Elektrochemische corrosie: Deel 7, uniforme aantasting: Atmosferische corrosie

Atmosferische corrosie doet zich voor bij metalen die worden blootgesteld aan weersinvloeden. Atmosferische corrosie van koolstofstaal heeft een gelijkmatige wanddikteafname tot gevolg en is hiermee een voorbeeld van uniforme corrosie. De mate waarin corrosie optreedt wordt bepaald door twee belangrijke factoren: de vervuiling van de lucht (vaste en gasvormige verontreiniging) en het vochtgehalte van de lucht.

Verontreinigingen
Afhankelijk van de omgeving varieert de hoeveelheid en het type verontreiniging dat in de atmosfeer wordt aangetroffen. Op grond hiervan is een onderverdeling gemaakt in: industrieel, stedelijk, landelijk en zeeklimaat. Nabij de kust zijn hygroscopische zeezouten in de lucht aanwezig, die de totale bevochtigingsduur van staaloppervlakken verlengen. In industriële omgeving bevat de lucht aanzienlijke hoeveelheden koolstofverbindingen en zwaveldioxide (SO2). Daarnaast zijn kleinere hoeveelheden H2S, NO2, NH3 en diverse zouten in de lucht aanwezig. SO2 levert door zijn omzetting tot zwavelzuur een belangrijke bijdrage in het versnellen van atmosferische corrosie in een industrierijke omgeving. Stof- en roetdeeltjes verhogen doorgaans de corrosiviteit doordat ze soms zelf deelnemen aan corrosiereacties en vaak de bevochtigingsduur verlengen door vocht aan te trekken of vast te houden.

Vocht
De relatieve luchtvochtigheid is een belangrijk gegeven. De grenswaarde waaronder geen corrosie plaatsvindt wordt beïnvloed door hygroscopische effecten van oppervlakteverontreinigingen en het al aanwezige corrosieproduct. Voor een schoon staaloppervlak geldt zowel in een landelijke als industriële omgeving een grenswaarde van 70% relatieve luchtvochtigheid. Voor een verontreinigd oppervlak varieert deze waarde tussen circa 50 en 70%, een duidelijk minder gunstige situatie. De gevolgen van neerslag zijn tweeledig. De totale bevochtigingsduur, en dus ook de tijd waarin corrosie optreedt, neemt toe. Het corrosiegedrag wordt gunstig beïnvloed door het wegspoelen van verontreinigingen, waarmee het metaaloppervlak tijdelijk verlost is van verzuurd condenswater. Bij verticale wanden kan het voorkomen dat door opeenhoping van verontreinigingen op de lagere delen van de wand hier juist een extra corrosief milieu ontstaat.

7.1 Atmosferische corrosie van roestvast staal
Onderzoek en ervaring tonen dat ferritische en austenitische roestvaststaaltypen een goede weerstand tegen atmosferische corrosie bezitten. Waar het de functionele aspecten van een constructie betreft veroorzaakt atmosferische corrosie geen ernstige problemen. Vanuit esthetisch oogpunt kan wel een probleem ontstaan in de vorm van verkleuring van het oppervlak door roestvorming.

Een richtlijn voor de toepassing van verschillende roestvaststaaltypen onder verschillende atmosferische omstandigheden is de volgende:
- Zeeklimaat vereist austenitisch roestvast staal met ten minste 2% molybdenium (AISI 316, AISI 317).
- In een landelijk klimaat kan een 13% of 17% chroomhoudend ferritisch roestvast staal al voldoen. Ook kan hier met succes AISI 304 worden toegepast.
- Stedelijk klimaat vereist de toepassing van AISI 304 of AISI 316 afhankelijk van de te verwachten verontreiniging.
- In een sterk verontreinigd industrieel klimaat kunnen zelfs AISI 316 en AISI 317 worden aangetast. Periodieke reiniging is hier zonder meer geboden als het oppervlak vrij van roest en glanzend moet blijven. Doet zich atmosferische corrosie van roestvast staal voor, dan is doorgaans een egale verkleuring van het roestvaststaaloppervlak waarneembaar. Van dichterbij zal vaak blijken dat naast uniforme corrosie vooral lokale corrosievormen zoals putcorrosie en corrosie onder afzettingen verantwoordelijk zijn voor de verkleuring.

Oppervlakteafwerking
De oppervlakteafwerking van bijvoorbeeld roestvast stalen geveldelen is van het grootste belang voor de uiteindelijke corrosieweerstand van het staal tegen atmosferische invloeden. Een glad oppervlak is beter corrosiebestendig en is minder goed in staat verontreinigingen vast te houden. Bovendien is een periodieke reiniging makkelijker uitvoerbaar en geeft een beter resultaat. Een lage oppervlakteruwheid kan worden verkregen door koudwalsen, polijsten of slijpen. Polijsten heeft in verband met de zeer lage ruwheidswaarden die mogelijk zijn en de glans die wordt verkregen vaak de voorkeur.