Le varie tipologie di corrosione sono tutte legate, come è intuitivo pensare, all'aspetto che assume il metallo sottoposto a corrosione. Analizzeremo brevemente di seguito alcune delle modalità di corrosione dei metalli.

Corrosione per vaiolatura

La corrosione per vaiolatura (altrimenti detta pitting corrosion, dall'inglese) provoca la formazione localizzata di buchi o vaiolature quando il metallo è esposto in ambienti contenenti ioni alogenidrici. Questo tipo di corrosione è molto pericoloso soprattutto se provoca la perforazione del componente metallico come nel caso di tubi o serbatoi. In altre circostanze la formazione di pitted areas è tollerabile se però non avviene alcuna perforazione.

pitting

Le vaiolature sono ardue da scoprire in quanto sono molto piccole (le loro dimensioni possono peraltro variare da poche decine di micron ad alcuni millimetri) e possono essere coperte da prodotti di corrosione. Inoltre il numero delle vaiolature può variare e risulta difficile in certi casi effettuare una stima precisa dei danni procurati.

Conseguenza di ciò sono le rotture impreviste del materiale. I pit (cioè le vaiolature) si formano in punti in cui si hanno aumenti locali della velocità di corrosione.
Cosa si intende quando si parla di "punti" di innesco delle vaiolature? I "punti" di innesco della vaiolature sono ad esempio inclusioni o altre disomogeneità strutturali e di composizione ma anche differenze di concentrazione degli ioni e dell'ossigeno.
I metodi di prevenzione delle vaiolature sono diretti per lo più ad evitare che dapprincipio si formi la vaiolatura piuttosto che a "curarne" la propagazione una volta creatosi il pit . Consistono nell'usare materiali che non siano "portati" a corrodersi con questa modalità. A titolo di esempio, se facciamo riferimento agli acciai inossidabili, è consigliabile ricorrere ad acciai inossidabili con una maggiore quantità di cromo, molibdeno, azoto, che consentono una maggiore resistenza al pitting.

Corrosione in fessura

La corrosione in fessura (altrimenti detta crevice corrosion, dall'inglese) è una tipologia di corrosione localizzata che si può presentare nelle fessure o al di sotto di superfici schermate in cui ci possono essere soluzioni stagnanti.
Essa si presenta soprattutto su "oggetti" come guarnizioni, chiodi, bulloni oppure sotto depositi porosi. Molte sono le leghe maggiormente colpite dalla corrosione in fessura: tra di esse si segnalano gli acciai inossidabili, il titanio, l'alluminio e leghe di rame. Di seguito proponiamo alcune immagini esplicative.

crevice on tubing

crevicecorrosion

crevice corrosion1

La fessura, affinché vi avvenga corrosione, deve essere molto ampia da far entrare il liquido e stretta in maniera sufficiente da farlo ristagnare, motivo per cui la crevice corrosion si verifica maggiormente in interstizi grandi pochi millimetri.
Alcune accortezze che possono essere utilizzate sono le seguenti:

• adoperare giunti ben saldati;
• in fase di progettazione è consigliabile far sì che si possa avere un drenaggio completo onde evitare la formazione delle soluzioni stagnanti;
• usare guarnizioni non assorbenti.

Corrosione sotto sforzo

La corrosione sotto sforzo (altrimenti detta SCC ovvero stress corrosion cracking, dall'inglese) è provocata dalla presenza di cricche nel metallo dovuta all'azione combinata di una sollecitazione a trazione e della presenza di un determinato ambiente corrosivo.
Accade, nella fattispecie, che la superficie del metallo venga corrosa poco mentre l'interno del metallo è sede di cricche fortemente localizzate che vi si propagano. Nella figura che segue è possibile avere un'idea di quanto descritto finora.

strain corrosion cracking

Gli sforzi che procurano SCC possono essere di due tipi: applicati o residui, come possiamo vedere dalla tabella che segue:

Per quanto riguarda le condizioni in cui si verifica SCC queste sono particolari e non è possibile pertanto stabilire delle condizioni generali che provocano SCC. Nella tabella che segue ( fonte: M.G.Fontana e N.D.Greene, Corrosion Engineering, 2nd ed., Mc-Graw Hill ) riportiamo soltanto alcune delle possibili condizioni:

Come prevenire la SCC?
Come abbiamo visto, essendo svariate le condizioni di formazione di SCC viene da sè pensare che per ogni "accoppiata" metallo-ambiente è necessario studiare un intervento preventivo specifico. Tuttavia ci sono alcune modalità di prevenzione che hanno validità generale e che possono essere applicate comunque. Di seguito ne elenchiamo alcuni:

• eliminazione degli ambienti o delle specie causanti corrosione sotto sforzo;
• sostituzione del metallo impiegato con uno meno o non suscettibile;
• uso di acciai a bassa resistenza meccanica;
• aggiunta di inibitori appropriati quando consentito.

Corrosione per sfregamento

La corrosione per sfregamento (altrimenti detta fretting corrosion, dall'inglese) si presenta all'interfaccia di materiali che sono soggetti a vibrazioni e piccoli scorrimenti sotto carico, provocando la formazione di solchi o vaiolature attorniati da prodotti di corrosione o talvolta (nel caso di metalli) anche solo perdita di lucentezza.
Nel caso di metalli, per l'appunto, accade che i frammenti tra le superfici in contatto vengono ossidati e parti del film (pellicola) di ossido vengono asportate. Nelle figure che seguono è possibile chiarire meglio l'idea di corrosione per sfregamento.

crevicecorrosion

fret3_med

Come rimediare alla corrosione per sfregamento?
Alcune importanti accortenze sia in fase progettuale che di scelta dei materiali permettono di limitare i danni causati da questo tipo di corrosione:

• adottare configurazioni geometriche che limitino le vibrazioni;
• usare di barriere per limitare l'ingresso tra le superfici di accoppiamento di agenti corrosivi;
• aumento della durezza superficiale ;
• usare lubrificanti e rivestimenti superficiali che migliorano il coefficiente di frizione e il limite di usura tra metalli accoppiati.

Corrosione per cavitazione

La corrosione per cavitazione è causata dalla formazione e conseguente collasso di bolle d'aria o cavità riempite di vapore, all'interno di un liquido in contatto con superfici metalliche.
Avviene in particolare su superfici metalliche quando è elevata la velocità di flusso del liquido oppure in presenza di variazioni di pressione. Ne sono maggiormente colpite ad esempio pompe centrifughe ed eliche di navi.

dannielicacavitazione.JPG

Bibliografia

Scienza e tecnologia dei materiali - Hashemi, Smith.