Korrosjon

Korrosjon er det generelle navnet på fenomenet oksidasjon av metaller, og kan oppstå på metaller når de kommer i kontakt med vann. Korrosjon er tæring på materialer ved kjemiske eller elektrokjemiske reaksjoner med omgivelsene. Begrepet brukes særlig i forbindelse med metaller og legeringer. Rust er et velkjent eksempel på korrosjon av stål, og irr er et eksempel på korrosjon av kobber.
I prinsippet innebærer korrosjon hos metaller at positive ioner overflyttes fra metallgitteret til andre plasser i omgivelsene, idet de siste termodynamisk sett er mer stabile.

Korrosjon kan opptre i med metaller, f.eks. jern, Fe, i tørr tilstand under nærvær av f.eks. oksygen i luft ifølge reaksjonen

3Fe + 2O2 = Fe3O4

Korrosjon er et stort problem spesielt for offshoreindustrien og det blir forsket utrolig mye på nye måter og forhindre dette.

Metaller korroderer med ulik effekt etter som hvor høyt oppe de er i spenningsrekka. De som står høyest korroderer fortest og de som står nederst korroderer saktest. For eksempel korroderer nesten aldri Titan som ligger nederst på spenningsrekka, mens jern som står høyere opp, korroderer mye fortere.
Det negative ved korrosjon er at det fører til at metaller mister sin hardhet og duktilitet (flytespenning). Videre kan stor korrosjon føre til sprekker og store groper, noe som naturlig nok kan føre til brudd i metaller og strukturer

Det finnes utrolig mange forskjellige typer korrosjon som feks -

- Generell korrosjon 

- Groptæring (punktkorrosjon)

- Spaltkorrosjon 

- Spenningskorrosjon

- Korrosjonsutmatting 

- Erosjonskorrosjon

- Galvanisk korrosjon 

Generell korrosjon 

Generell korrosjon er den mest vanlige typen korrosjon og blir gjenkjent ved at den gir en type korrosjon som er mer eller mindre jevnt fordelt over en eksponert overflate uten en spesiell lokalisering. Denne typen korrosjon er som regel lett og kontrollere og motvirke. 

Dette er veldig typisk både for jern og stål som er utendørs eller steder hvor det er lett at det kommer vann til.

For å motvirke dette er det viktig å

-Velge riktig materiale. 

-Hvis det er mulig, overflatebehandle materialet.  

-Tilsette en inhibitor, eller en katodisk form for beskyttelse.

Groptæring/pitting 

Pitting er en form for ekstremt sentrert korrosjon og blir  karakterisert ved små punktformede angrep. Kalles derfor også punktkorrosjon eller gropkorrosjon. Pitting er en vanlig korrosjonsform på stål og aluminium i nøytrale, kloridholdige elektrolytter, f.eks. sjøvann, og forklares ved at klorioner bevirker en lokal nedbrytning av oksidlaget som ellers dekker og beskytter metallet. Groptæring angriper for det meste passiverbare metaller, som syrefast stål, aluminium og titan, og selv om de bare er små hull kan det gjøre store ødeleggelser, og kan være veldig vanskelig å oppdage.

Spaltekorrosjon 

Spaltekorrosjon refererer til det lokaliserte angrepet ved eller umiddelbart i nærheten av et gap eller en kløft mellom to metalliske, eller et metallisk og et ikke metallisk materiale. Utenfor gapet eller uten gapet kan metallene være motstandsdyktige mot korrosjon, og fortsatt korrodere hvis de blir satt sammen.

Problemer med spaltekorrosjon er at de først og fremst forekommer i klorid-lagerløsninger i kombinasjon med en sprekk som er bred nok til å tillate gjennomtrengning av løsninger, men smal nok til å skape stillestående forhold.

Skaden forårsaket av spaltekorrosjon er normalt begrenset til ett metall ved lokalisert område i eller i nærheten av sammenføynings-flater.
Spaltekorrosjon kan ofte motvirkes ved å

• Eliminer sprekker i eksisterende overlappinger ved kontinuerlig sveising eller lodding
• Unngå å lage stillestående vilkår og sikre fullstendig drenering 
• Anvende faste, ikke-absorberende pakninger, som teflon.
• Bruk høyere legeringer for økt motstand mot spaltekorrosjon

Kilde: http://www.corrosionclinic.com/types_of_corrosion/crevice_corrosion.htm

Spenningskorrosjon

Spenningskorrosjon blir definert som sprekkdannelser som følge av statiske strekkspenninger og korrosjon. Strekkspenningene kan ofte skyldes ytre belastning, sentrifugalkrefter eller temperaturvariasjoner. Men kan også oppstå som følge av indre spenninger som kan skrive seg fra kaldbearbeiding, sveising eller varmebehandling.

Erosjonskorrosjon

Erosjonskorrosjon oppstår som regel når det oppstår bevegelse mellom metall og korrosjons-mediet. I ekstreme tilfeller kan for eksempel faste bestanddeler i en væske rive ut partikler fra sjølve metallet og gi plastisk deformasjon på metalloverflata, og metallet kan da bli enda mer aktivt. Resultatet er ofte grøfter eller groper med et mønster bestemt av strømretningen og lokale strømningsforhold. Spesielt utsatt for denne typen korrosjon er rør, pumper, dyser, ventiler osv.

Galvanisk korrosjon

Galvanisk korrosjon er korrosjon hvor anoden og katoden er på forskjellige steder. Korrosjonen oppfører seg ofte på en måte som virker ulogisk for folk flest, og det kan gi dramatiske effekter. Fordi galvanisk korrosjon kan opptre på et avgrenset område, kan skaden på dette stedet fort bli veldig stor.

Galvanisk korrosjon kan sammenlignes med et batteri, man kan i teorien bruke korrosjonen til å produsere strøm. Det betyr at forutsetningene for galvanisk korrosjon er de samme som forutsetningene for et galvanisk element: Vi må ha en anode og en katode, de må være i elektrisk kontakt, og de må stå i samme vannløsning. Galvanisk korrosjon kan skje når det er kontakt mellom to metaller av ulik edelhet.

Galvanisk korrosjon kan også brukes til å beskytte mot korrosjon. Fordi all korrosjon skjer på det mest uedle metallet, kan man bevisst feste på en bit uedelt metall. Denne blir en offeranode, som hindrer det edlere metallet vi vil beskytte i å korrodere.

For eksempel er sink et mindre edelt metall enn stål og blir ofte brukt som anodisk beskyttelse (en offeranode). Et godt og vanlig eksempel på galvanisk korrosjon er også messingdeler som er i kontakt med varmtvannsrør i et hus. Sinkanoder er også meget utbredt blant båtfolket.

Den vanligste form for korrosjon er rust, dvs. luftoksidasjon av jern. Reduksjonen av oksygen (O2 + 4 H+ + 4 e– → 2 H2O) skjer da ved katoden, mens jernet oksideres ved anoden (Fe → Fe2+ + 2 e–). Det trenger derfor ikke komme oksygen til det stedet hvor jernet korroderer. Forutsetningen er at anoden og katoden er i galvanisk kontakt med hverandre; det må være en metallisk ledning mellom metallene, og samtidig kontakt gjennom vann med oppløste ioner. Resultatet er at jernet kan korrodere på områder som er skjult, så som i sprekker, under belegg eller under bakken.

Kilder

http://www.corrosionclinic.com/types_of_corrosion/uniform_corrosion.htm

http://en.wikipedia.org/wiki/Pitting_corrosion

http://snl.no/korrosjon