Corrosione dei metalli

La corrosione nei metalli: curiosità, fattori scatenanti e qualche accortezza per limitarla

Il problema della corrosione dei metalli fino all’inizio del ‘900 era annoso e controverso, tanto da impegnare numerosi scienziati e studiosi che, per molto tempo, hanno dovuto fare i conti con mezzi limitati e incapaci di fronteggiarla. Le ricerche nel campo della corrosione dei metalli e dei metodi per combatterne i danni sono ancora oggi un banco di prova notevole per gli addetti ai lavori, specialmente nel settore chimico e elettrochimico.

Distinguiamo innanzitutto tra due tipi di corrosione: quella ad umido che si forma quando il metallo è a contatto con un elemento liquido, e la corrosione a secco conosciuta dai più come ossidazione e riscontrata in ambienti gassosi.

Perché hanno luogo i processi di corrosione?

In condizioni ambientali classiche quasi tutti i metalli non sono in equilibrio chimico-fisico ma, in seguito ai processi di corrosione, tendono a trasformarsi nei loro composti, quali ossidi, idrossidi, carbonati ecc., eccezion fatta per i metalli cosiddetti nobili, come oro, platino e argento.
Nel caso della corrosione chimica si verifica una reazione eterogenea tra una fase solida (il materiale metallico) e una liquida o gassosa (ossigeno): il ferro, ad esempio, in condizioni di alte temperature, reagisce con l’ossigeno presente nell’atmosfera per cedere i suoi ossidi. La logica conseguenza è che sulla superficie del metallo si formi uno strato corroso.
Se si tratta invece di corrosione elettrochimica si ha normalmente a che fare con la temperatura ordinaria.

Quali sono i principali fattori che portano alla corrosione?

Le cause della corrosione sono molte e sono classificabili nell’ordine di tre categorie.

  • AMBIENTE AGGRESSIVO: il più importante di questi fattori è la natura chimica dell’elettrolita, definita da un gran numero di variabili, tra le quali la più significativa è il valore del PH della soluzione.
  • FATTORI METALLURGICI: aumentando la purezza del metallo aumenta la sua resistenza alla corrosione. I metalli puri, però, hanno caratteristiche meccaniche inadatte a numerose applicazioni pratiche e, di conseguenza, è piuttosto difficile riscontrarne la presenza: in ambito industriale, infatti, è molto più comune l’utilizzo di acciai contenenti piccole quantità di fosforo o rame, utilizzati perché migliorano la resistenza agli agenti atmosferici. Gli acciai inossidabili di norma contengono una buona percentuale di cromo.
  • CONDIZIONI E TEMPO DI IMPIEGO: giocano il loro ruolo anche i procedimenti di assemblaggio delle apparecchiature e lo stato delle superfici, che a sua volta dipende dalle caratteristiche chimiche , fisiche e da quelle geometriche. Ad esempio, le punte sono più reattive delle regioni piane e in generale le irregolarità aumentano la superficie del metallo che è a contatto con l’ambiente. L’effetto dello stato superficiale è, in genere, poco sensibile ad un forte attacco di corrosione, ma diventa decisivo quando l’attacco corrosivo è più leggero, come nel caso degli agenti atmosferici.

Alcuni accorgimenti per limitare la corrosione

In fase di progettazione è utile:
- Scegliere i metalli più adatti;
- Proteggere le superfici dei metalli con uno strato di pittura o smalto;
- Evitare di mettere insieme metalli dissimili se esposti a particolari situazioni corrosive oppure isolarli interrompendo la continuità metallica.
- Calcolare lo stato di sollecitazione tenendo ben presente la geometria di ogni singolo particolare.

In fase esecutiva:
- Operare con cura nelle fasi che riguardano i trattamenti termici evitando l’insorgere di tensioni e curando la fase di applicazione dei rivestimenti protettivi; lo stesso vale per le fasi che riguardano le deformazioni plastiche.
- Prevedere ispezioni di controllo e manutenzioni.

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