MALMI JA TERASE KORROSIOON Nimetus korrosioon tuleneb ladina keelest (corrodere) ja tähendab puruks närimist, söövitust. Korrosiooni all mõistetakse metallide keemilist hävinemist ümbritseva keskkonna mõjul. Argielust on tuntud nähtused raudeseme roostetamine, vask- või pronksesemete tumenemine ja kattumine roheka kihiga, metallipindade läike kadumine ning tuhmumine. Need on kõik korrosiooninähtused. Korrosiooni puhul söövitub metallipind ja kattub mitmesuguste ühendite kihiga. Raua pinnale tekkiva rooste põhiühend on 4Fe + 3O = 2FeO Raua roostetamist soodustavad mitmed tegurid. Niiskes õhus ja vees raud korrudeerub; kuivas õhus ja vees, milles ei ole õhuhapnikku lahustunud raud ei korrudeeru. Raua korrosiooniks on vajalikud õhuhapnik ja niiskus. Kui on täidetud vaid üks eeldustest, siis roostet ei teki. Õhus sisalduv hapnik reageerib rauaga moodustades rooste. Hapniku
s-metallid Üldised füüsikalised omadused · pehmed, suhteliselt kergelt lõigatavad · suhteliselt kerged (väikse tihedusega) · hea elektri- ja soojusjuhtivus · läikiv metallipind ja valdavalt hõbevalge värvusega Na (K) · mõnevõrra väiksem sulamistemperatuur võrreldes leelismuldmetallidega · loovutavad kergesti elektrone (aktiivsed) · puhtana looduses ei leidu, aint ühenditena · toodetakse naatriumkloriidi (NaCl) elektrolüüsil · tähtsaim ühend NaCl (keedusool), mis leiab laialdast kasutust inimeste igapäevaelus · NaOH ehk seebikivi kasutatakse seepide valmistamisel (KOH vedelseep)
Trükikunsti leiutas Johan Gutenberg aastal 1440. Graafika põhiliigid on kõrgtrükk (värvi kannavad paberile trükivormi kõrgemad osad. Tehnikateks on linool-, puu- ja tinatrükk. On vanim trükiviis, Hiinas trükiti puutahvlitelt juba 6. sajandil), sügavtrükk (värvi annavad süvendatud osad. Süvis saadakse mehhaaniliselt või keemiliselt. Mehaanilised tehnikad on vasegravüür, kivinõel (materjali kraabitakse ja kriimustatakse, võimalik on saada peeneid jooni) ning metsotita (metallipind muudetakse spetsiaalse instrumendiga (liivapaberiga) ühtlaselt karedaks, saavutatakse sügav must pind). Keemilised tehnikad on ofort (plaadi pind kaetakse happekindla lakiga, millele kraabitakse joonis ning söövitatakse) ning akvatinta (kasutatakse pulbrit. Pinnad, mis jäävad valgeks, kaetakse lakiga, pulber sulatatakse plaadile kinni)) ning lametrükk (trükkivad ja mittetrükkivad osad on ühel tasapinnal, värvi kinnistamiseks kasutatakse keemilisi võtteid. Tehnikateks on
*Pehmed, kergesti lõigatavad, mittemetallidega, *kerged (väikese tihedusega) *reageerivad aktiivselt veega, moodustades vastava leelise ja *madala sulamistemperatuuriga, tõrjudes välja vesiniku, *hea elektri- ja soojusjuhtivusega, *reageerivad tormiliselt hapetega, tõrjudes välja vesiniku. *puhas metallipind on läikiv ja valdavalt hõbevalge värvusega, 2. Tähtsamad Na ja K ühendid ning nende kasutamine. Na ühendid.- küpsetusainetes ja ravimites. *NaNO3- naatriumnitraat- kasutatakse väetisena *Na2SO4-naatriumsulfaat- kasut. lahtistina ja ravimite koostises. *NaCl- naatriumkloriid- kasut. toidu valmistamisel, K ühendid-
· konserveerimisel kaetakse metalli pind mingi õli- või rasvataolise aine kihiga. 4. KORROSIOONITÕRJE Igal aastal hävineb korrosiooni tõttu ca 10% maailma terasetoodangust. Seetõttu pööratakse korrosioonitõrjele suurt tähelepanu. Põhimõtteliselt on elektrokeemilise korrosiooni pidurdamiseks kaks meetodit: · korrosiooniahela katkestamine · elektrokeemiline kaitse Autotehnikas on kasutusel esimene meetod. Korrosioonitõrjeks eraldatakse metallipind kaitsekatetega võimalikust elektrolüüdist. Selleks kasutatakse metalseid ja mittemetalseid katteid. Metalsed katted võivad olla tsingist, tinast, kroomist, niklist jne.. Mittemetalsed katted on fosfaadid, värvid, plastid ning kaitsemäärded. Tüüpiliseks metalse katte näiteks on sõiduki kereplekkide või poltide-mutrite tsinkimine. Nii pikeneb tuntavalt materjali kasutusaeg. Autokere paremaks kaitsmiseks kaetakse ta mitmekihilise mittemetalse kattega.
sinaka läikega raskmetall, mis tuhmub kiiresti õhus ja on väga pehme (küünega kriimustatav), jätab paberile halli jälje. Plii on suhteliselt halb soojus- ja elektrijuht (alla 10% hõbeda, mis on parim elektri- ja soojusjuht, elektrijuhtivusest). Plii korral värvub leek leekreaktsioonil ehk leegi värvumisreaktsioonil valkjassiniseks. Pliis neeldub ülihästi nii radioaktiivne kiirgus (ka g-komponent) kui ka röntgenkiirgus. Plii on keemiliselt suhteliselt inertne. Kuigi värske metallipind kattub õhus kiiresti oksiidikihiga, on Pb üsna vastupidav O2, H2O ja hapete suhtes. Vees on plii pikaajaliselt püsiv, kui seal pole lahustunud palju CO 2. Hapetega plii reageerib, kui ei teki happes vähelahustuvat soola (Pb asub pingereas vahetult enne vesinikku). Plii moodustab 6 oksiidi (osa neist esinevad veel mitmes kristallvormis). Tähtsamad pliiühendid on Pb(II)- ja Pb(IV)-soolad. Pb(II)-ühendid on tavalisemad ja stabiilsemad, Pb(IV)-ühendid on tugevad oksüdeerijad.
Merevees on Mg metallidest 2. kohal. 1 m3 mereveest võib saada enam kui 1 kg magneesiumi. Omadus Mg Sulamistemp, 649 Keemistemp, 1107 Tihedus, kg/m3 (25) 1740 Kõvadus Mohsi j. 2 Maailmatoodang, tonni 3,3 aastas Omadused Mg on hõbevalge läikiv, väikese tihedusega, paramagnetiline ja plastiline metall. Õhus kattub metallipind õhukese, kuid tiheda oksiidikihiga, mis takistab metalli edasist oksüdatsiooni. Süütamisel põleb Mg ereda pimestava leegiga, mille kiirgusspektris on oluline UV kiirguse osa. Seda reaktsiooni kasutati varem laialdaselt fotograafias. Põleva Mg eripäraks on, et seda ei saa kustutada ei veega ega liivaga. Toodang ja kasutamine Mg-sulamid on kerged ja heade mehhaanilis-tehnoloogiliste omadustega, mida rakendatakse eriti
Leelismuldmetallid on IIA rühma aktiivsemad elemendid (Ca ja järgnevad elemendid), nende oksüdatsiooniaste ühendites on II. Keemilised ja füüsikalised omadused värvivad leeki (erinevate metallide ühendid muudavad leegi värvust) pehmed, suhteliselt kergesti lõigatavad suhteliselt kerged (väikese tihedusega) suhteliselt madala sulamistemperatuuriga hea elektri- ja soojusjuhitavusega puhas metallipind on läikiv ja valdavalt hõbevalge värvusega leelismetalle tuleb hoida suletud nõus, õlikihi all tarbeesemeid valmistada ei saa: o reageerivad hapnikuga (oksüdeerub) 2Na+O2 → 2Na2O o reageerivad veega (tekib leelis) 2Na+2H2O → 2NaOH+H2 o reageerivad hapetega Na+HCl → 2NaOH+H2 o sooladega ei reageeri o reageerib teiste mittemetallidega 2Na+Cl2 →2NaCl Leelismetalli ühendid vihikus. 3
Organismid toodavad aineid, mis korrodeerivad metalli. Väävlibakterid väävelhapet Lämmastiku bakterid lämmastikhapet. Organismid lagundavad aineid näit. rauabakterid, seened. Näiteks sulfaatredutseeruvad bakterid taandavad sulfaatioonid sulfiidioonideks, viimased aga reageerivad rauaga, moodustades raudsulfiidi. Soodustavad enamasti elektrokeemiliset korrosiooni. 106. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele: Kõige ohtilkum -kristallidevaheline korrosioon; Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel raskesti jälgitav. Põhjustab ootamatuid avariisid. Esineb kõrglegeeritud terastes tugevalt oksüdeerivas keskkonnas. 107. Legeerimine- st. sulamitele kuumuskindlate komponentide lisamine. Raua legeerimiseks kasutatakse põhiliselt räni, kroomi, alumiiniumit. 108. Kuumuskindlad kaitsekatted. Metallide pinnale kantakse kuumuskindlate sulamite kiht (Al, Si, Cr sisaldavad sulamid, ka mittemetalsed katted nagu
Kaitse-Hea elektrijuhtivuse tagamine relsside ühenduskohtades; Killustiku või kruusa kasutamine kraavide täiteks; Pinnavete ärajuhtimine. 116. Biokeemiline korrosioon- põhjustavad mitmesugused pinnases ja õhus leiduvad aeroobsed ning anaeroobsed mikroorganismid. Näited- Väävlibakterid väävelhapet Lämmastiku bakterid lämmastikhapet 117. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele- Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel raskesti jälgitav. Põhjustab ootamatuid avariisid. 118. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks- Ei tohi olla sõlmi, taskuid, süvendeid kuhu võiks koguneda niiskus; Vältida järske üleminekuid ja teravaid nurki, kõige paremad ümarmaterjalid. XII KORROSIOONITÕRJE MEETODID 119. Gaaskorrosiooni tõrje: legeerimine- sulamitele kuumuskindlate komponentide lisamine. Raua legeerimiseks kasut
kokkupuutepinnal. Elektrokeemilise korrosiooni tõttu hävinevad metallid merevees, hapete, aluste ja soolade lahustes, sulasoolades, niiskes õhus ja pinnases uitvoolude osavõtul. Elektrokeemilise korrosiooni kaitse viisideks on: 1. pindmine 2. kaitsemäärded 3. polarisatsioon 4. korrosiooninhibiitorid 5. vastava keskkonna loomine. 22 Gaasikorrosiooni korral kattub metallipind enamasti korrosioonisaaduste kihiga, mis ei lase oksüdeerijat metalli pinnale ja korrosioon aeglustub. Kaitsetoime on ainult nendel kihtidel, mis katavad metalli ühtlaselt ja tihedalt. Gaasikorrosiooni kaitseks kasutatakse: 1. legeerimist 2. kaitsepindmist 3. kaitsegaasikeskkondade loomist 27. Lõiketöötlemine Metallide lõiketöötlus seisneb eelneva töötlemisega (valamine, sepistamine) saadud toorikult
aktiivsemad on leelismuldmetallid. Õhu käes need oksüdeerivad kiiresti, mistõttu tuleb neid hoida nagu ka leelismetalle oksüdeerumise vältimiseks inertses keskkonnas või õli ja petrooleumi sees. Ohtlikkuse tõttu peab leelismuldmetallidega töötamisel järgima samuti kõiki analoogseid ohutusnõudeid, mis leelismetallide puhulgi. 1) Reageerimine hapnikuga 1 Õhus kattub metallipind õhukese oksiidikihiga, mis annab neile mati välimuse. Berülliumi jamagneesiumi okiidikiht on tihe ja püsiv, mis kaitseb neid edasise oksüdeerumise eest. Sel põhjusel saab neid metalle hoida ka vabalt. Ent leelismuldmetallide oksiidikiht on kohev ja see ei kaitse neid edasise oksüdeerumise eest. Hapnikuga reageerimisel süttivad metallid heleda leegiga põlema ja tekivad vastava metalli oksiidid. Viimased on aluselise iseloomuga, välja arvatud BeO, mis on amfoteerne.
• Rauabakterid- raudioonide oksüdatsioonireaktsioonist saavad omale energia; esinevad vees või pinnases kus leidub metallide ühendeid; metalle ei kahjusta; pH 4-10; temp 5-40*C; vajab hapnikku, CO2 ja NH3. Tekivad kollakad või punakaspruunid koorikud. Kiirendavad Fe anoodset lahustumist. • Mangaanibakterid- sama eelmisega. 122. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. • Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel-> raskesti jälgitav. 27 • Põhjustab ootamatuid avariisid. • Esineb kõrglegeeritud terastes ja tugevalt oksüdeerivas keskkonnas. 123. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks • Ei tohi tekkida sõlmi, taskuid, süvendeid, kuhu võiks niiskus koguneda.
• Rauabakterid- raudioonide oksüdatsioonireaktsioonist saavad omale energia; esinevad vees või pinnases kus leidub metallide ühendeid; metalle ei kahjusta; pH 4-10; temp 5-40*C; vajab hapnikku, CO2 ja NH3. Tekivad kollakad või punakaspruunid koorikud. Kiirendavad Fe anoodset lahustumist. • Mangaanibakterid- sama eelmisega. 117. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. • Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel-> raskesti jälgitav. • Põhjustab ootamatuid avariisid. • Esineb kõrglegeeritud terastes ja tugevalt oksüdeerivas keskkonnas. 118. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks • Ei tohi tekkida sõlmi, taskuid, süvendeid, kuhu võiks niiskus koguneda. • Vältida järske üleminekuid ja teravaid nurki, kõige paremad ümarmaterjalid. 119. Gaaskorrosiooni tõrje: legeerimine
Oksüdeerimiseks kasutatakse peamiselt elektrokeemilist meetodit, kuid see sõltub ka metalli liigist. Näiteks terasdetailide oksüdeerimiseks võib kasutada keemilist, termilist ja elektrokeemilist meetodit. c) Värvpinded on enam levinuim elektrokeemiline korrosioonitõrje meetod. Värve on erinevaid. Peamiselt liigitatakse need sideaine alusel: õlivärvideks ja emailvärvideks. Enne värvimist tuleb metallipind ettevalmistada: puhastada, kruntida, pahteldada ning alles siis võib värvida. 6 Samuti teostatakse ka plastpindeid. Plastpindena kasutatakse epoksiidi, polüeteeni, nailonit jt. Pulbriline plast pihustatakse elektrostaatiliselt metalldetailipinnale. Seejärel sooritatakse kuumtöötlus, mille käigus plast sulab. See annab metallile tiheda korrosioonikindla pinde. 1.6 Biokorrosioon Biokorrosiooni põhjustavad mikroorganismid
kromaadid). Inhibiitorid vähendavad oluliselt korrosiooni kiirust. Kasut. sageli tööstuses, kus metallid puutuvad kokku happelahustega (ka näiteks katlakivi eemaldamise lahustes). Lisatakse keskkonda, mis on vahetus kontaktis metallkonstruktsiooniga. Näiteks automootorite jahutusvedelikud, alusvärvid metallide värvimiseks, betoonides terasarmatuur kaitseks lisatakse betoonisegusse. 106. Korrosioonitõrje kuiva õhuga. Metallipind puhas, sile niiskus kondenseerub kui suhteline niiskus ~100%. Kui metallipinnal on tolmu, roostet, mikropragusid toimub kondensatsioon <<100% suhtelise niiskuse juures. Õhu suhtelise niiskuse vähendamine- tõsta temperatuuri, õhu kuivatamine silikageeliga. Viimast kasutatakse kallite seadmete ja aparaatide transportimisel ja laos hoidmisel, ka allveelaevades. Pakitakse hermeetilistesse silikageeli sisaldavatesse kilekottidesse. Vähendab
moodustumises, milles hävib anoodiks olev metall või metalli piirkond. Elektrokeemilise korrosiooni kiirus näitab ajaühikus korrodeerunud metalli massi pindalaühiku kohta. Selle määrab korrosioonivool I korr. , mis sõltub katoodi ja anoodi elektroodi potensiaalidest ja süsteemi takistusest: I korr.= E kat. Ean/ R, kus E tuleb Nernsti võrrandist. Metallide korrosioonis anoodipiirkonnas piirkonnas toimuvad anoodreaktsioonid (metall seob endaga negatiivseid elektrone, muutudes neg) ja metallipind on korrodeerunud. Katoodipiirkonnas toimuvad katoodreaktsioonid (metall loovutab elektrone, muutudes pos) ning metall on puutumata. 34. Puhaste metallide ja praktikas kasutatavate sulamite pingerida, nendes sisalduva informatsiooni analüüs. Galvaanipaari mõiste, nende saamine (tekkimine). Metallelektroodide rida, järjestatuna E kasvu järgi, nimetatakse metallide pingereaks: Li, Rb, Cs,
40*C; vajab hapnikku, CO2 ja NH3. Tekivad kollakad või punakaspruunid koorikud. Kiirendavad Fe anoodset lahustumist. • Mangaanibakterid- sama eelmisega. 31 122. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele. Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. • Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel-> raskesti jälgitav. • Põhjustab ootamatuid avariisid. • Esineb kõrglegeeritud terastes ja tugevalt oksüdeerivas keskkonnas. 123. Metallide ja nende sulamite reageerimine korrosioonile (rida). Metallide pingerea alusel. 124. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks.
sulfiidioonideks, viimased aga reageerivad rauaga, moodustades raudsulfiidi. Bakterite elutegevusest tekkivad orgaanilised happed kahjustavad isegi roostevabu teraseid. • Biokorrosioon kahjustab põllumajanduses kasutatavat tehnikat ja eriti elektriseadmeid. • Biokorrosioon kahjustab ka ehitiste metallkonstruktsioone, 121. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele. Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. - Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahel-> raskesti jälgitav. - Põhjustab ootamatuid avariisid. 122. Metallide ja nende sulamite reageerimine korrosioonile (rida). + selgitused 123. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks. - Ei tohi olla sõlmi, takuid, süvendeid, kuhu võiks koguneda niiskus - Vältida järske üleminekuid ja teravaid nurki, kõige paremad on ümarmaterjalid 124
Hallitusseened tekitavad metalli pinnale sidrunhapet ja oblikhapet. Happed põhjustavad omakorda elektrokeemilist ja keemilist korrosiooni. Biokorrosioon kahjustab põllumajanduses kasutatavat tehnikat ja eriti elektriseadmeid. Biokorrosioon kahjustab ka ehitiste metallkonstruktsioone, mille tõttu need tehakse tsingitud konstruktsiooniterastest 122. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele. Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib metalli sisemuses kristallide vahelà raskesti jälgitav. Põhjustab ootamatuid avariisid. Esineb kõrglegeeritud terastes, tugevalt oksüdeerivas keskkonnas 123. Metallide ja nende sulamite reageerimine korrosioonile (rida). 124. Konstruktsioonielementide õige paigutus korrosiooni vältimiseks. Ei tohi olla sõlmi, taskuid, süvendeid kuhu võiks koguneda niiskus; Vältida järske üleminekuid ja teravaid nurki, kõige paremad ümarmaterjalid. 125
peroksoühendite saamine 6) orgaaniliste ühendite elektrosüntees. 114. Korrosioon: mõiste, liigitus. 119. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele. Korrosioon on materjalide hävimine ümbritseva keskkonnaga toimuvate · Kõige ohtlikum -kristallidevaheline korrosioon. reaktsioonide tõttu. · Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib · keemiline korrosioon metalli sisemuses kristallide vahelà raskesti jälgitav. · elektrokeemiline korrosioon · Põhjustab ootamatuid avariisid. · biokorrosioon · Esineb kõrglegeeritud terastes
114. Korrosioon: mõiste, liigitus. Korrosioon on materjalide hävimine ümbritseva keskkonnaga toimuvate 119. Korrosiooni ohtlikkus materjalidele. reaktsioonide tõttu. · Kõige ohtlikum kristallidevaheline korrosioon. · keemiline korrosioon · Metallipind peaaegu ei muutu, korrosioon levib · elektrokeemiline korrosioon metalli sisemuses kristallide vahelà raskesti jälgitav. · biokorrosioon · Põhjustab ootamatuid avariisid. · erosioonkorrosioon · Esineb kõrglegeeritud terastes
arutatakse antud konspekti allpool. Teine ja kolmas printsiip on aga tehnoloogilised, ja neid arutletakse konspekti teises osas, siinkohal ainult selgitame, et mahttöötlemise all mõeldakse tehnoloogia, kus kuumutatakse või jahutatakse detail tervikuna, nii et temperatuuriväli metallis sõltub ainult selle soojusjuhitavusest. Vastavalt pinnatöötlemisel töödeldakse ainult metallipind, protsess on lühiajaline, ja metalli südamik jääb muutmatuks. Kohaliku töötlemise puhul töödeldakse ainult detaili vajalik koht, näiteks automootori väntvõlli kaelad. Järjestikul töötlemisel töödeldakse küll detail tervenisti, kuid aga nii, et selle erikohtadele termotöötluse teel antakse erinevad mehaanilised omadused. TT operatsioonide järjestik ei vaja erilist selgitamist, lisame siin ainult seda, et peamiseks teguriks, mis mõjutab detaili TT operatsioonide
annaabi.ee 
