Potenziali elettrici dei metalli
Ogni metallo e lega ha un potenziale elettrico specifico. È diverso a seconda dei componenti in lega.
I metalli puri, d'altra parte, possono essere facilmente disposti nella cosiddetta serie di tensione. Metalli molto vili, come il magnesio, hanno un potenziale molto basso; più il metallo è nobile, maggiore è lo stress interno. Alcuni valori per dare una panoramica:
- Magnesio circa -2 V
- Lo zinco è intorno a -1V
- Alluminio -1,5 V.
- Ferro -0,5 V.
- Rame +0,5 V.
- Argento +0,8 V.
- Oro + 1,5 V.
Le leghe di metalli diversi hanno un potenziale che si trova tra quello dei metalli puri. Deve essere determinato separatamente per ciascuna lega. Per l'acciaio, ad esempio, ci sono tabelle estese a seconda del tipo di acciaio.
Celle galvaniche
Se due metalli diversi sono uno accanto all'altro, si verifica una potenziale differenza tra i metalli. Se entrambi i metalli sono collegati tramite un conduttore elettrolitico (che può anche essere acqua), viene creata una cosiddetta cella galvanica.
La differenza di potenziale e il conduttore elettrolitico fanno sì che la cella galvanica si comporti come una piccola batteria. Maggiore è la differenza di potenziale e maggiore è la conduttività dell'elettrolita, più efficace è la batteria. Puoi leggere qualcosa sulla diversa conduttività dell'acqua piovana, dell'acqua salata e dell'acqua del rubinetto qui.
Formazione di corrosione
La corrosione inizia quando la corrente inizia a fluire all'interno della cella galvanica improvvisata. In questo caso, gli ioni metallici vanno in soluzione da uno o entrambi i metalli. Lo strato superficiale del metallo viene modificato dall'azione elettrica e può verificarsi corrosione.
Il processo stesso è complesso, ma è simile al ferro arrugginito. Poiché la cella galvanica continua ad agire sulle superfici metalliche e su altri processi di ossidazione, la corrosione progredisce rapidamente.
Corrosione selettiva
La corrosione selettiva è un caso speciale. Qui i metalli di una lega non reagiscono con un altro metallo, ma con se stessi, come ad esempio il rame e lo zinco nell'ottone. La reazione con un conduttore elettrolitico può portare alla corrosione da contatto all'interno della struttura di corrosione.
Il risultato è la cosiddetta corrosione intergranulare o transcristallina del pezzo. Questo effetto deve essere considerato durante la lavorazione e l'ulteriore lavorazione, poiché la corrosione intergranulare può modificare notevolmente le proprietà meccaniche del pezzo e può portare a fratture.
Prevenzione della corrosione da contatto
I fattori scatenanti per la corrosione da contatto sono:
- vicinanza spaziale di due metalli con una potenziale differenza
- Presenza di un conduttore elettrolitico (può anche essere aria umida!)
- i due metalli non formano strati di copertura inibitori della corrosione
Se uno dei fattori viene eliminato, è possibile prevenire la corrosione da contatto.
In pratica, ciò significa che quando si seleziona il materiale, è importante garantire che metalli adiacenti e diversi abbiano solo un potenziale intrinseco leggermente diverso. Si può anche garantire che la conduttività elettrica dell'elettrolita sia la più minima possibile.
Ovviamente è meglio incorporare strati intermedi appropriati quando si utilizzano metalli diversi o evitare costruttivamente l'uso di diversi tipi di metallo o leghe l'uno accanto all'altro. Ma non sarà sempre possibile.
viti e dadi
I collegamenti a vite rappresentano un problema particolare, anche viti e dadi di metallo diverso, con cui vengono fissati metalli o lamiere, possono essere causa di corrosione da contatto.
Inoltre, è necessario tenere in considerazione anche il rischio di corrosione interstiziale derivante dallo spazio tra la vite e il metallo.
In questo caso ci sono spesso problemi con la scelta del materiale. La sigillatura dei collegamenti a vite offre protezione contro la corrosione interstiziale, ma spesso una protezione insufficiente contro la corrosione da contatto. In singoli casi, il problema deve essere considerato e minimizzato il più possibile durante la costruzione.
suggerimenti e trucchi
Presta sempre attenzione ai metalli che stai usando fianco a fianco o insieme, e controlla sempre di che materiale sono fatti i dadi e bulloni che stai usando.
