METALLERDE KOROZYON: TÜRLERİ VE KORUNMA YÖNTEMLERİ

Korozyon, metallerin ve alaşımlarının birbirleri veya çevreleri ile kimyasal veya elektrokimyasal reaksiyona girmesi sonucu fıziksel olarak çözünmesi, aşınması, bozunması olayıdır.
Fiziksel sebepler ile meydana gelen bozunma korozyon olarak değil erozyon, galling veya aşınma olarak isimlendirilir. Metal olmayanlar bu tarifleri içermezler. Plastikler şişebilir veya çatlayabilirler, tahta çatlayabilir veya çürüyebilir, granit aşınabilir.
Metaller doğada bileşikleri halinde bulunur ve kullanım amacına uygun olarak ya saf metal ya da alaşımı olarak kullanılır. Metaller korozyona uğradığında doğada bulundukları bileşiklerinin yapısına veya benzerlerine de dönüşmektedir. Örneğin doğada oksit bileşikleri yapısında bulunan demir, indirgeme yöntemi ile metalik demire dönüştürülerek kullanılır. Korozyona uğradığında ise pas denilen demir oksit yapısına tekrar dönüşür. Bu olay metallerin doğada bulundukları bileşik yapılarına dönüşmeleri şeklinde açıklanabilir.
Demirin Kendi Başına Paslanması

Korozyon, bir metalin ortamdaki bazı okside edici ajanlarla oksidasyonu şeklinde açıklanabilir. Metal üzerinde oksidize olan alana anod, oksidize ajanın indirgendiği alana da katot denir. Bu alanlar birbirlerinden ayrıltılmışlardır, fakat genelde birbirlerinden çok uzakta değildirler ve korozyon ilerlerken metal yüzeyinde bu alanlar arasında
akarlar. Sulu sistemlerde katyonlar katoda giderken, anyonlar da anoda doğru hareket ederler.
Bu durum bir elektrokimyasal pil ya da kısa devre bateriye benzer. Metal yüzeyindeki elektronların akışı korozyon akımıdır. Yüksek ölçüde çözünmüş katılar veya yüksek ısı gibi iletkenliği arttıran durumlar korozyon hızını da arttırır.

KOROZYON TÜRLERİ
Korozyona uğrayan parçaların dış görünüş ve direnç kaybını temel olarak birkaç türle tarif etmek mümkündür.
a-) Homojen Dağılımlı Korozyon:
En yaygın korozyon türüdür. Bu korozyonla meydana gelen metal kaybı diğerlerine oranla çok yüksektir. Ortalama korozyon hızı her yerde aynıdır. Bunun nedeni anodik ve kotodik olayların sürekli olarak yer değiştirmesidir.
b-) Galvanik Korozyon :
Birbirleri ile temas halinde olan farklı metal ve alaşımlarının aynı ortama bırakılması sonucunda meydana gelen korozyondur.
c-) Çukurcuk (Crevice) Korozyonu:
Genellikle düz tabanlı çukurlar halinde ortaya çıkmaktadır. Örneğin pompa pervanelerinde, karıştırıcılarda ve özellikle boru sistemindeki dirsek ve kıvrımlarda sık sık görülür.
d-) Aralık, Yaşlanma (Fatigue) Korezyonu:
Korozyon olayının belirli dar bölgeler üzerinde yoğunlaşması sonucu ortaya çıkan bir korozyon türüdür. Aralık korozyonu makina ve parçalarının montajında kesinlikle yok edilemeyen dar bölgeler ve aralıklar içinde başlar.
e-) Karıncalanma (Pitting) Korozyonu:
Metalin sadece ufak bir bölgesinde, çok sayıda küçük ve yoğun çukurcukların oluşması ile meydana gelen korozyon türüdür. Oksijenin sebep olduğu korozyondur. Kontrol altına alınmadığı zaman bu küçük çukurcuklar metal yüzeyine yayılarak genel korozyona sebep olabilirler.
f ) Kaplama Altı Korozyonu:
Kaplanan bazı metaller, dış görünümü hayli farklı, ancak oluşum düzeni bakımından bir tür aralık korozyonu olarak tanımlanan kaplama altı korozyonu ile bozunurlar.
Korozyon olayı metal kaplama ara yüzeyinde köşe veya bu gibi düzensizliklerin bulunduğu yerde başlar.
Kaplama altı korozyonun önemli sakıncası parçaların dış görüntüsünü olumsuz yönde etkilemesidir. Bu tür korozyona karşı uygulanacak tek önlem havadaki nem miktarının mümkünse azaltılmasıdır.
g-) Seçici (Selective) Korozyon:
Alaşımlarda belirli bir metal veya belirli bir faz üzerinde yoğunlaşarak çözünme ile sonuçlanan bir korozyon türüdür. Bakır-çinko alaşımlarında görülen çinko kaybı dökme demirde ana yapının çözelimi ile gelişen grafitleşme olayı bu tür korozyondur.
Seçici korozyonun bozucu etkisi malzemenin uğradığı direnç kaybıdır.
Korozyonun etkili olduğu bölgelerde çekme dayancı genellikle sıfıra iner.
h-) Kristaller Arası (Intercrystalline) Korozyon :
Bu tip korozyonda korozyon hızı yüksek, ağırlık kaybı azdır.
ı-) Gerilim (Stress) Korozyon:
Aynı zamana rastlayan korozif ve mekanik etmenlerin yol açtığı bozunma türüdür. Çatlama korozyonu olarak da isimlendirilebilir.
DEĞİŞİK KOROZYON TÜRLERİ

KOROZYONUN YARATTIĞI PROBLEMLER
Pas yalnız dış görünümünün bozulmasının dışında, makinanın düzgün çalışmasını ve yüzeyin sonradan göreceği işlemlerde (boya, kaplama...) iyi kalite alınmasını engeller.
Bunun yanında korozyon ciddi bir sorundur ve ekonomiye verdiği zarar da oldukça fazladır. Korozyona uğramış, kırılmış olan parça, uçakların düşmesine, otomobillerin bozulmasına neden olabilir. Bunun yanında korozyon ürünleri de insanların zehirlenmesine sebep olabilir. (Kalay ile kaplanmamış bakır kaplarda saklanan yemeklerin insanları zehirlemesi gibi). Korozyon nedeni ile kullanılamayan malzemeler büyük miktarda "Enerji-malzeme, sermaye-emek-bilgi " israfına neden olur. Aynı zamanda korozyon çevreyi kirletir ve kirli çevre korozyonu hızlandırır.
Korozyona Etki Eden Faktörler:
1-)Malzemenin alaşımı: Örneğin döküm, pik
2-)Yüzey kalitesi ve malzemenin durumu
3-)İklim etkenleri: Deniz iklimi (tuzlu su ihtiva eden hava) ve tropikal iklim (rutubeti yüksek ıslak hava ve sıcaklık farklılıkları)
4-)Ortam koşulları: Ortamdaki asit buharları, klor, sülfür gibi maddeler.
5-)Birbirine değen parçaların temasında doğan korozyon, parmak izi korozyonu, ter damlası gibi
6-)Ambalajlama ve stoklama şekilleri
Korozyonun Önlenmesi:
Korozyon doğal bir olay olduğu için bunu tamamen yeryüzünden silip atmak mümkün değildir. Ancak korozyonun zarar verici etkisi azaltılabilir veya kontrol altına alınabilir. Bu amaçla uygulanan yöntemler üç grupta toplanabilir:
1-)Korozyona uğrayan malzemeyi korozyona daha dayanıklı bir malzeme ile değiştirmek. Ekstra maliyet getirebilir.
2-)Metalin korozyonuna neden olan ortama müdahale etmek. (Malzemeyi nemli, rutubetli, asit buharları gibi korozyonu hızlandıran ortamlardan uzak tutmak.)
3-)En çok uygulanan yöntemdir. Metal yüzeyine edilen ve metalin ortama karşı direncini arttırıcı yöntemlerdir. Bunlar: Kaplama, boya, metal yüzeyinde bir film oluşturma, anadik veya katodik koruma yöntemleridir.
Burada üzerinde duracak olduğumuz konu ise 3 yöntemden biri olan metal yüzeyinde bir film tabakası oluşturarak koruma olayıdır. Bu amaçla kullanılan malzemeler "Pastan koruyucu yağlar veya Pas önleyici yağlar" olarak isimlendirilirler.

PASTAN KORUYUCU YAĞLAR
Bu tür malzemeler metal yüzeyinde koruyucu bir film tabakası oluşturarak, metalin dış ortamla ilişkisini keser ve böylece paslanmasını engeller.
Genelde metal yüzeyleri geçici ve kalıcı olarak pastan korunurlar. Geçici olarak pastan korunmada pas önleyici yağlar kullanılır. Bu malzemeler kısa periodlarda malzemeyi korur ve solvent ya da alkali temizleyicilerle de kolayca temizlenirler. Kalıcı koruyucu olarak ise, boya, galvanizleme, plastik kaplama metodları kullanılır. Temizlenmesi çok güçtür. Çoğunlukla mekanik olarak temizlenir ve yüzey kalitesinin kötüleşmesine sebep olur. Korozyon önleyici malzemelerin görevi metal yüzeyleri atmosferik etkenlerden koruyup metallerin oksidasyonuna engel olmaktır. Bu malzemeler metal yüzeyinde koruyucu bir film tabakası oluşturarak metali dış etkenlerden korurlar.
İyi Bir Koruyucu Yağdan Beklenenler:
. Havanın oksijeninden, nem ve rutubetten etkilenmemeli,
. Sudan, yağmurdan etkilenmemeli,
. Çok kalın değil, ince bir film tabakası oluşturmalı,
. Salt Spray (Tuz testinden) geçmeli,
. Uygulanması kolay olmalı,
. Uygulandıktan sonra kuruması çabuk olmalı, uzun sürmemeli,
. Uygulandıktan sonra istendiği zaman çıkarılması, temizlenmesi kolay olmalı.

KORUYUCU YAĞLARIN BIRAKTIKLARI FİLM TABAKALARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI
1-)Yağlı bir film tabakası oluşturanlar
2-)Gresimsi bir film tabakası oluşturanlar
3-)Vernik gibi bir film tabakası oluşturanlar
4-)Vaksli bir film tabakası oluşturanlar (Koruyuculuğu çok iyidir, ancak temizlenmesi zordur.)
5-)Şeffaf bir film tabakası oluşturanlar (En ideali budur. Malzemenin görüntüsü değişmez)
SU DEFEDİCİ KORUYUCU YAĞLAR ( Dewatering Fluids )
Islak parçaların ara korunmasında su defedici olarak kullanılan pastan koruyucu yağlar çok ince bir film tabakası bırakırlar. Kısa zamanlı koruma sağlarlar. Sarfiyatları çok azdır. Islak parçalar kurutulmadan kullanıldıkları için enerji tasarrufu vardır.
ANTIKOROZYON MALZEMELER:
Metal işleme prosesinde, işlem görmüş parçalar, bir sonraki prosese gitmeden önce veya ara stoklanması esnasında işletme koşullarında bekletilebilirler. Bu esnada parçaların dış etkenlerden korunup paslanmaması istenir. Burada kullanılan pas önleyiciler su bazlı olup, su ile belli oranlarda karıştırılarak kullanılır. Belli konsantrasyonda hazırlanmış olan bu karışıma metal parçalar daldırılıp çıkarılır ve bekletmeye alınır. Koruma süreleri 2 hafta ile 2 ay arasında değişir. Kısa süreli koruma sağlar. Su bazlı olduğu için de parça üzerinde kaldığında temizleme işlemi gerektirmez.
KORUYUCU YAĞLARIN KULLANIM ŞEKİLLERİ
a-) Damlatma
b-) Daldırma
c-) Püskürtme
d-) Sürme

KORUYUCU YAĞLARIN TEST METODLARI
Koruyucu yağların performanslarını test etmek için değişik yöntemler ve standartlar vardır. Bu testlerin sonuçlarına göre koruyucu yağlar hakkında bilgi edinilebilir.
1-)ASTM-B 117 (Salt Spray Testi)
%5'lik tuz çözeltisi 35 °C'de koruyucu yağa batırılmış saç levhaların üzerine belli basınç altında püskürtülerek koruyucu yağın kaç saat dayandığı tespit edilir.
2-)ASTM-D 1748
Sabit klima test kabini. Burada koruyucu yağa batırılmış saç levhalar sabit ısı ve relatif nemde tutularak test edilir.
3-)DIN 50016
Belli rutubet ve ısılar değiştirilerek test yapılır. 23°C / %83 ve 40°C / %90 gibi
4-)DIN 50017
Kondes su klima kabini testi. Burada kontrol edilecek koruyucu yağa batırılmış saçlar 40°C'de %100 relativ nem ve oda harareti %75 relativ nem olmak üzere 24 saatlik devirler halinde test edilir.
MEKANİK TESTLER:
1-) Kafes Testi: DIN 53151
Vaks tipi koruyucu yağlar için uygulanır. Koruyucunun yapışması, zamanla çatlaması, diğer mekanik değerler hakkında bilgi verir.
2-) Misketli Çarpma Testi: DIN 53154
Vaks tipi koruyucuların yollarda gelebilecek taş çarpmalarına karşı dayanıklılıklarını ölçer.
3-) Bükme Testi: DIN 53152
Burada vaks ile kaplanmış test plakası bükülerek vakslı koruyucunun yüzeye yapışması ve çatlamaya karşı direnci tespit edilir.

PASTAN KORUYUCU YAĞLARIN TEMİZLENMESİ:
Pastan koruyucu yağlar genellikle şu şekilde temizlenir:
1-) Alkali temizleyicilerle silmek
2-) Nötr temizleyicilerle (PH=7.0)
3-) Asidik temizleyicilerle (PH < 7.0)
4-) Alkali temizleyicilerle (PH > 7.0)
5-) Sıvı solventlerle
6-) Buhar halindeki solventlerle
Gresimsi ve waks tipi film oluşturan koruyucu yağların temizlenmesi biraz daha zordur.