Korozyon Örnekleri

AISI 3XX Serisi KOROZYON ÇEŞİTLERİ

PREN Sayısı : 3XX Serisi ( Austenitic Seri ) Paslanmaz Çeliklerin korozyona karşı gösterdikleri direnç PREN değeri ile ifade edilir. Bu değer alaşıma ilave edilen Krom, Molibden ve Azot miktarları arasındaki ilişki üzerine kurulmuştur.
PREN = Cr%+3,3Mo%+30N% ( % ler ağırlık cinsindendir. )
Formülde görüleceği gibi Molibden Kromun etkisinden 3,3 ve Azot Krom’un etkisinden 30 defa daha etkilidir.
Bazı Paslanmaz Çeliklerin PREN Sayıları :
AISI 304 18,0 AISI 316 22,6 AISI 317 27.9
AISI 304N 19,6 AISI316N 24,2 UNS N08825 73,9

1. GENEL / Atmosferik Korozyon

Özellikle endüstri bölgelerinde, petrol ve kömürlerin yanması ile oluşan Sülfür Oksidleri ile deniz kıyısında, denizden gelen, Klor un sebep olduğu korozyondur.
Bölgesel olmayıp hemen hemen tüm yüzey eşit şekilde etkilenir. Yüzey orijinal rengini kaybeder. Yaslı , açık kahverengiden zamanla koyu kahverengiye doğru bir görünüm alır.

Atmosferik Korozyona karşı alınacak en önemli tedbirler ;
a. Uygun malzeme seçimi ( AISI 304 yerine AISI 316 kullanmak gibi)
b. İş bitiminde, yüzeyde Pickling ve Pasivasyon işleminin yapılması, yüzeyin yabancı maddelerden kimyasal olarak temizlenmesi ve paslanmaya karşı koronması ( Pasivasyon )
c. Kullanım süresince, belirli periyotlarda yüzeyin Pelox FR-D ile temizlenmesi.

2. Kristaller arası Korozyon / IntergranularCorrosionIGC
Özellikle kaynak işlemlerinde çok sık görülür. Oda sıcaklığında bulunan paslanmaz çelik kaynak vb işlemlerle+400C a ısıtılırsa veya 425-900C ( kaynak sıcaklığı ) danoda sıcaklığına yavaş yavaş soğutulursa Krom, etrafındaki Karbon a bağlanarak KromKarbür olarak irileşir ve normal tanecikli yapıdan, kristalden, dışarı çıkarak çökelir ( kaynak zonunda açık gri renkli şerit ). Kaynak magmasında oluşan KromKarbür– Cr23C6- çökeleği kaynak bölgesinde krom eksikliğine neden olur. Kromun terk ettiği kristal yapı ve etrafında Kristaller Arası korozyon başlar. Kaynak mukavemeti zayıflar, zamanla kaynak bölgesi delinir veya yırtılır.

Kaynak bölgesinde başlıca Karbon kaynakları ;
a.Karışım Gazı ( %2 CO2 içerir) b.Kaynak teli c. Paslanmaz içindeki karbon miktarı

Kristaller Arası Korozyonun önlenmesi ;
En önemli parametre kaynak bölgesinde karbon oranını min. indirecek malzeme kullanmaktır.

a. Karbon Oranı düşük L serisi çelik kullanmak ( Örnek 304L , 316 L ) L serisi çelik içinde karbon oranı max 0,3% dedir.
b. Titanium Katkılı Çelik kullanmak. Örnek AISI 321.Karbon krom yerine Ti daha çok bağlanır.
c. Kaynak telini bir üst seriden seçmek. Örnek 304 için 308 tel

3. Çatlak – Çizik Korozyonu / CreviceCorrosion -CC
Austenitic Tip – AISI 3XX – Paslanmaz Çeliklerin yüzeyinde , yüzeyi paslanmaya karşı koruyan PASİF bir tabaka vardır. Bu tabaka 0,06-0,08 mikron kalınlığında olup kimyasal yapısı KromOksittir.
Saydam, homojen, sürekli, dayanıklı, geçirimsiz , sert ve inert ( kimyasallar ile reaksiyona girmez ve dış ortamdan etkilenmez) olan bu tabaka sayesinde paslanmaz çeliklerin Austenitik cinsleri korozyona ve dış etkilere karşı dirençlidirler.

Paslanmaz Çeliğin üzerindeki pasif tabakanın zorlayıcı bir etki ile veya mekanik işlemler ( kesme, delme, bükme, taşlama veya zımpara yaparak yüzeyi çizmek, darbe veya sürtme ile pasif tabakayı çatlatmak, vb ) sırasında bozulmasından , sürekliliğini kaybetmesinden, ortaya çıkar. Sadece pasif tabakanın bozulduğu bölgede oluşur. Pasif tabakanın bozulduğu çukurların içine dolan demir tozları zamanla, uygun ortamlarda özellikle klor, kükürt, rutubetli ortamlarda, okside olarak pas oluşturur.
Korozyonun önlenmesi ;
Üretim işlemi sırasında ortamın temiz tutulmasına, özellikle demir tozlarının ortamda olmamasına, karbon çelik işlenen ortamda paslanmaz çelik işlenmemesine, yüzeyin çizilmemesine azami dikkat edilmeli ve üretim sonunda muhakkak yüzeyin pickling – kimyasal temizleme – ve pasivasyon yapılarak yüzeydeki gözle görülen veya görülmeyen metal, demir tozlarının, iş kirliliklerinin yüzeyden uzaklaştırılması sağlanmalı ve bozulan pasif tabaka süratle tekrar oluşturulmalıdır.

4. ÇUKUR Korozyonu ( Karıncalanma ) / PittingCorrosion

Yüzey sadece belirli noktalardan delinir. Yüzeyde birbirine hemen hemen bitişik çok sayıda çukurcuklar oluşur.

Çukur Korozyonunun başlıca 2 nedeni vardır.

1. Seçilen paslanmaz çelik cinsi, ekipmanın kullanıldığı yerdeki korozif ortama dayanıklı değildir. Örneğin deniz kenarında bulunan ve pasive edilmemiş paslanmazdan mamul bir ekipmanın yapısı
   AISI 310 ( PREN 18 ) ve AISI 302-303 ( PREN 20 ) ise kesin karıncalanma oluşur.
   AISI 316 ( PREN 22 ) da ise, Pasive edilmiş yüzeylerde, karıncalanma görülmez.
2. Ekipmanın işlenmesi sırasında, mekanik imalatı temiz – demirden arındırılmış – bir ortamda yapmamak, yüzeyde mikroskobik çizikler/delikler oluşturmak ( özellikle kıvırma işleminde merdanelerin yüzeyinin temiz olmaması, yüzeyde demir tozları olması, kaynak çapağı sıçraması vb) ilerde rutubetli ve korozifortamlarda yüzeyin karıncalanmasına sebep olur.

Önlenmesi :

Çalişma esnasında yüzeyi çizmemek ve temiz tutmak, demir tozları ile kontamineetmemek , iş bitiminde ekipmanıPickling ( Kimyasal temizleme ) ve Pasive ederek karıncalanmanın önüne geçilir.

5. Ferro Nil Testi  – Çizik ve Çukur Korozyon Testi

Yüzeydeki çatlak ve çukurların içinde Pas ( demiroksit ) ve Demir tozu olup olmadığını belirler.
Sarı çözelti içindeki Lacivert nokta ve çizikler Pas ve Demir varlığını gösterir. Hassasiyet 1ppm

Galvanik Korozyon

İki farklı metal, bir elektrolit ( su, nem,deniz suyu, kimyasal çözeltiler ) vasıtasıyla birbirlerine bağlanmışlarsa ( Kaynak, cıvata,perçin,demir tozları vb ) burada galvanik bir pil oluşur.

Metallarden bir tanesi elektron alarak ( katot )  indirgenir, diğeri (anot) elektron vererek yükseltgenir.

Aktif olan anod metalin (demir tozları ) yüzey alanı pasif olan katot metale ( paslanmaz çelik ) göre çok küçükse bu bölgede Çukur Korozyonu oluşur. Bu nedenle karbon çelik malzemeler asla paslanmaz çelik ekipmanlarda bağlantı elemanı olarak kullanılmaz.

6. Stres Korozyonu

Kimyasal imalat endüstrisinde kullanılan paslanmaz çeliklerde en çok görülen ama kolay farkedilmeyen korozyondur. Özellikle basınç altında kıvırma işlemlerinde görülür. Stres korozyonu kristal yapı içersinde çatlaklara neden olur.

Stres Korozyonu Nedenleri:

• Basıncın homojen olmaması
• İşlemin hızlı yürütülmesi
• Nikel oranının azalması
• Karbon oranının yüksek olması
• Ortamda klor iyonunun bulunması
• Kullanım sıcaklığının 65-70 C üstünde olması
• Yüzeyde çizikler olması
• Islak ortamlar

Önlenmesi :

• Yapısında daha yüksek oranda Nikel ve Molibden olan çelikler kullanılması
• Yapısında daha az Karbon içeren çelikler kullanılması ( 304L, 316L gibi )
• İş bitiminde yüzeyin pickling işlemi ile temizlenmesi ve pasive edilmesi.

7.Yüksek Sıcaklık Korozyonu

Paslanmaz çelikler yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı dirençlidirler. Ancak 800-850 C üzerinde, ortada bulunan su buharı, rutubet, hidrojen sülfür, oksijen, paslanmaz çeliği okside ederek korozif etki yaratırlar. Özellikle sülfür bileşiklerinin buharları diğerlerinden çok daha koroziftir. Bu nedenle böyle ortamlarda sıcaklığın düşük olması gerekir.

8. Mikrobiyolojik Korozyon – MicrobiologicalInfluenceCorrosion ( MIC )

Bazı aktif mikro organizmalar, ortamda bulunan besinleri sindirerek, yüzeydeki çatlak/çukur bölgelerde koroziforganik asitli bir ortamoluştururlar. Zamanla, 40 C üzerinde, bu organik asitler yüzeyde kılcal delikler açarlar. Yazlık sitelerin su depoların da görülen korozyon/delinme budur.
Organizma Türü Etkisi
Desulfovibrio Hidrejen sülfür oluşturur. Karıncalanma
Thiobacillus Sülfirik asit oluşturur. Karıncalanma
Nitrobacter Nitrik Asit oluşturur. Karıncalanma
Clostriium Kromatı indirger. İç korozyon
Gallionella Yüzeyde demiroksit birikmesi yapar.
Spaerotilus Demir oksit birikmesi yapar korozyonu hızlandırır.

MIC Önlenmesi için ;
• 316L kalite çelik kullanmak. PREN>24
• Düzgün,temiz ve çiziksiz bir yüzey oluşturmak. 0,3<Ra<0,5 mikron
• Yüzeyi pasive etmek. Mümkünse Elektropolisaj işlemi uygulamak.
• TIG kaynak metodu kullanılması