Έγραφα στο προηγούμενο τεύχος ότι μια σωλήνωση που αποτελείται από δύο ή περισσότερα υλικά μέσα από την οποία περνάει νερό σε κάποιο ποσοστό παρουσιάζει τη λεγόμενη ηλεκτρολυτική διάβρωση. Κάθε μέταλλο σε επαφή με το νερό έχει την τάση να γίνει θετικό ιόν, χάνοντας κάποιο ή κάποια ηλεκτρόνια και να ενωθεί με αντίστοιχα ηλεκτραρνητικά ιόντα, είτε οξυγόνου σκουριάζοντας, είτε άλλου υλικού μετατρεπόμενο σε κάποιο άλας. Έγραφα επίσης ότι τέτοιο φαινόμενο μπορεί να παρουσιαστεί ακόμα και μέσα στο ίδιο υλικό ενός κράμματος π.χ. μεταξύ χαλκού και ψευδαργύρου σε έναν ορείχαλκο.
Εδώ πρέπει να προσέξουμε αρκετά για τα φαινόμενα και τη συμπεριφορά των διαφόρων κραμμάτων. Θα ξεκινήσω με τον ορείχαλκο, για να δούμε πόσο σημαντικό ρόλο παίζει η αναλογία των διαφόρων υλικών που απαρτίζουν ένα κράμα και θα συνεχίσω με διάφορα φαινόμενα στα κράμματα του σιδήρου.
Ο ορείχαλκος λοιπόν αποτελείται από χαλκό και ψευδάργυρο. Τα δύο υλικά ανακατεύονται σε υγρή κατάσταση και με τη μείωση της θερμοκρασίας στερεοποιούνται. Δεν θέλω να σας κουράσω με όλη τη θεωρία για την πήξη ενός κράμματος. Σημαντικό πάντως ρόλο παίζει και η αναλογία των υλικών και η ταχύτητα μείωσης της θερμοκρασίας.
Τα στερεά σώματα βρίσκονται σε κρυσταλική ή άμορφη κατάσταση. Σε κρυσταλική κατάσταση είναι ο πάγος που στους 0°C ξαφνικά, από στερεό σώμα γίνεται υγρό. Σε άμορφη κατάσταση είναι π.χ. η άσφαλτος ή το κρύο μαζούτ που σιγά σιγά μεταπίπτει σε μια ημίρευστη κατάσταση, κάτι σαν πλαστελίνη (σκεφθείτε πώς κολλάει το παπούτσι μας σε πολύ ζεστή από τον ήλιο άσφαλτο, το καλοκαίρι) στη συνέχεια σε μια παχύρευστη κατάσταση σαν το μέλι και τέλος σε λεπτόρευστη. Τα μέταλλα και τα κράμματά τους βρίσκονται όταν στερεοποιούνται σε κρυσταλλική μορφή, μορφή που εξαρτάται απόλυτα από το ποσοστό των διαφόρων υλικών και την ταχύτητα πήξης τους.
Ε λοιπόν. Με μεγαλύτερο ποσοστό από το κανονικό ψευδαργύρου, ο ορείχαλκος που αντέχει στη διάβρωση όπως όλοι ξέρουμε, παρουσιάζει το φαινόμενο της «ψωρίασης».
Με ένα ηλεκτρολυτικό φαινόμενο ο ψευδάργυρος διαλύεται στο νερό τόσο πολύ που το εξάρτημα γίνεται σαν σφουγγάρι και το νερό περνάει από μέσα του και χύνεται στο περιβάλλον. Το φαινόμενο είναι βέβαια γνωστό και όλα τα χυτήρια προσέχουν τις αναλογίες. Αν όμως μιλάμε για μια μικρή βιοτεχνία χωρίς σωστή οργάνωση και έλεγχο, τίποτε δεν μας εξασφαλίζει για την ποιότητα των προϊόντων. Γι’ αυτό και θα συνιστούσα πάντα να ζητάτε προϊόντα ενός εργοστασίου με σωστούς ποιοτικούς ελέγχους των προϊόντων τους, πιστοποιημένα με ISO 9001.
Τα κράμματα του σιδήρου τώρα, είναι πάντοτε κράμματα που περιέχουν και άνθρακα. Καθαρός σίδηρος δεν κυκλοφορεί παρά μόνο για πάρα πολύ ειδικές περιπτώσεις.
Τα κράμματα με μεγάλο ποσοστό άνθρακα είναι οι χυτοσίδηροι, που ανάλογα με το ποσοστό άνθρακα και διαφόρων άλλων προσμίξεων και του τρόπου χύτευσής του και κρυσταλοποίησής του, χωρίζεται στους φαιούς χυτοσίδηρους, τους λευκούς, τους χυτοσίδηρους σφαιρικού γραφίτη κ.λπ. Κάθε τύπος παρουσιάζει πολλές διαφορές στην ελαστικότητα, τη σκληρότητα, την αντοχή κ.λπ.
Όλοι οι τύποι πάντως παρουσιάζουν αυξημένη αντοχή στη διάβρωση. Όλες οι σχάρες πάνω στις οποίες καίγονται στερεά καύσιμα, οι σχάρες ή τα καπάκια των υπονόμων κ.λπ. εκτεθειμένα στις καιρικές συνθήκες, γίνονται από χυτοσίδηρο. Από χάλυβα θα σκούριαζαν πολύ γρήγορα. Νεαρός μηχανικός και εργολάβος, έστησα ένα ψυγείο πυκνού θειικού οξέως (95%) στην εταιρία λιπασμάτων στη Δραπετσώνα. Αποτελείτο από ένα είδος σερπαντίνας από χυτοσιδερένιους σωλήνες με στεγανοποίηση των κεφαλών από ειδικό πλαστικό υλικό που καταβρεχόταν από το εξόχως διαβρωτικό θαλασσινό νερό. Τέτοιες περιπτώσεις βέβαια ελάχιστα μας ενδιαφέρουν και μπορούμε να τις αφήσουμε στους πολύ ειδικούς επιστήμονες. Το αναφέρω όμως για να καταλάβουμε πόσο επηρεάζει τη συμπεριφορά ενός σιδερένιου υλικού η αναλογία του άνθρακα και ο τρόπος κρυσταλλοποίησης. Συμπεριφορά που καλύπτει και θέματα αντοχής, ευθραυστότητας κ.λπ., αλλά και οξείδωσης, διάβρωσης κ.λπ. Αλλά ας συνεχίσουμε και με τους χάλυβες.
Προϊόντα με μικρότερο, σημαντικά μικρότερο, ποσοστό άνθρακα.
Παρουσιάζουν μικρότερη ευθραυστότητα, μεγαλύτερη ελαστικότητα και ανάλογα με το ποσοστό άνθρακα και άλλων προσμίξεων, μεγαλύτερη αντοχή που ξεκινάει από τα 370 Ν/mm² (37 Kp/mm²) και φθάνει ή ξεπερνά τα 2.000 Ν/mm². Η συγκολλητικότητα μειώνεται όσο αυξάνει η αντοχή εκτός αν δεν μιλάμε για απλούς ανθρακούχους χάλυβες αλλά για ειδικούς κραμματούχους χάλυβες. Ανθρακούχοι είναι οι χάλυβες που δεν περιέχουν άλλα μέταλλα, εκτός του σιδήρου σε ποσοστό πάνω από 1%. Κραμματούχοι όσοι περιέχουν μεγάλα ποσοστά άλλων μετάλλων, συνήθως νικελίου, χρωμίου ή μαγγανίου. Υπάρχουν χιλιάδες κράμματα για κάθε ανάγκη. Ειδικά κράμματα με ποσοστά πάνω από 10% σε άλλα μέταλλα, κυρίως νικελίου και χρωμίου είναι οι πολύ γνωστοί ανοξείδωτοι χάλυβες, χάλυβες που παρουσιάζουν τόσο μεγάλη αντοχή σε διάβρωση ώστε υπόσχονται μια αιώνια ζωή. Η αντοχή αυτή βασίζεται κυρίως στον τύπο της κρυσταλλοποίησης. Αν τώρα σ’ αυτούς τους τέλειους χάλυβες κολλήσει μια πυρακτωμένη σταγόνα κοινού χάλυβα, επειδή κάποιος απρόσεκτος τεχνίτης ηλεκτροσυγκόλλησε μια σιδηροκατασκευή πάνω από την ανοξείδωτη κατασκευή χωρίς προστασία, ή τρόχισε δίπλα της, τότε σε ένα μήνα το πολύ στο σημείο αυτό θα ανοίξει μια τρύπα σε ανοξείδωτη λαμαρίνα 5 m και 10 mm πάχος, μια τρύπα που οφείλεται σε ηλεκτρολυτικό φαινόμενο.
Οι νοικοκυρές άλλωστε το ξέρουν. Δεν καθαρίζουν ποτέ τις κατσαρόλες τους με συρμάτινα σφουγγαράκια. Μόνο με πλαστικά.
Τι θέλω να πω με τα δύο αυτά παραδείγματα. Ότι το φαινόμενο της ηλεκτρολυτικής διάβρωσης είναι πολύπλοκο και δύσκολο να εξηγηθεί σε λίγες γραμμές. Αυτό που μας ενδιαφέρει λοιπόν είναι να δούμε τους βασικούς τρόπους αποφυγής του.
Ήδη όμως σας ζάλισα. Ας δούμε αυτούς τους τρόπους στο επόμενο τεύχος.
