Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování 3 úrovně pojetí Korozní proces Korozní produkty Mechanismus Kinetika Forma Složení Vlastnosti (pasivita) Důsledky procesu Znehodnocení materiálů Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování CHEMICKÁ KOROZE přímá interakce kov – plyn (směs plynů) fáze 1 Adsorpce plynu fáze 2 Tvorba oxidu Me + 2 Oads → Me 2+ + O 2- → MeO Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Přímá interakce kov–plyn (směs plynů) a) Adsorpce plynu b) Tvorba oxidu Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Tvorba okují T < 560 °C magnetit Fe3O4 T > 560 °C wüstit FeO + vysoký tlak kyslíku: hematit α –Fe2O3 maghemit γ –Fe2O3 Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Přímá interakce kov–plyn (směs plynů) Poruchy oxidů Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování ◼ Pilling-Bedworthovo pravidlo Pokud je molární objem vznikající vrstvy menší než molární objem kovu, nestačí vrstva dokonale pokrýt povrch kovu, reagující plynná složka má k povrchu trvalý přístup a vrstva nemá ochranné vlastnosti Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování N.B. Pilling, R. E. Bedworth, "The Oxidation of Metals at High Temperatures". J. Inst. Met 29 (1923), p. 529-591. V mol, ox / V mol, Me < 1 vrstva slabá, neochranná V mol, ox / V mol, Me > 2 vrstva praská, neochranná kde V mol, ox je molární objem oxidu, V mol, Me je molární objem kovu Me Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování P-B ratio (poměr) 1 < RPB < 2 - vrstva oxidu poskytuje ochranu - zabraňuje další oxidaci kovového podkladu - může mít pasivační účinek MgO 0,81 Al2O3 1,28 - NiO 1,65 - TiO2 1,73 - Cr2O3 2,07 FeO 1,7 - Fe0.Fe2O3 2,10 - Fe2O3 2,14 Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování * *G z F  = Koroze v elektrolytech - vodné prostředí - prostředí roztoků kyselin a zásad - prostředí roztoků solí - atmosférické prostředí ELEKTROCHEMICKÁ KOROZE Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování kov voda * *G z F  = * *G z F  = ΔG změna Gibbsovy energie z oxidační číslo iontu kovu F Faradayova konstanta Φ potenciál Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování * *G z F  = φr rovnovážný potenciál φ0 standardní potenciál (tabelovaná hodnota) R plynová konstanta; T teplota F Faradayova konstanta a aktivita iontu kovu Mez+ 0 * *log 2,3* * * zr Me R T a z F   += + Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování kov voda * *G z F  = Elektrodová reakce Φ0 Fe Fe2+ + 2 e - 0,44 Cu Cu2+ + 2 e + 0,34 Standardní potenciály φ0 Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování POURBAIX DIAGRAMY 3 základní oblasti: Oblast imunity Oblast pasivity Oblast koroze A A B B C C Povrchové úpravy materiálů téma 02.01 – korozní znehodnocování KOROZEKOROZE PASIVITA IMUNITA Potenciálφ pH Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování POURBAIX DIAGRAMY 3 základní oblasti: a)Oblast imunity b)Oblast pasivity c)Oblast koroze Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování TŘI ÚROVNĚ POJETÍ KOROZE Chemický nebo chemicko-fyzikální proces Koroze jako jevová forma (zplodina procesu) Koroze jako důsledek procesu Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování DEFINICE KOROZE Chemický nebo chemicko-fyzikální proces interakce kovu s prostředím, která způsobuje tvorbu korozních produktů a ovlivňuje spolehlivost výrobku na určité hladině Pravděpodobnosti. Povrchové úpravy materiálů korozní znehodnocování ODLIŠNOST POJETÍ KOROZE CORRODERE - Mechanický proces (bajka Had a pilník) KLASICKÉ POJETÍ – Přeměna železa na rez DNEŠNÍ POJETÍ – ovlivnění technické jakosti.