Podstawy korozji

1 Definicja  
2 Wprowadzenie
3 Formy korozji
4 Metody ochrony przed 
korozją
5 Monitorowanie korozji

 

 

Definicja 

  
Korozja - niszczenie metali, będące wynikiem 

ich oddziaływania ze środowiskiem.

 

 

Czasami określenie korozja stosuje się w 
odniesieniu do niszczenia tworzyw 
sztucznych, betonu lub drewna, chociaż 
przyjmuje się że w tym przypadku lepszym 
określeniem jest degradacja.

 

 

Wprowadzenie



Korozja jest zjawiskiem naturalnym



Całkowite jej zahamowanie jest bardzo 
trudne i nie zawsze celowe



Są duże problemy z tworzywami 
sztucznymi wolno korodującymi



Procesy korozyjne są często pożyteczne 
– trawienie metali, baterie, warstwy 
pasywne

 

 

Przykłady zaatakowań 
korozyjnych

 

 

Przykłady zaatakowań 
korozyjnych

 

 

Czynniki wpływające na 
korozję

Wewnętrzne



Rodzaj metalu



Skład chemiczny



Struktura



Stan powierzchni



Obróbka cieplna



Obróbka 
mechaniczna



Naprężenia własne

 

    Zewnętrzne



  Rodzaj środowiska



  Skład środowiska



  Temperatura



   Prędkość 

przepływu



   Ciśnienie 

atmosferyczne



   Polaryzacja 

zewnętrzna

 

 

Rodzaje korozji

Zależnie od mechanizmu 

   

 

elektrochemiczna i 

chemiczna

Zależnie od środowiska

 

korozja wodna  

 

korozja atmosferyczna  

 

korozja wysokotemperaturowa  

 

 

Mechanizm korozji 
elektrochemicznej



Na powierzchni metalu można 
zlokalizować miejsca mające charakter 

anod

 i 

katod



Na anodach zachodzi proces utleniania:

                 

Fe  Fe

+2 

+ 2e



Na katodach zachodzi proces redukcji:

           

1/2 O

2 

+ H

2

O + 2e = 2 OH

 -

                

2H

+ 

+ 2e = H

2

 

 

Rodzaje ogniw korozyjnych



Różne materiały



Różne stężenia



Różne 
napowietrzenie



Zróżnicowane 
naprężenia



Materiał skorodowany – 
materiał 
nieskorodowany  



Zróżnicowane 
temperatury

 

 

Stężenie tlenu

Anoda – 
niskie
stężenie 
tlenu

Katoda – 
wysokie 
stężenie tlenu

Metal

Woda

Powietrz
e

Korozja na linii wodnej

 

 

Formy korozji



Osiem postaci korozji



Korozja ogólna 



Korozja galwaniczna



Korozja wżerowa



Korozja szczelinowa



Korozja międzykrystaliczna



Korozja selektywna



Erozja – korozja



Korozja naprężeniowa

 

 

 

Formy korozji

 

 

Formy korozji - ogólna

 

 

Korozja ogólna –
też ogniwa galwaniczne

Fe

3

C



Fe

3

C





anoda

katoda

anod
a

katoda

anoda

Anoda:

Fe  Fe

2+

 + 2e

-

Katoda:

O

2

 + H

2

O + 4e

-

  4(OH)

-

Fe

2+ 

 + 2(OH)

-

  Fe(OH)

2

 

 

Szereg napięciowy metali

Uszeregowanie metali w zależności od 

wartości ich potencjałów korozyjnych 

względem elektrody wodorowej (NEW)



Wskazuje na tendencję do korozji



Metale o potencjałach wyższych od NEW 

– metale szlachetne



Metale o potencjałach niższych od NEW – 

metale nieszlachetne

Formy korozji - 

galwaniczna

 

 

Tablica 1. Praktyczny szereg napięciowy  
wybranych metali w 3 % NaCl 

 

Metal 

Symbol 

Potencjał  względem NEW 

Platyna 

Tytan 

Srebro 

Miedź 

Nikiel 

Ołów 

Żelazo 

Glin 

Cynk 

Pt 

Ti 

Ag 

Cu 

Ni 

Pb 

Fe 

Al. 

Zn 

+ 0,47 V 

+ 0,37 V 
+ 0,30 V 

+ 0,04 V 

- 0,03 V 
- 0,27 V 

- 0,40 V 
- 0,53 V 

- 0,76 V 

 

 

 

 

Formy korozji - 

galwaniczna

 

 

Formy korozji



Korozja wżerowa

 

Korozja wżerowa jest jedną z postaci 

korozji lokalnej. Charakteryzuje się tym, że 
atak zlokalizowany jest na niewielkich, 
dyskretnych miejscach na powierzchni 
metalu. Korozja wżerowa ma miejsce 
głównie w obojętnych i kwaśnych 
roztworach zawierających 

chlorki lub inne 

halogenki.

 Miejscami inicjacji korozji 

wżerowej mogą być wtrącenia 
niemetaliczne, mikroszczeliny powstające 
podczas obróbki mechanicznej.

 

 

Korozja wżerowa

 

 

Formy korozji - 

szczelinowa

Metal

O

2

Fe

3+

Metal

Fe

3+

Podobna do korozji wżerowej

Niskie  [O] – obszar anodowy

Wysokie [O] – obszar katodowy

Najczęściej występuje przy połączeniach 
śrubowych i kołnierzowych, pod osadami, 
kurzem itp.

 

 

Formy korozji - 

szczelinowa

 

 

Formy korozji - 

korozja 

międzykrystaliczna

C

C

C

C

Gdy stal stopową ogrzewa się do 
temperatury ok.650

o

C, tworzą się 

węgliki Cr przy granicach ziaren

Jeżeli stężenie chromu na 
granicy ziaren spadnie 
wystarczająco (poniżej ok. 
9%), nie wystąpi w tym 
miejscu pasywacja, i 
występować będzie korozja 
granicy ziaren

 

 

Formy korozji

 

 

Formy korozji



Korozja międzykrystaliczna

 

 

Formy korozji



Używanie stali stopowych o niskiej zawartości 
węgla



Używanie stali stabilizowanych, 
zawierających pierwiastki łatwo tworzące 
węgliki (Nb lub Ti) w celu związania węgla



Dla istniejących konstrukcji, które uległy 
uczuleniu obróbka cieplna w celu wyrównania 
stężenia chromu w masie stali (proces trudny 
z punktu widzenia praktycznego)

 

 

Formy korozji - 

selektywna



Stopy zawierające jeden składnik bardziej 

szlachetny i drugi (stanowiący podstawowy 

składnik stopu) bardziej aktywny   

(np. brąz, Cu + Zn)



Podstawowy składnik stopu może ulegać 

rozpuszczeniu pozostawiając matrycę ze 

stopu bardziej szlachetnego



Odcynkowanie brązów(mosiądzów)



Grafityzacja żeliwa szarego



Powoduje utratę wytrzymałości 

mechanicznej bez oczywistej zmiany 

kształtu.  

 

 

Formy korozji – erozja korozja



Przepływ może 
powodować:



Zwiększenie szybkości 
transportu tlenu do 
powierzchni metalu 
( 

+

 pomaga pasywacji, 

- 

zwiększa szybkość 

korozji)



Zwiększa szybkość 
rozpuszczania się 
warstw produktów 
korozji



Mechanicznie usuwa 
warstwy tlenkowe

 

 

Formy korozji



Korozja naprężeniowa

 

Specyficzne współdziałanie 
środowiska korozyjnego 
i naprężeń (własnych lub 
zewnętrznych).

Cl-, OH- - stale stopowe;

amoniak – stopy miedzi;

 

 

Ochrona przed korozją



Podstawowym celem ochrony przed 
korozją jest zmniejszenie szybkości 
korozji do akceptowalnego 
poziomu.

 

 

Znaczenie ochrony przed 
korozją



Straty do 

3 tys. $

 na mieszkańca



ok. 30% strat – 

brak wiedzy



Środki zainwestowane w badania i 
szkolenie są 

bardzo opłacalne



Ochrona ma duże znaczenie 

proekologiczne

 pozwala unikać 

skażeń i chroni instalacje ochrony 
środowiska (IOS, oczyszczalnie)

 

 

Metody ochrony przed 
korozją



Ochrona powłokowa

 (uniwersalna, 

powszechna – 80% zabezpieczeń)



Ochrona elektrochemiczna

 (w 

zanurzeniu, zwykle uzupełnienie 
powłokowej)



Ochrona katodowa (protektory, 
zewnętrzne źródła prądu stałego,



Ochrona anodowa.



Modyfikacja środowiska

 (inhibitory, 

odtlenianie, klimatyzacja, osuszanie)

 

 

Metody ochrony przed 
korozją



Dobór materiałów 



Stopy metali 



Kompozyty



Nanowarstwy



Odpowiednie projektowanie konstrukcji

  



Projekt konstrukcji powinien ułatwiać 
przygotowanie powierzchni, malowanie, 
nadzór i renowację.

 

 

Ochrona powłokowa



Zadaniem tego typu ochrony jest 
oddzielenie środowiska korozyjnego 
od materiału podlegającego 
ochronie.

 

 

Ochrona elektrochemiczna

Dwa sposoby realizacji ochrony katodowej:

-Polaryzacja z zewnętrznego źródła prądu stałego

-Podłączenie konstrukcji do roztwarzanych anod

 

 

Ochrona elektrochemiczna

Podłączenie konstrukcji do 
roztwarzanych anod

 

 

Modyfikacja środowiska



  Ograniczanie wilgotności atmosfery



  Zmniejszenie zawartości tlenu 



  Dodatek inhibitorów korozji



  Korekcja pH (głównie alkalizacja)



  Zmiana temperatury



  Dodatek biocydów

 

 

Dobór 
materiałów



W literaturze dostępne są ogromne ilości 
danych dotyczących szybkości korozji 
większości metali o znaczeniu 
technologicznym w różnych środowiskach 
korozyjnych. 

 

 

Monitorowanie korozji



W celu kontroli procesów korozyjnych 
monitorujemy dwa główne parametry



Czynniki powodujące korozję – pH, 
chlorki, wilgotność, zanieczyszczenia 
atmosfery, itp.



Aktualne wartości

 parametrów 

związanych 

z procesem

 

korozy

jnym – 

czyli np. prąd korozyjny.