Korozyonun tanımı 2

DEMİRLİ MADENLER VE ALAŞIMLARI
"Çelik, denizle ilgili çevrelerde en çok kullanılan metaldir. Deniz suyu korozyonuna karşı direncinin çok olması, ucuzluğu, kuvveti ve kolayca bulunabilme özelliklerinden dolayı çok kullanılır.
Bütün çelikler deniz suyu tarafından korozyona uğrarlar, karbon çeliklerinin deniz çevrelerinde kullanılabilmeleri bir nevi koruyucu örtülen (genellikle boya) ve katıdik korunma sayesindedir.
Çeliğin deniz suyu içindeki korozyon hızı, korozyon hızları arasındaki fark çok küçük olmakla birlikte sudaki oksijen konsantrasyonuna bağlıdır.
Yapı çeliği sadece deniz çevrelerinde kolayca korozyona uğramakla kalmaz, aynı zamanda kazan sularına karşı korunmaları egrekir ve yüksek ısı oksidasyonu şartları altında kolayca bozulur.
Yüksek sıcaklık oksidasyonuna dayanabilecek bir takım ekonomik kurşun alaşımları geliştirilmiştir; fakat ucuz alaşım elementleri kullanarak çeliğe deniz suyuna karşı direnç kazandırmak mümkün olmamıştır. 2-3 % Cr' un altında hiç bir alaşım elementi etkin bir şekilde korozyona karşı direnç sağlayamamıştır.
Çeliğin aluminyum dışında herhangi bir inşaat metali ile karşılaştırılması, deniz suyunda demir materyalinin daha hızlı etkilenmesine yol açar.
Demir ihtiva eden materyalin korozyonu, yüzeyleri üzerinde geçen deniz suyunun hızının artması ile artar. Çeliğin etkilenme hızı belli bir kritik hıza ulaşıncaya kadar suyun hızı ile orantılıdır. Bazı kirletici organizmalar veya biyolojik yapışkan maddeler metali sudan yalıtarak korozyon hızının azalmasına veya bazı durumlarda ise süratin daha hızlı olacağı birtakım türbilans alanları oluşturarak korozyon hızının artmasına yol açabilir. Gemi sistemlerinde normal korozyon hızı 0.05 ipy' nin üstünde ise bunların nedeni araştırılmalıdır. Genelde bunun en önemli sebebi, ölü organik maddelerin altındaki tortuların etkisidir.
Sıcaklık deniz suyu içindeki korozyon hızlarını etkileyebilir, fakat atmosferin içinde meydana gelen sıcaklık değişikliklerinin etksi azdır. Çeliğin deniz suyunda kullanılması mutlaka bir çeşit korunmayı gerektirir. Bu bir çeşit kaplama (metalik, organik veya inorganik ve katodik koruma genelde başarılı olur, ancak her zaman ekonomik veya teknik olarak rantable olmayabilir.
Boya ise ancak oksitlerinin alınması, temizlik, kuruluk gibi temel yüzey hazırlıkları iyi yapılmışsa iyi sonuç verir.
Gemileri boyamak bir sanattır. Geminin genelde kirli bir görünüşünün olmasının sebebi boya tekniğine gereken önemi vermemektendir. Boyanın esas kullanım amacı geminin dış tabakasının korunmasıdır.
Çelikler genellikle metal kaplamalarla korunurlar. Bu metot deniz atmosferinde uygun olsa da deniz suyunda daha az uygundur. Metal kaplama demir alaşımından daha soy bir metalden yapılmışsa, metaldeki yırtılmalar sonucunda deniz suyunda oluşabilecek galvanik pil (anodu çelik, katodu daha sığ kaplama) çeliğin korozyonuna neden olur.
Saf karbon çeliği - Yumuşak çelik
En uygun inşaat çelikleri demir ve karbon alaşımlarıdır. Bu cins çelikler pik demiri ve kırıntılarından yapılır. Fazladan karbon ve diğer pisliklerinden arındırmak için ergimiş halde işlem görürler. Bunlar genellikle açık-ocak fırınlarda işlenir, çelik külçeler olarak dökülür, haddeden geçirilerek levha veya boru haline gelirler. Sıcaklıkla haddeleme ve diğer ısıl işlemler sırasında çeliğin yüzeyi hava tarafından oksitlenir ve oluşan oksit pürüzleri metalin korozyon hızı üzerinde önemli rol oynar.
Saf karbon çeliği bakır, nikel alaşımları, paslanmaz çelikle beraber kullanıldıkları zaman galvonik saldırıya uğrarlar. Aluminyum, çinko, magnezyum metalleri ile galvonik olarak beraberce kullanıldıkları zaman korunmuş olurlar. Deniz ortamında bu tip çiftlenmeler önlenemiyorsa, çeliğin alanını saf metalden daha geniş tutmak, saldırıyı yaymak veya eklem yerini izole etmek gerekir.
Pürüzlülük:
Yumuşak çeliğin yüzeyinde meydana gelen oksit pürüzleri ana metale göre daima katodiktir ve korozyona dayanıklılığı önemli ölçüde azaltır. Pürüzlü çelik, yüzeyin üstünde veya altında deniz suyuna maruz kalırsa yüzeyi pitinglerle kaplanır. Pürüzleri alınmamış bir çelikte birkaç ay içinde iyice pürüzlerinden temizlenmiş bir çeliğe göre üç misli pitingler oluşur. Bu sebepten dolayı gemi teknesinin dış kaplamalarında bütün pürüzlerin temizlenmesi gerekir.
Gemi inşaatında kullanılan çeliklerin pürüzlerinin alıması için uzun süre atmosfere bırakma iyi bir yoldur. Ancak ekonomik arz ve talep, çeliğin uzun süre atmosferde bırakılmasına izin vermez. Bu halde pürüzleri kumla, asitle veya alevle giderilir.
Düşük alaşım çelikleri :
Düşük veya orta karbon çeliklerinin mekanik özellikleri az bir miktar alaşım ilavesi ile büyük ölçüde arttırılabilir. İçinde az miktarda mangon, molibden ve nikel bulunan yüksek gerilme özelliği gösteren birçok çeliğe düşük alaşım çeliği denir.
Tamamıyla su altında bulundukları zaman, bu çeliklerin toplam korozyon hızları hemen hemen yumuşak çelik kadardır. Deniz atmosferinde bu çelikler adi yumuşak çeliklerden daha dayanıklıdırlar.
Örneğin krom ilavesi çeliğin sadece yüksek ısıda oksidasyona karşı direncini de artırır.
Krom demir alaşımları :
Yüksek krom döküm demirlerinin dışında, ticari olarak eldesi mümkün olan krom demir bileşimleri krom alaşımları olarak sınıflandırılır. Bunlar paslanmaz değildirler. "Paslanmaz" özelliğini verebilmek için %12 ila %20 krom gereklidir. Esas olarak korozyona dirençli krom çelikleri iki grup halinde toplanırlar. Ferritik metalurji bir yapı gösterenler ve martensit yapıya sahip olanlar. Ferritik olanlar ısıyla herhangi bir işleme tabi tutulamazlar, buna karşın martensit olanlar sertleştirilebilirler ve tavlanabilirler, böylece birçok mekanik özellik gösterebilirler.
Paslanmaz Çelik :
Krom ilavesi demr ve demir/nikel bileşimlerinin korozyona karşı dirençlerini bir hayli arttırır. Krom ve nikel ihtiva eden birçok alaşım türü vardır. Bunlardan en çok bilinenler %16-%26 krom ve %6 -%22 nikel bulunduranlardır. Bunlar gerçek paslanmaz çeliktirler.
Tamamiyle deniz suyu içinde bulunan paslanmaz çeliğin korozyon hızı 0,001 ipy civarındadır. Bu değer diğer demirli (ferro) metallerin korozyon değerlerinden bir hayli düşüktür. Fakat bu korozyon hızı gerilimleri çok düşük olduğu yerlerde görülür. Bu çeliklerin yüksek su hızlarında ve türbülanslı yerlerde, korozyona olan dirençleri bozulmaz, fakat yavaş su hızlarında çukurlar oluşabilir.
Bu tip çeliklerde çatlama olayı çok kolay olabileceği için deniz ortamında perçin veya veya civata ile birleştirmek yerine korozyon önleyici bir kaynak çubuğu kullanarak herhangi bir çatlağa yer vermeden kaynak yapmaktır.
Dökme demir :
Dökme demir, ucuza mal olan ve içindeki karbon miktarı %1.7 'nin üstünde olan bir demir cinsidir. Mikro yapılarına göre Beyaz demir, Gri demir, Küresel demir, Dövme demir olmak üzere dört ana grupta sınıflandırılır.
Adi dökme demirin deniz suyundaki korozyon hızı 0,002-0,005 ipy'dir, fakat bunlrın şoklara karşı dirençleri düşük olduğundan gemi inşaa endüstrisinde kullanışları azdır.
Adi dökme demir ile çeliğin korozyona tarzları birbirine pek benzemez. Çelik korozif bir ortamda paslanan kısımları ana metalden daima hızla ayrılıp, boyutların azalmasına neden olur, buna karşılık dökme demir paslandığı zaman orjinal boyutlarını korur ve dıştan bir bakış hiç korozyon olmadığı izlenimini verir. Bu farkın nedeni adi dökme demirin mikro yapısında mevcut olmayan kısmen korozyona dirençli elemanların bulunmasıdır. Bunlardan en önemlileri grafit, ötentik fosfor ve karbürdür. Dökme demir korozyona uğradığında korozyon ürünleri korozyon alanının biraz daha uzağında toplanır, fakat ana iskelet geriye kalmış olur.
Döküm demiri suyun hızından etkilenir. Suyun hızının artması demek, korozyona uğramakta olan yüzeye daha fazla oksijen gelmesi demektir ve bir süre için artan su hızı ile korozyon artar.
Döküm demirleri deniz atmosferinde inşaat çeliklerinden daha az korozyona uğruyorlarsa da, kuru ve nemli med-cezir alanlarında bunların korozyon özellikleri hemen hemen aynıdır.