KORROSION - Vad är det?

Korrosion uppkommer på metaller. Med korrosion menas varje angrepp på metallytan som ej är önskvärd. Angreppet förstör eller fräter metallen i fråga och resultatet blir ofta en missfärgning och i många fall en förändring av metallens egenskaper såsom hållfasthet mm. Korrosion är ett stort problem inom industrin. Årligen förstörs mycket stora värden på grund av korrosion. Genom att välja effektiva ytbehandlingsmetoder kan man skydda sina konstruktioner och material mot korrosion.

Korrosion uppkommer därför att metallen reagerar med det omgivande mediet. Man skiljer därför på två typer av korrosionssituationer:

1 - Kemiska reaktioner (metall i gas eller ånga)

När en metall reagerar med en gas eller ånga, bildas i kontaktytan en beläggning som är resultatet av en kemisk reaktion mellan metall och gas. Denna beläggning är reaktionsprodukten av reaktionen. Beroende på vilken metall och vilken gas det är fråga om får man olika beläggningar (dvs. reaktionsprodukter) på metallytan. Det innebär att om den bildade beläggningen har sådana fysikaliska egenskaper att den ej reagerar med gasen, och bildar ett tätt skikt, kommer vidare angrepp på basmetallen att upphöra. Ett bra exempel på detta fenomen är aluminium och krom i luft där en skyddande oxidhinna snabbt utbildas som förhindrar vidare korrosion. Låglegerade stål i luft bildar däremot löst sittande järnoxider som lätt lossnar och tillåter vidare reaktion mellan järn och syre. Legerar man stålet med krom bildas däremot ett spärrskikt (som på krom) och vidare korrosion hindras (rostfritt stål).

2 - Elektrokemiska reaktioner (metall i vatten, vattenlösningar eller andra vätskor)

Korrosion av metaller i vatten, vattenlösningar eller fuktig luft kräver att elektrisk ström tillförs. Strömmen kan uppkomma genom att ett s k galvaniskt element bildas vilket innebär att metallytan blir positiv elektrod och en ädlare metall eller icke-metalliska ämnen (finns nästan alltid, på t ex en stålyta; glödskal, valshud, inneslutna oxider eller grafit) bildar negativ elektrod. Den galvaniska cellen uppkommer på grund av de skillnader i normalpotential som naturen givit olika ämnen. Strömmen kan också uppkomma genom yttre tillförsel och i praktiken sker det ofta genom att t ex rörledningar i fuktig jord ligger i närheten av strömförande järnvägsskenor eller liknande. Så snart en sluten krets har bildats börjar den metall som utgör positiv elektrod att lösas upp. Metalljoner går i lösning och väte bildas vid den negativa elektroden. Korrosionshastigheten bestäms av vilket motstånd man får i den galvaniska cellen vilket i sin tur beror på vilka metaller som är aktuella och vilken miljö de befinner sig i.

Korrosionsskyddsmetoder

Med utgångspunkt frän dessa grundläggande principer har en mängd korrosionsskyddsmetoder utvecklats. Dessa har samtliga gemensamt att korrosionsskyddet för metallen sker genom en beläggning av ett metallskikt eller annat ytskikt.

Metallskikt kan påföras på många olika sätt: doppning i metallsmälta, termisk sprutning, vacuumteknik och kemisk eller elektrolytisk utfällning. Denna guide behandlar endast kemisk och elektrolytisk utfällning eftersom vi ej utför de förstnämnda metoderna. Önskas ytterligare information om dessa metoder rekommenderar vi i första hand SIS Handbok 160 "Val av ytbehandling", 1986.

Andra ytskikt som kan påföras är organiska skikt (lacker, oljor) eller genom omvandling av metallens ytskikt på kemisk väg (anodisering, fosfatering, kromatering etc.). Vi kommer fortsättningsvis inte att beröra organiska ytbeläggningar eftersom dessa endast utgör komplement till de ytbehandlingar vi utför.

Vid utfällning av en metall på en annan metall, som man vill skydda är det viktigt att veta vilken av metallerna som är ädlast. Det är nämligen på den oädlaste metallen som korrosionen uppstår. Lägger man exempelvis nickel på stål kommer korrosionen att uppstå på stålet som är den oädlaste metallen. Det gör att det är mycket viktigt att nickelskiktet är fritt från porer för att ett fullgott korrosionsskydd ska erhållas, är beläggningen däremot oädlare än grundmetallen ställer man inte samma krav på täthet hos skiktet eftersom det är beläggningen som i första hand kommer att korrodera (t ex zink på stål). Med hjälp av tabell "Elektrolytiska spänningskedjan" kan man få viss uppfattning om på vilken metall korrosionen kommer att uppstå.