Korozyon Türleri

Homojen Dağılımlı, Galvanik, Çukurcuk, Taneler Arası, Aralık ve Seçici Korozyon türlerinin genel özellikleri ve oluşumları

Korozyon türlerini aşağıdaki resimde ayrıntılı bir şekilde görebiliriz.

korozyon-turleri-gorsel-2

PVD Kaplama Sürecinin Yüzey Mühendisliği

Genel olarak ele almak  gerekirse 6 çeşit korozyon türü karşımıza çıkar. Bunlar;

  • Homojen Dağılımlı Korozyon
  • Galvanik Korozyon
  • Çukurcuk Korozyonu
  • Taneler Arası korozyon
  • Aralık Korozyonu
  • Seçici Korozyon

HOMOJEN KOROZYON

Metal yüzeyinde eşdeğer şiddette oluşan korozyon türüdür. Korozyon sonucu metal kalınlığı her noktada aynı miktarda azalır. Atmosfer ortamında ve herhangi bir dış etkenden etkilenmeyen tamamı aynı cins malzemeden üretilmiş olan metaller homojen korozyona uğrar.

korozyon-turleri-gorsel-3
  • Metalin atmosferdeki mevcut oksijen ve karbondioksitle, bunun yanında korozyon uyarıcı SO2 ve kloritlerle reaksiyona girmesiyle oluşur.
  • En yaygın korozyon türüdür ve yol açtığı metal kaybı diğer korozyon türlerine oranla yüksektir.
  • Buna karşın en az korkulan korozyon türüdür. Çünkü hızı basit laboratuar deneyleri ile saptanabilir ve dolayısıyla  korozyona maruz yapının ömrü belirlenebilir.

GALVANİK KOROZYON

  • DIN 50900 ‘e göre galvanik korozyon, metal yüzeyin metal/metal veya metal/elektron iletkeniyle oluşan korozyondur.
  • Birbiriyle temas halinde olan elektrik potansiyelleri farklı metal ve alaşımların aynı ortamda bulunmasıyla meydana gelir.
  • Ortamdaki malzemeden daha soy olanı katot(+), diğeri ise anot(-) olarak davranır ve anot olarak davranan malzeme korozyona uğrar.
korozyon-turleri-gorsel-4
korozyon-turleri-gorsel-5

Galvanik korozyonun önlenebilmesi için;

  • Aynı ortamda çalışacak malzemeler birbirinden farklıysa galvanik seride birbirine yakın olanlar seçilmelidir.
  • Daha reaktif olan malzemenin (anodik malzemenin) yüzey alanı mümkün olduğunca büyük olmalıdır.
  • Sisteme anodik karakterde üçüncü bir metal bağlanarak katodik koruma uygulanabilir.
  • Ortama korozyon yavaşlatıcı madde ilavesi yapılabilir.
  • Parçalar arasında iyi bir yalıtım yapılmalıdır.

ÇUKURCUK KOROZYONU

Yüzeyde bulunan çizik,çatlakların veya kompozisyon farklılıkları bulunan bölgelerin arasına sızan elektrolitin yerçekiminin de etkisiyle malzemenin içine doğru korozyona sebep olacak şekilde ilerlemesiyle oluşur.

Çukurun dibi anot, parça yüzeyi katot gibi davranır.

Çukurcuk korozyonu özellikle NaCl, CaCl2, MgCl2, AlC3 ve NaBr içeren ortamlarda, borularda ve tanklarda akış hızının azaldığı bölgelerde görülmektedir.

Bozucu etkisi, yaygınlığı ve kontrolündeki güçlükler nedeni ile çukurçuk korozyonu en korkulan korozyon türlerinin başında gelir.

Aşağıdaki şekilde çukur korozyonu oluşma şekillerine örnekler verilmiştir.

korozyon-turleri-gorsel-6

Otokatalitik  olarak tanımlanan bu olayın çukurçuklar içindeki ortama asit  karekteri kazandıracağı ve bu nedenle korozyonun etkenliğini sürekli olarak artıracağını özellikle dikkate almalıdır. Katodik olay,  yani oksijen reaksiyonu çukurçukların yeterli miktarda oksijenle temas edebilen ağız kısımlarında oluşmaya devam edebilecek ve metal çözünümü tekrarı ile çukurçuk diplerinde yoğunlaşacaktır.

Aşağıdaki resim atık su borusunda meydana gelen çukurcuk korozyonunu göstermektedir.

korozyon-turleri-gorsel-7

TANELER ARASI KOROZYON

Metal atomları daima geometrik bir düzen içinde kristalleşir. İki veya daha fazla metalden oluşan homojen yapıdaki alaşımlar da belli bir düzen içinde kristalleşir. Bunlara katı çözelti denebilir.

Heterojen yapıdaki alaşımlarda ise, iki veya daha fazla katı fazlı karışım söz konusudur. Böyle bir alaşımda kristaller homojen bir yapıda değildir.

Taneler arası korozyon, taneler arası sınır çizgilerinde meydana gelir. Bu bölgelerde metallerden biri diğerine göre daha düşük konsantrasyonda bulunur. Bu nedenle sınır çizgileri korozyon için uygun bir ortam oluşturur.

Yaşlanan alüminyum alaşımlarında, paslanmaz çeliklerin kaynak edilmelerinde yavaş soğuma ile tane sınırlarında

karbür çökelmesi olursa bu korozyon gözlenir.

korozyon-turleri-gorsel-8

Paslanmaz çeliklerde, malzeme uzun süre 500-850C sıcaklıkları arasında tutulursa, tane sınırlarında Cr23C6 tipi karbür çökelmesi olur. Bu karbürün çökelmesi için tane sınırlarına karbon ve krom difüzyonu olması gereklidir.

korozyon-turleri-gorsel-9

Bu difüzon yüzünden, tane sınırlarının yakınlarında krom konsantrasyonu düşük bölgeler oluşur ve sonuç olarak da tane sınırı bölgelerin korozyona maruz kalması söz konusu olur.

Paslanmaz çeliklerde taneler arası korozyonun önlenmesi için;

  • Malzeme kullanılmadan önce, malzemeyi yüksek sıcaklıkta ısıl işleme tabi tutarak karbürlerin çözünmesi sağlanmalıdır.
  • Alaşıma titanyum ve niobiyum ekleyerek krom-karbür yerine TiC ve NbC oluşumu sağlanmalı ve böylece krom karbür çökelmesi engellenmelidir.

ARALIK KOROZYONU

Metal yüzeyinde bulunan bir çatlak içinde veya dar bir aralıkta oluşan korozyon türüdür.

Bu korozyonun temel nedeni, çatlak içi veya aralık ile çevre elektrolit arasında oksijen konsantrasyonu veya metal iyonu konsantrasyonunun farklı oluşudur. Çatlağın dış kısımları katot olacağından bu bölgede korozyon görülmez.

Bu tip korozyona karşı en etkili yöntem, bölgesel farklılığa olanak sağlayan tasarımlardan kaçınmaktır. Örneğin, perçinli ve civatalı bağlantılar yerine kaynak dikişi kullanmak sorunu önemli ölçüde çözümleyebilir. Ancak bu önemle başarılı olabilmenin koşulu tüm araların kaynakla kapatılmasıdır.

korozyon-turleri-gorsel-10

Aralık tipi korozyon hasarı nedeniyle meydana gelen Aloha Havayollarına ait bir ucağın kazasından sonra özellikle uçak gövdelerinin birleştirme yöntemlerine çok daha fazla önem verilir olmuştur.

Metallerle metal olmayan malzemelerin eşlenmesi zorunlu ise  (örneğin, sızdırmazlığı sağlamak için contalar vb.)  metal olmayan malzemenin geçirgenlik ve soğutma yeteneğinin sınırlı olmasına dikkat etmelidir. Metal aksam üzerinde, özellikle sıvı depoların  dibinde çökelen katı parçalar sürekli olarak uzaklaştırılmalıdır.

Aşağıdaki şekilde kokpiti korozyona uğrayan Boing 737 uçağı ve uçak kokpiti için temel üç tip birleştirme yöntemini görüyorsunuz.

korozyon-turleri-gorsel-11

Aşağıdaki şekilde ise titanyum esaslı bir boruda aralık korozyonu gösterilmiştir.

korozyon-turleri-gorsel-13

SEÇİCİ KOROZYON

Alaşımlarda belirli bir metal veya belirli bir faz üzerinde yoğunlaşarak öncelikle çözülmelerini sonuçlayan korozyondur. Temel olarak, elektrokimyasal gerilim dizisinde birbirinden çok uzak metallerden oluşan alaşımlar seçici korozyona uğrarlar.

Örneğin, pirinç alaşımı içinde bulunan çinkonun bakırdan önce korozyona uğramasıdır. çinko elementi korozyon yüzünden uzaklaşırsa geriye gözenekli yapıya sahip bakır kalır ve  geriye kalan bakırın mekanik dayanımı pirince göre oldukça düşüktür.

Alaşım içindeki çinko arttıkça korozyona dayanıklılık azalır. Çinko oranı %15’in altına düşürmek veya pirince %1 oranında kalay katmak korozyon dayanıklılığını arttırır.

Seçici korozyonun bozucu etkisi malzemenin uğradığı mukavemet kaybıdır. Büyük ölçüde mukavemet kaybına karşı korozyona  uğrayan parçaların dış görünümünde renk değişimi dışında hiçbir farklılık görülmeyebilir.

korozyon-turleri-gorsel-14

Bu tür korozyon oluşumu düzenine ilişkin farklı görüşler vardır. Basit bir yaklaşım olarak çinko ve bakırın aynı zamanda çözündükleri ancak çinko iyonları ortamda kalırken daha soy olan bakır iyonlarının indirgenerek yeniden metalik duruma geçtikleri söylenebilir.

Bu olaylar çinkonun giderek tamamen çözülmesine ve ortama karışmasına yol açarlar.
Bakır-çinko  alaşımından geriye kalan bakır ve korozyon ürünlerinin oluşturduğu boşluklu, belirli ölçüde geçirgen zayıf bir yapıdan ibarettir. Pirince özgü sarı rengin yerini kızıla terkettiği görülür.

Çinko kaybına karşı en etkili ve en ekonomik önlem, bu tür korozyona dayancı daha iyi malzemeler kullanmaktır.

%1 Sn içeren sarı pirinç veya arsen, fosfor ve antimuan gibi elemanları küçük miktarlarda içeren yavaşlatılmış alaşımlar (örneğin %70 Cu, %29 Zn, %1 Sn ve %0,04 As) bu amaçla kullanılabilecek bakır-çinko alaşımlarıdır.

KAYNAKLAR
1.Şahin, S., Celal Bayar Üniversitesi, Korozyon, Erişim tarihi: 20 Haziran 2016 http://www2.cbu.edu.tr/salim.sahin/makine/malzeme_secimi/dersnotlari/7_ders.pdf
2. Kocaeli Üniversitesi (2011, Ocak 18), Korozyon Türleri, Erişim tarihi: 20 Haziran 2016 http://metalurji.kocaeli.edu.tr/files/DersNotlari/mmt309-041.pdf

4 yorum

Bir yanıt yazın