Paslanma

Konu Anlatımı

Paslanma

Paslanma, Metal Yüzey İşlemleri ve Kaplama dersi kapsamındaki Korozyon ünitesinin temel konularından biridir. Bu konu alanın gerektirdiği bilgi ve becerilerin kazandırılmasına temel oluşturur.

Temel Bilgiler

• Korozyon metalin oksitlenmesidir.
• Kaplama ve boya korozyonu önler.
• Katodik koruma boru hatlarında kullanılır.

Uygulama ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

Bu konunun uygulamasında iş güvenliği kurallarına uyulmalı, kullanılan araç ve malzemeler amacına uygun seçilmeli ve yapılan işlemler standartlara göre kontrol edilmelidir. Öğrenilen bilgiler atölye ve iş yeri uygulamalarıyla pekiştirildiğinde kalıcılık artar.

Paslanmanın Elektrokimyasal Mekanizması

Paslanma, metalin çevresiyle elektron alışverişi yaparak daha kararlı bir bileşime dönmesidir, yani elektrokimyasal bir çözünmedir. Nemli ortamda demir anot görevi görür ve Fe → Fe2+ + 2e- tepkimesiyle çözünür; yayılan elektronlar katoda gider ve orada O2 + 2H2O + 4e- → 4OH- tepkimesi gerçekleşir. Oluşan iyonlar birleşip demir oksit hidrat (pas) yapısına dönüşür, hacimce genişleyerek boyayı kaldırır.

Pas oluşumunun dört koşulu bir arada olmalıdır: anot (çözünen metal), katot (iletken yüzey), elektrolit (nemli ortam) ve iletim yolu (metalin kendisi). Kurutulmuş ve saf havadaki demir yıllarca paslanmaz; buna karşılık tuzlu su ve hava kirliliğindeki kükürt dioksit korozyonu hızlandırır. Korozyon hücresinde küçük anot, büyük katot düzeni en tehlikelidir; çünkü çözünme küçük alanda yoğunlaşır.

Hızı Etkileyen Etkenler

Korozyon hızını nem oranı, sıcaklık, tuz ve asitik kirleticiler, akış hızı ve metalin aleşimi belirler. Paslanmaz çelikte krom oranı yaklaşık %10,5'in altına düşerse pas direnci kaybolur; kaynak sırasında ısı etkisi altındaki bölgede krom karbürlerin çökelmesi de pas direncini zayıflatır. Galvanik seride çinko çelikten daha anodik olduğu için birleşimde önce çinko çözünür ve çeliği korur.

Örnek Değerlendirme ve Kayıt

Bir depolama tankında yıllık 0,1 mm kayıp ölçülüyorsa, izin verilen sınır 5 mm kabul edilirse kontrol zamanı 5 / 0,1 = 50 yıl sonra değil, emniyet payıyla çok daha önce planlanmalıdır. Korozyon kayıpları gözle değil, kütle veya kalınlık değişimine göre izlenir ve kontrol raporuna işlenir. Rüzgâr yönüne bakan cephe, birleşimler ve boya hasarı alanları kontrolde önceliklidir.

Sınav ve Atölye Notları

Sorularda pasın nedeni değil, koşulu aranır: nem, oksijen ve elektriksel temas yoksa paslanma gerçekleşmez. Örümcek ağı pası nemin sıkıştığı dar bölgelerde, terleme korozyonu dinlenen metal yüzeylerinde, ara bölge bozulması ise ısı etkisiyle alaşım değişiminde görülür. Pas yalnızca yüzey sorunu değildir; çukur korozyonu ölçü kaybı vermeden kesit zayıflatır, bu yüzden görünmeyen bölgeler de kontrol edilir.

Bu Derste Ne Öğreneceğiz

Metal Yüzey İşlemleri ve Kaplama dersi kapsamında Paslanma konusu. — Bu konuda şu kazanımlara ulaşacaksınız:

• Paslanma ile ilgili temel kavramları açıklar.
• Paslanma konusunun Metal Yüzey İşlemleri ve Kaplama dersi içindeki yerini ve önemini belirtir.
• Konuyla ilgili araç, gereç ve malzemeleri amacına uygun seçer.
• İş sağlığı ve güvenliği kurallarına uygun çalışır.
• Öğrendiği bilgi ve becerileri atölye/iş yeri uygulamalarında kullanır.

Ön Bilgi

Bu konuya geçmeden önce şu temel kavramları hatırlamak yeterli olacaktır:

• Korozyon metalin oksitlenmesidir.
• Kaplama ve boya korozyonu önler.
• Katodik koruma boru hatlarında kullanılır.
• Küçük anot ve büyük katot düzeni en tehlikelidir; çözünme küçük alanda yoğunlaşır.
• Paslanmaz çelikte krom oranı yaklaşık %10,5'in altına inerse pas direnci kaybolur.

Basit Örnek

Günlük hayattan basit bir uygulama:

<strong>Soru: </strong>Korozyon metalin oksitlenmesidir.

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

<strong>Cevap: </strong>Doğru uygulama sonucunda konuyla ilgili kazanım elde edilir.

İleri Örnek

Sınav ve uygulama düzeyinde daha ileri bir örnek:

<strong>Soru: </strong>Kaynak sonrası gerinme altındaki paslanmaz bağlantı nemli ve klorürlü ortamda çalıştırılacaktır. Risk değerlendirmesi nasıl yapılır?

1. Adım 1: Gerilme ve aşındırıcı ortamın birlikte bulunduğu çatlanma korozyonu koşullarını belirle.
2. Adım 2: Kaynak sonrası gerilim giderme ısı işlemi öner.
3. Adım 3: Birleşimlerde su birikimini ve ortam kirliliğini ortadan kaldır.

<strong>Cevap: </strong>Çatlanma korozyonu riski yüksektir; gerilim giderme, tasarım ve ortam kontrolüyle azaltılmalıdır.

Adım Adım

Paslanma - Örnek 1 — adım adım çözüm:

1. Konuyu tanımla ve ilgili kavramları belirle.
2. Doğru yöntem veya hesaplamayı uygula.
3. Sonucu standartlara göre kontrol et.

Karşılaştırma Tablosu

Özet

Paslanma, Metal Yüzey İşlemleri ve Kaplama dersi kapsamında ele alınan temel konulardan biridir. Korozyon metalin oksitlenmesidir. Kaplama ve boya korozyonu önler. Katodik koruma boru hatlarında kullanılır. Bu bilgiler uygulama ve iş güvenliği kurallarıyla birlikte pekiştirilmelidir.

Kendini Dene

<strong>Soru: </strong>Paslanmaz çelik borunun karbon çelik flanş ile cıvatayla bağlandığı bir bağlantıda hangi tarafın çözüneceğini açıklayınız; korozyon hücresinin dört koşulunu yazınız ve bu çözümün nasıl önlenacağını mühendislik açısından değerlendiriniz.

<strong>Örnek cevap: </strong>Puanlama anahtarı: Karbon çelik flanş ve cıvatanın daha anodik olduğu için anot olarak çözüneceğinin yazılması 6 puan; korozyon hücresinin anot, katot, elektrolit ve iletim yolu koşullarının sırasıyla yazılması 6 puan; temas yüzeyinin izole edilmesi, galvanik uyumsuz metallerin ayrılması ve kaplama uygulanmasının önlemler olarak belirtilmesi 6 puan; nemin elektrolit görevi gördüğünün açıklanması 2 puan. Toplam 20 puan.