Bilim

Korozyon Nedir? Nasıl Oluşur? Çeşitleri Nelerdir?

Korozyon, saf metallerin, su veya hava gibi maddelerle reaksiyona girdiklerinde istenmeyen maddelere dönüşmesine neden olan doğal bir süreçtir.  Bu süreç ile günlük yaşamımızda birçok kez karşılaşırız. Örneğin, demirden yapılmış bazı nesnelerin bir noktada turuncu veya kırmızımsı kahverengi renkli bir tabaka ile kaplandığını fark etmiş olmalısınız. Bu tabakanın oluşumu, bir korozyon şekli olan paslanma olarak bilinen kimyasal bir işlemin sonucudur.

Korozyon ne demek? Basitçe tanımladık, biraz daha detayını öğrenelim. Bu süreç,  genel olarak, rafine metallerin metal oksitler, metal sülfitler veya metal hidroksitler gibi daha kararlı bileşiklere dönüştürüldüğü bir işlemdir. Benzer şekilde, demirin paslanması, atmosferik nem ve oksijenin etkisiyle demir oksitlerin oluşumunu içerir. Bu sürecin arkasındaki bilime bakacak olursak, metallerin oksitler, sülfitler, hidroksitler gibi çok kararlı bir kimyasal bileşiğe dönüştüğü spontan / geri döndürülemez bir süreç olduğunu söyleyebiliriz. Bu reaksiyon, metalin çevreye maruz kalan kısmından başlayıp, metalin tüm kütlesine yayılan bir süreçtir. Bu süreç metal önce zarar görmesine, ardından parçalanmasına neden olur.

Korozyon, metalin istenen özelliklerini olumsuz yönde etkilediği için genellikle istenmeyen bir olgudur.  Bu duruma örnek verecek olursak, demir,  iyi gerilme mukavemetine ve sertliğine sahip bir elementtir. Ancak paslanmaya maruz kaldıklarında, kırılgan bir hâl alır. Pul pul dökülür ve yapısal olarak sağlam olmaz. Öte yandan, korozyon difüzyon kontrollü bir süreçtir ve çoğunlukla açıkta kalan yüzeylerde meydana gelir. Bu nedenle, bazı durumlarda, maruz kalan yüzeyin aktivitesini azaltmak ve malzemenin korozyon direncini artırmak için bazı girişimlerde bulunulur. Pasivasyon ve kromat dönüşümü gibi işlemler kullanılır. Bununla birlikte, bazı korozyon mekanizmaları her zaman görünür değildir ve daha da az öngörülebilirdir.

Korozyon nedir? Sorusuna bu sürecin sınıflandırıldığı bir tanım olarak yanıt verelim. Genellikle metal ile su, oksijen, kükürt dioksit vb. gibi belirli atmosferik maddeler arasındaki redoks reaksiyonlarını içerdiğinden elektrokimyasal bir süreç olarak sınıflandırılabilir.

Korozyon Çeşitleri

Korozyon nedir? Teknik anlamda detaylı olarak öğrendik. Ortam şartları, oluşum durumu, malzemeye zarar verme şekli gibi kriterlere göre farklı şekillerde karşımıza çıkar. En çok karşılaşılan korozyon çeşitlerinden bazıları inceleyelim.

1.     Çatlak Korozyonu

Bir metalin herhangi iki yerel alanı arasında iyonik konsantrasyonda bir fark olduğunda, lokalize korozyon şekli meydana gelebilir. Bu, şekli çoğunlukla kapalı alanlarda (çatlaklarda) meydana gelir. Oluşabileceği alanlara örnek olarak contalar, rondelaların alt yüzeyi ve cıvata başları verilebilir.

Tüm derecelerde, alüminyum alaşımları ve paslanmaz çelikler de buna maruz kalır. Bunun başlıca nedeni, çatlakların içinde korozyon oluşumuna yol açan bir diferansiyel havalandırma hücresinin oluşmasıdır.

2.     Gerilme Korozyon Çatlaması

Gerilme Korozyon Çatlaması, ‘SCC’ olarak kısaltılabilir. Aşındırıcı ortam ve metal üzerine yerleştirilen çekme buklesi sonucunda metalin çatlamasını ifade eder. Genellikle yüksek sıcaklıklarda oluşur.

Örnek olarak, Östenitik paslanmaz çeliğin klorür solüsyonunda gerilimli korozyon çatlaması gösterilebilir.

3.     Taneler Arası Korozyon

Metal alaşımının katılaşması sırasında oluşan tanecikleri ayıran tane sınırlarındaki safsızlıkların varlığı nedeniyle oluşur. Bu, tane sınırlarında alaşımın tükenmesi veya zenginleşmesi yoluyla da oluşabilir.

Alüminyum bazlı alaşımlar IGC’den etkilenmesi örnek olarak gösterilebilir.

4.     Galvanik Korozyon

Elektrokimyasal olarak farklı ve elektrolitik bir ortamda bulunan iki metal arasında bir elektrik teması olduğunda, meydana gelen türdür. Bu metallerden birinin bir eklemde veya bir kavşakta bozunmasını ifade eder. Örnek olarak, tuzlu su ortamında bakırın çelikle temas etmesiyle oluşan bozunma gösterilebilir.

Örnek: Alüminyum ve karbon çeliği birbirine bağlanıp, deniz suyuna daldırıldığında, alüminyum daha hızlı paslanır, çelik korunur.

5.     Çukurlaşma Korozyonu

Bu çok tahmin edilebilen bir tür değildir, bu nedenle tespit edilmesi zordur. Bu yüzden en tehlikeli türlerden biri olarak kabul edilir. Lokal bir noktada meydana gelir ve normal metalik yüzeyle çevrelenmiş bir korozyon hücresinin oluşumu ile ilerler. Bu çukur, oluştuktan sonra büyümeye devam eder ve çeşitli şekiller alabilir. Çukur, yüzeyden metale dikey yönde yavaşça nüfuz eder ve sonunda kontrolsüz bıraktığı yapısal arızaya yol açar.

Çelik bir yüzey üzerinde bir su damlası örnek olarak gösterilebilir. Oyuklaşma, su damlasının merkezinde (anodik bölge) başlayacaktır.

6.     Düzgün Korozyon

Bu, metal yüzeyine yapılan bir saldırının atmosfer tarafından gerçekleştirildiği en yaygın tür olarak kabul edilir. Malzemenin performansı üzerinde nispeten düşük bir etkiye sahiptir ve boyutu kolayca fark edilebilir.

Örnek: Seyreltilmiş sülfürik asit içine daldırılan bir çinko ve çelik parçası, genellikle tüm yüzeyinde sabit bir oranda çözünür.

7.     Hidrojen Kanal Açma

Bu, aşındırıcı bir maddenin, aşınmış boru bileşenlerinin ve hidrojen gazı kabarcıklarının etkileşimi nedeniyle oluşan oluklar tarafından boruların aşınmasıdır. Kabarcıklar genellikle malzeme ile temas ettiğinde koruyucu kaplamayı kaldırır.

8.     Metal Toz Alma

Metal tozlanması, hassas malzemeler sentez gazı da dâhil olmak üzere yüksek karbon aktiviteleri olan belirli ortamlara maruz kaldığında meydana gelen zararlı türdür. Dökme metalin, metal tozuna parçalanmasıyla sonuçlanır. Buhar fazındaki karbon monoksitten (CO) metallerin yüzeyinde bir grafit tabakasının birikmesiyle oluşur.

Bu grafit tabakası, daha sonra genellikle metal yüzeyden uzaklaşan meta-kararlı M3C türleri (burada M metaldir) oluşturmaya devam eder. Bazı durumlarda, hiçbir M3C türü gözlenmeyebilir. Bu, metal atomlarının doğrudan grafit tabakasına aktarıldığı anlamına gelir.

9.     Mikrobiyal Korozyon

Mikrobiyolojik olarak etkilenen korozyon (MIC) olarak da mikroorganizmaların neden olduğu bir türdür. En yaygın olanı kemoototroflardır.

Oksijen varlığında veya yokluğunda hem metalik hem de metalik olmayan malzemeler türden etkilenebilir.

10.Yüksek Sıcaklık  Korozyonu

Adından da anlaşılacağı gibi ısınma nedeniyle malzemelerin (çoğunlukla metaller) maruz kaldığı türdür. Oksijen, kükürt veya diğer bileşikler gibi gazlar içeren sıcak bir atmosfer nedeniyle metalin kimyasal bozulması meydana gelebilir.

Bu bileşikler, malzemeleri kolayca oksitleyebilir. Örneğin, araba motorlarında kullanılan malzemeler, aşındırıcı yanma ürünleri içeren bir atmosferden etkilenebilecekleri yüksek sıcaklıklarda uzun süre dayanmalıdır.

Korozyon Önleme Yöntemleri

Gördüğümüz ve kullandığımız yapıların çoğu metallerden yapılmıştır. Buna köprüler, otomobiller, makineler, pencere parmaklıkları, kapılar, demiryolu hatları gibi ev eşyaları dâhildir. Bu, endişe verici bir konu olsa da, metalik nesnelerde hasarı yavaşlatmak veya önlemek için çeşitli işlemler kullanılır.

Özellikle hava koşullarına, tuzlu suya, asitlere veya diğer düşmanca ortamlara sıklıkla maruz kalan malzemeler bu yöntemler kullanılır. Korozyon önleme yöntemlerinden popüler olanları şunlardır:

  • Elektro Kaplama
  • Galvanizleme
  • Anodizasyon
  • Pasivasyon
  • Biyofilm Kaplamalar
  • Korozyon Önleyici Koruyucu Kaplamalar
  • Boyama ve Yağlama
  • Korozyon önleyici veya kurutma maddelerinin kullanımı
  • Metal yüzeyin periyodik temizliği

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu