Korozyon Nedir? Nasıl Oluşur? Türleri Nelerdir?

Korozyon nedir, metal veya başka malzemelerin çevresel etkilerle kimyasal veya elektrokimyasal reaksiyonlar sonucunda yüzeylerinin zamanla bozulması veya aşınmasıdır. Bu süreç, genellikle metallerin oksijen, su veya diğer kimyasal maddelerle etkileşime girmesiyle meydana gelir. Korozyon sonucu malzemenin dayanıklılığı azalır ve işlevselliği bozulabilir.

Korozyon Nasıl oluşur?

Korozyon, genellikle metalin atmosferde veya suda bulunan oksijenle etkileşmesiyle başlar. Metalin yüzeyinde bulunan oksijen, metal atomlarına bağlanarak metal oksitleri veya hidroksitler oluşturur. Özellikle suyun varlığı, bu kimyasal reaksiyonların hızlanmasına neden olur çünkü su, metal yüzeyindeki kimyasal tepkimeler için bir ortam sağlar ve oksijenin metal yüzeyine difüzyonunu kolaylaştırır.

Korozyon süreci genellikle şu adımları içerir:

Metal Yüzeyinde Oksijenin Absorpsiyonu: Metalin yüzeyindeki oksijen, metal atomları ile reaksiyona girerek metal oksitleri veya hidroksitleri oluşturur. Örneğin, demirin oksijenle reaksiyonu sonucu demir oksit (pas) oluşur.

Elektrokimyasal Reaksiyonlar: Korozyon genellikle elektrokimyasal bir süreçtir. Metal yüzeyinde farklı elektrokimyasal potansiyeller oluşabilir. Metalin belirli bölgelerinde anotik ve katotik bölgeler oluşabilir. Anotik bölgelerde metal oksidasyonu (metalden iyonların çıkışı), katotik bölgelerde ise redüksiyon (iyonların elektron kazanımı) gerçekleşir. Bu potansiyel farkları, elektrokimyasal hücrelerdeki gibi, korozyon hızını artırabilir.

Elektron ve İyon Hareketi: Korozyon sürecinde, metal yüzeyindeki elektronlar anotik bölgelerden katotik bölgelere hareket eder. Bu elektron akışı, metalin yüzeyindeki kimyasal reaksiyonları tetikler ve devam ettirir. Aynı zamanda, metal iyonları da su ortamında çözünerek suyun içinde taşınabilir.

Korozyon Ürünlerinin Oluşumu: Metal yüzeyinde oluşan metal oksitleri veya hidroksitler genellikle yüzeyin paslanması veya beyazlama gibi değişikliklerine neden olabilir. Bu korozyon ürünleri genellikle metalin dayanıklılığını azaltır ve sürekli olarak yüzeyde yeni korozyon reaksiyonlarının meydana gelmesine yol açabilir.

Korozyon süreci, çeşitli faktörlerden etkilenir. Nem, tuzlu su, asitler gibi çevresel koşullar korozyonun hızını artırabilir. Ayrıca, metalin cinsine ve yüzeydeki koruyucu kaplamalara bağlı olarak korozyon direnci değişebilir. Önleyici tedbirler alınmadığında korozyon, malzemelerin dayanıklılığını azaltabilir, yapısal bütünlüğünü bozabilir ve ciddi maliyetlerle sonuçlanabilir. Bu nedenle, malzemelerin uzun ömürlü olabilmesi için korozyona karşı koruyucu önlemler almak önemlidir.

Korozyon Nasıl Önlenir?

Korozyon, malzemelerin dayanıklılığını ve işlevselliğini zamanla azaltan bir süreç olup, çeşitli önlemlerle kontrol altına alınabilir. İşte korozyonun önlenmesi için detaylı ve özgün yöntemler:

Koruyucu Kaplamaların Kullanımı

Boyalar ve Vernikler: Metal yüzeylerine uygulanan boya veya vernikler, metalin doğrudan su ve oksijenle temasını önler. Bu kaplamalar ayrıca mekanik hasarlara karşı da koruma sağlar.

Galvanizleme: Çelik veya diğer metallerin çinko kaplanmasıyla oluşan galvaniz tabaka, çelik yüzeyi korozyona karşı korur. Galvanizleme, çinkonun anotik olarak çalışarak çeliği koruması prensibine dayanır.

Paslanmaz Çelik Kullanımı

Paslanmaz çelik, özellikle yüksek korozyon direnci gerektiren ortamlarda tercih edilir. Bu malzeme, içerdiği krom ve nikel sayesinde paslanmayı önleyici özelliklere sahiptir.

Elektrokaplama: Metal yüzeyine çinko, nikel veya krom gibi koruyucu metallerin elektrokimyasal olarak kaplanmasıyla yapılan bir yöntemdir. Bu kaplamalar, metalin korozyona karşı dayanıklılığını artırır.

Alaşım Seçimi

Bazı alaşımlar, özellikle belirli kimyasal ortamlarda daha dayanıklı olabilir. Örneğin, alüminyum-magnezyum alaşımları deniz suyu korozyonuna karşı daha dirençlidir. Metal parçalar, depolama veya işleme sırasında inert gazlarla (örneğin, azot veya argon) koruyucu atmosferler altında tutularak korozyondan korunabilir. Büyük metal yapıların veya gemi gövdelerinin korozyonunu önlemek için katodik koruma sistemleri kullanılır. Bu sistemlerde, metal yapıya elektriksel akım uygulanarak, metalin anodik reaksiyonu azaltılır ve koruma sağlanır. Metal yüzeylerin düzenli olarak temizlenmesi ve koruyucu kaplamaların bakımı, korozyonun önlenmesinde önemli bir rol oynar. Kir ve nem, korozyon sürecini hızlandırabilir.

Korozyon İnhibitörleri

Bazı kimyasallar, metal yüzeylerin korozyona karşı dayanıklılığını artırmak için kullanılır. Bu inhibitörler, metal yüzeylerde koruyucu bir tabaka oluşturarak korozyon reaksiyonlarını yavaşlatır veya durdurur.

Korozyonun önlenmesi, malzemelerin uzun ömürlü olması ve maliyet tasarrufu sağlamak için büyük önem taşır. Her uygulama için en uygun koruma yöntemlerinin belirlenmesi, malzemenin kullanılacağı ortam ve koşullara bağlıdır. Bu nedenle, korozyonla mücadelede çok yönlü bir yaklaşım benimsenmelidir.

İlginizi Çekebilir: Sanayi borusu nedir?

Korozyon Türleri Nelerdir?

Korozyon, çeşitli şekillerde ortaya çıkabilen ve malzemelerin dayanıklılığını azaltan bir fenomendir. Korozyonun temel türleri şunlardır:

Genel Korozyon (Uniform Korozyon)

Bu tür korozyonda, metal yüzeyin genel olarak eşit şekilde aşınması ve incelmesi söz konusudur. Genellikle metalin sürekli olarak su veya nemle temas halinde olduğu ortamlarda görülür.

Yerel Korozyon

Metal yüzeyinde belirli bölgelerde yoğunlaşmış korozyon meydana gelir. Yerel korozyon çeşitleri şunlardır:

Pit Korozyon: Küçük oyuklar veya çukurlar şeklinde görülen yerel korozyon türüdür. Metal yüzeyinde küçük delikler oluşabilir.

Oyuk Korozyon: Derinlemesine oyulmuş veya çukurlaşmış bölgelerde meydana gelir. Bu tür korozyon, özellikle metalin sivri uçlu veya köşeli bölgelerinde daha sık görülür.

Çatlak Korozyon: Metal yüzeyindeki çatlaklarda veya mikroçatlaklarda meydana gelir. Çatlaklarda su ve oksijen birikir, bu da korozyonu hızlandırır.

Galvanik Korozyon: Farklı elektrokimyasal özelliklere sahip iki metalin temas ettiği durumlarda ortaya çıkar. Elektrolit varlığında, daha aktif olan metal daha hızlı korozyona uğrar. Örneğin, çinko ve demir gibi farklı metallerin teması sonucu galvanik korozyon oluşabilir.

Stres Korozyonu (Stress Corrosion): Metalin korozyona karşı hassas hale gelmesi ve çatlak oluşturabilmesi durumudur. Genellikle malzemenin gerilim altında olduğu ortamlarda, özellikle sıcak ve nemli koşullarda meydana gelir.

Yüksek Sıcaklık Korozyonu (High Temperature Corrosion): Yüksek sıcaklıklarda metalin oksidasyonu veya diğer kimyasal reaksiyonlar sonucu korozyon oluşabilir. Özellikle sanayi fırınları, kazanlar gibi yüksek sıcaklık ortamlarında karşılaşılabilir.

Kimyasal Korozyon: Kimyasal maddelerin etkisiyle metal yüzeyinde korozyon oluşabilir. Asitler, bazlar veya diğer kimyasal çözeltiler metalin yüzeyini etkileyerek korozyona neden olabilir.

Her korozyon türü, farklı koşullar altında ve belirli çevresel etkilerle ortaya çıkar. Malzemelerin dayanıklılığını artırmak ve korozyonu önlemek için, kullanım alanlarına göre uygun koruyucu önlemler alınmalıdır.