Çelik Korozyon Koruması

Çelik korozyonu, hepsi atmosferde bulunan su (H2O), oksijen (O2) ve klorür iyonları (Cl -) gibi iyonların varlığını gerektiren bir elektrokimyasal reaksiyondur. Elektroforetik çökeltme, elektrik yüklü parçacıkların, bir iletken kısmı kaplamak için bir su süspansiyonundan biriktirildiği bir işlemdir. Süreç daha çok elektro kaplama veya E-kaplama olarak bilinir. Korozyon, oksidasyon yoluyla metallerde bozulmaya neden olan ve bozulmaya neden olan çok yönlü bir olgudur. Metal endüstrisinde milyonlarca dolarlık zarar metal korozyona bağlanabilir.
Farklı potansiyele sahip iki metal birbirine bağlandığında ve iletken bir elektrolit içerisindeyse, akım akacaktır ve korozyon başlayacaktır. Akım, elektrolitten daha fazla negatif potansiyele sahip metalden daha pozitif olan bir metale akacaktır. Akıntının metal yüzeyden ayrıldığı noktada korozyon meydana gelecektir.
Çelik korozyonu, hepsi atmosferde bulunan su (H2O), oksijen (O2) ve klorür iyonları (Cl¯) gibi iyonların varlığını gerektiren elektrokimyasal bir reaksiyondur. Atmosferik klorür iyonları, kıyı şeridinin yakınında herhangi bir yerde en fazla miktarda bulunur. Bu elektrokimyasal reaksiyon, atmosferik oksijen su varlığında demiri oksitlediğinde başlar.
Ayrıca, atmosfer aynı zamanda karbon dioksit (CO2), karbon monoksit (CO), sülfür dioksit (SO2), azot oksit (NO2) ve diğer birçok kimyasal madde gibi insan faaliyetlerinden kaynaklanan ve aynı zamanda korozyonda da önemli olan emisyonlar taşır süreci.
Ayrıca, birbirine benzeyen iki metal birbirine temas halinde ise, daha az reaktif metal tercih edilirse daha reaktif metal korozyona uğrayacaktır.

korozyondan Çeliği Nasıl Durduruyoruz?

Çeliği korozyondan korumak için kullanılabilecek üç yöntem vardır

1. Pasif Bariyer Koruması

Pasif bariyer koruması, çeliği oksijen, su ve tuz (iyon) maruziyetini önlemek için sıkı bir bariyer oluşturan koruyucu bir kaplama sistemi ile kaplayarak çalışır. Kaplama sisteminin geçirgenliği ne kadar düşük olursa, sağlanan koruma o kadar iyidir. Yeterince yüksek film yapılarında uygulanan iki paketli epoksi kaplamalar ve klorlu kauçuklar, pasif bariyer koruması ile en başarılı korozyon korumasını sunar

2. Aktif koruma

Aktif korozyon koruması, reaktif kimyasal bileşik içeren bir astarın doğrudan çeliğe uygulanması durumunda ortaya çıkar. Reaktif bileşik, çeliğin yüzeyindeki anotların normal şekilde oluşumunu bozar. Örneğin, çinko fosfat gibi inorganik çinko önleyici pigmentler, çelik alt tabakaya (Çinko fosfat (Zn3 (PO4) 2) karşı aktif bir anti-korozif koruma sağlarlar. Çinko iyonları (Zn2 +) ve fosfat iyonları (PO43-) üretmek için suda hidrolize olur. Fosfat iyonları çeliğin fosfatlanması ve pasif hale getirilmesiyle anodik inhibitörler olarak işlev görür. Çinko iyonları katodik inhibitörler olarak göre yapar

3. Kurban Koruma(KatoKurban Koruma dik Koruma veya Galvanik Koruma)

Benzeri olmayan metaller arasındaki yukarıda bahsedilen reaksiyon çeliği korozyona karşı korumak için kullanılabilir. Çeliğin korunması için en çok kullanılan metal çinkodur. Çinko metali, çelik alt tabaka ile doğrudan temas halinde, çinko metalin tercihli oksidasyonu yoluyla koruma sağlar. Çinko çelik korumada mükemmel bir seçimdir, çünkü sadece çelikte paslanmayı önlemekle kalmaz, korozyon oranı genellikle daha yavaştır. Bununla birlikte, bu oran kıyı bölgelerindeki kloritler gibi iyonların varlığında hızlanmaktadır.

Elektro kaplama (E-coat)

Elektroforetik çökeltme, elektrik yüklü parçacıkların, bir iletken kısmı kaplamak için bir su süspansiyonundan biriktirildiği bir işlemdir. Süreç daha çok elektro kaplama veya E-kaplama olarak bilinir. Bir nesneyi kaplamak için elektriksel olarak boşaltan polimerler fikri ilk olarak 1930’larda düşünülmüştür. Temel araştırmanın çoğu 1960’lı yıllarda Avrupa’da gerçekleştirildi. Kuzey Amerika şirketleri, 1960’ların sonlarında elektro kaplama yapmaya başladılar ve süreç, basit damgalamalardan karmaşık otomobil gövdelerine kadar uzanan metal parçaların kaplanması için yaygın olarak kullanıldı.
İşlem, parçanın içine daldırılacağı bir kaplama tankının yanı sıra sıcaklık kontrolü, filtreleme ve dolaşım ekipmanı gerektirir. Elektro kaplama sistemleri, parçanın elektrokimyasal işlemdeki anot veya katot olup olmadığına bağlı olarak anodik veya katodik olarak bilinir. Katodik sistemler daha az yüzey hazırlığı gerektirdiğinden ve daha iyi korozyon direnci sağladıklarından daha yaygındır. Elektro kaplama, kaplama bağlayıcısının, pigmentin ve katkı maddelerinin bir elektriksel şarj edilmesini gerektirir. Bu yüklü malzemeler, bir elektrik alanın etkisi altında, su yüzeyinden parça yüzeyine göç eder.
Kısmen, yüklü malzemeler, elektrokimyasal olarak üretilen OH iyonları (katodik işlem) ile nötralizasyon nedeniyle yükünü bırakmaktadır. Yüklerini bıraktıktan sonra, kaplama malzemeleri su süspansiyonundan dışarı atılır ve parça yüzeyleri üzerinde bir kaplama olarak bir araya gelir. Elektro kaplama kalınlığı tipik olarak 10 ila 30 mikrometre (0.4 ila 1.2 mil) arasında değişmektedir. Elektro kaplamalı otomotiv parçaları, biriktirilmeden önce genellikle bir çinko veya demir fosfat muamelesi alırlar. Bu işlem, E-katın uygulanmasını geliştirir.

Metalik Kaplamalar

Demirli ve demir içermeyen alt tabakalara korozyona engel olmak ve / veya dekoratif bir yüzey sağlamak için çeşitli metalik kaplamalar uygulanabilir. Belirli bir kaplama malzemesinin seçimi, parçanın aşınmaya ve aşınmaya tabi olup olmadığı ve hizmetteki parçanın görünürlüğü derecesine bağlı olarak korozif ortamın şiddetine bağlıdır.
Metalik kaplamaların uygulanması için dört yaygın yöntem şunlardır:
Elektrokaplama: Kaplama, substrat metal (katot) ile bir elektrolitin varlığında uygun bir anot arasında bir elektrik potansiyeli uygulanarak substrat metal üzerine yerleştirilir. Elektrolit genellikle, biriktirilecek metalin tuzunu ve kaplama işlemine katkıda bulunan çeşitli diğer katkıları içeren bir su çözeltisinden oluşur.
Mekanik kaplama: İnce bir şekilde bölünmüş metal tozu, alt maddeler, metal tozu ve cam boncuklar gibi uygun bir ortamı, ek maddeler içeren sulu bir çözelti içinde yuvarlayarak soğuk maddeye kaynatılır. Mekanik kaplama genellikle, bağlantı elemanları gibi küçük parçalara çinko veya kadmiyum uygulamak için kullanılır.
Akımsız: Bu elektriksiz kaplama sisteminde, kobalt veya nikel gibi bir kaplama metali, bir katalizörün varlığında bir kimyasal reaksiyon yoluyla bir substrat üzerinde biriktirilir.
Sıcak daldırma: Bir kaplama metali, substratı kaplama metalinin erimiş bir banyosuna daldırmak suretiyle bir substrat üzerinde biriktirilir. Birçok gövde altı yapısal bileşeni, metalik bir kaplamaya sahip çelik sacdan imal edilir. Çelik fabrikaları, galvaniz veya sıcak daldırma ile uygulanan metalik kaplamalar ile bobin formunda sıcak veya soğuk haddelenmiş sac tedarik eder. En çok tedarik edilen kaplamalar arasında çinko, çinko-demir, çinko-nikel, alüminyum, alüminyum-çinko, kalay ve kurşun-kalay bulunur.

Organik Kaplamalar

Boya gibi organik bir kaplama uygulaması, uygun maliyetli bir korozyon koruma yöntemidir. Organik kaplamalar, korozif bir çözelti veya elektrolit için bir bariyer görevi görür. Elektrokimyasal yükün korozif çözeltiden organik kaplama altındaki metale aktarılmasını önler veya geciktirir. Otomatik biriktirme filminin kaplama kalınlığı, zaman ve sıcaklığa bağlıdır. Başlangıçta, biriktirme süreci oldukça hızlıdır, ancak film kurulmaya veya olgunlaşmaya başladığında yavaşlar. Kaplanan kısım banyoda olduğu sürece süreç devam edecektir; Ancak, birikme oranı azalır.
Tipik olarak, film kalınlıkları 15 ila 25 mikrometre (0.6 ila 0.8 mil) arasında kontrol edilir. Otomatik biriktirme, sıvı dokunuşları herhangi bir metal kaplayacak. Boru biçiminde parçalar, monte edilmiş parçalar veya karmaşık tasarımlara sahip parçalar da bu işlemle kaplanabilir. Otomatik biriktirme, bir fosfat aşaması gerektirmez ve kaplama, nispeten düşük bir sıcaklıkta sertleştirilir.

Toz kaplama işleminde, temiz bir yüzeye kuru bir toz uygulanır. Uygulamadan sonra, kaplanmış nesne, tozu pürüzsüz ve sürekli bir film haline getirerek ısıtılır. Tozlar çok çeşitli kimyasal tipleri, kaplama özellikleri ve renkleri mevcuttur. En çok kullanılan tipler arasında akrilik, vinil, epoksi, naylon, polyester ve üretan bulunur. Tozların uygulanması için modern uygulama teknikleri dört temel kategoriye ayrılır: akışkan yatak süreci, elektrostatik yataklama işlemi, elektrostatik püskürtme işlemi ve plazma püskürtme işlemi. Elektrostatik sprey işlemi, en yaygın olarak kullanılan tozları uygulama yöntemidir. Bu işlemde, elektriksel olarak iletken ve topraklanmış nesne yüklü, iletken olmayan toz parçacıkları ile püskürtülür. Yüklü parçacıklar substrata çekilir ve ona tutunur. Fırın ısısı daha sonra parçacıkları düzgün ve kesintisiz bir filme kaynaştırır. 25 ila 125 mikrometre (1 ila 5 mil) aralığında kaplama kalınlıkları elde edilir. Düşük film kalınlığını kontrol etmek zordur. Yeniden kullanım için fazla püskürtmeyi toplamak için bir kabin ve toplama sistemi kullanılabilir.