Galvanická koroze kovů I. – kdy vám hrozí a jak jí zamezit?
16. 01. 2020
Postavili jste novou pergolu nebo opravili plechovou střechu, jenže do roka šrouby na nich úplně zkorodovaly. Nevíte, kde je chyba? Nejspíš jste doplatili na vzájemnou nesnášenlivost kovů, která často vede ke galvanické korozi. V našem článku najdete 4 tipy, jak této korozi předejít.
Není náhoda, že zkoroduje jen jeden kovový díl
Galvanické korozi se říká i bimetalická či elektrolytická. Vzniká tam, kde vrstva elektrolytu propojuje alespoň dva kovy, které mají různý korozní potenciál a nejsou vzájemně nijak izolované. (Elektrolytem je míněný elektricky vodivý roztok, nejčastěji voda či kondenzovaná vlhkost.)
Jeden z kovů se přitom stává anodou a druhý katodou. Díky elektrolytu začne probíhat tok elektronů od anody ke katodě a ten výrazně urychlí přirozený proces koroze. Nebo způsobí korozi i tam, kde by jinak za daných podmínek nevznikla.
Přitom přednostně koroduje méně ušlechtilý kov – tedy anoda –, zatímco ušlechtilejší kov s kladnějším korozním potenciálem – katoda – je před korozí naopak chráněný. Proto můžete vidět třeba zkorodovaný šroub na jinak nepoškozeném plechu.
Když je prostředí vysoce vodivé, nemusí se dokonce dané kovy ani přímo dotýkat. Stačí stékající voda z katody na anodu, aby galvanická koroze vznikla.
Kdy tedy koroze hrozí a kdy ne?
Jestli kov začne korodovat, závisí na několika okolnostech. V různých prostředích se totiž riziko koroze liší. Také rozdílná složení vody (dešťové, pitné, mořské) jsou jinak vodivá.
Ve slané vodě, u bazénu nebo v průmyslovém provozu hrozí galvanická koroze více než doma v místnosti, kde se nesráží vlhkost, a tudíž není přítomen elektrolyt. Ve vytápěném a běžně větraném interiéru proto tato koroze nevzniká vůbec, takže zde můžete bez obav kombinovat různé materiály.
V málo okysličené pitné vodě nebývá galvanická koroze příliš výrazná, proto se pro vodovodní trubky a fitinky běžně používají například kombinace nerezu, mědi, červené mosazi či bronzu. U odpadních trubek je ale riziko daleko vyšší kvůli agresivitě odpadních vod.
Nejhorší situace je u vnějších konstrukcí, fasád a střech. Dešťová voda a kondenzovaná vzdušná vlhkost umí při nesprávné kombinaci materiálů zničit kdejaký kovový prvek. Šroub praskne, plechy se posunou, trubka proděraví. Pak nezbývá nic jiného než poškozený díl vyměnit.
Přitom stačí dodržet pár základních pravidel, abyste destrukci zabránili:
1. Vhodná kombinace materiálů → V první řadě volíme buď jeden typ materiálu nebo takové materiály, které se spolu „snesou“, jinými slovy mají stejný korozní potenciál. Pokud to není z nějakých důvodů možné, je potřeba zaměřit se na další opatření (viz níže), které riziko koroze omezí. Vzájemným vztahům jednotlivých kovů se budeme věnovat podrobně v příštím článku.
2. Velká anoda, malá katoda → Velikost jednotlivých kovových povrchů je velmi důležitá. Když použijete velkou katodu a malou anodu (např. spojíte nerezový plech šroubem z pozinkované oceli), korozi tím podpoříte. Naopak (tedy u pozinkovaných plechů spojených nerezovým šroubem) koroze často nenastane, protože katodický povrch je vůči tomu anodickému velmi malý. Plechy tak mnohdy nezačnou zrychleně korodovat ani v korozním prostředí.
Když jsou kovové plochy zhruba stejně velké, závisí pak situace na jiných kritériích, které ovlivňují rychlost koroze – hlavně o jakou kombinaci kovů jde a v jakém prostředí (vodě) se vyskytují. Například ve styku s korozivzdornou ocelí EN 1.4016 v pitné provzdušněné vodě koroduje uhlíková ocel až 7x rychleji než měď a 50x rychleji než titan.
Všeobecně se dá říct, že pro šrouby se vyplatí používat ušlechtilejší materiály než pro jimi spojované prvky. V praxi to znamená volit nerezové šrouby na plochy z jiných kovů a nerezové panely spojovat výhradně nerezovými šrouby.
3. Konstrukce → Galvanická koroze vzniká hlavně tam, kde se drží vlhkost a kde je povrch znečištěný. Hrozbou jsou tedy všechny štěrbiny, rýhy a záhyby jako překryvy plechů, podložky pod šrouby apod. Korozi proto omezíte hladkou konstrukcí bez štěrbin, po které voda volně stéká, odplavuje nečistoty a je především rychle vysoušena větrem a sluncem. Díky tomu není elektrolyt přítomný dostatečně dlouho na to, aby se galvanická koroze projevila.
4. Nátěr → Jelikož má na vzduchu galvanický článek jen omezený dosah, stačí leckdy kov chránit antikorozním nátěrem jen podél styku jednotlivých materiálů. Platí ovšem, že čím silnější vrstva elektrolytu, tím dál od spoje povrch koroduje.
Proto si zapamatujte jednu zásadu: Natírejte buď pouze katodu, nebo současně katodu i anodu (v místě styku či po celé ploše).
Velkou chybou je natírat pouze anodu. Když totiž dojde k porušení nátěrové vrstvy na ní, odhalený kousek kovu se stane výše zmíněnou malou anodou vedle velké katody a galvanická koroze je na světě.
Kdy galvanická koroze vůbec neprobíhá?
- Když je mezi kovy izolant.
- Když kovy nejsou spojeny elektrolytem (tedy při ochraně nátěrem nebo v prostředí bez vlhkosti).
- Když se korozní potenciály jednotlivých kovů neliší (jinými slovy: když se kovy spolu „snesou“).
Které materiály můžete bez starostí kombinovat a kterým se raději ve vlastním zájmu vyhnout? Na to se podrobněji podíváme v následujícím článku.
Jak zvolit správnou kombinaci kovů
Přečtěte si vše o galvanické korozi kovů:
- Kdy vám hrozí a jak jí zamezit?
- Jak zvolit správnou kombinaci kovů