Coroziunea Materialelor

1.1. Definiţiile coroziunii

Coroziunea este deteriorarea materialelor metalice sub acţiunea mediului înconjurător.

Efectul vizibil al coroziunii pentru fier şi aliaje feroase este apariţia „ruginii” (oxizi de fier hidrataţi); în cazul coroziunii metalelor neferoase, efectul nu este întotdeauna remarcat deoarece produsele de coroziune nu sunt colorate sau sunt solubile.

În general, coroziunea este fenomenul de distrugere sau deteriorare al unui metal sau aliaj printr-o reacţie chimică cu mediul său.

Efectul dăunător al coroziunii se materializează prin pagubele provocate (10–15 % din producţia mondială de metale  pierderi directe). Pagubele reale sunt mult mai mari – se adaugă pierderile indirecte determinate de pierderi de producţie, pierderi de capacitate, contaminarea produselor prin explozia sau avarierea neprevăzută a echipamentelor chimice etc.

În sens mai larg, termenul coroziune cuprinde toate interacţiunile unui metal (solid, lichid sau aliaj) cu mediul său (nemetalic sau metalic), incluzând atât transformările deliberate şi profitabile, cât şi deteriorarea spontană şi nedorită.

1.1. Definiţiile coroziunii

Dizolvarea rapidă a Fe în soluţii diluate de HNO3 reprezintă o transformare distructivă. Dacă concentraţia HNO3 depăşeşte 65%, reacţia are loc numai iniţial, după care practic dizolvarea Fe încetează datorită formării unui film aderent, subţire, invizibil de oxid de fier (Fe2O3). Formarea acestui film subţire de Fe2O3 reprezintă un proces de coroziune după definiţia de transformare, dar nu şi după cea de deteriorare, deoarece viteza şi extinderea reacţiei în mediu nu este în detrimentul metalului considerat.

Mg, Zn sau Al sunt sacrificate deliberat în metoda protecţiei catodice a construcţiilor din oţel, iar consumarea lor în această aplicaţie nu poate fi considerată ca un proces de coroziune, după definiţia de deteriorare.

Reacţiile de coroziune nu sunt întotdeauna în detrimentul metalului; utilizarea multor metale comune (Al, Zn, Fe, Pb, Cr, Ni, oţeluri inoxidabile) şi mai puţin comune (Ti, Nb, Ta)  metale reactive în anumite medii  este posibilă datorită formării unui film pasiv de produsi de reacţie, care se interpune ca o barieră între reactanţi, reducând sensibil viteza de coroziune.

1.1. Definiţiile coroziunii

Din definiţia de transformare rezultă că orice reacţie a unui metal cu mediul său trebuie privită ca un proces de coroziune, indiferent de extinderea sau viteza reacţiei, în stadiul iniţial sau ulterior.

Pasivitatea, în care produsul de reacţie formează un film protector foarte subţire, constituie un caz limită al reacţiei de coroziune. Pentru a decide dacă reacţia de coroziune este dăunătoare metalului trebuie luate în consideraţie:

forma precisă a atacului (general, localizat, intergranular etc.);

natura produşilor de reacţie;

viteza şi extinderea reacţiei.

Ca urmare, definiţia completă este: coroziunea reprezintă totalitatea proceselor în urma cărora un metal sau aliaj, folosit ca material de construcţie, este transformat de la starea metalică la starea combinată, prin interacţiune cu mediul său. Efectul profitabil sau dăunător pentru metal al acestei transformări va depinde de natura şi proprietăţile produsului de reacţie.