Corrosione localizzata

La corrosione localizzata si manifesta localmente solo su alcune parti della superficie metallica e può essere dovuta:

  • All’accoppiamento di materiali di natura diversa (corrosione per contatto galvanico)
  • Ambiente non omogeneo, come per esempio la differenza di tenore di ossigeno o variazioni di potenziale
  • Presenza di zone schermate da depositi, interstizi, fessure (crevice corrosion)
  • Fenomeni di turbolenza, abrasione, cavitazione, sfregamento (fretting)
  • Presenza di agenti depassivanti che possono dar luogo a crateri ,ulcere, punte di spillo (pitting corrosion)

Corrosione galvanica

Corrosione localizzata

Fig 1 – Corrosione galvanica di un’elica

Corrosione localizzata

Fig 2 – Corrosione galvanica di un gancio

Questa tipo di corrosione si verifica quando due o più materiali metallici o comunque dotati di conducibilità elettronica (grafite, ossidi o solfuri conduttori, ecc;) sono in contatto tra loro. Si intende per corrosione galvanica l’aumento della velocità di danneggiamento, che dipende in buona misura dalla distanza nella serie galvanica (figura 3) dei metalli presi in considerazione in quell’ambiente, dalle caratteristiche di polarizzabilità dei materiali in quell’ambiente, dal rapporto tra aree anodiche e catodiche nei materiali. Nell’ultimo caso, se l’area anodica diminuisce rispetto a quella catodica il processo di dissoluzione diventa più veloce determinando una perdita di materiale più alta a parità di tempo (espresso in anni). Nella serie galvanica, il metallo più nobile funge da catodo e quello meno nobile da anodo, dissolvendosi. E’ possibile ordinare i metalli secondo il potenziale di corrosione libera (nobiltà pratica in quell’ambiente) che assumono quando sono in contatto con un dato elettrolita. Il potenziale di libera corrosione è il potenziale assunto dal materiale quando non è collegato elettricamente al circuito ma interagisce liberamente con l’ambiente nel quale si trova.

Corrosione localizzata

Fig 3 – Serie galvanica di alcuni materiali metallici in acqua di mare a 25°C

Corrosione localizzata

Fig 4 – Serie galvanica di alcuni elementi a 25°C

In genere sono più pericolosi gli accoppiamenti tra metalli molto distanti tra loro nella serie galvanica anche se l’entità dell’attacco può dipendere anche in maggior misura dai fattori cinetici che poi intervengono nel processo. Il processo di corrosione galvanica ha luogo anche quando sulla superficie di un materiale vi sono impurezze di un altro metallo e viene a crearsi una pila cortocircuitata, con passaggio in soluzione del metallo meno nobile (questo accade anche anche tra metalli e ossidi conduttori; il caso ferro/scaglia di magnetite è il più comune). Supponiamo di avere un’impurezza di Cu su Fe. Guardando la tabella dei potenziali standard (figura 4), essendo ECu++ /Cu = 0,34 V e EFe++/Fe = -0,44V il metallo meno nobile (Fe) manda in soluzione ioni Fe2+ secondo la semireazione: Fe ⇒ Fe2+ + 2e–. Gli elettroni migrano verso il materiale più elettropositivo cioé il Cu, dove potrebbero ridursi sia gli stessi Fe2+ che l’O2 dell’aria. La riduzione dell’ O2 secondo la semireazione: O2 + 2H2O + 4 e– = 40H– ha un potenziale standard pari a 0,40V; il potere ossidante è quindi ben maggiore di quello della coppia Fe++/Fe. Sul catodo, costituito dal Cu vi sarà produzione di ioni ossidrilici OH– con possibile precipitazione di Fe(OH)2, sottraendo ioni Fe2+ dalla soluzione e quindi favorendo passaggio di nuovi ioni metallici in soluzione.

Per evitare lo sviluppo di questo processo, è possibile agire:

  • Eliminare accoppiamenti pericolosi in cui la differenza di nobiltà è molto alta
  • Isolamento elettrico
  • Riduzione aree catodiche/anodiche
  • Protezione catodica
  • Pitture
Corrosione localizzata

Fig 5 – Eliminazione di accoppiamenti pericolosi a diversa nobiltà

Corrosione localizzata

Fig 6 – Impiego di pitture epossidiche per aumentare la resistenza alla corrosione

Corrosione localizzata

Fig 7 – Isolamento elettrico

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