slide1
Download
Skip this Video
Download Presentation
MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 30

MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK - PowerPoint PPT Presentation


  • 55 Views
  • Uploaded on

MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK. 6. Korrózióvédelem. Dr. Bajnóczy Gábor BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék. AZ ELŐADÁS ANYAGA, KÉPEK, RAJZOK KIZÁRÓLAG OKTATÁSI CÉLRA, KORLÁTOZOTT HOZZÁFÉRÉSSEL HASZNÁLHATÓK ! INTERNETRE KORLÁTLAN HOZZÁFÉRÉSSEL

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' MŰSZAKI KÉMIA ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK' - timon-espinoza


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

MŰSZAKI KÉMIA

ELŐADÁSOK GÉPÉSZMÉRNÖK HALLGATÓKNAK

6. Korrózióvédelem

Dr. Bajnóczy Gábor

BME

Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

slide2

AZ ELŐADÁS ANYAGA, KÉPEK, RAJZOK

KIZÁRÓLAG OKTATÁSI CÉLRA,

KORLÁTOZOTT HOZZÁFÉRÉSSEL

HASZNÁLHATÓK !

INTERNETRE KORLÁTLAN HOZZÁFÉRÉSSEL

FELTENNI TILOS !

korr zi v delem

Korrózióállóság:

Kisebb mint 23 μm/év kiváló

23 – 46 μm/év eléggé ellenálló

46 – 460 μm/év meglehetősen ellenálló

460 – 4600 μm/év kevésbé ellenálló

4600 μm/év felett nem ellenálló

Korrózióvédelem

Mivel lehet ezt megvalósítani?

  • Konstrukciós védelem: szerkezeti anyag helyes megválasztása
  • Passzív védelem: a felületen védőbevonatot kialakítása
  • Aktív védelem: célzott beavatkozás az anódos vagy a katódos folyamatba
  • Komplex védelem: az előzőek együttes alkalmazása
konstrukci s v delem
Konstrukciós védelem
  • Olyan anyagot választok szerkezeti anyagnak, amelynél a korrózió
  • termodinamikailag nem lehetséges.

Az arany ellenáll az oldott oxigénnek, a klórnak és a hidrogén ionnak is.

Művészi, esztétikai szempontból

elfogadható

Az anyagválasztás kérdéses gazdasági

szempontból

konstrukci s v delem1
Konstrukciós védelem

2. Olyan anyagot választunk, amelynek felületén a lehetséges depolarizátorok,

hidrogén-ion, oldott oxigén, oldott klór túlfeszültséggel válnak le.

a konzervdoboz tartalma általában

savas pH-jú a baktériumok

távoltartása miatt

konzervdoboz

+ 0,4

Az ón felületén

a hidrogén ion

túlfeszültséggel

válik le

Olcsó vaslemezen ón bevonat

konstrukci s v delem2
Konstrukciós védelem

3. Ötvözéssel hozunk létre olyan szerkezeti anyagot, amelynek felületén

a lehetséges depolarizátorok, hidrogén-ion, oldott oxigén

túlfeszültséggel válnak le.

Az indiai vasoszlop feszínén 1600 éve

nincs egy szem rozsda.

UFO segítség vagy ősi szaktudás ?

Egyik sem.

A gyártáskor nem távolították el a vasolvadék

foszfor tartalmát (csak szénnel redukáltak, mészkő

adalék nélkül). Foszfor tartalmú védőréteg.

Statikus állapotban korrózióálló, de dinamikus

igénybevételt nem visel el. Szerkezeti anyagnak

nem megfelelő.

konstrukci s v delem3
Konstrukciós védelem

3a. Nikkel tartalmú acél olyan szerkezeti anyag, amelynek felületén

a hidrogén-ion, túlfeszültséggel válik le.

Az oldott oxigén megtámadja, mivel nincs túlfeszültsége ezen az ötvözeten!

Nyitott kád esetén a folyadék és a levegő

határvonalánál korróziós elszíneződés

Káposztasavanyító kád

Nikkel tartalmú saválló acéltartály

konstrukci s v delem4
Konstrukciós védelem

3b. A króm és nikkel tartalmú acél olyan szerkezeti anyag, amelynek felületén

a hidrogén-ion, és az oldott oxigén is túlfeszültséggel válik le.

Krómtartalom 17 – 30 %

http://perfect-kitchen-design.blogspot.com/2009/11/sink-in-kitchen-design-remodeling.html

slide9

Konstrukciós védelem

3c. Az ötvöző anyagtartalom korlátozása pl.: sárgaréznél 15 % alatti cinktartalom, sárgaréznél további ötvözők bevitele (inhibited brass) Sb, P, Sn, As, Pb.

Dezincification Resistant Brass, DZR Brass Jele: CR sárgaréz

RECANATI EUROPE BV

Leengate Valves

konstrukci s v delem5
Konstrukciós védelem

4. Olyan szerkezeti anyagokat párosítok, amelyeknél kicsi a potenciál

különbség

Galvánpotenciálok

forrasz

Fém potenciál csapvízben

H elektródhoz képest

[volt]

Cink ötvözetek - 0,87 …- 0,29

Ezüst + 0,19

Ezüstforrasz + 0,15

Ólom - 0,28

Ón - 0,27

Ón-ólom forrasz + 0,15

Szénacél - 0,39

Réz + 0,14

Sárgaréz - 0,12

csapvíz

Hálózati vízvezeték rézcsőből

A csapvíz elektrolit és oldott

oxigént is tartalmaz

konstrukci s v delem6
Konstrukciós védelem

5. Eltérő elektródpotenciálú fémek fémes érintkezésekor az anód legyen

a nagy felületű és a katód a kicsi.

A vaslemez pozitívabb potenciálú

a szegecsnél

A vaslemez negatívabb potenciálú

a szegecsnél

anód

katód

katód

anód

A korróziós anyagveszteség

nagyobb felületen oszlik el

A korrózió kis felületre koncentrálódik,

gyors mélységi anyagveszteség

passz v v delem
Passzív védelem

A passzív védelemnél olyan felületi bevonatot hozunk létre a védendő

fém felszínén, amely meggátolja a korróziót.

Felület előkészítés

oxidmentesítés

zsírtalanítás

Szervetlen bevonatok

Szerves bevonatok

Fémes bevonatok

Galvanizálás, tűzi fémbevonás,

Fémszórás, termodiffúziós felületi ötvözés

Szerves bázisú festékek

Vizes bázisú festékek

Átmeneti korrózióvédő anyagok

Nem fémes bevonatok

Foszfátozás, kromátozás,

zománcozás, eloxálás

fel letel k sz t s mechanikai oxidmentes t s
Felületelőkészítés (mechanikai oxidmentesítés)

K0 …K4 acélfelületek tisztasági fokozatai

K0

K1

K2

A felületen reve vagy rozsda csak hatszoros nagyítással észlelhető (gyakorlatilag fémtiszta)

A felületen reve vagy rozsda hatszoros nagyítással sem észlelhető (fémtiszta).

Szabadszemmel látható max. 1mm átmérőjű reve vagy rozsda pontok

K4

K3

K3

Felületen visszamaradt lemezesen le nem választható rozsda.

Felületen visszamaradt tapadó rozsda

fel let el k sz t s vegyszeres oxidmentes t s
Felület előkészítés vegyszeres oxidmentesítés

1. Felületi oxidréteg eltávolítása savas pácolással.

a./ kénsav vizes oldata: lassú, páciszap marad a felületen

b./ sósav vizes oldata gyors, fém tiszta felület

c./ salétromsav vizes oldata, réz felületi oxid mentesítésére

A savas páclé a fémet is megtámadja ezért inhíbítor alkalmazása szükséges

Pácolás hatása a fémfelületre

Savas pácolás

A kimerült páclé és a mosóvíz a jelentős maradék sav- és a kioldott fémtartalom

miatt veszélyes hulladék !

A technológia során levegőszennyezés veszély !

fel let el k sz t s vegyszeres oxidmentes t s s zs rtalan t s
Felület előkészítés vegyszeres oxidmentesítés és zsírtalanítás

2. Felületi oxidréteg eltávolítása lúgos pácolással:

nátrium-hidroxid, nátrium-karbonát oldat alumíniumra

A lúgos pácolás a magnézium ötvözetek kivételével zsírtalanításra is alkalmas.

Lúgos pácoló kád

A kimerült páclé és a mosóvíz a jelentős maradék lúg - és a kioldott fémtartalom

miatt veszélyes hulladék !

A technológia során levegőszennyezés veszély !

slide16

Fémes bevonatok

1. Galvanizálás

Fémfelületre egyenárammal 25-200 mikron vastagságú, az eredeti fémnél

jobb tulajdonsággal rendelkező fémréteget választunk le.

Függesztékes galvanizálás

Az oldódó arany anódok körbeveszik a bevonandó

katódot az egyenletes rétegvastagság miatt

http://www.koloman-technik.hu/galvanizalas.php

Dobrendszerű galvanizálás

f mes bevonatok
Fémes bevonatok

2. Fémszórás

Olvadt fémet inert gázzal porlasztva viszünk fel a fémfelületre.

Rétegvastagság : 50 – 200 μm

http://www.komarom-esztergom-megye.info/kategoria/gepipar/

f mes bevonatok1
Fémes bevonatok

3. Tűzi fémbevonás

A védendő fémet fémolvadékba merítve a bevonó és az alapfém között ötvöződés

következik be.

A fémolvadékból történő kiemeléskor az alapfémhez ötvözőréteggel kötött

fémbevonat alakul ki.

Rétegvastagság: 25 – 200 μm.

Leggyakoribb tűzi fémbevonás

a horganyzás, az alapfém cinkkel

történő bevonása

Az ólmozást, kadmiumozást

a mérgező fémgőzök miatt

ritkán alkalmazzák !

http://www.steeltower.org/steeltower/hot-dip-galvanization.html

f mes bevonatok2
Fémes bevonatok

4. Termodiffúziós fémbevonás

A fémtárgyat fémpor és adalékanyagok keverékébe ágyazzák és hőkezelik.

A hőkezelés alatt felületi ötvöződés játszódik le 100 – 300 μm mélységben.

porkeverék

ötvöző fém atomjai

alapfém atomjai

nemf mes bevonatok
Nemfémes bevonatok

Tűzi zománcozás: felizzított öntvényre szórt 900-1000 °C-on olvadó szilikátok.

Igen jó korrózióálló, de rideg bevonat. pl. élelmiszeripari autoklávok

Kromátozás: oxidáló tulajdonságú krómtartalmú páclében néhány μm vastag

ellenálló oxidréteg alakul ki. Ritkán használják a környezetvédelmi szempontból

rendkívül veszélyes oldott krómtartalom miatt.

Foszfátozás: legelterjedtebb felületkezelő eljárás, amelyet cink-mangán-foszfát

és foszforsav tartalmú oldattal végeznek (gyors foszfátozás). A vas felületén

egy Fe-Zn-Mn-foszfát tartalmú védőréteg alakul ki.

Eloxálás: Alumíniumot elektrolitban anódként kapcsolják és a fejlődő atomos

oxigén megvastagítja a felületi oxidréteget. Igen jól színezhető.

szerves bevonatok
Szerves bevonatok

1. Szerves bázisú festékek

Szinező, töltőanyag, műgyanta kötőanyag és oldószer tartalmú védőanyag

Oldószer: xylol, toluol (aromás hígító)

szerves észter tartalmú hígító

alifás vegyületeket tartalmazó hígító

2. Vizes bázisú festékek

Színező-, és töltőanyagot, továbbá polivinilacetát és kopolimerjeit kötőanyagként

tartalmazó vizes szuszpenzió.

3. Átmeneti korrózióvédő anyagok

Olajok, zsírok, viaszok

akt v v delem
Aktív védelem

1. Korróziós inhibitorok alkalmazása

Anódos inhibitorok:

A korróziót kísérő anódos folyamatot (fém oldódását) gátolják. Amennyiben

az inhibítor mennyisége nem elegendő súlyos lyukkorrózió alakulhat ki.

Elégtelen mennyiségű anódos inhibitort tartalmazó elektrolittal érintkező

fémen kialakuló lyukkorrózió

Katódos inhibitorok:

A korróziót kísérő katódos folyamatot (oldott oxigén vagy a hidrogén-ion

redukcióját )gátolják. Elégtelen mennyiség nem okoz lyukkorróziót.

Biztonságosabb, mint az anódos.

akt v v delem1
Aktív védelem

2. Katódos védelem (feláldozó anódos védelem)

A védendő szerkezeti anyagot szándékosan érintkeztetik egy a védendő

fémnél negatívabb potenciálú fémmel. Ilyenkor a negatívabb potenciálú

fém fog korrodálódni a védendő tárgy helyett mindaddig amíg el nem fogy.

Vasat akarunk védeni

Ezek alkalmasak

Tengervizes közegben

Nem alkalmas, vizes

közegben azonnal

elbomlanak

ldozati an dos v delem kat dos v delem form i
Áldozati anódos védelem (katódos védelem) formái

Horganyzott (Zn)

vaslemez

A cink bevonat sérülés után is védi a vasat

ldozati an dos v delem kat dos v delem form i1
Áldozati anódos védelem (katódos védelem) formái

Védő anód

Vízmelegítő tartály védelme

Elhasználódott védő anódok

komplex v delem
Komplex védelem

A katódos védelem és a bevonatok egyidejű alkalmazása tengerjáró hajókon

komplex v delem1
Komplex védelem

Földbe fektetett csővezetékek védelme

áramforrás

negatív

csatlakozása

szigetelés

Bevonat nélküli védelem esetén: 600 – 1000 mA/m2

Szigeteléssel való ellátás után (komplex védelem) : 0,02 – 0,06 mA/m2

ad