Materialkunskap i olika miljöer gällande korrosion Flashcards
Fördelar aluminium?
- lätt
- billigt
- passivskikt
- stabil i ph 4-9
- rent aluminium korroderar långsamt
- passiveras i svaga baser och svaga syror
- okänsligt mot strömningskorrosion
Nackdelar aluminium?
- låg densitet–> ej konstruktionsmaterial i sig självt
- hög korrosionshastighet i aluminium-koppar-legeringar (urskiljning ty koppar ädlare)
- känsligt för lokalkorrosion:
- ->gropfrätning
- -> spaltkorrosion
- -> syrekoncentrationscell
- ->
Vart är aluminium användbart?
- förvaring av väteperoxid
- vid 100%-ig svavelsyra
- vid kaliumnitrat
- i ättikysyra trots ph 2-3
Fördelar bly?
- mjukt
- bra korrosionsbeständighet mot stillastående svavelsyra
- klarar sura miljöer
- kan kopplas ihop galvaniskt med järn utan korrosionsförhöjning
- låg utbytesströmtäthet för vätereduktionen
I vilka miljöer är bly användbart?
- som packningsmedel i sura miljöer
2. Galvanisk ihopkoppling med järn
Nackdelar bly?
- för mjukt för att kunna användas i bärande konstruktioner
2. Miljörisk?
Vad är gjutjärn?
En järnlegering med hög kolhalt (ca 2-4% kol)
och ca 1-3% Si
vad är hög-Si-gjutjärn?
Särskilt korrosions och oxidationsbeständigt gjutjärn som innehåller 13-15% Si
Fördelar med hög-Si-gjutgärn?
- hög-Si-gjutjärn har heltäckande SiO2-film
- Stabil i pH 1-11
- stabil i de flesta syror
Nackdel med hög-Si-gjutjärn?
- känslig mot fluoridjoner
2. spröda
Fördelar med ordinärt gjutjärn?
- billigaste konstruktionsmetallen
2. starka i svavelsyralösningar
Nackdelar med ordinärt gjutjärn?
- Grafiten i gjutjärn ger upphov till mikrogalvanisk korrosion (grafit=katod, ferrit=anod och korroderar bort)
- Känsligt mot saltlösningar och sura medier
- Sprött
- Svåra att svetsa
- känsligt mot strömningskorrosion
Vad använder man framförallt gjutjärn till?
- Värmeanläggningar
Fördel med Koppar/kopparlegeringar? (brons/mässing)
- ädlaste konstruktionsmetallen
2. bra korrosionsmotstånd i neutrala vattenlösningar och basiska lösningar
Nackdelar med Koppar/kopparlegeringar? (brons/mässing)
- Korroderar i syror
- känsligt mot ammoniak och ammoniumjoner
- Känslig mot spänningskorrosion i ammoniak och ammoniumjoner
- Känsligt mot mikrogalvanisk korrosion (med zinkhalter över 40%)
- känslig mot strömningskorrosion
Fördelar med Nickel och Nickelbaslegeringar?
- bästa materialet i aggressiva syror
- ädel metall
- låg korrosion i saltsyra
- passiverbar med tillsatter av krom/kisel/molybden
- passiveras i basisk miljö–> bra korrosionsmotstånd i alkalisk miljö?
Vad är Hastelloy? Egenskaper?
Nickelbaseradelegeringar som är extra korrosionsbeständiga.
Egenskaper:
- klarar hög temperatur och hög spänning i korrosiva miljöer
Nackdelar med Nickel och nickellederingar?
- oanvändbart i starkt oxiderande miljöer (så som tsk med kalciumnitrat och salpetersyra)
- Dyrt
Vad är rostfritt stål?
En järnlegering med minst 12% krom
Vad är syrafast stål?
Förutom järn och krom innehåller syrafast stål även nickel eller mangan samt små mängder av molybden/titan/niob
Fördelar med rostfrittstål?
- Relativt billigt
- bra korrosionsmotstånd i “allmänna korrosionssammanhang”
- korrosionsmotstånd ökar med krom-halt
- Motstånd mot syror och lokal korrosion ökar vid legering med MO (syrafast)
- korngränskorrosion minskar med minskad kol-halt
- ferritisk struktur (BCC) bromsar spänningskorrosionssprickans tillväxt.
- god beständighet mot gasfasoxidation
- god varmhållfasthet
- ej känsligt mot strömningskorrosion
Nackdelar med rostfritt stål?
- rörsektioner av rostfrittstål bör ej sammanfogas med flänsförband
- kan ej passiveras i syrefattiga miljöer
- Känslig mot lokalkorrosion:
- -> Gropfrätning ( i närvaro av oxidationsmedel och klorider/salter)
- ->Spaltkorrosion ( i närvaro av oxidationsmedel och klorider/salter)
- -> Korngränskorrosion (vid svetsning)
- -> spänningskorrosion( vid svetsning och vid mekanisk belastning på legering med 8% nickel)
- -> syrekoncentrationscell (vid skillnad i koncentration av oxidationsmedel)
Vad används framför allt rostfritt stål till?
- livsmedelsindustrin
- pappersindustrin
- petrokemisk industri
- energiproduktion
- förbränningsanläggningar
Fördelar med stål?
- billigt
- konstruktionsvänligt (god styrka& seghet)
- okomplicerat att svetsa i
- Bra korrosionsmotstånd i svavelsyra lösning
- Bra korrosionsmotstånd i basiska och oxiderande lösningar
- Används med fördel med katodiskt skydd eller med inhibitor eller passivator
- värmetåligt
- utmärkt korrosionsmotstånd i syrefria miljöer
- passiveras i basisk miljö
Nackdelar med stål?
- Dåligt korrosionsmotstånd i syror
- känsligt mot höga strömningshastigheter
- känslig mot spänningskorrosion i basiska och oxiderande lösningar
- Snabba korrosionsförlopp i närvaro av salter och föroreningsgaser
- vanligt med allmän korrosion
Vad är stål?
Järnlegering med kol
Vad används framförallt stål till?
Pannanläggningar
Födelar med titan?
- Ypperligt korrosionsmotstånd i de flesta miljöer
- Hinna av TiO2 bildas mycket snabbt (passivares mkt snabbt)
- stabil över stora pH och potentialintervall
- Ej känsligt mot lokalkorrosion i närvaro av kloridjoner
- kan stå emot korrosion i saltsyra och svalvelsyra vid legering med palladium
- okänsligt mot strömningskorrosion
Nackdelar med titan
- Dyrt (20ggr dyrare än stål, 4ggr dyrare än rostfritt)
- känsligt mot saltsyra, svavelsyra och fluorvätessyra
- Miljöer på gränsen mellan passivitet och korrosion är farliga –> spänningskorrosion
- kräver vatten för att kunna passiveras
- Ej känsliga mot klorider i allmänhet( förutom när TiO4 bildas och ämnet kan brinna upp) Händer aldrig så fort det finns fukt
- svårt att svetsa i, måste skyddas med inertgas annars risk för försprödning
- Känsligt mot spänningskorrosion i organiska vätskor
Födelar zirkonium (Zr)?
- mycket likt titan
2. stoppar reaktiv strålning
Nackdelar med Zirkonium?
Dyrare än titan
Vad kan zirkonium användas till?
I kärnkraftverk. Ex som ledrör för bränslestavar
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot Saltsyra?
- Zr
- Hastelloy
- hög-Si-gjutjärn
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot Fluorvätessyra?
- Hastelloy C
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot Svavelsyra?
- Bly
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot fosforsyra?
- Zr
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot Ättiksyra?
Aluminium
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot natriumhydroxid?
- stål
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot Kaliumnitrat?
- stål
Vilket material är bäst korrosionsbeständigt mot Metanol?
- stål
Vad är grått gjutjärn (gråjärn)?
Gjutjärn med stora grafitfjäll
Vad är segjärn?
Gjutjärn som ympats med låga halter av magnesium och bildat små noduler av grafit (istället för gråjärnets fjäll) och blir därför segare
Vilka är de vanligaste typerna av gjutjärn?
- gråjärn
- segjärn
- vitjärn
- aducerjärn
Vilken typ av korrosion är gråjärn extra känslig för?
- Mikrogalvanisk korrosion ty gråjärn har grafitfjäll som är mycket mer ädla än områden med ferrit. Grafitfjällen har även ganska stor area vilket snabbar på processen
Varför är ferritiskt segjärn bättre än gråjärn i korrosionssammanhang?
I segjärn samlas grafiten i små noduler och får då liten katodyta gentemot anodyta vilket bidrar till låg anodströmtäthet
Vad är kolstål?
Järnlegering med kol (0.01-0.8%) även kisel
Vilken slags korrosion är kolstål mest känslig mot?
- spänningskorrosion
2. strömningskorrosion
Rangordna efter galvaniska serien
- Platina
- Guld
- Grafit
- Silver
- Rostfritt
- Titan
- Nickel
- Koppar
- Tenn
- Bly
- Gjutjärn
- Aluminium
- Kadmium
- olegerat stål
- Aluminium
- Zink
- Magnesium
(kan variera beroende på legeringstillsatser/miljö/ koncentration)
Rangordna efter självkorrosionshastighet
- titan
- rostfritt
- Aluminium
- Bly
- Koppar
- Tenn
- Zink
- Olegerat stål
Vilka är de 4 viktigaste sakerna i atmosfären som påverkar korrosionen?
- luftfuktigheten
- salthalten
- temperaturen
- föroreningshalt
Finns det rostfria stål som gr att svetsa i?
Ja, med riktigt låg kolhalt och små halter av karbidbildarna Ti, Nb
hur kan man åtgärda korngränskorrosion pga svetsning i rostfritt stål i efterhand?
Genom värmebehandling som jämnar ut kromkoncentrationen
dyrt
Hur kan man förebygga spänningskorrosion?
Använda metall med ferritisk struktur (BCC) som bromsar in spänningskorrosionssprickans tillväxt
vad kan man göra för att undvika korngränskorrosion?
Öka svalningshastigheten efter svetsning
Vad kan man göra för att undvika spänningskorrosion?
avspänningsglödga vid 300 grader