Elektriske potensialer til metaller
Hvert metall og legeringer har et spesifikt elektrisk potensial. Det er forskjellig avhengig av legeringskomponentene.
Rene metaller kan derimot lett ordnes i den såkalte spenningsserien. Svært uedle metaller, som magnesium, har et meget lavt potensial. Jo mer edelt metallet er, desto høyere er det indre spenningen. Noen verdier for å gi en oversikt:
- Magnesium ca -2 V.
- Sink er rundt -1V
- Aluminium -1,5V
- Jern -0,5V
- Kobber +0,5 V.
- Sølv +0,8 V.
- Gull + 1,5V
Legeringer laget av forskjellige metaller har et potensiale som ligger mellom det for de rene metaller. Det må bestemmes separat for hver legering. For stål er det for eksempel omfattende bord avhengig av ståltype.
Galvaniske celler
Hvis to forskjellige metaller er ved siden av hverandre, oppstår en potensiell forskjell mellom metallene. Hvis begge metallene er koblet til via en elektrolytisk leder (som også kan være vann), opprettes en såkalt galvanisk celle.
Den potensielle forskjellen og den elektrolytiske lederen får den galvaniske cellen til å virke som et lite batteri. Jo høyere potensialforskjellen og jo høyere ledningsevnen til elektrolytten, desto mer effektivt er batteriet. Du kan lese noe om den forskjellige ledningsevnen til regnvann, saltvann og vann fra springen her.
Dannelse av korrosjon
Korrosjon begynner når strømmen begynner å strømme inne i den improviserte galvaniske cellen. I dette tilfellet går metallioner i oppløsning fra ett eller begge metallene. Metallets overflatesjikt endres av den elektriske virkningen, og korrosjon kan oppstå.
Selve prosessen er kompleks, men ligner på rustende jern. Ettersom den galvaniske cellen fortsetter å virke på metalloverflatene og andre oksidasjonsprosesser, utvikler korrosjonen seg raskt.
Selektiv korrosjon
Selektiv korrosjon er et spesielt tilfelle. Her reagerer ikke legeringens metaller med et annet metall, men med seg selv. Dette er for eksempel med kobber og sink i messing. Reaksjonen med en elektrolytisk leder kan føre til kontaktkorrosjon i korrosjonsstrukturen.
Resultatet er det som kalles intergranular eller transkrystallinsk korrosjon av arbeidsstykket. Denne effekten må tas i betraktning under prosessering og videre prosessering, ettersom intergranular korrosjon i stor grad kan endre arbeidsemnets mekaniske egenskaper og kan føre til brudd.
Unngå kontaktkorrosjon
Utløsningsfaktorene for kontaktkorrosjon er:
- romlig nærhet av to metaller med potensiell forskjell
- Tilstedeværelse av en elektrolytisk leder (dette kan også være fuktig luft!)
- de to metallene danner ikke korrosjonshemmende dekklag
Hvis en av faktorene elimineres, kan kontaktkorrosjon forhindres.
I praksis betyr dette at når du velger materialer, er det viktig å sikre at tilstøtende forskjellige metaller bare har et minimalt forskjellig iboende potensiale. Videre kan du sikre at elektrolyttens elektriske ledningsevne er så minimal som mulig.
Det er selvfølgelig best å innlemme passende mellomlag når du bruker forskjellige metaller, eller å konstruktivt unngå bruk av forskjellige typer metall eller legeringer ved siden av hverandre. Men det vil ikke alltid være mulig.
skruer og muttere
Skrueforbindelser representerer et spesielt problem. Skruer og muttere laget av en annen type metall som metall eller metallplater er festet med, kan også være årsaken til kontaktkorrosjon.
I tillegg må det også tas hensyn til spaltekorrosjon på grunn av gapet mellom skruen og metallet.
I dette tilfellet er det ofte problemer med materialvalget. Tetting av skrueforbindelser gir beskyttelse mot spaltekorrosjon, men ofte utilstrekkelig beskyttelse mot kontaktkorrosjon. I enkelttilfeller må problemet vurderes og minimeres så langt det er mulig under byggingen.
Tips og triks
Vær alltid oppmerksom på hvilke metaller du bruker side om side eller sammen, og sjekk også alltid hvilket materiale muttere og bolter du bruker er laget av.
