Elektrické potenciály kovov
Každý kov a zliatina má špecifický elektrický potenciál. Líši sa to v závislosti od komponentov zliatiny.
Čisté kovy sa naopak dajú ľahko usporiadať do takzvaného napäťového radu. Veľmi základné kovy, ako je horčík, majú veľmi nízky potenciál; čím ušľachtilejší kov je, tým väčšie je vnútorné napätie. Niektoré hodnoty, ktoré poskytujú prehľad:
- Horčík asi -2 V
- Zinok je okolo -1V
- Hliník -1,5V
- Žehlička -0,5V
- Meď +0,5 V.
- Striebro +0,8 V.
- Zlato + 1,5V
Zliatiny vyrobené z rôznych kovov majú potenciál, ktorý leží medzi potenciálom čistých kovov. Musí sa určiť osobitne pre každú zliatinu. Napríklad pre oceľ existujú rozsiahle tabuľky, ktoré závisia od druhu ocele.
Galvanické články
Ak sú dva rôzne kovy vedľa seba, vzniká potenciálny rozdiel medzi kovmi. Ak sú oba kovy spojené cez elektrolytický vodič (ktorým môže byť aj voda), vytvorí sa takzvaný galvanický článok.
Rozdiel potenciálov a elektrolytický vodič spôsobujú, že galvanický článok funguje ako malá batéria. Čím vyšší je potenciálny rozdiel a čím vyššia je vodivosť elektrolytu, tým je batéria efektívnejšia. Tu si môžete prečítať niečo o rozdielnej vodivosti dažďovej, slanej a vodovodnej vody.
Tvorba korózie
Korózia začína, keď prúd začne prúdiť dovnútra improvizovaného galvanického článku. V takom prípade idú kovové ióny do roztoku z jedného alebo z oboch kovov. Povrchová vrstva kovu sa elektrickým pôsobením zmení a môže dôjsť ku korózii.
Samotný proces je zložitý, ale je podobný ako pri hrdzavení železa. Pretože galvanický článok naďalej pôsobí na kovové povrchy a na ďalšie oxidačné procesy, korózia rýchlo postupuje.
Selektívna korózia
Špeciálnym prípadom je selektívna korózia. Kovy zliatiny tu nereagujú s iným kovom, ale so sebou samými, napríklad u medi a zinku v mosadzi. Reakcia s elektrolytickým vodičom môže viesť ku kontaktnej korózii v koróznej štruktúre.
Výsledkom je takzvaná medzikryštalická alebo transkryštalická korózia obrobku. Tento efekt je potrebné zohľadniť pri spracovaní a ďalšom spracovaní, pretože medzikryštalická korózia môže výrazne zmeniť mechanické vlastnosti obrobku a viesť k zlomeninám.
Zamedzenie kontaktnej korózie
Spúšťacími faktormi kontaktnej korózie sú:
- priestorová blízkosť dvoch kovov s potenciálnym rozdielom
- Prítomnosť elektrolytického vodiča (môže to byť tiež vlhký vzduch!)
- tieto dva kovy netvoria nijaké antikorózne krycie vrstvy
Ak je vylúčený jeden z faktorov, je možné zabrániť kontaktnej korózii.
V praxi to znamená, že pri výbere materiálu je dôležité zabezpečiť, aby susedné rôzne kovy mali len minimálne odlišný inherentný potenciál. Ďalej je možné zabezpečiť, aby elektrická vodivosť elektrolytu bola čo najmenšia.
Najlepšie je samozrejme zabudovať príslušné medzivrstvy, keď sa používajú rôzne kovy, alebo sa konštruktívne vyhnúť použitiu rôznych druhov kovov alebo zliatin vedľa seba. Ale to nebude vždy možné.
skrutky a matice
Zvláštnym problémom sú skrutkové spojenia, ktoré môžu spôsobiť kontaktnú koróziu aj skrutky a matice vyrobené z iného druhu kovu, ku ktorým sú pripevnené kovy alebo plechy.
Ďalej je potrebné brať do úvahy aj riziko vzniku štrbinovej korózie v dôsledku medzery medzi skrutkou a kovom.
V takom prípade sú často problémy s výberom materiálu. Tesnenie skrutkových spojov ponúka ochranu pred štrbinovou koróziou, ale často nedostatočnú ochranu pred kontaktnou koróziou. V jednotlivých prípadoch je počas výstavby potrebné problém zvážiť a minimalizovať ho na minimum.
tipy a triky
Vždy dávajte pozor na to, aké kovy používate vedľa seba alebo spolu, a vždy si skontrolujte, z akého materiálu sú vyrobené matice a skrutky.
