Korrosion Flashcards
Vad är skillnaden mellan anod— och katodreaktion
Katodreaktion — Reduktion
Ex: Fe^2+ + 2e^- —> Fe
Anodreaktion — Oxidation
Ex: Fe —> Fe^2+ + 2e^-
Vad innebär korrosion?
Att metallen löses upp
(Inte att det bildas reaktionsprodukter
Vad innebär jämvikt?
Att reaktion pågår åt bägge håll med samma hastighet
Me <—> Me2+ + 2e-
|ia| = |ik| = i0
Vad innebär potential och vad kan det användas till?
Hur stor mycket fri energi som finns. Potentialskillnad används som mått på
skillnaden i fri energi mellan två reaktioner,
dvs drivkraften för reaktionen
ΔE = ΦCu - ΦZn
Vad är standardpotential?
Standardpotentialen är ett mått på en naturkonstant
Φ° gäller vid 25°C när alla aktiviteter
(koncentrationer) är 1
Vad innebär polarisation
Förändringen av en metalls potential från jämvikt
Vilka villkor finns för att korrosion ska ske?
Jon-ledning <—> elektrolyt, vanligen vattenlösningar
(joner finns endast i elektrolyt)
Elektron-ledning mellan anod och katod i metallen
(e- finns endast i metallen)
Anodpotential < katodpotential för reaktionerna
Oxidationsmedel som kan förbrukas, t.ex. H+ eller O2
Vilka villkor finns för att korrosion ska ske?
Jon-ledning <—> elektrolyt, vanligen vattenlösningar
(joner finns endast i elektrolyt)
Elektron-ledning mellan anod och katod i metallen
(e- finns endast i metallen)
Anodpotential < katodpotential för reaktionerna
Oxidationsmedel som kan förbrukas, t.ex. H+ eller O2
(Olika jämviktspotential.
Hur uttrycks reaktionshastighet?
Som strömtäthet
i = I/A
(A/cm2)
Vad är jämviktspotential? -
Vad visar ett polarisationsdiagram?
Beräknade polarisationsdiagram visar
hur delreaktionens
hastighet/strömtäthet förändras med
potentialen. Det blir räta linjer i log-lin
diagram.
Diagrammet kan användas för att läsa
ut hur stora både anod- och
katodströmtätheten blir vid en viss
potential, men den lägre av dem blir
ofta försumbar.
I en lösning används O2 molekyler som oxidationsmedel, kan transporten av O2 genom lösningen begränsa korrosionens hastighet för en metallyta?
Ja, Gränsströmtätheten, ig , påverkas av
t.ex. omrörning eller mängden O 2 löst i
vattnet
Nämn ter faktorer som påverkar korrosionshastigheten.
Korrosionshastigheten beror bl.a. på
* i o för katodreaktionen på metallens yta
* Hur snabb katoden kan bli (gränsströmpolarisation)
* Eventuella korrosionsprodukter som bromsar
angreppet
Vad innebär passivering?
Ett tätt vidhäftande skikt av oxid bildas på ytan (Ex Cr2 O3 , Al2 O3 och Fe2 O3). Vissa oxider bromsar transporten av Me eller O genom
skiktet så att korrosionshastigheten minskar markant.
Vad påverkar bildningen av oxidskikt och vad kan bildas istället?
Passivering är legerings och miljöberoende. Bildandet av filmen kan motverkas av att metalljonerna
bildar vattenlösliga komplex med negativa joner som Cl - i
lösningen, t.ex. FeCl 64-. En metalljon som komplexbinder till negativa joner förblir i lösningen och kan inte längre hjälpa till
att skydda metallen.
Vad är ett pourbaixdiagram?
Pourbaixdiagram visar beräknade
jämvikter för när en metall är immun,
korroderar aktivt eller är passiverad som
funktion av potential och pH.
Andra joner finns inte med i beräkningen
trots att salter och andra joner har stor
betydelse.
Vad säger pourbaixdiagramen för aluminium respektive koppar och järn?
Aluminium kan passiveras i svaga syror och svaga baser.
Koppar och järn kan passiveras i basisk miljö.
Rostfritt stål kan passiveras i ett stort pH intervall
Vad är allmän korrosion/ självkorrosion?
Jämnt angrepp över hela ytan där anod- och
katodreaktionerna sker på små delytor som
ständigt växlar plats.
Ofta bromsas angreppet mer eller mindre av
reaktionsprodukter.
När uppstår galvanisk korrosion?
En metall i en miljö antar sin korrosions-potential, Φkorr.
När två metaller med olika Φkorr kopplas samman styrs katodreaktionen
till den med högst korrosionspotential, och anoden till den med lägst.
Skillnad i korrosionspotential avgör om det blir galvanisk korrosion.
Dessa kan inte beräknas men finns uppmätta i tabeller, även för
legeringar.
Vad krävs för att passivering ska kunna ske
Det krävs en viss korrosionshastighet (utbytesströmshastighet) i_krit för att ett oxidlager ska börja bildas.
Vad är selektiv/ mikrogalvanisk korrosion
Oxidation sker i det mindre ädla av två element (faser eller material) i en legering korroderar snabbare. Den ädlare kan hjälpa till med elektronrörelser men korroderar inte själv.
Konsekvensen blir att materialet blir försvagat.
Varför uppstår korngränskorrosion?
Korngränserna har ofta en annan
sammansättning än kornen. Där
kan t.ex. finnas mera föroreningar
eller utskiljningar/partiklar av olika
slag.
Detta kan göra dem anodiska ->
liten anodyta och stor katod.
Angreppet kan fortsätta djupt in
längs korngränserna men ytan ser
intakt ut
Kan korngränskorrosion uppstå i rostfritt stål?
Ja, krom kan reagera med kol och bilda kromkarbider. Det gör att kromatomer binds upp och kromhalten sjunker. Går halten under 12% kan inte det passiverande oxidskicktet längre bildas och materialet blir sårbart. Detta sker vid uppvärmning, exempelvis värmebehandling eller svetsning.
Hur kan korngränskorrosion motverkas i rostfria stål?
- Låg kolhalt, svårare att bilda karbider
- legera med Nb eller Ti för att bilda andra karbider
(svetsbara) - Värmebehandla vid över 1000 grader för att karbider löses upp och Cr halten utjämnas.