korrosionshastigheden. 55 C C opnår de lagdannende korrosionsprodukter en grovkornet struktur og mister vedhæftning til .inkoverfladen. De løsnes let og udsætter nyt, frisk .ink for fortsat og hurtigt korrosionsangreb. 70 C C, hvorefter den falder, så den ved 100 C. C er omtrent den samme som ved 50 C. C.,
korrosionssekvensen i vand er meget kompleks og påvirkes stærkt af meget små variationer i vandets sammensætning. Det er derfor vanskeligt at fastsætte generelle regler. Oplysningerne i figur 3 er baseret på praktisk erfaring og giver retningslinjer for nogle forskellige typer vand.
Fig. 3. Levetid i forskellige farvande.,
Våd-opbevaring pletten
nogle gange kan en hvid, melet og fyldige lag kaldes våd-opbevaring pletten, eller hvid rust, vises på galvaniserede overflader (fig.4). Hvid rust dannes på materialer med nyligt galvaniserede, skinnende overflader og især i sprækker mellem tætpakkede plader, vinkeljern og lignende materialer. En forudsætning er, at materialet udsættes for kondens eller regnvand under forhold, hvor fugten ikke kan fordampe hurtigt., Seldominkoverflader, der allerede har modtaget et normalt beskyttende lag af korrosionsprodukter, angribes sjældent. Når airinkbelægninger udsættes for luft, dannes formedinko .id og .inkhydro .id. Under påvirkning af kuldio .id i luften omdannes disse til basiske carbinkcarbonater. Hvis luftadgang til surfaceinkoverfladen er begrænset, som i smalle sprækker, modtager området utilstrækkelig kuldio .id til at muliggøre det normale lag af carbonater.
det våde lag er voluminøst og porøst og er kun løst fastgjort til surfaceinkoverfladen., Som følge heraf eksisterer der ikke beskyttelse mod fortsat angreb. Korrosion kan derfor fortsætte, så længe der er fugt tilbage på overfladerne. Når der er opstået vådopbevaring, skal genstanden stables for at gøre det muligt for overfladerne at tørre hurtigt. Dette vil stoppe angrebet, og med fri adgang til luft vil det normale beskyttelseslag blive dannet. Vådopbevaringsfarven vaskes gradvist væk, og belægningen får et udseende, der er normalt for eksponeret, varmgalvaniseret stål., 500 gange det WhiteInk, hvorfra det blev dannet), kan det synes at være alvorligt. Imidlertid har vådopbevaringsfarvning ofte ringe eller ingen betydning for korrosionsbeskyttelsens levetid. I tilfælde af meget tynde belægninger, f.eks. på galvaniserede genstande, kan et alvorligt angreb af vådopbevaring være af betydning.
Vådopbevaringsfarvning undgås bedst ved at forhindre, at nyligt galvaniserede overflader kommer i kontakt med regn eller kondensat under transport., Materialer, der opbevares udendørs, skal stables, så vandet let kan løbe af, og så alle overflader er godt ventilerede (fig. 5). Maleri efter galvanisering giver meget god beskyttelse.
korrosion i jord
korrosionsbetingelserne i jord er meget komplicerede, og variationer kan være store mellem forskellige steder, også dem i nærheden af hinanden. Jord kan indeholde forvitrede produkter, frie eller bundne salte, syrer og alkalier, blandinger af organiske stoffer, o .iderende eller reducerende svampe, mikroorganismer osv., Afhængig af dens struktur har jorden forskellige grader af permeabilitet for luft og fugt. Normalt er iltindholdet mindre end i luft, mens kuldio .idindholdet er højere.
svenske jordarter er generelt ikke meget aggressive. Gennemsnitlig korrosion for 5ink tages normalt som 5 µm om året. Alvorligt aggressive jordarter ses sjældent. I det nordlige og vestlige Botniske land kan jorden indeholde svovl. De er ofte sorte, men lyser, når de udsættes for luft. I disse jordarter er ratesinkkorrosionshastigheder meget høje.
En metode til bestemmelse af korrosivitet af en jord er at måle dens resistivitet., Hvis jordens resitivitet ikke kan bestemmes, kan de tommelfingerregler, der er anført i figur 6, give et mål for vejledning. Når det drejer sig om eksponering af metaller for jord, er det imidlertid tilrådeligt at søge ekspertrådgivning fra passende kvalificerede kilder.
Galvanisk korrosion
Hvis to forskellige metaller eller legeringer, helt eller delvist omgivet af en elektrolyt, der er tilsluttet en galvanisk celle er skabt. Hvilket metal der bliver anoden eller katoden bestemmes af deres elektrodepotentialer i den pågældende elektrolyt. I havvand, der svarer til de fleste praktiske forhold, indtager nogle metaller og legeringer forskellige positioner på den elektrokemiske skala, vist i figur 7.,
Hvis stål er forbundet til kobber eller messing, bliver stålet anoden i cellen og korroderer. Hvis stål imidlertid er forbundet med cadmium, aluminium, magnesiumink eller magnesium, bliver det katoden og er beskyttet mod korrosion, mens anodemetallet forbruges. Galvanisk korrosion kaldes også bimetalkorrosion og bruges til at beskytte undervandsstrukturer mod korrosion, når det kaldes katodisk beskyttelse.
katodisk beskyttelse af Cathinkbelægninger
i varmgalvaniseret stål er zink og stål i god elektrisk kontakt med hinanden., Hvis damagedinkbelægningen er beskadiget i nærvær af en elektrolyt, oprettes en galvanisk celle. Elektrolytten kan være kondensat eller regnvand. Nogle gange kan hele strukturen nedsænkes i væske. I denne celle bliver zink anoden eller opløsningspolen, det udsatte stål bliver katoden og er derfor beskyttet mod korrosion.
I den indledende fase er det ofte muligt at se en svag ust dannelse på den synlige del af stål overflade, hvor belægningen er blevet beskadiget, men efter et stykke tid hvidlig-grå områder form, som efterhånden spredt sig over hele det beskadigede område., Zinkbelægningen korroderer og sparsomt opløselige alloysinklegeringer falder ned til katodeoverfladen, hvor de beskytter stålet mod fortsat rustangreb. Dette kaldes ofte “selvhelbredelse”, hvilket er noget af en misvisende, da courseinklaget naturligvis ikke gendannes.
på grund af den katodiske beskyttelse, der genereres afinink, kan rust ikke “krybe ind” under belægningen på det sted, hvor skaden er sket, på den måde, at den kan krybe under film af maling eller belægninger af metaller, der er mere ædle end stål., Coatingsinkbelægninger på stål er usædvanlige, da et ret stort område af beskadigelse af belægningen ikke forårsager katastrofalt tab af rustbeskyttelse. Omfanget af katodisk beskyttelse afhænger af arten af elektrolytten, der skaber cellen. For konstruktioner i normal atmosfære er det normalt at forvente en beskyttende virkning over flere millimeter. I havvand kan der dog forventes betydeligt større afstande.
Zink belægninger i kontakt med ikke-jernholdige metaller
Den Elektrokemiske potentiale skala, der viser, at zink er mindre ædel end de fleste almindelige metaller. Dette betyder, at når theseink er forbundet med disse metaller i en galvanisk celle, er det zinket, der bliver opløsningspolen. I princippet bør sådanne forbindelser derfor undgås, når det er muligt. En god metode er at bruge en isolator som plast eller gummi ved leddet.,
Aluminium og rustfrit stål kan ofte tilsluttes direkte til galvaniseret materiale i luft eller temmelig tørre miljøer uden mærkbar korrosion finder sted. I vand skal der dog altid anvendes en isolator.
kobber og kobberlegeringer er mere elektrisk aktive, og der er ofte en frigivelse af kobberioner, der spredes over store overflader og forårsager mærkbar angreb. Af denne grund bør disse metaller aldrig få lov til at komme i kontakt med galvaniseret stål, og der skal anvendes en isolator.,
varmgalvaniseret stål i kontakt med mørtel, gips og træ
fugtig mørtel og gipsangreb zink. Angrebet ophører, når materialet tørrer ud. Tørt eller moderat fugtigt træ, både imprægneret og uimprægneret, kan sømmes med varmgalvaniserede negle med god effekt. I tilfælde af søm eller gevindforbindelser, der konstant udsættes for vand, foretrækkes et syrefast materiale. Andre tørre byggematerialer, såsom mineraluld, angriber ikke .ink.,
Pakning og transport af galvaniseret stål
Selv om en hot-dip galvaniseret overfladebehandling er i stand til at modstå temmelig hårdhændet behandling, at det skal håndteres med omhu under opbevaring og transport. I tilfælde af lange varer enkel pakning og binding i bundter beskytter ikke kun mod mekaniske skader, men det letter ofte selve transporten. Imidlertid bør pakning og binding udføres på en sådan måde, at man undgår risiko for våd opbevaringsstamme. Afstandsstykker bør bruges til at forhindre sådanne angreb.