1.) METODE VAGANJA

1.Metoda gubitka mase

Najraširenija kvantitativna metoda ispitivanja korozije.

Vaganjem uzoraka ili predmeta prije izlaganja agresivnoj sredini.

Gubitak mase, sveden na jedinicu početne geometrijske ploštine izloženog materijala (površinski gubitak mase = Δm/S)

Na temelju dobivenih podataka izračunava prava prosječna brzina korozije u razdoblju između vremena t1 i t2 formulom:

m1 - masa uzorka (produkta) prije ispitivanja

m2 - njegova masa nakon ispitivanja i skidanja produkta čvrste korozije.

Δm - pokusno vrijeme

Vk - g cm-2 d-1; g m-2 d-1, mdd ( mg dm-2 d-1)

- koja se preračunava u prosječnu brzinu produkta korozije u materijalu

h - pros. dubina prodiranja korozije

Δm – smanjenje volumena uzrokovano korozijom

ρm – gustoda materijala koji korodira

Metoda gubitka mase prikladna je za ispitivanje opde korozije i one lokalne korozije za koju je mogude odrediti faktor ograničenosti ko tj. tj. omjer ukupne geometrijske ploštine

S izloženim materijalima i kordinirane geometrijske ploštine S

Metodom gubitka mase ne mogu se ispitivati:

- pojave selektivne korozije,

- interkristalne korozije,

- napetosne korozije .

- ispitivanje korozije organskih materijala pradene ( pojavom bubrenja )

Točnost metode gubitka mase ovisi prije svega o načinu uklanjanja čvrstih produkata korozije

Služe:

- mehanički,

- kemijski i

- elektrolitički postupci

Mehaničko čišdenje - površine materijala provodi se trljanjem četkama od čekinja ili od meke žice, struganjem drvenim lopaticama, gumenim čepovima ili strugačima i sl.

To se redovito obavlja pod mlazom vode ili bar u vlažnom stanju.

Kemijsko čišdenje - izvodi se u otopinama koje ne djeluju agresivno na konstrukcijski materijal, ali lako otapaju ili bar razrahljuju čvrste produkte korozije.

Elektrolitičko čišdenje - provodi se katodno, tj. spajanjem uzoraka (predmeta) s negativnim polom izvora istosmjerne struje, tako da se na njima razvija vodik koji razrahljuje produkte

Konstrukcijski materijali obično se ocjenjuju prema različitim standardima i propisima na temelju prosječne brzine prodiranja korozije izražene u mrn-a"1. Za opdu orijentaciju može međutim poslužiti klasifikacija materijala u tablici

2. Metoda prirasta mase

Slično metodi gubitka mase, primjenjuje se kada produkti korozije dobro , prianjaju na osnovni materijala ( visoka temp. korozije atmosfera korozije)

Ova metoda nije upotrebljiva ako su nastali produkti onečišdivanja prašinom, pepelom, čađom, koksom

Mjerenje porasta mase redovito se prate procesi bubrenja tehničkih poliplasta.

izračunava se površinski prirast mase (Δm'/S), odnosno konvencionalna prosječna brzina korozije

m1 - masa uzorka (produkta) prije ispitivanja

m2 - njegova masa nakon ispitivanja i skidanja produkta čvrste korozije.

Δm – pokusno vrijeme

Radi li se o plinskoj koroziji, često se izračunava i prosječna brzina rasta sloja korozijskih produkata ako je poznat Pilling-Bedworthov omjer,

PB gdje je:

δ1 - debljina sloja prije pokusa, a

δ2 - nakon pokusa.

2.) VIZUALNI PREGLED (LABORATORIJSKA ISPITIVANJA)

- najvažnija kvalitativna metoda ispitivanja korozije pratimo promjene uočljive na materijalu ili u agresivnom mediju (redovito u tekudini) ili u toku ispitivanja.

Završni pregled

upotrebljavaju se i priručna pomagala (npr. povedalo, džepni nožid, ručna turpija itd.)

Vizualnim pregledom utvrđujemo:

- da li je uopde došlo do korozije,

- da li je zahvatila cijelu izloženu površinu ili samo njezin dio,

- promjene oblika ili izgleda površine materijala (npr. potamnjene, zamudenje ili povedanje hrapavosti),

- da li su nastali čvrsti korozijski produkti, koje su boje ti produkti, imaju li oni oblik ljuski, filma ili sloja, prianjaju li na materijal, da li su tvrdi ili meki, kompaktni ili rahli, vlažni ili suhi,

- jesu li se na površini materijala pojavili mjehuri, udubine ili pukotine,

- da li je materijal perforiran,

- je li agresivna tekudina otapanjem produkata korozije promijenila boju ili su se ti produkti u njoj suspendirali, odnosno istaložili itd.

Vizualno zapažanje dobro je:

Dokumentirano opisati (opis, detalji,crteži, fotografije, ova metoda prihvatljiva je za početak lab.

Ispitivanja i za sva ostala ispitivanja.

Nedostatak metoda subjektivnost, zato usporedno s vizualnim pregledom primjenjuju druge metode.

-optički (metalografski)

-mikroskop – posebni vizualni pregled – usporedna metoda prije i

-poslije ispitivanja zatim morfologija korozije ispitivanja produkata

-površine korodiranog materijala- promatra poprečni presjek materijala (dubina prodiranja korozije)

- mogu poslužiti i indikatori anodnih i katodnih mjesta npr. ( feroksilnog reagensa) za čelik ved i druge metale.

3.) ALUMINIJ I NJEGOVE LEGURE

Aluminij u tehničkom čistom stanju sadrži > 99% Al uz Fe i Si kao stalne pratioce te uz Mn, Ti, Mg, Cu i Zn kao povremene pratioce.

U visokorafiniranom Aluminiju, tzv. rafinalu ima > 99,99 Al

Al je vrlo postojan u vrudim oksidativnim plinovima jer se prekriva slojem Al203 izvrsnih zaštitnih svojstava.

Ni prisutnost SO2 ili H2S u takvim plinovima gotovo nimalo ne smanjuje njegovu prisutnost.

Loša mehanička svojstva iznad 300°C

U mazivima i tekučim gorivima aluminij je korozijski postojan, i to čak u prisutnosti spojeva dvovalentnog sumpora.

Aluminij je korozijski dovoljno otporan na hladnu sulfatnu kiselinu, na oksidativne kiseline.

Al u kontaktu sa ostalim metalima u prisutnosti elektrolita često ubrzava njegovu koroziju

Rafinacijom se poboljšavaju korozijska svojstva aluminija

Al se vrlo često legira sa Cu, Mn, Mg, Si, Cr, Zn i drugim metalima radi povedanja čvrstode i tvrdode.

4.) BAKAR I NJEGOVE LEGURE

Bakar je vrlo žilav metal, male čvrstode, te visoke električne i toplinskevodljivosti

- lako se oblikuje i obrađuje primjenjuje se u elektrotehnici termoenergetskim i procesnim postrojenjima.

Legure od bakra često se upotrebljavaju i redovito imaju bolja meh. i korozijska svojstva.

Bakar u oksidantnim plinovima iznad 200 °C oksidira prelazedi u pretežno smeđi sloj Cu2O koji čvrsto prianja uz površinu metala i obično je prekriven filmom crnog CuO

Tehnički bakar u nerafiniranom stanju sadrži > 0,01% kisika ( u obliku Cu2O u interkristalnim prostorima) na temperaturi > 400 °C

H2O(g) – vodena para pod visokim tlakom uz naglu promjenu temp. je vrlo opasana

Slojevi oksida i sulfida nastali kemijskom korozijom bakrenih kontakata naglo povedavaju električni otpor što ugrožava pouzdanost električnih uređaja i instalacija

U vlažnoj atmosferi u prirodnim vodama i u tlu bakar se prekriva zelenim ili plavkastim slojem „patinom“ to je sloj produkta korozije snažnog zaštitnog djelovanja

Patina je obično slabo topljiva, hidratirana bazična sol bakra.

- u slanoj vodi – karbonatna patina xCuCO3 · yCu(OH)2 ·zH2O

- u industrijskoj atmosferi – sulfatna patina CuCO3 → CuSO4

- u morskoj vodi – kloridna patina

Cu - ioni nastali korozijom u vodi ili živežnim namjernicama otrovni su za ljude bez težih posljedica, zbog toga na Cu – nema biljnih i mikroorganizama.

Elementi pratioci (Sb, Bi, Ni, Ag, Al, S, Se, Te, i O) uklanjaju se iz lokalno pirometalurškom ili elektroličkom rafinacijom te se povedava žilavost i električna provodnost te poboljšava korozijska svojstva

Bakrene legure:

Bakrene legurame najvažnije su one koje sadrže: kositar, olovo, aluminij, berilij, silicij, mangan, nikl i cink.

Legure kojima osnovno legirajude komponente nisu ni cink ni nikala nazivaju se BRONCAMA.

Legure s cinkom (Zn) poznate su pod nazivom mjed(mesnig) ako sadrže vise od 20% Zn.

Visokim legiranjem cinkom i niklom dobiva se novo srebro(alpaka)

Legure sa niklom (kupronikl) različitih komercijalnih naziva koristi se najviše u elektrotehnici.

Legure sa cinkom ili niklom i vise do 80% Cu nazivaju se crvenim metal ili crveni lijev.

Po korozijskom ponašanju bronce vrlo su srodne bakru a po mehaničkim svojstvima bolje su od njega.

5.) NANOŠENJE METALNIH PREVLAKA

Nanošenje metalnih prevlaka naziva se METALIZACIJA (platiranje) a provodi se:

- FIZIKALNIM

- KEMIJSKIM POSTUPCIMA

U načelu je li materijal prevlake ved prije prisutan u obliku metala ili teh. nastoji kem. (elektrokem) reakcijom u tijeku obrade.

Fizikalni postupci:

- VRUDE URANJANJE

- METALIZACIJA PRSKANJEM

- PLATIRANJE

- NAVALJIVANJE

- NAVARIVANJE

- OBLAGANJE

- LEMLJENJE

- LJEPLJENJE

Kemijski postupci

- GALVANO TEHNIKA

- IONSKA IZMJENA

- REDUKCIJA U OTOPINI

Dvije važne metode prevlačenja:

- difuzijska metalizacija

- metalizacija naparivanjem

mogu biti:

- kemijski ili

- fizikalni postupci

Neki od spomenutih postupaka ( vrude uranjanje, navarivanje platiranje i ionska izmjena) služe isključivo za prevlačenje metala, a drugi su postupci upotrebljavaju i za prevlačenje nemetalnim metala.

Vedina postupaka daje metalne prevlake koje uz podlogu prianjaju običnom ADHEZIJOM.

VRUĆE URANJANJE

Metalne se prevlake mogu nanositi uranjanjem osnovnog metala u talinu pokrivnog metala.

Moraju biti ostvarena dva uvjeta:

- da osnovni materijal ima mnogo više talište od pokrivnog

- i da su oba metala legiraju, bilo međusobno otapanje bilo tvorbom intermetalnih spojeva

Na površini podloge u tijeku obrade nastaje legura na koje se pri vađenje zaostaje film taline koji se hlađenjem skruduje.

Prevlaka se sastoji:

- površinskog sloja istovjetnom sastavom taline

- među sloja legure u kojoj ima udio osnovnog materijala

Kvalitetnu podlogu vrudim uranjanjem mogude je dobiti ako talina potpuno kvasi sve obrađene plohe, da bi se to postiglo predobradbom se mora osigurat postupna čistoda površine i taline.

Vrudim se uranjanjem najčešde nanose prevlake Zn, Sn, Pb, Pb- legure, Al i to na ugljični čelik i lijevano željezo.

PREDOBRADBA

Pripremamo predmet : odmašdivanjem, nagrizanjem ispiranjem, nakon čega slijedi FLUKSIRANJE( obrada fluksom ) tj. završna obrada koja osigurava kvašenje osnovnog metala talinom.

Prema načinu primjene fluksa razlikuje se:

mokri i suhi postupka vrudeg uranjanja

Mokri postupak obuhvada fluksiranje i vrude uranjanje u jednoj operaciji.

Fluksa: kloridna i fluoridna ZnCl2 3Na4Cl uz mogude dodatke NaCl HCl

Svrha je fluksiranje:

- otapanje filmova oksida i hidroksida

- oksidacija talina

- predgrijavanje metala

- sprečavanje prskanja

Metal se sporo provlači kroz fluksa 1- 3 mm min-1

Najbolji su pjenušavi fluksovi

Suhi postupak fluksiranja kao posebna operacija predobradbe

Prevlačenje vrudim uranjanjem

Jednostavno i ovisi o temp. trajanju obrade brzini uranjanja i vođenju sastavu taline

Mogudi su i nepoželjni procesi:

- talina otapa osnovni metal npr. čelik uspješnost prevlačenja

- temp. taline minimalno mora biti barem 20 ° C viša od tališta metala prevlake

- temp. taline ne smije biti previsoka zbog brzine difuzije (brzo) i krhke legure

Predmet zagrijava talinu koja je toplinski spremnik – zbog toga i potrebno veliko masne taline dovoljno toplinskog kapaciteta

Rad mora biti kontinuiran

Naknadna obrada:

-način vađenja - cijeđenje višak taline se odstranjuje pretresanjem ploče se provuku između valjka

Primjena i svojstva prevlake:

- pocinčavanje

Vrudim uranjanjem prevlače se različiti predmeti od podložnih ploča do stupova dalekovoda te poluproizvoda (limova, ploča trake žica , cijevi profila)

Značajke postupka

- visoka produktivnost postupka

- gubitak materijala

- nije poželjno prekidat proces zbog tehnološki problema stavljanja pogona u funkciju.

METALIZACIJA PRSKANJEM( ŠTRCANJEM) kapljica rastaljenog metala na površini osnovnog metala.

Mlaz kapljica s kompresiranim zrakom u dodiru sa podlogom brzinom od 50 – 80 m s-1 sudarene kapljice se spljošte, naglo i hladno skruduju u kružne pločice steže i što su mikroizbočine obloge što uvjetuje prianjanje

Daljnjim prislanjanjem na pločice metal se zavaruje kao sloj

Metalizacija prskanjem često se naziva ŠOPIRANJEM

Metode predobradbe

-hropavljenje podloge – pjeskarenjem, sačmarenjem, jetkanjem, strojnom obradom

-pomodu ručnih ili stacionarnih pištolja , metal se obično tali na ušdu pištolja izravno plamenom dobivenim spaljivanjem gorivog plina ili djelovanjem električnog luka (plinski ili elektrolučni pištolji)

- prevlake dobe – i nanose se 3 - 4 sloja

Naknadna obrada zbog

- manje hrapavosti

- smanjenja štetnog utjecaja

- vede čistode prianjanja

- dodatna zaštita od korozije.

Primjena i svojstva

Metalizacija prskanjem radi zaštite od korozije obavlja se žicom od: Zn, Al, Pb, Sn nehrđajudi čelici bakar, Ni –legure, kadmij i dr,

- široka primjena ovog postupka gotovo za sve metale

- mogudi rad na terenu i objektima

- prevlake su hrapave

Značajke postupka

- univerzalan postupak – elastičan postupak

- gubitak materijala u okolinu (15 - % npr. na žicama)

6.) UTJECAJ pH VRIJEDNOSTI

UTJECAJ pH - VRIJEDNOSTI

S obzirom na ovisnost prosječne brzine korozije o pHvrijednosti vodenih otopina razlikuju se četiri skupine metala:

1. metali otporni na kiseline, neutralne i lužnate elektrolite (srebro, zlato platina, rodij i drugi plemeniti metali)

2. metali neotporni na jako kisele elektrolite, a postojani u slabo kiselim, neutralnim i lužnatim elektrolitima (nikl, kobalt, krom, nehrđajudi čelici, ferosilicij, kadmij, a redovito i bakar, odnosno njegove legure

3. metali neotporni na jako kisele elektrolite, nedovoljno postojani u slabo kiselim, neutralnim i slabo lužnatim elektrolitima, a otporni na jako lužnate elektrolite (ugljični čelik, sivi lijev, magnezijeve legure

4. amfoterni metali neotporni na jako kisele i jako lužnate elektrolite, a postojani u slabo kiselim, neutralnim i slabo lužnatim elektrolitima (aluminij,olovo, kositar, cink, a u određenim uvjetima i bakar, odnosno njegove legure)

Prva skupina metala termodinamički je imuna u vodenim otopinama bez obzira na pH-vrijednost zbog plemenitosti, tj. zbog visokoga elektrodnog potencijala ionizacije.

U drugoj su skupini neplemeniti metali koji u jako kiselom mediju neometano korodiraju uz vodikovu ili kisikovu depolarizaciju.

Pri nižim pH-vrijednostima procesi depolarizacije teku lakše pa je prosječna brzina korozije veda. U slabo kiselim, neutralnim i lužnatim otopinama ti se metali pasiviraju filmovima ili slojevima netopljivih hidroksida ili oksida.

Metali trede skupine razlikuju se od onih druge samo vedom topljivošdu hidroksida ili oksida koje čine ioni nastali korozijom.

Stoga se metali ove skupine ne mogu pasivirati u srednjem području pH –vrijednosti jer nastali čvrsti produkt oksida ,hidroksida nisu u obliku čvrstog filma nego kao talog podalje od metala, tako da korozijom upravlja difuzija npr. ponaša ugljični čelik u području pH - vrijednosti od 4 do 10.

U četvrtoj su skupini amfoterni metali koji se mogu pasivirati hidroksidnim ili oksidnim filmovima, odnosno slojevima, samo u srednjem području pH-vrijednosti jer su nastali hidroksidi, odnosno oksidi, topljivi i u jako kiselim i u jako lužnatim sredinama.

7.) KEMIJSKA KOROZIJA

Kemijska korozija metala sastoji se u reakciji metala s električki nevodljivom okolinom.

Jedan je od najvažnijih procesa ove vrste korozije u tehnici spajanja metala s kisikom iz suhih plinova (npr. iz zraka), sto se zbiva pri vrudoj obradi metala i pri radu uređaja na visokim temperaturama.

Brzina korozije:

Proces oksidacije metala s kisikom je egzoterman (AH < 0) pa reakcijska entalpija iz izraza:

(Δ PT= ΔG)PT = TΔS- ΔH

Reakcijska je entropija također negativna (ΔS < 0) jer se oksidacijom povedava red u sustavu.

Iz vrlo neurednog plinovitog kisika u uredna kristalna rešetka oksida.

Prema tome produkt TΔS smanjuje afinitet no redovito vedina metala ima afinitet zbog mnogo vedeg utjecaja negativne reakcije enatalpije.

Važan je sustav ,tj kako se mijenja ?

Δ G=ΔH -TΔS

Δ G < 0

Af ≡ -Δ G

Af ≡ -Δ G= -ΔH +TΔS

ΔH < 0

- egzoterman proces pridonosi afinitetu

OTPORI KEMIJSKO KOROZIJI

ΣR - otpori afinitetu

I.vrsta otpora aktivacijski – inercijski otpor

II. vrsta transportni otpori ( kinetički prijenosni otpor,sporost meh. gibanja reaktanata procesa

Otpor odvijanjem kem. korozije uvjetovan je u prvom redu niskom energetskom razinom reaktanata i zaštitnim svojstvima čvrstih korozijskih produkata

Energijske razine reakcijskog sustava u veliko utječe na brzinu kemijske Korozije metala,moraju biti dovoljno za savladavanje aktivacijske barijere pri njihovu sudaru.

Me + O2 → Me + O + O → MeO + O itd

Jedan je od uvjeta za kompaktnost sloja da volumen produkta korozije bude jednak ili vedi od volumena metala koji je korodirao.

Naime samo tada ovaj produkt može pokriti korodiranu plohu i prianjati uz nju, u protivno se u njemu pojavljuje visoke vlačne napetosti koje gapretvaraju u prah.

Kvocijent volumena korozijskog produkta Vkp i volumena korodiranog metala Vm mora biti jednak ili vedi od jedan. Taj kvocijent naziva se (PB ) Pilling- Bedworth –ovim omjerom

Drugi je uvjet za kompaktnost sloja produkta korozije njegova FIZIKALNA I KEMIJSKA POSTOJANOST .

Korozijski je produkt fizikalno postojan ako je netopiv u agresivnoj sredini

Produkt korozije je kemijski postojana ako se ne raspadne niti dalje reagira sa okolinom.

KONPAKTAN SLOJ korozijskih produkata trebalo bi imati:

- što manje mikroporoznosti

- što manje osjetljivosti na vanjske utjecaje

- dobra mehanička svojstva( čvrstoda, elastičnost, tvrdoda)

- koeficijent termičke rastezljivosti ~ rastezljivost metala

TEORIJA ZAŠTITE

1. Smanjiti afinitet

2. Povedati otpore

3. Mijenjati unutrašnjost fakture

4. Mijenjati vanjske faktore

5. Prevlačenje

Zaštita metala od kemijske korozije

Borba protiv kemijske korozije metala, ( vrudim oksidativnim plinovima i u lošim mazivima, smanjenjem ili poništenjem afiniteta ili zamjenom običajnih konstrukcijskih materija (metala) plemenitim metalima odnosno internim nemetalima.

Zamjenom ili obradom agresivne sredine:

zaštitom atmosfere – u metalurgiji zavarivanjem

smanjenjem parcijalnog tlaka ili zamjenom zraka dušik argon

8.) ELEKTORKEMIJSKA KOROZIJA

Elektrokemijska korozija metala je kemijski redukcijsko-oksidacijski proces( redoks - proces) u sustav metala / elektrolit .

Svaki se redoks - proces sastoji od dviju usporednih paralelnih elektrokemijskih reakcija i to od oksidacije i redukcije.

Oksidacija je reakcija kojom tvar (reducens) oslobađa elektrone pri čemu nastaje druga tvar.

Redukcija je reakcija kojom tvar ili skupina tvari (oksidans) veže elektrone, pri čemu također nastaje druga tvar.

U određenim okolnostima produkt oksidacije djeluje reduktivno a produkti redukcije oksidativno što znači da se

radi o reakcijama koje mogu tedi u oba smjera

U slučaju kad postoji mogudnost samo jedne oks. odnosno red. vrlo brzo de se uspostaviti elektrokemijska (redoks) ravnoteža.

Elektrokemijska se korozija može usporiti povedanjem katodne polarizacije koja snižava radni potencijal katode, odnosno povedanjem anodne polarizacije koja povisuje radni potencijal anode.

Katodna polarizacija povedava se legiranjem metalima koji imaju visok prenapon katodne depolarizacije (npr. legiranjem cinka živom) ili uklanjanjem djelotvornih katoda (npr. rafinacijom aluminija).

Anodna polarizacija povedava se legiranjem malom količinom plemenitijih metala (npr. čelika s 0,3 do 0,5 % Cu) ili velikom količinom metala sklonih pravoj pasivnosti (npr. legiranjem čelika s > 12% Cr).

- anodni inhibitori koče također koroziju

Povedanje električnog otpora u strujnom krugu korozijskih članaka koči proces korozije.

9.) AFINITET

Ovaj proces de tedi samo ako između spomenutih reaktanata postoji afinitet (Af)

Brzina i tok korozije ovise o afinitetu i o otporima koji se suprotstavljaju tom procesu (ΣR)

Ako se pretpostavi da korozija teče izobarno ili izotermno onda je mjera za AFINITET maksimalan koristan rad koji sustav može izvršiti pri tom procesu.

Sustav u kojem postoji afinitet među reaktantima procesa koroziji nije u kemijskoj ravnoteži i u pravo korozijom teži prema njoj.

Na afinitet i otpore korozijskom procesu djeluje:

- vanjski i

- unutrašnji faktori korozije

Afinitet ovisi o:

- vrsti korozijskog procesa

- temperaturi

-koncentraciji aktiviteta parcijalnom tlaku reaktanata i produktu u okolini

11.) OTPORI

Postoje dvije glavne vrste otpora koroziji:

-i to kinetički (aktivacijski) otpori i koji energijski koče kemijska reakcija

- i difuzijski (transporti) otpori koji usporavaju prijenos reaktanata iz okoline do konstrukcijskog materijala odnosno otežavaju uklanjanje produkta koroziji s njegove površine.

Otpori procesu korozije ovise o istim faktorima te o brzini gibanja agresivne sredine u odnosu na materijal, o stupnju pokrivenosti materijala drugim materijalom (tvarima) koncentracija reaktanata u okolini obično je konstanta jer su oni često prisutni u velikom suvišku s obzirom na materijal koji korodira .

Otpor odvijanjem kem. korozije uvjetovan je u prvom redu niskom energetskom razinom reaktanata i zaštitnim svojstvima čvrstih korozijskih produkata

Električni otpor korozijskog članka ovisi dakle o geometrijskom uvjetima te provodanosti elektriciteta i metala.

Povedanje električnog otpora u strujnom krugu korozijskih članaka koči proces korozije.

12.) ODMAŠĆIVANJE

Odmašdivanjem se sa površine materijala uklanjaju čvrste i tekude i masne tvari mineralnog biološkog porijekla te njime srodna organska onečišdenja.

Mineralne masne tvari dobiju se destilacijom nafte, a sastoji se od smjese ugljikovodika velikih molarnih masa.

Biološke masne tvari mogu biti:

- biljnog (vegetabilnog ) porijekla

- životinjskog (animalnog) porijekla

- ljudskog (humanog) porijekla

Najčešde su to masti i ulja koja se sastoje od triglicerida masnih kiselina tj. smjese estera glicerola i karbokiselinskih kiselina

Treba razlikovati grubo i fino

Grubim odmaščivanjem uklanjaju se glavnina masnih tvari, te eventualno potpuno odstranjuju onečišdenje svih vrsta

Odmašdivanje se provodi otapanjem masnih tvari u organskim otapalima dispergiranjem i razgradnjom u vodenim otapalima te drugim metodama

Odmašdivanje organskim otapalima

Premda se masne tvari fizikalno otapaju u mnogim organskim tekudinama kao što su:

- ugljikovodici

- halogeni( kloridni ili fluorom)ugljikovodici

- alkoholi

U industrijskoj praksi za odmašdivanje najčešde se upotrebljava ugljikovodici i halogeni ugljikovodici, odnosno njihove vodene emulzije.

Npr. prije lakiranja upotrebljavaju se razrjeđivači tj. smjesa organskih otapala.

Otapala za odmašdivanje moraju prije svega imati veliku mod otapanja masnih tvari mineralnog i biloškog porijekla.

Poželjno je da bude zapaljiva ni otrovna, da se mogu regenerirati destilacijom, da su kemijski postojani i neagresivni prema materijalu koji se odmašduje te da su što jeftinija.

Važna organska otapala

- benzin za čišdenje (smjesa ugljikovodika) 80 – 130 °C zapaljiv

- lak - benzin( bijeli benzin ( smjesa ugljikovodika 100 - 160°C lako zapaljiv

- petrolej smjesa ugljikovodika 150- 300°C zapaljiv

- t. klor etilen CUCl = CU2 87°C nezapaljiv ?otrovan

- Tetra klor etilena C Cl2 = C Cl2 nezapaljiv ?

- freon C2FeCl3 48

- aceton (CH3)2 CO 56 lako zapaljiv

- metanol CH3 CO 65 lako zapaljiv

- etanol C2H5O4 78,5 lako zapaljiv

Najvedi nedostatak sredstava za odmašdivanje na osnovi ugljikovodika tj. benzina , petroleja i plinskog ulja jest njihova zapaljivost.

Osobito je opasan benzin jer je smjesa para benzina li zraka lako zapaljiva i eksplozivna.

Ne smiju se upotrebljavati na povišenim temp. te se teško mogu regenerirati.

Kloriranih ugljikovodici nisu zapaljivi pare mogu upotrebljavati na povišenim temperaturama.

Pare kloriranih ugljikovodika djeluju narkotički ali i kožni otrov

Tri klor etilen - TRI

Tetra klor etilen – PER

Fino se odmašdivanje ne da se provesti organskim otapalima

Odmašdivanje organskim otapalima provodi se:

- trljanjem pamučnjakom spužvama krpama ili četkama

- uranjanje u hladno i toplo ili vrelo otapalo ljuljanje ili rotacija predmeta

- prskanje mlazom hladnog ili toplog otapala

- izlaganje hladnih predmeta vrudim parama otapala koja se na njima kondenziraju nakon čega kondenzat otklanja zajedno s masnodom (tzv. parno odmašdivanje )

- kombinirani postupci

POSTUPAK URANJANJA – pogodan je za sitnu

Postupak je mogud ubrzati trenjem kuglicama

Primjena uzoraka složenog geometrijskog oblika ( utori, šupljine) prskanjem obično se odmašduju veliki predmeti

Parno odmašdivanje – izvodi se vješanjem hladnih predmeta posude s kipudim nezapaljivim otopinama najčešde to ili pare

ODMAŠĆIVANJE VODENIM OTAPALIMA

Sposobnost odmašdivanja imaju ovi vodeni mediji

- lužnate otopine

- otopine površinski aktivne tvari

- kisele otopine

Lužnate otopine

-za odmašdivanje pripremaju se otapanjem hidroksida karbonata, silikata, fosfata borata te cijanida …

Takve se otopine dispergiraju (raspršuju) i suspendiraju masne tvari mineralnog i biološkog i porijekla >t, > pH tvari Najznačajniji su silikati i fosfati

Na silikati i Na- fosfat NaOH ,

KOH, NaCO3·H2O –

H2CO3

Sredstva za kvašenje -su organske tvari koje smanjuju napetost površine vode i vodenih otapala.

Hidrofilni dipolni dio molekule čine manje skupine atoma (-SO3-,COO- OH- NH3) sklone otapanju u vodi

Hidrofobni sastoji se od ne polarnih lanaca i prstena ugljikovodika koji su vrlo odbojni.se razgrađuju u sapune (soli masnih kiselina) i glicerol (topivi u vodi)

Anion aktivno sredstvo za kvašenje Na ili soli org. kiseline

Sredstvo za kvašenje djelotvorno lužnatu neutralnom i kiselim otapalima(polietilenglukol, poli propilenglukoli)

Kation aktivno sredstva za kvašenje soli su organska baza klorida ili sulfati amina.

Ostale metode odmašdivanja

- odmašdivanje vodenom suspenzijom(kašama)

- odmašdivanje spaljivanjem

- odmašdivanje vlažnom vodenom parom

Odmašdivanje kašama

-bečko vapno – K-O- MgO

2 - 4 masena dijela vode -1 dio tog praška KO→ KOH Ca(OH)2 gašeno vapno →OH-

- taljenje- isparivanje vode

Odmašdivanje spaljivanjem

- zagrijavanjem predmeta iznad 200°C uz dovoljan pristup zraka CO2 i H2O(g)

- problem čađa – treba ga ukloniti trljanjem ili otpuhivanjem

Odmašdivanje vlažnom vodenom parom

-mehaničko djelovanje i trljanje tj . smanjenje viskoznosti masnih tvari

-masnode se na taj način cijede vrudom vodom- tako da se postiže grubo odmašdivanje

-mogude je poboljšati dodatcima gore spomenutih tvari čime se pospješuje djelotvornost postupka

13.) PJESKARENJE

Oštro bridna zrnca prirodna ili umjetna obrada (pjesak ili korund) pod pritiskom čiste metal do metalnog sjaja

Korund se manje troši i manje je štetan po ljudski život

Metalne čestice –od lijevanog ili ugljičnog čelika (sačma ili lomljevine.)

MLAZ se čestica dobiva :

- pneumatičkim suhim ili mokrim postupkom primjenom komprimiranog zraka

- centrifugalnim –suhim ili mokrim zrakom

- hidrauličkim postupkom

Sačmarilica :

- s bubnjem

- o okretnim stolom

- protočnim transporterom

14.) METODA ČIŠĆENJA POVRŠINE

Mehaničko čišdenje - površine materijala provodi se trljanjem četkama od čekinja ili od meke žice, struganjem drvenim lopaticama, gumenim čepovima ili strugačima i sl.

To se redovito obavlja pod mlazom vode ili bar u vlažnom stanju.

Kemijsko čišdenje - izvodi se u otopinama koje ne djeluju agresivno na konstrukcijski materijal, ali lako otapaju ili bar razrahljuju čvrste produkte korozije.

Elektrolitičko čišdenje - provodi se katodno, tj. spajanjem uzoraka (predmeta) s negativnim polom izvora istosmjerne struje, tako da se na njima razvija vodik koji razrahljuje produkte

15.) METODA PREVLAČENJA POVRŠINA

Dvije važne metode prevlačenja:

- difuzijska metalizacija

- metalizacija naparivanjem

Najvažniji postupci DIFUZIJSKE METALIZACIJE:

- ŠERADIZIRANJE - tj. prevlačenje legurom cinka ( koji je izumio englez Sherad Cowper-Coles

- ALATIRANJE – prevlačenje legurama Al

- INKROMIRANJE- prevlačenje legurama krome

- TERMOSILICIRANJE –tj. prevlačenje legurama silicija i silicija

- TERMOBORIRANJE- prevlačenje legurama bora i boridima

DIFUZIJSKA METALIZACIJA IZ ČVRSTE FAZE

-difuzijska metalizacija iz čvrste faze redovito se izvodi

FIZIKALNIM POSTUPKOM - dužim zagrijavanjem predobrađenim predmetom praškastoj radnoj smjesi s velikim udjelom aktivne tvari, koju treba dovesti u što vedem dodiru ploštinu između predmeta i aktivne tvari.

DIFUZIJSKA METALIZACIJA U TEKUĆE FAZE

Difuzijska metalizacija dobije se kondenzacijom pare elemenata koji s podlogom tvari leguru.

Mogude je fizikalni i kemijski postupak (reakcija pare s metalom)

Oba se postupka zovu difuzijska metalizacija iz parne faze jer se aktivna temp. nalazi u obliku pare.

Primjena i svojstva prevlake

Difuzijskom se metalizacijom pretežno prevlače metalni predmeti malih i srednjih dimenzija i to najčešde konstrukcijski alatni nehrđajudi čelici ostali materijali rjeđe

Šeradiziranje – upotreba crni metali radi zaštite od korozije u vlažnim i atmosferskim uvjetima te u prirodnim i industrijskim vodama.

Tim se postupkom obrađuju vijci čavli matice , limovi opruge.

Alitiranje - se izvodi radi zaštite različitih metala i to zbog oksidacije, sulfidne korozije , vrudim plinovima dijelovi plamenika, pedi ( npr. rešetke ložišta elektro zagrijevanje tijela itd.)

Inkromiranje – se izvodi radi zaštite različitim metala od djelovanje oksidativnih i drugih vrudih plinova (SO2, H2S) vlažne atmosfere vode oksidativnih kiselina.

Termosiliciranje služi za oblogu crnih metala (nisko ugljičnih čelika i sivog lijeva – ponašaju se srodno ferosiliciju)

Termoboriranje – provodi se zbog povedane čvrstode i tvrdih elemenata ? od crnog metala (FeB, Fe2B )

METALIZACIJA PRSKANJEM

Metalizacija naparivanje se provodi kondenzacijom pare metala na određenim podlogama.

FIZIKALNO NAPARIVANJE(PDV- postupak)

KEMIJSKO NAPARIVANJE( CVD- postupak)

Fizikalno naparivanje – najčešde se izvodi termičkim vakumskim postupkom

termičko fizikalno naparivanje – u vakumskim komorama

kemijsko naparivanje – (reaktivno) koji kem. reakcijama tvore prevlaku

Primjena i svojstvo prevlake

- složeni profili – šuplji predmeti

- nanošenje aluminija

- podloge metaloplasti, keramika

Načelno navarivanje se prevlače metali i nemetalne podloge različitim metalima i legurama.

Fizikalnim se navarivanjem nanose prevlake:

Al, Cr, Cu, Zn, Cd, Pb, Sn, Ag, Au, Sn- bronce , CuAl- legure- Oštrice čeličnih britvica (žileta) naparuju se Cr i na kraju se nanose tanki film platine.

Kemijski se naparuju elektronički elementi , sapnice, lopatice plinske turbine, alati, dijelovi ventila, plamenici, raketni motor, sateliti, nuklearne opreme. kem. industrije, kirurški implatanti (umjetni srčani zalisci)

Značajke postupka

- uređaj za metalizaciju naparivanje vrlo su skupi

- rad sa uređajima kompliciran

- prevlake nisu sasvim ravnomjerne dobro za nanošenje tankih filmova

- metode za nanošenje skupih metalnih prevlaka (plemenitih metala) zbog iskorištenja pokrivenog materijala.