Koroze materiálů: měď a její slitiny

Měď je ušlechtilý kov, což znamená, že nekoroduje snadno. Když se ale koroze objeví a částice mědi se uvolní do vody, může to vést ke korozi méně ušlechtilých kovů (železo, zinek, hliník) v systému. Dobrá odolnost mědi proti korozi je dána jednak jejím kladným potenciálem, jednak pasivačními účinky oxidů a dalších sloučenin, vytvářejících ochranné povrchové vrstvy. Obecně jsou soustavy z mědi a měděných slitin odolné vůči koroznímu poškození, ale za určitých podmínek korozní poškození vzniká.

Mosaz je slitina mědi a zinku, případně je část podílu zinku nahrazena jiným kovem (ternární mosaz).

Druhy koroze mědi a měděných slitin:

  • rovnoměrná koroze
  • bodová koroze
  • mikrobiálně ovlivněná koroze
  • selektivní koroze
  • bimetalická koroze
  • erozní koroze
  • koroze za napětí
  • korozní únava

Rovnoměrná koroze

  • tvorba iontů mědi způsobená rovnoměrnou korozí a rozpouštěním korozních produktů v neproudící vodě vede ke zvýšení koncentraci mědi ve vodě – riziko pro méně ušlechtilé kovy
  • korozní rychlost obecně vzrůstá při hodnotách pH < 7,5 a pH > 10
  • zvýšené riziko u neproudící vody

Bodová koroze

  • výskyt v systémech studené i teplé vody
  • kritickou fází je prvotní plnění systému – zda dojde k pasivaci povrchu mědi
  • zvýšená koncentrace síranů a dusičnanů zvyšuje pravděpodobnost bodové koroze
  • pravděpodobnost výskytu tohoto typu koroze je zvýšená na dně horizontálně instalovaných trubek pod úsadami pevných látek
  • u teplé vody probíhá při pH < 7, při zvýšené koncentraci síranů
  • u velkých soustav, kde se používá siřičitan sodný k odstranění kyslíku z vody, může dojít ke koroznímu poškození v důsledku tvorby vrstev sulfidu měďného a následné perforaci potrubí

Mikrobiálně ovlivněná koroze

  • forma bodové koroze
  • vzniká při pH > 8
  • většina ze zjištěných případů MIC měděných slitin je způsobena produkcí korozivních látek jako jsou CO2, H2S, NH3 a organické a minerální kyseliny

Selektivní koroze

  • odzinkování mosazi (tvorba bílých korozních produktů za současného vzniku porézní mědi)
  • vzniká rovnoměrná vrstva korozních produktů nebo lokalizovaný útvar typu zátky
  • pravděpodobnost odzinkování mosazi se snižuje se zvyšujícím se obsahem mědi
  • vzniká v provzdušněné vodě s obsahem oxidu uhličitého, v přítomnosti chloridů, při malém proudění a zvýšené teplotě

Erozní koroze

  • vznikají důlky podkovovitého tvaru
  • v případě napadení má kov jasně lesklý vzhled
  • vzniká v místech narušeného toku (ohyb trubky, ventily…)
  • slitiny mědi jsou odolnější vůči tomuto typu koroze než čistá měď
  • riziko vzrůstá s klesajícím pH a přítomností vzduchových bublin nebo pevných částic ve vodě a se stoupající teplotou vody

Korozní praskání

  • měď je odolnější vůči tomuto typu koroze na rozdíl od mosazi, která je vysoce náchylná k tomuto typu poškození
  • vyskytuje se ve vodách obsahující dusičnany, dusitany nebo čpavek