Riassunto e sintesi esame Corrosione e Protezione dei Materiali, prof. Fratesi, libri consigliati: Elementi di corrosione e protezione dei metalli”, Fratesi; “Corrosione e protezione dei materiali metalici”, Vol. 1 e 2, Pedeferri

STRESS CORROSION CRACKING DOVUTO AD IMBUTITURA

quello senza rinvenimento il cesto si rompe a causa delle tensioni interne, con il rinvenimento ad una certa temperatura non succede nulla!

La chiodatura produce stress meccanico di questo tipo! Le teste tengono unite le piastre, il gambo poi cede e sporge lateralmente!

La SALDATURA è una operazione che può causare stress!

Le cricche passano dentro il cordone di saldatura gli acciai inox possono essere accoppiati con alcuni adjungati: 201 e 202 sono AUSTENITICI perché hanno aggiunto il MANGANESE (resistenza a corrosione << 304!)

INFRAGILIMENTO DA IDROGENO

(al max conseguenza di corrosione, non è un fenomeno corrosivo, teercano te tutti i metalli possono essere suscetti; a questo problema, in realtà colpisce acciai; da BONIFICA, causato da penetrazione di idrogeno nel RETICOLO CRISTALLINO. Non tutta ciò che entro esce, l'idrogeno va a disporsi nelle dislocazioni il materiale metallico si rompe di idrogeno = impedisce la deformazione =D FRAGILE, quanto ne serve? dipende dal materiale, se è duro, ne basta pochissimo! (le molle carse gli acciai per funi subiscono questo problema) e cs. allbero elliccitiro e no ma serve precauzione no poco peso no bisogno di pià resistenza meccanico = sono vulnerabili all'infragilimento di idrogeno basta sndere uno passaggio acdi )

Bonifica —> Tempra + rinvenimento

• Non deve seguire un rinvenimento profondo
• Produce tensioni

es. vetro rinforzato

Indurimento ad idrogeno

• Tanto più alta è la resistenza meccanica
• Non da frattura immediatamente, si rompe poco dopo are (il tempo necessario alle cricche per progredire!)

es. acciaio a 1800 (MPa) può rompersi a 400 (N/m²). Normini precauco del problema di indurimento ad idrogeno e se il carico di rottura sta sotto agli 800 (MPa)

I.H. —> Cause

• Agg. Acidi (es. decapaggio)
• Znatura elettrolitico

Stress corrosion cracking

Fatica

Tipologie di acque - 4/21/14

• Acque oligominerali (contengono pochi sali)
• Acque dure (contengono tanto calcio e magnesio)

Fattori di corrosività

1. Ossigeno disciolto (acqua dolce 20°C, 9 ppm)
2. Alcalinità e acidità - influenza l'equilibrio di carbonati e bicarbonati, il potere incrostante
3. Durezza acqua - concentrazione di ioni calcio e magnesio, viene espresso come quantità equivalente di carbonato di calcio CaCO₃. (Vd. tabella slide)

Definisco potere incrostante la capacità di un'acqua di depositare carbonato di calcio (CaCO₃) alle specifiche con cui viene a contatto, il carbonato di calcio è insolubile. La precipitazione del carbonato dipende:

• concentrazioni bicarbonati
• concentrazioni di calcio
• aumento pH

Per fare le valutazioni uso l'indice di Langelier, uso l'autogramma, eseguo tutto per via grafica in ascissa possiedo la salinità dell'acqua per fare prima sfrutto la conducibilità dell'acqua, annichilito il sistema il far evaporare il liquido e passare il bicchiere (come nelle salme).

Tenore di calcio - oltre alla durezza, lascio cadere la goccia di una soluzione titolante quando dopo aver contato le gocce trovo quello che fa cambiare il colore (es. 16 gocce -> 16°f)

Una volta calcolato il pH (con es. cartina tornasole) e trovato (IH_s) faccio la differenza e vedo se è incrostante o meno. L'indice di Langelier non deve essere troppo maggiore di 0: dovrebbe vicino a 0,2±0,5, sopra 0,6 è molto incrostante -> otturazione dei tubi, se lo Langelier troppo basso, attorno a -0,2 -> aggressivo, se lo -0,8 / -0,4 è troppo aggressivo.

Cominceremo verde: cantiere sali polifosfati: -> impediscono la precipitazione del carbonato di calcio.

Caldaia a condensazione: sfrutto il recupero del calore latente di fusione evaporazione

Pannelli fotovoltaici: trasformano energia solare in elettrica

Pannelli: solari: il passo glicole etilenico (scaldato dal sole)

Corrosione Microbiologica:

(Può succedere nei termini o in acque stagnanti)

• I batteri più pericolosi sono solfato riduttori, vivono in ambiente neutro e sono sviluppano in ambiente anerobico (assifìtico). I loro prodotti sono solfuri e le concentrazioni possono arrivare fino a 3000 (ppm).
• Prodotti di corrosione puzzano, sono neri o dell'acciaio.
• Dopo una settimana è difficile vedere (corrosione può essere 1 (mm/anno)).
• I batteri vivono con 2₁ prodotti organici nel terreno e permettono la riduzione dei solfati in terreno e un mezzo assifissimo.

Tutto quello che va interrato deve essere protetto!

Protezione delle condotte interrate:

• Protezione passiva → Rivestimenti (es. vernici, bitumi, isolanti ecc...)
• Protezione attiva → Protezione catodica (lo schema perché il mantenimento è sempre difettoso o il modo lo determina =D)

Proteggo dove l'isolante non ha nulla!

• Rivestimenti resistenti chimici: sono a base di bitume + armature di lana di vetro!
• (Asfalto e bitume + protezione) posso usare bitume "puro" oppure bitume + strisce di lana di vetro! =D
• Rivestimento può essere leggero, medio, pesante! Sono poco costosi.
• Rivestimenti a base di polietilene sono molto protettivi e molto costosi. =D (Ambiente marino)
• Rivestimenti a base di prodotti terquioindurgenti; =D simili ai precedenti
• Verniciature
• Fasce termorestringenti

Si producono tubi generalmente lunghi 6 ± 12 (m), il tubo deve essere prodotto ha i bordi: continativi (taglio a 45°) il rivestimento si. a circa 20 (cm) dal bordo!

18-11-14

L'acciaio o è zincato o è smaltato! (Lo smaltatura è uno smalto vetroso. Lo zinco protegge le zone scoperte del rivestimento. Scaldabagno — lamiera poi faccio diventare un cilindro, prendo delle calotte imbottite poi saldo, mi rimane uno spazio in cui lo smalto potrebbe essere non coprire bene.

Se uso un boiler zincato potrei avere INNESCHI DI COPPIA (lo zinco si scopre e questo problema _{in certe condizioni}

Nel caso delle petroliere ho il problema relativo al fatto che dopo avere scaricato mettono dentro acqua di mare —> Ho bisogno di ANODI SACRIFICATI! Per navi grandi (es. super-petroliera) se usano gli anodi a corrente impressa, gli anodi usati sono anodi inerti es. titanio + ossidi di ruthenio + gli compomo degli elementi perché altrimenti il titanio si passiva e passivando non posso corregere! —> TITANIO ATTIVATO (calore nero).

Prima che l'uomo si corrode, si fa la PREVENZIONE CATODICA (sfrutto le capacità del materiale di essere passivo, cioè ha zona di passivazione perfetta).

Per fare questo in acqua di mare basta usare anodii di ferro! PREVENZIONE CATODICA la faccio su materiale non corrosi, se vogelir fermare la corrosione do la PROTEZIONE CATODICA.

Per il problema dell'asse della barca visto tempo fa slegatto o per ceramentazione, si possono fare 3 cosa:

1. o uso anodini sacrificate
2. o uso anodoni a correnti impressa
3. o uso pompa = molle se la nave è ferma (richiamo acqua)

I_LS = 4FD cos γ / S (stagnante)

K' = 1.14 √ (2.3 (5.10^-5 - 0.36S))

I_L = 4FD ∙ cos² γ / g ∙ K'^1/2

Esempio: piattaforma con anodi sacrificali

Struttura: tipo parti infissi, profondità = 100 (m), durata prevista 20 (anni), superficie totale esposta all'acqua 42.841 (m²), superficie esposta nel terreno 1.300 (m²) per poli + la superficie relativa a 1 cassone di 3 pezzi di produzione.

Caratteristiche acque di mare:

• salinità media 2027 (g/l)
• profilo corrente di O₂ ≈ 5 (ppm)
• corrente minima ( 0,7 (m/s) ⬇ - 0 (m/s) ⬇ )
• temperatura estale ( 16,5 °C ⬇ -16 °C ⬇ ) inverno (16,5 °C ⬆, 15 °C ⬇)
• resistività acqua 25 (Ω∙cm)

Dati esperimento

• d.d.c. di protezione dei poli infissi I*E = 10 (W/s) (mA/m²)
• corrente protezione cassoni I_p = 5 (A/cos γ_p)
• coefficiente disuniformità ε perdite α ≈ 1,1

Correnti protezione per tronco

• I₁ = α_i S₁ = 139 (A)
• I₂ = α_i S₂ = 185 (A)
• I₃ = α_i S₃ = 723 (A)
• I₄ = α_i S₄ = 226 (A)
• I_S = α_i S_S = 384 (A)
• I_C = α_i S_C + I* S* + N∙I_p = 267 (A)

Valori a regime