Korozyon
Korozyon olayı, elektro-kimyasal bir reaksiyondur. DIN 50900 ‘de ‘’ Hammaddenin ölçülebilir bir değişme göstermesine neden olan ve metal bir yapı parçasının veya bir bütün sistemin fonksiyonuna zarar veren, metal malzemenin çevresiyle reaksiyonudur’’ şeklinde tanımlanır.
Kısacası, malzemenin çevresiyle etkileşime girerek fiziksel ve kimyasal değişikliğe uğraması olayıdır.
Taneler Arası Korozyon
Metaller katı kristal halinde bulunur. Metal atomları bu kristal yapısı içinde düzgün olarak dağılmıştır. Demir ve çelik kübik merkezli kristal yapısındadır. Ostenitik paslanmaz çelikler yüzeysel merkezli kristal yapıdadır. Kristal yapıları metallerin taneler arası korozyonunda etkili olur.
Metaller eritilerek soğumaya terkedildiğinde birbirine bitişik kristaller halinde katılaşırlar. Çok sayıda kristalden oluşan taneler, sınır çizgileri ile birbirinden ayrılırlar. Taneler arasında dar bölgelerde kristal yapısı düzensiz durumdadır. Bu bölgelerde metalin korozyona en dayanıksız olduğu yerlerdir.
Taneler arası korozyon; taneler arasında bulunan herhangi bir safsızlıktan, örneğin bir alaşım elementinin daha fazla bulunması veya bulunmaması nedeniyle oluşur. Örneğin alüminyum içinde bulunan az miktarda demir taneler arası korozyona neden olabilir. Çünkü alüminyum içinde demir çok az çözünür, bu nedenle taneler arasında toplanır. Yine bunun gibi paslanmaz çeliklerde de, taneler arası sınır bölgelerinde krım miktarı çok azdır. Bu bölgeler krom azlığından taneler arası korozyona dayanıksızdır.
Kaynak Çürümesi
Paslanmaz çeliklere kaynak yapılmamasının nedeni; taneler arası korozyon olayıdır.
U olay kaynak çürümesi olarak bilinir.
Kaynak yapılan bölgede sıcaklık yükselir ve taneler arasında krom karbür çökeltisi oluşur. Sıcaklığın etkili olduğu bölgeler korozyon bakımından duyarlı hale gelir. Kaynak sırasında yalnız sıcaklığın yüksekliği değil, sıcaklığın etkime süreside önemlidir. Bu süre kaynak yapılan malzemenin kalınlığına da bağlıdır. Örneğin ince levhalar kısa sürede kaynak yapılır ve kısa sürede sıcaklığını kaybeder. Bu süre, krom karbür bileşiğinin oluşması ve taneler arasında birikmesi için yeterli olmaz. Dolayısı ile bu durumda kaynak çürümesi olayı meydana gelmez. Ayın nedenle paslanmaz çeliklerin elektirikle kaynak yapılması daha uygun olur.
Ostenitik paslanmaz çeliklerde taneler arası korozyon olayını en aza indirmek için aşağıdaki üç yöntem kullanılmaktadır.
1. Isıl işlem yapılması,
2. Alaşım içine, stabillizatör denilen ve dayanıklı karbür bileşiği oluşturan elementler katılması,
3. Paslanmaz çelik içinde bulunan karbon yüzdesinin %0,03 değerinin altına indirilmesi.
Pratikte en çok birinci yöntem uygulanmaktadır. Isıl işlem için çelik yaklaşık 1100 oC’a kadar ısıtıldıktan sonra, suya (veya uygun bir yağ içine) daldırılarak aniden soğutulur. Bu yüksek sıcaklıkta krom karbür bileşiği çelik içinde henüz çözelti halindedir. Ani olarak soğutulmakla alaşım içinde homojen bir dağılım sağlanmış olur.
İkinci yöntemde, paslanmaz çelik içine az miktarda titanyum ve kolombiyum gibi metaller katılarak, karbonun karbür bileşiği halinde stabilize edilmesi sağlanmış olur.
Üçüncü yöntemde, paslanmaz çelik içinde bulunan karbon %0,03 değerinin altına düşürülmesi yoluna gidilir. 304L tipi paslanmaz çelik böylece üretilmiş olunur. Bu tip paslanmaz çeliklere ELC (Extra-Low-Carbon) çeliği denir.
Normal 18-8 paslanmaz çeliklerde karbon yüzdesi %0,20 civarındadır. Bu değeri herhangi bir yöntem ile %0,08 ‘e kadar indirmek kolaydır. Ancak karbon yüzdesinin daha düşük değerlere indirilmesi için özel yöntemlerin uygulanması gerekir.
Bıçak Hattı Etkisi
Kaynak yapılan gölgenin her iki yanında dar bir bölgede, uzun bir hat boyunca taneler arası korozyon etkisine benzer bir korozyon olayı meydana gelir. Buna bıçak hattı etkisi denir. Bu etki kaynak yapılan yede değil, onun hemen yakınında bir hat boyunca ortaya çıkar. Bu etki kaynak çürümesine karşı stabilize edilmiş olan paslanmaz çeliklerde meydana gelir. Bunun başlıca nedeni, stabilizater olarak çelik içine katılmış olan metalin oluşturduğu karbürün, sıcaklığın düşük olduğu bölgelerde taneler arasında çökelmesidir. Kaynak yapıldığı sırada erimiş ve erimemiş bölgelerin birleştiği hat boyunca bıçak hattı etkisi ortaya çıkar. Metal karbürlerin çelik çinde çözünme sıcaklıkları aşağıda liste halinde verilmektedir.
Sıcaklıklar Çözünme veya Çökelme
1250 oC Krom karbür ve kolombiyum karbür çözünmüş haldedir.
800 oC Kolombiyum karbür çökelir, krom karbür çözünür.
500 oC Krom karbür çökelir.
25 oC Hiçbir olay olmaz.
Bu değerlerden, ostenitik paslanmaz çeliğin 500-800 oC’lar arasında ısıtılması halinde duyarlı hale geleceği anlaşılmaktadır. Eğer çelik içinde kolombiyum varsa bu durumda duyarlılık söz konusu olmaz. Fakat bıçak hattı etkisi kendini gösterir.
Cemkimsan Kimya bünyesinde geliştirdiğimiz ve fabrikalarımızda ürettiğimiz bazı korozyon önleyici ürünlerimiz;
CEFOPOL 1080; Çok fonksiyonlu kazan suyu şartlandırma kimyasalı.
CEMOLİN 1080; NSF onaylı gıda üretiminde kullanıma uygun buhar hattı şartlandırma kimyasalı.
CEFOPOL 4080; Buhar kazanlarında kullanlan korozyon önleyici.
CK-42; Kapalı devre ısıtma ve soğutma sistemleri için korozyon önleyici.
CK-13; Kapalı devre ısıtma ve soğutma sistemleri için korozyon önleyici.
Kaynak;
Cemkimsan Ders Notlar
https://www.taninmismakina.com/tesisatta-korozyon/
https://www.kmo.org.tr/resimler/ekler/f51288c412df764_ek.pdf