Elektriske potentialer af metaller
Hvert metal og legering har et specifikt elektrisk potentiale. Det er forskelligt afhængigt af legeringskomponenterne.
Rene metaller kan derimod let arrangeres i den såkaldte spændingsserie. Meget uædle metaller, såsom magnesium, har et meget lavt potentiale; jo mere ædelt metallet er, desto højere er det indre stress. Nogle værdier, der giver et overblik:
- Magnesium omkring -2 V.
- Zink er omkring -1 V.
- Aluminium -1,5V
- Jern -0,5 V.
- Kobber +0,5 V.
- Sølv +0,8 V.
- Guld + 1,5V
Legeringer fremstillet af forskellige metaller har et potentiale, der ligger mellem det for de rene metaller. Det skal bestemmes separat for hver legering. For stål er der for eksempel omfattende borde afhængigt af ståltypen.
Galvaniske celler
Hvis to forskellige metaller er ved siden af hinanden, opstår der en potentiel forskel mellem metallerne. Hvis begge metaller er forbundet via en elektrolytisk leder (dette kan også være vand), oprettes en såkaldt galvanisk celle.
Den potentielle forskel og den elektrolytiske leder får den galvaniske celle til at virke som et lille batteri. Jo højere potentialforskellen og jo højere ledningsevnen for elektrolytten, jo mere effektivt er batteriet. Du kan læse noget om den forskellige ledningsevne for regnvand, saltvand og ledningsvand her.
Dannelse af korrosion
Korrosion begynder, når strømmen begynder at strømme inde i den improviserede galvaniske celle. I dette tilfælde går metalioner i opløsning fra det ene eller begge metaller. Metallets overfladelag ændres af den elektriske virkning, og korrosion kan forekomme.
Selve processen er kompleks, men ligner rustende jern. Da den galvaniske celle fortsætter med at virke på metaloverfladerne og andre oxidationsprocesser, skrider korrosionen hurtigt frem.
Selektiv korrosion
Selektiv korrosion er et specielt tilfælde. Her reagerer legeringens metaller ikke med et andet metal, men med sig selv. Dette er f.eks. Tilfældet med kobber og zink i messing. Reaktionen med en elektrolytisk leder kan føre til kontaktkorrosion i korrosionsstrukturen.
Resultatet er det, der kaldes intergranulær eller transkrystallinsk korrosion af emnet. Denne effekt skal tages i betragtning under bearbejdning og yderligere behandling, da korrosion mellem granulater i høj grad kan ændre emnets mekaniske egenskaber og kan føre til brud.
Undgåelse af kontaktkorrosion
Udløsende faktorer for kontaktkorrosion er:
- rumlig nærhed af to metaller med en potentiel forskel
- Tilstedeværelse af en elektrolytisk leder (dette kan også være fugtig luft!)
- de to metaller danner ikke korrosionshæmmende dæklag
Hvis en af faktorerne elimineres, kan kontaktkorrosion forhindres.
I praksis betyder det, at når man vælger materialet, er det vigtigt at sikre, at tilstødende forskellige metaller kun har et minimalt forskelligt iboende potentiale. Det kan også sikres, at elektrolytens elektriske ledningsevne er så minimal som muligt.
Det er naturligvis bedst at inkorporere passende mellemlag, når man bruger forskellige metaller, eller at konstruktivt undgå brugen af forskellige typer metal eller legeringer ved siden af hinanden. Men det vil ikke altid være muligt.
skruer og møtrikker
Skrueforbindelser repræsenterer et særligt problem Skruer og møtrikker lavet af en anden type metal, hvormed metaller eller metalplader er fastgjort, kan også være årsag til kontaktkorrosion.
Derudover skal der også tages højde for risikoen for spaltekorrosion på grund af afstanden mellem skruen og metallet.
I dette tilfælde er der ofte problemer med materialevalg. Forseglingen af skrueforbindelser giver beskyttelse mod spaltekorrosion, men ofte utilstrækkelig beskyttelse mod kontaktkorrosion. I individuelle tilfælde skal problemet overvejes og minimeres så vidt muligt under konstruktionen.
tips og tricks
Vær altid opmærksom på, hvilke metaller du bruger side om side eller sammen, og kontroller altid, hvilket materiale de møtrikker og bolte, du bruger, er lavet af.
