Elektrochemische corrosie: Deel 1 en 2, uniforme aantasting: Uniforme corrosie in de passieve toestand.

1. Inleiding

Zoals eerder gezegd veroorzaakt uniforme corrosie een gelijkmatige wanddikteafname. De corrosievorm is minder gevreesd omdat de corrosiesnelheid vaak uit ervaring of aan de hand van metingen goed kan worden voorspeld. Daarnaast kan tijdens inspecties eenvoudig worden gecontroleerd of de corrosiesnelheid overeenkomt met de voorspelde waarden. Onverwachte veranderingen in stromingssnelheid, samenstelling of temperatuur van een corrosief milieu kunnen een aanzienlijke verandering in het corrosiegedrag veroorzaken. De uniforme corrosiesnelheid kan toe- of afnemen of uniforme corrosie gaat door onvoorziene omstandigheden over in een lokale aantastingsvorm. Welke omstandigheden gunstig corrosiegedrag veroorzaken en welke een bedreiging vormen voor een bepaalde metaal-milieucombinatie wordt besproken aan de hand van het anodische deel van de polarisatiecurve van roestvast staal en een reeks voorbeelden.


2. Uniforme corrosie in de passieve toestand
Voor een gegeven roestvaststaaltype wordt de ligging van de corrosiepotentiaal bepaald door het snijpunt van de anodische tak en de kathodische tak van een polarisatiecurve. Het corrosiegedrag dat het roestvast staal zal vertonen is afhankelijk van het gebied waarin de corrosiepotentiaal zich zal instellen. Afbeelding 1 toont een vijftal mogelijkheden voor de ligging van de corrosiepotentiaal met elk hun eigen corrosiegedrag. De ligging van corrosiepotentiaal 4 (Ecorr-4) is de meest gewenste en vaakst voorkomende situatie. Het roestvast staaloppervlak verkeert in de passieve toestand. De vorming van de beschermende oxidelaag beperkt het verloop van de metaaloplosreacties doordat de doorgang van elektronen en ionen wordt belemmerd. Een voorbeeld hiervan is het corrosiegedrag van roestvast staal in water. De geringe corrosiesnelheid die in de passieve toestand optreedt wordt aangegeven door i4. Bij corrosie in het passieve gebied verloopt de vorming van een beschermende oxidelaag sneller dan dat deze wordt afgebroken door inwerking van het milieu. Milieuzijdige veranderingen zoals temperatuur, pH en stromingssnelheid hebben weinig invloed op de corrosiesnelheid zolang het roestvast staal passief blijft. Is dit niet het geval dan ontstaat lokale corrosie of een versnelde aantasting als gevolg van uniforme corrosie in de actieve toestand.


Voorbeelden:

 

• Verhoging van de temperatuur kan in een chloridehoudend milieu putcorrosie veroorzaken.
• Stilstaand zeewater veroorzaakt putcorrosie in AISI 304 en AISI 316. Een schoon AISI 316 roestvaststaaloppervlak in contact met stromend zeewater is niet onderhevig aan putcorrosie.
• Verhoging van de stromingssnelheid van 93% zwavelzuur bij 20˚C in contact met roestvaststaaltype AISI 304 blijkt bij een snelheid die hoger ligt dan circa 6 m/s te resulteren in het verloren gaan van de passiviteit. Bij een hogere temperatuur treedt bij een lagere stromingssnelheid de overgang op van passief naar actief corrosiegedrag. Bij een hogere temperatuur neemt de snelheid toe waarmee de passieve laag in zwavelzuur wordt aangetast en de vormingssnelheid van de beschermende laag daalt. De laag is hierdoor dus al zwakker waardoor het effect van een kleiner verschil in stromingssnelheid al leidt tot een uitgesproken verschil in corrosiesnelheid.