ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΕΙΣ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΒΡΩΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΥΛΙΚΩΝ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΚΑΙ ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΕΙΣ ΚΑΤΡΑΤΖΗΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΑΚΟΠΟΥΛΟΥ ΜΑΡΙΑ ΦΙΛΟ ΝΑΝΤΙΜΑ Εξάµηνο: 5ο 1

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδες 1. Εισαγωγή ιάβρωση Ορισµός Συστήµατα διάβρωσης ιαβρωτικό υλικό Χαρακτηριστικά διαβρωτικού συστήµατος Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα της διάβρωσης Σηµασία της διάβρωσης Προστασία Αντιµετώπιση διάβρωσης Προστασία από τη διάβρωση-μέθοδοι Έµµεσες µέθοδοι Απαιτούµενες ιδιότητες των επιστρωµάτων Η τύχη των επιστρωµάτων σε συνάρτηση µε το χρόνο Χρησιµοποίηση των επιστρωµάτων Εισαγωγή-Μεταλλικές επικαλύψεις ή επιµεταλλώσεις Σηµαντικότερες µέθοδοι επικαλύψεων Προκατεργασία της επιφάνειας Επιµετάλλωση Έλεγχοι των επικαλύψεων Οργανικές επικαλύψεις, υγεία και περιβάλλον Κίνδυνοι της υγείας των εργαζοµένων ιεθνείς τάσεις στη βιοµηχανίαπαραγωγής και εγαρµογήςτων οργανικών επικαλύψεων Παρατηρήσεις Εικόνες Βιβλιογραφία

3 1. ΕΙΣΑΓΩΓΉ Η επιµετάλλωση αποτελεί ένα είδος προστασίας των υλικών που έχουν υποστεί διάβρωση. Σύµφωνα µε τη µέθοδο της επιµετάλλωσης πραγµατοποιείται επίθεση ενός µετάλλου (το είδος του οποίου καθορίζεται ανάλογα µε τα αποτελέσµατα που επιθυµούνται να προκύψουν και ανάλογα από άλλες παραµέτρους που θα αναλυθούν στην συνέχεια) σε ένα διαβρωµένο υλικό. Για να αναλυθεί, εποµένως, σωστά ο τρόπος προστασίας µέσω της επιµετάλλωσης είναι αναγκαίο να αναφερθεί η έννοια της διάβρωσης, να εξεταστεί ο τρόπος εµφάνισής της καθώς και γενικότερα να επισηµανθούν στοιχεία τα οποία θα βοηθήσουν στην ανάλυση των επιµεταλλώσεων. Έτσι, παρακάτω αναφέρονται η διάβρωση και οι διάφοροι τρόποι προστασίας των υλικών ωστε να εξεταστεί µε µεγαλύτερη επιτυχία η µέθοδος των επιµεταλλώσεων. 2. ΙΑΒΡΩΣΗ 2.1. Ορισµός Είναι πλέον κοινή συνείδηση ότι το καλύτερο υλικό µε τις άριστες µηχανικές ιδιότητες είναι µικρής µόνο χρησιµότητας αν η διάρκεια της ζωής του σε συνθήκες συγκεκριµένης χρήσης δεν είναι ικανοποιητική. Και όταν µιλάµε για υλικά ακόµα και σήµερα στο µεγαλύτερό τους µέρος αναφερόµαστε στα µέταλλα που µε ελάχιστες εξαιρέσεις, είναι θερµοδυναµικά µη σταθερά σε επαφή µε τον αέρα και το νερό και τείνουν να υποβαθµιστούν ενεργειακά οξειδούµενα. Αυτό έχει σαν συνέπεια το να µπορούν να υποστούν µια µεγάλη ποικιλία καταστροφών λόγω αντίδρασης µε το περιβάλλον τους. Εντούτοις η καταστροφική δράση υλικού περιβάλλοντος συνεχώς διευρύνεται περιλαµβάνοντας εκτός των µετάλλων και άλλα ανόργανα υλικά (τσιµέντο, γυαλί, κεραµικά κ.λ.π.), πολυµερή και σύνθετα υλικά. Με τον όρο «διάβρωση» (corrosion) εννοούµε την καταστροφή, φθορά ή και λειτουργική αχρήστευση ενός υλικού εξαιτίας χηµικής ή ηλεκτροχηµικής ή µηχανικής δράσης του υλικού µε το περιβάλλον του. Ο όρος δεν είναι µονοσήµαντος και αναφέρεται τόσο στο φαινόµενο της δράσης όσο και στο αποτέλεσµά της. Ο ορισµός που δόθηκε είναι πολύ γενικός. Συνήθως «διάβρωση» χρησιµοποιείται για µεταλλικά υλικά (καθαρά µέταλλα ή κράµατα). Τελευταία χρησιµοποιείται και για τα 3

4 πολυµερή ή και τα σύνθετα υλικά. Η από οποιαδήποτε αιτία φθορά ή αχρίστευση υλικών όπως το ξύλο, τα κεραµικά, το δέρµα, τα υφάσµατα δεν χαρακτηρίζεται ως «διάβρωση». 2.2 Συστήµατα διάβρωσης Το υλικό και το περιβάλλον ή το διαβρωτικό µέσο αποτελούν ένα σύστηµα διάβρωσης. Στην βιβλιογραφία υπάρχει πλήθος χαρακτηρισµών του διαβρωτικού συστήµατος και κατά συνέπεια της διάβρωσης π.χ. µε κριτήριο το διαβρωτικό περιβάλλον (ατµοσφαιρική διάβρωση, βιολογική διάβρωση), µε κριτήριο το υλικό (διάβρωση σιδήρου, αλουµινίου), µε κριτήριο τη µορφολογία της προσβολής (οµοιόµορφη ή γενική διάβρωση, τοπική, µε µορφή οπής-pit, σπηλαιώδης), µε κριτήριο τις ηλεκτροχηµικές δράσεις µεταξύ υλικού και περιβάλλοντος (διάβρωση µε µηχανισµό οξυγόνου, διάβρωση µε µηχανισµό υδρογόνου), µε κριτήριο την επιπλέον ύπαρξη µηχανικών τάσεων στο σύστηµα ή την παρουσία εσωτερικών τάσεων στο υλικό (διάβρωση υπό µηχανική καταπόνηση-stress corrosion, Spannungsrisskorrosion) κ.ά ιαβρωτικό υλικό Στην πράξη υπάρχει τεράστια ποικιλία διαβρωτικού περιβάλλοντος και στις τρεις καταστάσεις της ύλης, όπως : σε αέρια µορφή µε ή χωρίς την παρουσία υγρασίας (ατµοσφαιρική διάβρωση, διάβρωση σε ξηρή ατµόσφαιρα-απουσία υγρασίας-dry corrosion, διάβρωση από καυσαέρια), σε υγρή µορφή (θαλασσινό, φυσικό, ύδρευσης, αποχέτευσης, βιοµηχανικό νερό, χηµικά υγρά, βιολογικά υγρά π.χ. σάλιο στη στοµατική κοιλότητα, ιδρώτας κ.ά.) και σε στερεά µορφή (έδαφος, σκυρόδερµα) Χαρακτηριστικά του διαβρωτικού συστήµατος Σε κάθε περίπτωση το διαβρωτικό σύστηµα είναι ετερογενές και η διάβρωση εµφανίζεται στην διεπιφάνεια. Εποµένως ο καταρχήν κρίσιµος παράγοντας στην εξέλιξή του φαινοµένου από πλευράς υλικού είναι η επιφανειακή του κατάσταση. Με κριτήριο το υλικό Παράµετροι που επηρεάζουν κατά περίπτωση τη διάβρωση είναι η χηµική σύστασή 4

5 του, η δοµή του (π.χ. κρυσταλλογραφία, µέγεθος κόκκων-grain size-korngrosse), η µέθοδος και οι συνθήκες χύτευσης (π.χ. χρόνος απόψυξης, ανόπτηση-annealing, Aufgluehen), οι µηχανικές κατεργασίες (π.χ. σφυρητηλάτηση), η τελική επεξεργασία της επιφάνειας (π.χ. λείανση, στίλβωση). Με κριτήριο το διαβρωτικό περιβάλλον Οι παράµετροι της διάβρωσης είναι πολλές, εκτός των καθαρά χηµικών ή ηλεκτροχηµικών όπως το ph (όξινο, ουδέτερο, αλκαλικό), το είδος των εν διαλύσει ιόντων (π.χ. Cl - 2-, SO 4 ), η αγωγιµότητα του διαβρωτικού µέσου, η παρουσία ή όχι διαλυµένου οξυγόνου, η θερµοκρασία, η διάβρωση επηρεάζεται και από παραµέτρους όπως η ακινησία ή η ροή του διαβρωτικού µέσου, η µηχανική καταπόνηση µόνιµη ή περιοδική που επιβάλλεται στο υλικό από το περιβάλλον, η παρουσία ζώντων οργανισµών (π.χ. µακροοργανισµοί στο θαλάσσιο περιβάλλον, βακτηρίδια στο έδαφος), κ.ά. Συνήθως υπάρχει επαλληλία των προηγούµενων παραµέτρων στα συστήµατα διάβρωσης, στην πράξη µπορούν να συνυπάρχουν δύο ή και τρεις µηχανισµοί διάβρωσης που δρουν άµεσα ή έµµεσα µε αποτέλεσµα η διάγνωση των αιτίων της διάβρωσης να είναι εξαιρετικά δύσκολη σε ορισµένες περιπτώσεις. Κοινό χαρακτηριστικό όλων των µορφών διάβρωσης είναι η επιφανειακή αλλοίωση των υλικών µε επιπτώσεις που η βαρύτητά τους εξαρτάται από τις απαιτήσεις λειτουργίας του υλικού. Η επιφανειακή αλλοίωση οφείλεται στα προϊόντα διάβρωσης που είναι το αποτέλεσµα χηµικής ή ηλεκτροχηµικής δράσης µεταξύ υλικού και περιβάλλοντος. Τα προϊόντα της διάβρωσης είτε συσσωρεύονται στην επιφάνεια καλύπτοντάς την τοπικά ή σε όλη την έκταση της είτε διαφεύγουν προς το διαβρωτικό περιβάλλον, χωρίς να αποκλείονται και τα δύο. Σε κάθε πάντως περίπτωση τα προϊόντα αυτά είναι χηµικώς διάφορα από ότι το µέταλλο ή το κράµα. Έτσι εξηγείται και ο ορισµός της διάβρωσης από πολλούς συγγραφείς ως «απώλεια υλικού». Το µέταλλο ή τα συστατικά του κράµατος βρίσκονται σε µηδενική οξειδωτική βαθµίδα (Me 0 ), ενώ τα προϊόντα διάβρωσης σε υψηλότερη οξειδωτική βαθµίδα (Me n+ ). Συνεπώς κατά τη διάβρωση παρατηρείται µεταβολή της οξειδωτικής βαθµίδας του µετάλλου. Χαρακτηριστικά στοιχεία του συστήµατος διάβρωσης 5

6 Η διαβρωτική συµπεριφορά ενός µετάλλου είναι συνάρτηση των χαρακτηριστικών αυτού του ίδιου του µετάλλου και του περιβάλλοντός του. Οι διαφορές στο διαβρωτικό περιβάλλον οδηγούν σε ποσοτικές διαφορές από άποψη ταχύτητας διάβρωσης και σε ορισµένες περιπτώσεις σε αλλαγές µηχανισµού, είδους και αποτελεσµάτων διάβρωσης. Τα συνηθέστερα περιβάλλοντα δίνονται στο παρακάτω σχήµα, στο οποίο φαίνεται επίσης η σχέση µεταξύ των στοιχείων δοµής του µετάλλου, του περιβάλλοντος και των εξωτερικών παραγόντων όπως τάσεις, κόπωση, πρόσκρουση κ.λ.π Παράγοντες που επηρεάζουν την ταχύτητα της διάβρωσης Η αντίσταση στη διάβρωση θεωρείται ως ιδιότητα που παρουσιάζει υχηλή ευαισθησία στην επίδραση του υλικού και του περιβάλλοντος. Αυτό γιατί τα χαρακτηριστικά του υλικού και του περιβάλλοντος ή η µεταβαλλόµενη έντασή τους καθορίζουν το κινητικό σχήµα που ελέγχει την ταχύτητα της διάβρωσης (καθοδικός, 6

7 ανοδικός ή µικτός έλεγχος ή έλεγχος από την αντίσταση του διαλύµατος ή των επιφανειακών επιστρωµάτων). Παρακάτω εξετάζονται πιο αναλυτικά οι σηµαντικότεροι από τους παράγοντες του περιβάλλοντος που επηρεάζουν την ταχύτητα της διάβρωσης: Θερµοκρασία Η αύξηση της θερµοκρασίας συνεπάγεται κατά κανόνα αύξηση της ταχύτητας των χηµικών δράσεων. Το ίδιο συµβαίνει και στην διάβρωση χωρίς να αποκλείονται περιπτώσεις όπου συνεπάγεται ελάττωση της ταχύτητας διάβρωσης ή εµφάνιση µεγίστου. Γενικά, η επίδραση της θερµοκρασίας στην ταχύτητα διάβρωσης εξαρτάται από την επίδρασή της στους παράγοντες που επηρεάζουν την διαβρωτική δράση π.χ. τη διαλυτότητα και τη διάχυση του οξυγόνου (η αύξηση της θερµοκρασίας ελαττώνει την διαλυτότητα εποµένως και το i cor και αυξάνει τη διάχυση και εποµένως και το i cor ), το ph, τη διαλυτότητα και τις φυσικές ή χηµικές µεταβολές των προστατευτικών επιστρωµάτων, τη ρόφηση αναστολέων, το δυναµικό των γαλβανικών στοιχείων κ.λ.π. Ενεργή οξύτητα (ph) Το ph του περιβάλλοντος επηρεάζει την ταχύτητα διάβρωσης είτε γιατί µεταβάλλει τα χαρακτηριστικά της καθοδικής δράσης (δυναµικό ισορροπίας, πυκνότητα ρεύµατος ανταλλαγής) είτε γιατί µεταβάλλει τη διαλυτότητα των µετάλλων ή των προστατευτικών οξειδίων. Επιπρόσθετα δε, γενικά, όσο το ph αποµακρύνεται από το ουδέτερο σηµείο αυξάνεται η αγωγιµότητα του διαλύµατος που ασκεί αυξητική επίδραση στην ταχύτητα διάβρωσης. Συγκέντρωση Η επίδραση της συγκέντρωσης του διαβρωτικού συστατικού εξαρτάται από τον συγκεκριµένο συνδυασµό µετάλλου-περιβάλλοντος. Για παράδειγµα υλικά που εµφανίζουν παθητικότητα επηρεάζονται ελάχιστα από τη µεταβολή της συγκέντρωσης του διαβρωτικού, τουλάχιστον από µια ορισµένη τιµή της συγκέντρωσης και πάνω, ενώ σε άλλες περιπτώσεις (π.χ. µίγµατα οξέων µε νερό) η ταχύτητα διάβρωσης µπορεί να 7

8 εµφανίσει µέγιστο. Όταν η καθοδική δράση ελέγχεται από τη διάχυση του οξυγόνου, το ρεύµα διάβρωσης ταυτίζεται µε το οριακό ρεύµα διάχυσης το οποίο αυξάνεται µε τη συγκέντρωση. Ταχύτητα κίνησης του διαβρωτικού περιβάλλοντος Η ταχύτητα του διαλύµατος επηρεάζει την ταχύτητα διάβρωσης µόνο αν το σύστηµα ελέγχεται από τη διάχυση ενώ την αφήνει ανεπηρέαστη αν το σύστηµα ελέγχεται από υπέρταση µεταφοράς φορτίου (π.χ.fe σε αραιό HCl). Στην περίπτωση που η καθοδική δράση ελέγχεται από υπέρταση διάχυσης, η αύξηση της ταχύτητας κίνησης του διαβρωτικού διαλύµατος οδηγεί σε ελάττωση του πάχους της στοιβάδας διάχυσης, δ, και κατά συνέπεια σε αύξηση της οριακής πυκνότητας του ρεύµατος διάχυσης. Στην περίπτωση του ενεργού µετάλλου το ρεύµα διάβρωσης είναι πρακτικά ίσο µε το οριακό ρεύµα διάχυσης, οπότε για µεγάλες τιµές της ταχύτητας κίνησης του διαλύµατος το ρεύµα διάβρωσης αποκτά και διατηρεί σταθερή τιµή. Αυτό οφείλεται στο ότι σε µεγάλες ταχύτητες κίνησης η αναγωγή παύει να ελέγχεται από διάχυση και ελέγχεται πλέον από υπέρταση ενεργοποίησης, οπότε η ταχύτητα διάβρωσης γίνεται ανεξάρτητη της ταχύτητας κίνησης. Η διαφορά στην εξάρτηση της ταχύτητας διάβρωσης ενός ενεργού και ενός ενεργού-παθητικού µετάλλου από την ταχύτητα κίνησης του διαλύµατος οφείλεται απόλυτα στην ιδιαιτερότητα της συµπεριφοράς διάλυσης του ενεργού-παθητικού µετάλλου. Πολυπλοκότητα του περιβάλλοντος-ταυτόχρονες καθοδικές δράσεις Στην πράξη συνήθως το διαβρωτικό περιβάλλον είναι πολύπλοκο µε αποτέλεσµα στο σύστηµα να µην εµφανίζονται µόνο οι δύο δράσεις, δηλαδή της οξείδωσης του µετάλλου και της αναγωγής ενός ιοντικού είδους, αλλά περισσότερες καθοδικές δράσεις. Για παράδειγµα, όταν ένα µέταλλο βρίσκεται σε διάλυµα οξέος που περιέχει άλατα τρισθενούς σιδήρου, το συνολικό σύστηµα περιλαµβάνει τρία οξειδοαναγωγικά συστήµατα για τα οποία µπορεί να εφαρµοστεί η θεωρία των µικτών δυναµικών, όταν όλες οι δράσεις ελέγχονται από µεταφορά φορτίου. Επαφή ανόµιων µετάλλων 8

9 Η επαφή µεταξύ ανόµοιων µετάλλων συχνά οδηγεί σε πολύ αυξηµένες ταχύτητες διάβρωσης που µπορούν να προσδιοριστούν χρησιµοποιώντας τη θεωρία των µικτών δυναµικών. Ραδιενέργεια (γενικά ακτινοβολίες) Η έκθεση µετάλλου ή κράµατος σε ραδιενέργεια συνεπάγεται τη δηµιουργία πρόσθετων αταξιών δοµής που καθιστούν το µέταλλο πιο ανοδικό και κατά συνέπεια προκαλλούν την ταχύτερη διάβρωσή του (Radiation Damage). Ηχητική ενέργεια Έχει παρατηρηθεί ότι ενώ χαµηλές ηχητικές συχνότητες και εντάσεις δεν επηρεάζουν την ταχύτητα της διάβρωσης του χάλυβα σε οξέα, µεγάλες εντάσεις την αυξάνουν ελάχιστα, πιθανά επειδή διευκολύνεται ο σχηµατισµός φυσαλίδων υδρογόνου, ή επηρεάζεται η µορφή και η δευτερεύουσα δοµή των προϊόντων διαβρώσεως. Ύπαρξη τριεπιφάνειας Η ύπαρξη τριεπιφάνειας συνεπάγεται εµφάνιση έντονης και εντοπισµένης διάβρωσης, λόγω αύξησης στην τριεπιφάνεια των δυναµικών γραµµών του ηλεκτροστατικού πεδίου που δηµιουργείται, µε συνέπεια την τοπική αύξηση της πυκνότητας του ρεύµατος διαβρώσεως. Ανοµοιογένεια της επιφάνειας Η αύξηση της ανοµοιογένειας της επιφάνειας συνεπάγεται αύξηση της διάβρωσης, λόγω δηµιουργίας τοπικών γαλβανικών στοιχείων. Η ανοµοιογένεια είναι δυνατό να προέρχεται από διαφοροποιήσεις της χηµικής σύστασης και της δευτερεύουσας δοµής (αταξίες γεωµετρικές, αταξίες δοµής) ή από τοπικές αποθέσεις από το διαβρωτικό περιβάλλον. Πλαστικές παραµορφώσεις 9

10 Πλαστικές παραµορφώσεις λόγω µηχανικών κατεργασιών ή θερµικών κατεργασιών χωρίς ανόπτηση, οδηγούν στη δηµιουργία, τοπικά, σηµείων περισσότερο ανοδικών µε συνέπεια την εµφάνιση τοπικών γαλβανικών στοιχείων που επιτείνουν τη διάβρωση. Μηχανικές τάσεις Η ύπαρξη εσωτερικών ή εξωτερικών µηχανικών ελαστικών τάσεων επιταχύνει τη διάβρωση και οδηγεί συχνά σε ψαθυρή θραύση της κατασκευής Η σηµασία της διάβρωσης Οι επιπτώσεις της διάβρωσης από οικονοµική άποψη είναι προφανείς, αρκεί να αναφερθεί η πλέον γνωστή περίπτωση διάβρωσης στην πράξη, το σκούριασµα του σιδήρου (rust, Rost). Υπολογίζεται ότι το ¼ περίπου της παγκόσµιας παραγωγής σιδήρου και χάλυβα καταστρέφεται από τη διάβρωση. Η τεράστια αυτή απώλεια θα µπορούσε να αποφευχθεί σε σηµαντική έκταση (25-30% περίπου) αν αξιοποιούντο κατάλληλα οι υπέρχουσες επιστηµονικές γνώσεις προστασίας. Σήµερα η διάβρωση και η προστασία τείνουν να εξελιχθούν σε αυτόνοµους επιστηµονικούς κλάδους. Η διάβρωση και η προστασία, όπως πολλοί σύγχρονοι επιστηµονικοί κλάδοι, έχουν τις ρίζες τους στις κλασικές επιστήµες της φυσικοχηµείας (ιδιαίτερα της ηλεκτροχηµείας) της µεταλλογνωσίας και δέχονται ισχυρές επιδράσεις από την επιστήµη των υλικών, τη χηµεία των πολυµερών και τη φυσική των επιφανειών. Είναι, συνεπώς, το γνωστικό αντικείµενό τους διεπιστηµονικό. Τα προηγούµενα εξηγούν τη διασπορά των πηγών πληροφόρησης για θέµατα διάβρωσης και προστασίας σε διάφορους επιστηµονικούς κλάδους. Τέλος, πρέπει να τονιστεί ο έντονα πειραµατικός χαρακτήρας του αντικειµένου της διάβρωσης και προστασίας τόσο στον έλεγχο της αντοχής σε διάβρωση στο δεδοµένο διαβρωτικό περιβάλλον, όσο και στις µεθόδους προστασίας. 10

11 3. ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ 3.1. Αντιµετώπιση της διάβρωσης Η αντιµετώπιση των προβληµάτων της διάβρωσης επιβάλλεται για λόγους οικονοµικούς, βελτίωσης της ασφάλειας του βιοµηχανικού εξοπλισµού και προστασίας πλουτοπαραγωγικών πηγών. Συνήθως, το κύριο ελατήριο για έρευνες και λήψη µέτρων στην περιοχή αυτή προέρχεται από οικονοµικούς λόγους, αφού το ετήσιο κόστος διάβρωσης φτάνει σε ιδιαίτερα υψηλά ποσά. Συνήθως, οι υπολογισµοί αφορούν το άµεσο κόστος, δηλαδή το κόστος για την προστασία και την αντικατάσταση των κατασκευών που διαβρώθηκαν. Όµως, το κόστος αυτό αυξάνεται δραµατικά από το δύσκολα ή και αδύνατον να υπολογιστεί έµµεσο κόστος, δηλαδή το κόστος από : Την απώλεια παραγωγής από τα διαβρωµένα τµήµατα πριν τη συντήρησή τους ή από την αναστολή των εργασιών των εγκαταστάσεων και τους µεγάλους χρόνους συντήρησης και αντικατάστασης των διαβρωµένων τµηµάτων. Την µείωση της απόδοσης της εγκατάστασης από συσσώρευση προϊόντων διάβρωσης µε συνέπεια συχνά ενεργειακές απώλειες. Την µόλυνση προϊόντων παραγωγής (π.χ. βιοµηχανία τροφίµων, σαπουνιού, χρωµάτων κ.λ.π.) και του περιβάλλοντος. Τις αυξηµένες δαπάνες από υπερσχεδιασµό των εγκαταστάσεων που φθάνει το % ως προς τα απαραίτητα υλικά π.χ. σε βιοµηχανίες κατεργασίας νερού. Τις αυξηµένες ανάγκες συνεχούς συντήρησης για αποφηγή αναστολής της παραγωγής. Γενικές απώλειες µη υπολογίσιµου πάντοτε κόστους, αφού µπορεί να αφορούν µικρά µεν αλλά κρίσιµα τµήµατα εγκαταστάσεων ή µπορεί να είναι αιτίες πρόκλησης ατυχηµάτων. Οπωσδήποτε έχει γίνει σαφές ότι, το να παρθούν στοιχειώδη µέτρα προστασίας µε εφαρµογή της υπάρχουσας γνώσης και τεχνικής είναι οικονοµικότερο από το να αφεθεί η διάβρωση στη φυσιολογική της πορεία. Για ορθολογιστική αντιµετώπιση του προβλήµατος είναι απαραίτητο όχι µόνο να εφαρµοστεί κάποια προστασία, αλλά να ληφθούν µέτρα για την πρόληψη της διάβρωσης. Αυτά, ξεκινούν από τον σχεδιασµό της εγκατάστασης και της παραγωγικής διαδικασίας, 11

12 που καθορίζονται από τους παράγοντες που φαίνονται παρακάτω, και προχωρούν στην επιλογή υλικών και την επίβλεψη των κατασκευών, στο συστηµατικό έλεγχο και τη συντήρηση της εγκατάστασης κατά τη λειτουργία της, ιδιαίτερα στις κρίσιµες για διάβρωση περιοχές, στην εφαρµογή και παρακολούθηση της απόκρισης διαφόρων µεθόδων προστασίας. Το τελευταίο στάδιο θεωρείται ιδιαίτερης σπουδαιότητας γιατί κάθε πρόβληµα διάβρωσης εµφανίζει ιδιαιτερότητες και κατά συνέπεια η επιλογή λανθασµένων µεθόδων προστασίας ή λανθασµένων συνθηκών εφαρµογής µπορεί όχι απλώς να µην προστατεύει, αλλά και να κάνει πολύ εντονότερη τη διάβρωση Προστασία από τη διάβρωση- Μέθοδοι Η οξείδωση των µετάλλων, όπως αναπτύχθηκε προηγουµένως, είναι δράση θερµοδυναµικά αυθόρµητη αλλά και συνυφασµένη µε αναγωγική δράση. Εποµένως, η προστασία από τη διάβρωση στοχεύει στην ανάσχεση των οξειδοαναγωγικών δράσεων στο σύστηµα διάβρωσης µε την καταλληλότερη µέθοδο. Η επιλογή της µεθόδου εξαρτάται από το διαβρωτικό σύστηµα, τις λειτουργικές απαιτήσεις του υλικού, τον αναµενόµενο χρηστικό χρόνο ζωής του και το κόστος εφαρµογής της µεθόδου. Οι µέθοδοι προστασίας µπορούν να οµαδοποιηθούν σε τέσσερις κατηγορίες µε κριτήριο το είδος επέµβασης στο σύστηµα. Α. Μέθοδοι επέµβασης στο ίδιο το υλικό, όπως χηµική σύσταση (π.χ.ανοξείδωτοι χάλυβες), στη µικροδοµή του υλικού µε θερµική επεξεργασία, στη κραµατοποίηση κ.λ.π. Επίσης, µε 12

13 την κατάλληλη σχεδίαση του αντικειµένου και την ορθή τοποθέτησή του στο διαβρωτικό περιβάλλον, ελαττώνονται οι κίνδυνοι από τη διάβρωση (προληπτική προστασία) Β. Μέθοδοι επέµβασης στο σύστηµα (ενεργή προστασία), όπως π.χ. µε επιβολή εξωτερικής ηλεκτρικής τάσης µέσω ανορθωτών (καθοδική προστασία σωληνώσεων στο έδαφος, µεταλλικών κατασκευών, πλοίων), µε θυσιαζόµενα ηλεκτρόδια (προστασία σωληνώσεων, θερµοσιφώνων, γάστρας πολίων). Γ. Μέθοδοι επέµβασης στο διαβρωτικό περιβάλλον του συστήµατος όπως π.χ. µε προσθήκη ουσιών που επιβραδύνουν τη διάβρωση (αναστολείς σε κυκλώµατα ψύξεως, inhibitors) ή αντισρόφως αποµάκρυνση επιταχυντών της διάβρωσης, όπως π.χ. αποµάκρυνση οξυγόνου στο νερό τροφοδοσίας των λεβήτων µε προσθήκη υδραζίνης (ΝΗ 2 ΝΗ 2 ) ή θειώδους νατρίου Na 2 SO 3.. Μέθοδοι επέµβασης στην επιφάνεια του υλικού (παθητική προστασία). Η κατηγορία αυτή είναι η συνηθέστερη στη πράξη και χρησιµοποιεί µεγάλη ποικιλία υλικών (πολυµερή, οξείδια, άλατα, µέταλλα, οργανικοί διαλύτες ή συνδυασµό τους) καθώς και τρόπων εφαρµογής (µηχανικός, θερµοµηχανικός, χηµικός, ηλεκτροχηµικός). Εδώ εντάσσονται οι οργανικές επικαλύψεις (χρώµατα) που πρακτικά αποτελούν την κυριότερη µέθοδο προστασίας από τη διάβρωση. Για την αντιδιαβρωτική προστασία των υλικών είναι συνήθης ο συνδυασµός µεθόδων π.χ. φωσφάτωση (χηµική επεξεργασία)/ χρώµα, ανοδίωση/ χρώµα. Επίσης χρώµατα, όπως το υψηλής περιεκτικότητας σε ψευδάργυρο εποξειδικό, ανήκει από τη σκοπιά του µηχανισµού δράσης στα θυσιαζόµενα ηλεκτρόδια. Ακόµη πρέπει να τονιστεί ότι οι µέθοδοι παθητικής προστασίας από τη διάβρωση είναι τελικά επιφανειακές επεξεργασίες των υλικών που δεν αποσκοπούν µόνο στην προστασία αλλά και στη βελτίωση άλλων επιθυµητών ιδιοτήτων των επιφανειών ή και την επίτευξη νέων ιδιοτήτων όπως π.χ. στα χρώµατα (αντιδιαβρωτικά, αντιρρυπαντικά), το εµαγιέ κ.λ.π Έµµεσες µέθοδοι Στις έµµεσες µεθόδους προστασίας από τη διάβρωση, όπως προαναφέρθηκε, µε καταπολέµηση του δυναµικού διάβρωσης, περιλαµβάνεται µια σειρά επειφανειακών 13

14 επεξεργασιών των µετάλλων και κραµάτων, που οδηγούν στη δηµιουργία πάνω τους επιστρωµάτων άλλων φυσικών και χηµικών ιδιοτήτων. Το δυναµικό διάβρωσης των επιστρωµάτων αυτών είναι µικρότερο. Γίνεται, δηλαδή, κάλυψη µε ουσίες, που έχουν προδιάθεση για διάβρωση µικρότερη απ το αρχικό µέταλλο ή κράµα, γιατί οι ουσίες αυτές είναι ευγενέστερες ή παθητικότερες. Οι µέθοδοι αυτές είναι οι παρακάτω: Εναζώτωση, φωσφορυλίωση, ενανθράκωση Αν είναι δυνατό να θερµανθεί ο χάλυβας αρκετά, διοχετεύονται ατµοί αµµωνίας στην επιφάνειά του. Οι ατµοί αυτοί διασπώνται σε άζωτο και υδρογόνο µε την κατάλληλη επίδραση του σιδήρου και σχηµατίζονται νιτρίλια. Αυτά δεν είναι αγώγιµα, αλλά και το δυναµικό διάβρωσής τους είναι µικρότερο από το δυναµικό διάβρωσης του µετάλλου. Το δυναµικό του µετάλλου δεν έχει βέβαια εξουδετερωθεί, αλλά καλύπτεται από το στρώµα των νιτριλίων και αυτό το στρώµα είναι που παθαίνει τη διάβρωση. Το δυναµικό τους είναι µικρότερο και εποµένως το σίδερο προστετεύεται µερικά, µε την προυπόθεση ότι εξακολουθεί και υπάρχει ένα οµοιόµορφο στρώµα νιτριλίων στην επιφάνειά του. Στην ίδια κατηγορία µεθόδων και για τους ίδιους λόγους ανήκει η φωσφορυλίωση της επιφάνειας και η ενανθράκωσή της. Η ενανθράκωση γίνεται µε τη βοήθεια της ισσοροπίας ανάµεσα στο διοξείδιο του άνθρακα, το µονοξείδιο του ένθρακα και του άνθρακα και µε την αναγωγική επίδραση του ίδιου του µετάλλου, που αφού διαβρώνεται, προκαλεί στο περιβάλλον αναγωγές. Με την ισορροπία αυτή αποβάλλεται κολλοειδής άνθρακας και µε θέρµανση γίνεται τοπική ενανθράκωση. Πάνω στα µεταλλικά σώµατα και τις πλαστικές ύλες αποτίθενται στρώσεις νικελίου, χρωµίου, χρυσού, αργύρου, πλατίνας κ.ά. µε τη µέθοδο της ηλεκτρόλυσης, της επιµετάλλβσης «εν κενώ», της εµβάπτισης στο λιωµένο κράµα και της χηµικής «απόθεσης». Πριν την επιµετάλλωση, ακολουθείται µια διαδικασία προπαρασκευής των αντικειµένων, που είναι απαραίτητη για τη στιλπνότητα και την καλή εφαρµογή του αποτιθέµενου στρώµατος. 14

15 Κάλυψη των χαλύβων µε Fe 3 O 4 και των κραµάτων αργιλίου µε Al 2 O 3.3H 2 O Στην κατηγορία των έµµεσων µεθόδων καταπολέµησης του δυναµικού διάβρωσης ανήκει µια ειδική µέθοδος. Πρόκειται για τη δηµιουργία οξυγονούχων στρωµάτων στην επιφάνεια ορισµένων µετάλλων και κραµάτων. Μεγάλη εφαρµογή έχει η δηµιουργία επιτεταρτοξείδιου του σιδήρου στην επιφάνεια των χαλύβων και υδρίτη του τριοξειδίου του αργιλίου στην επιφάνεια κραµάτων αργιλίου. Τα οξείδια αυτά, παράγονται βέβαια κατά την αυθόρµητη διάβρωση των αντίστοιχων κραµάτων, µε τη διαφορά ότι, κατά την αυθόρµητη αυτή παραγωγή των οξειδίων, οι συνθήκες είναι τυχαίες και εποµένως, δηµιουργούνται οξείδια µε εσωτερικές µηχανικές τάσεις και µε ενεργά κέντρα. Αυτό σηµαίνει, ότι οξείδια που δηµιουργούνται αυθόρµητα έχουν προδιάθεση ρήξης και δηµιουργίας εσοχών. Αν όµως τα οξείδια αυτά δηµιουργηθούν µε ανοδική οξείδωση, τότε µπορεί οι ιδιότητές τους να ικανοποιούν τους όρους που απαιτούνται για ένα επίστρωµα, σε ό,τι αφορά στην πρόσφυση, στην καλη µηχανική αντοχή, την σκληρότητα και την έλλειψη πόρων. Ανοδική προστασία Αυτά που αναφέρθηκαν για την τύχη των οξυγονούχων επιστρωµάτων και την ανάγκη να χρησιµοποιηθούν οξυγονούχα στρώµατα σε άλλα µέταλλα εκτός από το χάλυβα και το αλουµίνιο, που οι µηχανικές ιδιότητές τους δεν επιτρέπουν την από πριν δηµιουργία µε ανοδική οξείδωση ανθεκτικών στρωµάτων, οδήγησαν τον Edeleanu το 1954 στην επινόηση µεθόδου προστασίας, που ονοµάστηκε «ανοδική προστασία». Κατά τη µέθοδο αυτή, η εγκατάσταση, που θέλουµε να προστατευτεί, συνδέεται µε το θετικό πόλο πηγής συνεχούς ρεύµατος, µε τη βοήθεια ηλεκτρόδιου αναφοράς, βοηθητικού ηλεκτρόδιου και µε τη βοήθεια δυναµοστάτη. Έτσι, η τάση που επιβάλλεται στην εγκατάσταση ως προς το ηλεκτρόδιο αναφοράς είναι σταθερή σε συνάστηση µε το χρόνο, ανεξάρτητα από τη διακύµανση των ιδιοτήτων του διαβρωτικού περιβάλλοντος. Η τιµή της τάσης είναι τέτοια, ώστε να δηµιουργείται πάνω στην επιφάνεια της εγκατάστασης αµέσως οξείδιο του µετάλλου, που από αυτό είναι φτιαγµένη η εγκατάσταση, αν το οξείδιο αυτό µηχανικά ή χηµικά ή από βελονισµούς αποπλυθεί ή 15

16 αποφλοιωθεί ή πάθει ρήξη και αποκαλυφθεί το γυµνό µέταλλο. Σύµφωνα µε τα παραπάνω, η ανοδική προστασία µπορεί να εφαρµοστεί µόνο για αγώγιµο διαβρωτικό περιβάλλον Απαιτούµενες ιδιότητες των επιστρωµάτων Όλα τα επιστρώµατα που αναφέρθηκαν πρέπει να εκπληρώνουν ορισµένου ορους, ώστε η σχετική προστασία από την διαβρωση που προκαλούν να είναι η καλύτερη. Έτσι γινεται ελεγχος αν τα επιστρώµατα που έγιναν µε εναζώτωση, φωσφορυλίαση, εναθράκωση, επιµετάλλωση και ανοδική οξείδωση, εκπληρώνουν τους ακόλουθους όρους: Πάχος Γενικότερα, ενδιαφέρει το πάχος των επιστρωµάτων. Είναι φανερό ότι όσο µεγαλύτερο είναι το πάχος, τόσο µεγαλύτερη χρονική αντοχή θα έχει το µέταλλο ή κράµα που προστατεύουν. Αυτό, γιατί το επίστρωµα θα καταναλωθεί µετά µεγαλύτερο χρόνο, αλλά και γιατί κατά την διάβρωση µε βελονισµούς τα ιόντα του µετάλλου ή κράµατος, που προστετεύεται, έχουν να διατρέξουν µεγαλύτερο δρόµο. Για την µέτρηση του πάχους µπορεί να χρησιµοποιηθεί µία απ τις µεθόδους που αναφέρθησαν. εν υπάρχουν διεθνείς προδιαγραφές για τα πάχη. Αναφέρονται παρακάτω τα πάχη των διαφόρων επιστρωµάτων που είναι γενικά δεκτά. Πάντως οι τιµές αυτές είναι προσωρινές και σε συνεχή µεταβολή γιατί εξαρτώνται και απ το είδος του διαβρωτικού περιβάλλοντος. 16

17 Συνάφεια Άλλη ιδιότητα µε εξαιρετικό ενδιαφέρον, που πρέπει να έχουν τα επιστρώµατα, είναι η δυνατή πρόσφυση δηλ. η συνάφειά τους µε το βασικό µέταλλο, που µε αυτή εξασφαλίζεται αντοχή στην αποφλοίωση. Αν πρόκειται για µεταλλικά επιστρώµατα, κατασκευάζεται κύλινδρος απ το βασικο µέταλλο ή κράµα και µε τις ίδιες συνθήκες επιµετάλλωσης, που χρησιµοποιήθηκαν για το αντικείµενο, επιµεταλλώνεται η άκρη του. Με µηχανική επαξεργασία δίνουµε στο δοκίµιο τη µορφή του σχήµατος. Το βάζουµε στο βάθρο και ασκούµε δύναµη µέχρι να αποκολληθεί. Η δύναµη αυτή ανάγεται ανά τετραγωνικό χιλιοστό της επιφάνειας των δύο µετάλλων, δηλ. βρίσκεται η σ σε Kg/mm 2. Η σ πρέπει να έχει τιµή µεταξύ της σ θραύσης του βασικού και του καλυπτικού µετάλλου. Ένας άλλος απλός τρόπος είναι να λυγίσει το επιµεταλλωµένο µέταλλο κατά 90 και η συνάφεια θεωρείται αρκετή, αν δεν ξεφλουδίσει το επίστρωµα. Η µέτρηση της συνάφεια ανάµεσα στο Fe 3 O 4 ή Al 2 O 3 και το βασικό µέταλλο ή κράµα γίνεται µε τον παραπάνω τρόπο. Για το Al 2 Ο 3 το δείγµα λυγίζεται κατά 45 και, αν το γ 1 - Al 2 O 3 ρηγµατώνεται προτού ξεφλουδίσει, η συνάφεια είναι καλή. 17

18 Σκληρότητα Μια τρίτη ιδιότητα, που εξετάζεται, είναι η σκληρότητα. Εάν τα επιστρώµατα δεν είναι αρκετά σκλήρά, υπάρχει κίνδυνος τραυµατισµού και αποφλοίωσής τους, κατά τη χρησιµοποίηση των αντικειµένων. Η σκληρότητα δεν µπορεί να µετρηθεί µε την µέθοδο Brinell, γιατί τα επιστρώµατα είναι λεπτά. Μετριέται µε την µέθοδο Vickers, πυραµίδας διαµαντιού πανω σε φακό. Υψώνεται µε κατάλληλη διάταξη ο φακός του µεταλλογραφικού µισκροσκοπίου, ώστε η πυραµίδα να αφήσει πανω στο δοκίµιο ίχνος, και µετά φέρνουµε τον φακό σε θέση παρατήρησης, µετριώνται οι διαγώνιοι της τετράγωνης βάσης της πυραµίδας και ο µετρήσεις γίνονται σε Kg/mm 2. Η σκληρότητα των µεταλλικών επιθεµάτων πρέπει να είναι µεγαλύτερη από το 80% της γνωστής σκληρότητας του αντίστοιχου µετάλλου. Η σκληρότητα των οξειδίων πρέπει επίσης να είναι µεγαλύτερη από το 60% της γνωστής σκληρότητας των οξειδίων, που παρουσιάζουν χηµικά. Τις περισσότερες φορές η σκληρότητά τους ξεπερνάει το 100% και 200% της σκληρότητας των τελευταίων. Πορώδες Η έλλειψη προρώδους εµποδίζει την άµεση επαφή του διαβρωτικού περιβάλλοντος µε το µέταλλο, που προστατεύεται µε στρώµα άλλου µετάλλου και αυτό µεγαλώνει τη χρονική διάρκεια του επιστρώµατος. Το πορώδες εκφράζεται : 100/ µέσος όρος αριθµών πόρων ανά mm 2 Το επίστρωµα είναι τόσο καλύτερο, όσο η τιµή του κλάσµατος µαγαλώνει πάνω από 50, δηλαδή είναι δεκτοί πάνω από δύο πόροι κατά µέσο όρο ανά mm Η τύχη των απιστρωµάτων σε συνάρτηση µε το χρόνο Τα επιστρώµατα που αναφέρθηκαν παραπάνω, προκαλούν βέβαια καθυστέρηση στη διάβρωση, κυριότερα το σύνθετο επίστρωµα χαλκού-νικελίου-χρώµιου-νικελίουχρώµιου. Όµως, δεν πρέπει να θεωρηθεί ότι µε αυτά εξασφαλίζεται τέλεια από τη διάβρωση το από κάτω µέταλλο ή κράµα, ακόµη και αν τηρηθούν όλες οι κατάλληλες συνθήκες, που αναφέρθηκαν για την εξασφάλιση καλής ποιότητάς τους. Και αυτό διότι το δυναµικό των 18

19 από κάτω τους µετάλλων ως προς το περιβάλλον, δηλαδή το δυναµικό διάβρωσης, δεν έχει εξουδετερωθεί, ούτε ελαττωθεί, αλλά έµµεσα. Εποµένως, η προδιάθεση διάχυσης των ιόντων του µετάλλου προς το διαβρωτικό περιβάλλον δεν έχει εξουδετερωθεί και εκδηλώνεται µε διάβρωση µε βελονισµούς, µε αποτέλεσµα την τοπική ρήξη των επιστρωµάτων και τελική αποφλοίωσή τους. Βέβαια, οι βελονισµοί και η θραύση των επιστρωµάτων θα εκδηλωθούν σε µακρύτερο χρόνο, παρά αν τα µέταλλα ήταν γυµνά και σχηµατιζόταν πάνω τους αυθόρµητα οξείδιο. Όµως, µετά τη θραύση τους σε ορισµένα σηµεία, γίνεται γρήγορη η διάβρωσή τους. Εκτός από αυτό, τα επιστρωµατα αυτά µπορεί να καταστραφούν από µηχανικλες κακώσεις, να πάθουν απόπλυση (ιδιαίτερα τα οξυγονούχα), αποφλοίωση ή ανοδική διάλυση Χρησιµοποίηση των επιστρωµάτων Τα επιστρώµατα αυτά δεν εφαρµόζονται σε µεγάλη κλίµακα στην βιοµηχανία, επειδή το σύνθετο επίστρωµα είναι βέβαια ανθεκτικό από χηµική άποψη σε χηµικά µέσα, αλλά ακριβό. Για αυτό εφαρµόζεται σε τµήµατα µηχανών. Το σύνθετο αυτό επίστρωµα εφαρµόζεται σε µεγάλη κλίµακα σε εξαρτήµατα αυτοκινήτων (προφυλακτήρες, τάσια, πόµολα), αεροπλάνων, σιδηροδρόµων κ.λ.π., επιστρώµατα λευκόχρυσου, χρυσού και αργύρου πάνω σε χαλκό ή ορείχαλκο σε είδη πολυτελείας, οικιακής χρήσης κ.λ.π. Μεγάλη χρήση έχουν τα χυτοσιδερένια ή χαλύβδινα ελάσµατα, σύρµατα περίφραξης κ.λ.π. ψευδαργυρωµένα, γαλβανισµένα ή κασσιτερωµένα. Εφαρµόζεται και επικαδµίωση (βίδες κ.λ.π.). Το επίστρωµα Fe 3 O 4, όπως αναφέρθηκε, χρησιµεύει στην προστασία των λεβήτων και σωλήνων. Η επιβράδυνση της διάβρωσης µε επιστρώµατα µπορεί να εφαρµοστεί σε ηλεκτροχηµικής και χηµικής φύσης διάβρωση. 19

20 4. ΕΠΙΜΕΤΑΛΛΩΣΕΙΣ 4.1. Εισαγωγή-Μεταλλικές επικαλύψεις ή επιµεταλλώσεις Η προστασία µέσω µεταλλικών επικαλύψεων ή επιµεταλλώσεων επιτυγχάνεται µε σχετικά λεπτές στοιβάδες (στη περίπτωση των ηλεκτροχηµικών επιµεταλλώσεων 8-10 mµ) που εφαρµόζονται στην επιφάνεια µε διαφόρους µεθόδους, Ως πλεονέκτηµα των µεταλλικών επικαλύψεων µπορούν να αναφερθούν: η σηµαντική αντιδιαβρωτική ικανότητα, η υψηλή µηχανική αντοχή και η καλή αισθητικά εµφάνιση της επιφάνειας. Ως µειονέκτηµα των µεταλλικών επικαλύψεων µπορούν να αναφερθούν τα εξής: εξαιρετικά δυσχερής η επίτευξη µεταλλικών επικαλύψεων χωρίς ελαττώµατα, πόρους, ασυνέχεια, κ.ά. στη περίπτωση των γαλβανικών επιµεταλλώσεων συχνά εκλύεται υδρογόνο το οποίο µπορεί να προκαλέσει ρωγµές στην επικάλυψη, υψηλές εφελκυστικές και θλιπτικές τάσεις αναπτύσσονται στις επικαλύψεις και επίσης να προκαλέσουν ρωγµές, η πρόσφηση τέλος της µεταλλικής επικάλυψης µε το υποκείµενο µέταλλο (υπόστρωµα, substrate, Untergrund) εξαρτάται σε µεγάλο βαθµό από την προκατεργασία της επιφάνειας π.χ. κατάλοιπα χηµικών από τη φάση της απολίπανσης ή και της αποξείδωσης επιδρούν αρνητικά στη πρόσφυση. Παρόλα αυτά, η εφαρµογή των µεταλλικών επικαλύψεων είναι ευρήτατη Σηµαντικότερες µέθοδοι επικαλύψεων Ηλεκτροχηµικές ή γαλβανικές επιµεταλλώσεις Ως γαλβανική επιµετάλλωση εννοείται η καθοδική αποβολή µετάλλου στην επιφάνεια µεταλλικών υλικών από ηλεκτρολυτικά λουτρά τα οποία περιέχουν το προς απόθεση µέταλλο. Τα σηµαντικότερα µεταλλικά υλικά που επιµεταλλώνονται είναι: τα σηδιρούχα υλικά, ο χαλκός, το νικέλιο, το χρώµιο, ο ψευδάργυρος, ο κασσίτερος, το κάδµιο και ο ορείχαλκος. Συνήθως, οι επιµεταλλώσεις διαµορφώνονται υπό µορφή πολλαπλών στοιβάδων, όπως π.χ. ο συνδυασµός χαλκός-ορείχαλκος-χρώµιο. Η αντιδιαβρωτική ικανότητα των γαλβανικών επιµεταλλώσεων εξαρτάται από τις εξής κυρίως παραµέτρους: -προκατεργασία της επιφάνειας 20