Bir demir parçayı doğaya bıraktığınızda, zamanla kızıla dönüp ufalandığını görürsünüz. Sanki doğa, bizden aldığını geri istiyor gibidir. Aslında tam olarak olan da budur. Metaller (altın hariç) doğada saf halde bulunmazlar; oksijenle birleşmiş "cevherler" halindedirler. Biz enerji harcayarak onları saf metale çeviririz. Korozyon, metalin tekrar o eski, kararlı doğal haline (okside) dönme çabasıdır.
Bu doğal süreç, dünya ekonomisine her yıl trilyonlarca dolar zarar verir. Peki, bu süreci durdurabilir miyiz? Düşmanımızı tanımadan onu yenemeyiz. İşte korozyonun türleri ve savunma stratejileri.
Korozyon, temelde bir "pil" çalışması gibidir. Sürecin başlaması için dört elemente ihtiyaç vardır (buna Korozyon Hücresi denir):
Anot: Aşınan (elektron veren) metal.
Katot: Korunan (elektron alan) bölge.
Elektrolit: Elektriği ileten sıvı (su, nem, tuzlu su).
İletken Bağlantı: Metallerin birbirine teması.
Bu dörtlü bir araya geldiğinde elektron akışı başlar ve Anot olan metal eriyerek yok olur.
Korozyon her zaman yüzeyde basit bir pas tabakası olarak görünmez. Bazen çok daha sinsi ve tehlikelidir.
En sık görülen ve en "dürüst" korozyon tipidir. Metal yüzeyinin tamamı eşit oranda paslanır.
Tehlikesi: Düşüktür, çünkü gözle görülür ve metalin ne zaman tükeneceği hesaplanabilir. (Örn: Paslanmış bahçe kapısı).
En tehlikeli ve en sinsi türlerden biridir. Yüzeyde sadece iğne ucu kadar bir delik görünürken, alt tarafta metal oyulmuş ve mağara gibi boşalmıştır.
Neden Olur? Genellikle metalin üzerindeki koruyucu tabakanın (boya veya krom oksit) tek bir noktadan delinmesiyle başlar. Paslanmaz çeliklerin korkulu rüyasıdır.
İki farklı metali (örneğin Bakır ve Alüminyum) birbirine temas ettirip tuzlu suya sokarsanız ne olur? Bir pil yapmış olursunuz!
Mekanizma: "Soy" olan metal (Bakır), "Aktif" olan metali (Alüminyum) yer. Alüminyum hızla çürürken bakır sapasağlam kalır.
Önlem: Tasarımda farklı metalleri yalıtkan contalarla ayırmak gerekir.
Cıvata başları, conta altları veya pul araları gibi dar boşluklarda oluşur. Bu dar alanlara giren sıvı orada hapsolur, oksijen tükenir ve asidik bir ortam oluşarak metali hızla eritir.
Metaller mikroskobik kristal taneciklerinden oluşur. Bazen (özellikle hatalı kaynak işleminde) korozyon, tanelerin sınırları boyunca ilerler. Metal dışarıdan sağlam görünse de, darbe aldığında tuz buz olur.
Korozyonu %100 durdurmak imkansızdır (çünkü termodinamik bir yasadır), ancak onu çok uzun süre geciktirebiliriz.
En ucuz ve etkili yöntemdir.
Su birikintisi yapacak ceplerden kaçınmak.
Farklı metalleri birbirine temas ettirmemek.
Ortama uygun metal seçmek (Deniz kenarı için 316 kalite paslanmaz çelik gibi).
Metalin çevreyle temasını kesmektir.
Boyalar: En yaygın yöntemdir.
Metal Kaplamalar: Krom, nikel veya altın kaplama.
Galvanizleme: Çeliğin üzerine Çinko kaplanmasıdır. Çinko hem bariyer olur hem de kendini feda ederek çeliği korur.
Bu yöntem, korozyonun elektrokimyasal yapısını tersine çevirerek savaşır. Özellikle gemi gövdelerinde, yeraltı boru hatlarında ve su ısıtıcılarında (termosifon) kullanılır.
Nasıl Çalışır? Korunmak istenen ana metale (örneğin çelik gemi gövdesi), ondan daha "aktif" ve ucuz bir metal (Çinko veya Magnezyum) bağlanır.
Sonuç: Korozyon, gemiyi yemek yerine bu bağlanan "Kurban Anot"u yer. Gemi sağlam kalırken, kurban anot zamanla erir ve yenisiyle değiştirilir.
Kapalı devre ısıtma/soğutma sistemlerindeki suya eklenen kimyasallardır. Bu kimyasallar metal yüzeyinde ince bir film oluşturarak reaksiyonu yavaşlatır. Antifrizlerin içinde motor bloğu paslanmasın diye bu maddelerden bulunur.
Korozyon, doğanın en inatçı gücüdür. Bir mühendis için korozyon kontrolü, sadece estetik bir kaygı değil, bir güvenlik zorunluluğudur. Eğer paslanmaz çelik tencerenizde minik siyah noktalar (pitting) görüyorsanız veya arabanızın sadece kapı altları çürüyorsa, artık bunun sebebini biliyorsunuz.
Unutmayın; "Pas işler, demir ışıldamaz." Metali korumak, geleceği korumaktır.
