Teräs on yleisin materiaali käytössä. Teräksellä on kuitenkin yksi suuri haitta-sen korkea korroosionopeus. Teräsrakenteiden ja-komponenttien suojaamisella on siksi suuri taloudellinen merkitys.
teräksen paras korroosiosuoja saadaan sinkillä. Sinkki-pinnoitteita teräs suojaa korroosiolta kahdella eri tavalla:
- este vaikutus, eli ne estävät hapen ja kosteuden pääsyn teräksen pintaan.,
- antamalla katodisuojan naarmuilla, siruilla, reunoilla jne.
Sinkki on metalli, jolla on suhteellisen alhainen syöpymisvaaraa ja korkea taipumus syöpyä. Kuitenkin, korroosionopeus on alhainen useimmissa ympäristöissä, koska pinta pinnoite on nopeasti peitetty korroosiota tuotteita, joka myöhemmin suojaa korroosion.
Korroosio ilmakehässä
Kun hot-dip galvanoitu esine lähtee sinkki kylpyamme kohteen pinta on heti hyökkäsi ilman hapen., Tuloksena olevalla oksidikerroksella on hyvin vähän kykyä suojautua korroosiolta. Ilmassa oleva vesi ja hiilidioksidi kuitenkin muuttavat oksidikerroksen nopeasti sinkkikarbonaateiksi. Nämä antavat suljetun kerroksen erittäin hyvä tarttuvuus. Koska karbonaateilla on hyvin alhainen liukoisuus veteen, ne antavat erinomaisen suojan sinkkipinnoitteen pinnalle. Alkuperäinen kiiltävä pinta, jossa on metallinhohto, katoaa, ja sen tilalle tulee mattapintainen, vaaleanharmaa väri (viikuna.1).
Kuva 1., Sinkkipäällysteen paljas pinta, jonka ulompi kerros on puhdasta sinkkiä. Kiiltävä pinta katoaa korvataan harmaa korroosio (joskus kutsutaan sinkki patina).
Kuva. 2. Valopylvään värjäytynyt pinta. Päällyste koostuu pääasiassa pinnalle ulottuvasta rauta-sinkkiseoksesta. Rauta altistuu korroosiolle, mikä johtaa ruosteen muodostumiseen. Se on vain pintaraastetta ja sillä on vain esteettinen merkitys.,
Ulkoilma sisältää enemmän tai vähemmän määrä syövyttäviä elementtejä — kaasut, noki, kosteus (sumu, kaste, sade, lumi), inertti ja aggressiivinen pölyä. Tasot voivat vaihdella sijainnin ja vuodenajan mukaan. Sinkin sulfaatit ja sulfiitit ovat vesiliukoisia ja kiinnittyvät huonosti sinkkipintaan. Siksi sade huuhtoo ne helposti pois. Tuore sinkkipinta altistuu silloin hapen hyökkäykselle ilmassa ja korroosiosykli toistuu. Rikin oksideja sisältävän ilman korroosio on siis suurempi kuin puhtaassa ilmassa., Rikkidioksidin määrä ilmakehässä on kuitenkin vähentynyt rajusti viime vuosina, minkä vuoksi myös sinkkikorroosio on vähentynyt.
meriympäristöissä sinkin korroosioon vaikuttaa ilman suolapitoisuus. Meriilmassa on kuitenkin pieniä määriä magnesiumsuoloja, joilla on hyviä passiivisia vaikutuksia. Korroosio ei siis ole niin suuri kuin voisi olettaa. Ilman suolapitoisuus vähenee nopeasti pois rannikolta.
sinkin korroosioon vaikuttavat monet tekijät., Tämä tarkoittaa sitä, että korroosionopeuksiin ei voida antaa yleisesti sovellettavaa kaavaa. Sinkkipinnoitteita on kuitenkin käytetty pitkään monenlaisissa olosuhteissa teräksen suojaamiseksi ruosteelta. Myös pitkäjänteisiä testejä on tehty runsaasti. Tieto sinkin korroosiosta ja korroosionopeudesta eri ympäristöissä on siksi hyvä. Nykyään on esimerkkejä sinkkipinnoitteista, jotka ovat olleet esillä yli sata vuotta.
korroosiotuotteiden väri vaihtelee sen mukaan, missä ympäristössä ne muodostuvat., Meriympäristöt antavat hieman valkoisemmat korroosiotuotteet verrattuna maaseutu-ja kaupunkiympäristöihin. Korroosiotuotteet ovat yleensä pimeimpiä kaupunkiympäristöissä.
nesteiden korroosio
sinkkipinta peitetään yleensä korroosiotuotteiden suojakerroksella, kun se upotetaan nesteeseen. Nesteet voivat kuitenkin olla happamia tai emäksisiä ja ne voivat sisältää aggressiivisten aineiden liuenneita tai kiinteitä hiukkasia. Myös nesteen lämpötilalla ja virtausnopeudella on merkitystä., Kaikki tämä tarkoittaa, että suojakerroksella voi olla hyvin vaihteleva koostumus tai se ei välttämättä muodosta lainkaan.
sähkökemiallisella korroosiolla, jolla on toissijainen rooli ilmassa, on suurempi merkitys nesteissä. Laajuus elektro-kemiallinen korroosio riippuu sähkönjohtavuus nestettä, joka vaikuttaa suojaava vaikutus sinkki kerroksen suurempia tai pienempiä alueita.
nesteen pH-arvolla on suurin merkitys. Sinkin korroosionopeus on tavallisesti alhainen ja vakaa pH-alueella 5,5-12,5, 0-20 °C: n lämpötiloissa., Korroosio tämän alueen ulkopuolella on yleensä nopeampaa.
kova vesi, joka sisältää kalkkia ja magnesiumia, on vähemmän aggressiivista kuin pehmeä vesi. Yhdessä hiilidioksidin kanssa, nämä aineet muodostavat niukkaliukoisia karbonaatteja on sinkki pinta, suojella sinkki vastaan edelleen korroosiota.
pehmeä vesi hyökkää usein sinkin kimppuun, koska suolojen puuttuminen tarkoittaa sitä, ettei suojakerrosta voida muodostaa.
aggressiivisia pehmeitä vesiä on monissa Suomen, Norjan, Ruotsin ja vastaavien jokien ja järvien vesistöissä.
Jos virtausnopeus on suurempi kuin 0.,5 m/s sinkin pinnalla olevan suojakerroksen muodostuminen estyy ja korroosio kiihtyy.
veden lämpötilalla on suuri merkitys korroosionopeudelle. Edellä noin 55 °C, kerros-muodostaen korroosiotuotteita hankkia karkeaa rakennetta ja menettää tarttuvuus sinkin pinnalle. Ne irtoavat helposti ja altistavat uutta, tuoretta sinkkiä jatkuvaan ja nopeaan korroosiohyökkäykseen. Korroosion nopeus saavuttaa maksiminsa noin 70 °C, jonka jälkeen se heikkenee niin, että 100 °C: ssa se on suunnilleen sama kuin 50 °C.,
veden korroosiosekvenssi on hyvin monimutkainen ja siihen vaikuttavat voimakkaasti hyvin pienet vaihtelut veden koostumuksessa. Siksi on vaikea antaa yleisesti sovellettavia sääntöjä. Kuvassa 3 oleva informaton perustuu käytännön kokemukseen ja antaa ohjeita eräille erityyppisille vesille.
Kuva. 3. Käyttöikä eri vesillä.,
Märkä-varastointi tahra
Joskus valkoinen, jauhoinen ja runsas kerros kutsutaan märkä-varastointi tahra, tai valkoinen ruoste, näkyy sinkityille pinnoille (kuva.4). Valkoinen ruoste muotoja, materiaaleja hiljattain galvanoitu, kiiltävä pinnat ja erityisesti rakoja välillä tiiviisti pakattu levyt, kulma-rautaa ja vastaavia materiaaleja. Ennakkoehtona on, että materiaali altistuu kondensaatiolle tai sadevedelle olosuhteissa, joissa kosteus ei pääse haihtumaan nopeasti., Sinkkipinnat, jotka ovat jo saaneet normaalin suojakerroksen korroosiotuotteita, joutuvat harvoin hyökkäyksen kohteeksi. Kun sinkkipinnoitteet altistuvat ilmalle, muodostuu sinkkioksidia ja sinkkihydroksidia. Ilman hiilidioksidin vaikutuksesta nämä muunnetaan emäksisiksi sinkkikarbonaateiksi. Jos ilman pääsy sinkki pinta on rajoitettu, kuten kapea rakoja, sitten alue saa riittävästi hiilidioksidia, jotta normaali kerros karbonaatit muodostavat.
wet-varastointi kerros tahra on laaja ja huokoinen ja vain löyhästi kiinni sinkin pinnassa., Tämän seurauksena suojaa jatkuvalta hyökkäykseltä ei ole olemassa. Korroosio voi siis jatkua niin kauan kuin kosteutta jää pinnoille. Kun märkäsäilytystahra on sattunut, esine tulee pinota, jotta pinnat ehtivät kuivua nopeasti. Tämä pysäyttää hyökkäyksen ja ilmansyötöllä muodostuu normaali suojakerros. Märkäsäilytystahra pestään vähitellen pois ja päällyste saa ulkonäkönsä, joka on normaali altistuneelle kuumasinkitylle teräkselle.,
koska tämä valkoinen korroosiotuote on erittäin kookas (noin 500 kertaa suurempi kuin sinkki, josta se on muodostunut), se voi vaikuttaa vakavalta. Märkäsäilytystahralla on kuitenkin usein vain vähän tai ei lainkaan merkitystä korroosiosuojan käyttöiän kannalta. Jos hyvin ohuita pinnoitteita kuitenkin esimerkiksi sähkösinkitty esineitä, vakava isku märkä-varastointi tahra voi olla merkitystä.
Wet-varastointi tahra on parasta välttää estämällä uudet sinkityt pinnat tulevat kosketuksiin sade-tai kondenssivesi kuljetuksen aikana., Ulkona säilytettävät materiaalit kannattaa pinota niin, että vesi valuu helposti pois ja kaikki pinnat ovat hyvin tuuletettuja(kuva. 5). Maalaus sinkityksen jälkeen antaa erittäin hyvän suojan.
Korroosio maaperässä
korroosio-olosuhteissa maaperässä on hyvin monimutkainen, ja vaihtelut voivat olla suuria eri paikoissa, jopa ne lähellä toisiaan. Maaperä voi sisältää höyhenettömiä tuotteita, vapaita tai sitoutuneita suoloja, happoja ja emäksiä, orgaanisten aineiden seoksia, hapettavia tai pelkistäviä sieniä, mikro – organismeja jne., Rakenteestaan riippuen maaperässä on eriasteista läpäisevyyttä ilmaan ja kosteuteen. Normaalisti happipitoisuus on pienempi kuin ilmassa, kun taas hiilidioksidipitoisuus on suurempi.
Ruotsin maaperä ei yleensä ole kovin aggressiivista. Keskimääräinen korroosio sinkki otetaan yleensä 5 µm vuodessa. Erittäin aggressiivista maaperää näkee harvoin. Pohjois-ja Länsi-Perämerellä maaperä voi sisältää rikkiä. Ne ovat usein mustia, mutta keventävät altistuessaan ilmalle. Näissä maaperässä sinkkikorroosiot ovat erittäin korkeita.
yksi menetelmä maa-aineksen syövyttävyyden määrittämiseksi on sen resistiivisyyden mittaaminen., Jos maaperän uudelleenkäytettävyyttä ei voida määrittää, kuvassa 6 luetellut nyrkkisäännöt voivat antaa jonkin verran ohjeita. Metallien maaperäaltistuksesta on kuitenkin syytä pyytää asiantuntijalausuntoja riittävän pätevistä lähteistä.
Galvaaninen korroosio
Jos kaksi eri metallit tai seokset, kokonaan tai osittain ympäröi elektrolyytti, on yhdistetty galvaaninen solu on luotu. Joka metallista tulee anodi tai katodi määräytyy niiden elektrodi mahdollisuuksia elektrolyytti kysymys. Meri vesi, joka vastaa suurin käytännön ehtoja, jotkut metallit ja seokset vievät eri kantoja sähkökemiallinen mittakaavassa, kuvassa 7.,
Jos teräs on kytketty kupariin tai messinkiin, teräksestä tulee kennon anodi ja se syövyttää. Jos kuitenkin teräs on kytketty kadmiumiin, alumiiniin, sinkkiin tai magnesiumiin, siitä tulee katodi ja se on suojattu korroosiolta, kun taas anodimetallia kulutetaan. Galvaanista korroosiota kutsutaan myös metalliparikorroosion ja käytetään suojella vedenalaisia rakenteita korroosiolta, kun se on ilmaisua katodinen suojaus.
Katodinen suojaus tarjoamia sinkki-pinnoitteita
hot-dip galvanoitu teräs, sinkki ja teräs ovat hyvä sähköinen kontakti toistensa kanssa., Jos sinkkipinnoite vaurioituu elektrolyytin läsnä ollessa, syntyy galvaaninen solu. Elektrolyytti voi olla lauhde-tai sadevettä. Joskus koko rakenne voidaan upottaa nesteeseen. Tässä solussa sinkistä tulee anodi tai liukeneva napa, altistuneesta teräksestä tulee katodi ja siksi se on suojattu korroosiolta.
ensi vaiheessa se on usein mahdollista nähdä heikko ust muodostumista alttiina osa teräksen pinta jossa pinnoite on vaurioitunut, mutta sen jälkeen, kun vaalea-harmaa alueet muodostavat joka vähitellen levisi koko vaurioitunut alue., Sinkkipinnoite syöpyy ja liukenee sinkki, seokset laskeutua katodin pinnalle, jossa ne suojaavat terästä jatkoi ruoste hyökkäys. Tätä kutsutaan usein ”itsestään parantumiseksi”, mikä on jotain harhaanjohtavaa, koska sinkkikerrosta ei tietenkään palauteta.
Koska katodinen suojaus syntyy sinkin, ruostetta ei voi ”hiipiä” pinnoitteen alle pisteen vahinkoa siten, että se voi hiipiä alle elokuvien maalien tai pinnoitteiden metallien enemmän jalo kuin teräs., Teräksen sinkkipinnoitteet ovat epätavallisia, sillä melko suuri pinta-ala pinnoitteelle ei aiheuta katastrofaalista ruostesuojan menetystä. Katodisuojan vaihteluväli riippuu solun muodostavan elektrolyytin luonteesta. Rakenteita tavanomaisissa tiloissa on tavallista odottaa suojaava vaikutus useita millimetriä. Merivedessä voidaan kuitenkin odottaa huomattavasti suurempia etäisyyksiä.
Sinkki-pinnoitteita yhteyttä värimetallien
Sähkökemiallinen potentiaali mittakaavassa osoittaa, että sinkki on epäjalompi kuin yleisimpiä metalleja. Tämä tarkoittaa sitä, että kun sinkki liitetään näihin metalleihin galvaanisessa solussa, se on sinkki, josta tulee liukeneva napa. Periaatteessa tällaisia yhteyksiä olisi siis mahdollisuuksien mukaan vältettävä. Hyvä menetelmä on käyttää nivelessä eristettä, kuten muovia tai kumia.,
Alumiini ja ruostumaton teräs voidaan usein liittää suoraan sinkitty materiaali ilmassa tai melko kuivissa ympäristöissä ilman havaittavaa korroosiota tapahtuu. Vedessä tulee kuitenkin aina käyttää eristettä.
Kupari ja kupariseokset ovat enemmän sähköisesti aktiivinen ja siellä on usein vapauttamista kupari-ioneja, jotka leviävät laajoille pinnoille ja aiheuttaa havaittavissa hyökkäys. Tästä syystä näiden metallien ei pitäisi koskaan antaa joutua kosketuksiin galvanoidun teräksen kanssa ja käyttää eristettä.,
Kuumasinkitty teräs kosketuksessa laastin, kipsin ja puun kanssa
kostea laasti ja kipsi hyökkäävät sinkkiä vastaan. Hyökkäys lakkaa, kun materiaali kuivuu. Kuiva tai kohtalaisen kostea puu, sekä kyllästetty että ennakoimaton, voidaan naulata kuumasinkitty naulat hyvä vaikutus. Kuitenkin, kun kyseessä on kynnet tai kierteitetyt liitot, jotka ovat jatkuvasti alttiina veden haponkestävä materiaali on suositeltavaa. Muut kuivat rakennusmateriaalit, kuten mineraalivilla, eivät hyökkää sinkin kimppuun.,
Pakkaus ja kuljetus sinkittyä terästä
vaikka hot-dip galvanoitu pinnoite on kestettävä melko kovaa käsittelyä, että se olisi käsiteltävä varoen varastoinnin ja kuljetuksen aikana. Pitkien tavaroiden tapauksessa yksinkertainen pakkaus ja sitominen nippuihin ei ainoastaan suojaa mekaanisilta vaurioilta, vaan se usein helpottaa itse kuljetusta. Pakkaaminen ja sitominen olisi kuitenkin tehtävä siten, että vältetään märän varastointikannan riski. Välilyöntejä tulisi käyttää tällaisten hyökkäysten estämiseksi.