Il problema corrosione

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Un meccanismo chimico che interessa tutti i materiali metallici, sia durante il processo produttivo del manufatto, sia nella fase d’esercizio: è la corrosione.

Corrosione è il termine, di derivazione latina, che definisce la graduale modificazione di un materiale, a causa dell’azione chimico-fisica esercitata dall’ambiente circostante. Si tratta di un deterioramento del materiale, che, nel caso di materiali metallici o ceramici, prende appunto il nome di corrosione, mentre, nel caso di materie plastiche, si parla di degradazione. Indipendentemente dal materiale, il fenomeno è naturale e inarrestabile, se lasciato a stesso, motivo per cui va attentamente considerato e monitorato, in modo da intervenire per tempo, nel caso si avvicinasse alla soglia ritenuta critica. Che si tratti di un fenomeno critico, è storicamente noto, tanto che, all’epoca della rivoluzione industriale, era ritenuto un “problema senza soluzione”. Di fatto, i mezzi allora a disposizione potevano solo ridurne gli effetti, talvolta catastrofici, ma l’eliminazione risultava praticamente impossibile. Lo sviluppo delle conoscenze, nel tempo, ha portato ad indagare sempre più approfonditamente, passando da studi empirici a studi scientifici specialistici, oggi fortemente basati sull’elettrochimica. Di fatto il focus è quello di affiancare alla conoscenza sul perché dell’innesco, possibili soluzioni che permettano di contenere gli ingenti danni da corrosione.

È interessante notare come la corrosione sia anche detta antimetallurgia, in virtù del fatto che i processi corrosivi tendono a riportare i materiali metallici al loro stato più stabile, cioè ante processo di trasformazione-produttivo: quasi tutti i metalli e le leghe non vengono impiegati in condizioni di equilibrio chimico-fisico per cui tendono a trasformarsi nei loro composti, riportandosi alle condizioni in cui si trovano all’interno della crosta terrestre.

Come e dove

Si dice che alla base del fenomeno corrosivo ci sia una ricerca, da parte del materiale, della stabilità, una stabilità di tipo chimico-energetico, che viene “compromessa” dai processi di trasformazione industriale del materiale. Di fatto si verifica uno scambio di elettroni tra specie chimiche: chi li cede si ossida, mentre chi acquista si riduce. La reazione è più che nota ossido-riduzione dove la specie chimica che si corrode è quella che si ossida.

Ogni ambiente è potenzialmente corrosivo ma il comportamento, di uno stesso manufatto metallico, all’attacco corrosivo può essere significativamente diverso. Solitamente viene fatta una distinzione fra:
• corrosione a umido: quando il materiale metallico si trova in ambiente liquido. Il fenomeno è di tipo elettrochimico;
• corrosione a secco: il fenomeno è di tipo chimico e si parla di ossidazione, dovuta al contatto con ambienti gassosi, in genere a carattere ossidante.

Gli ambienti corrosivi più comuni sono l’atmosfera, le acque (dolci, con diversi gradi di durezza, o marine), soluzioni particolari (sostanze acide, sostanze basiche, alimenti…). Dati questi presupposti, è evidente l’importanza di conoscere la resistenza alla corrosione del materiale, nelle reali condizioni di esercizio, in modo da poter attuare “contromisure” adeguate, scegliendo i sistemi protettivi anticorrosivi più idonei.

In tutto ciò, una precisa valutazione va fatta anche riguardo i processi produttivi dove anche le attrezzature, gli utensili e gli stampi sono soggetti all’attacco chimico sia dei lubrorefrigeranti sia dei lubrificanti, che altera lo stato superficiale, con una inevitabile ricaduta sul processo produttivo. Un interessante esempio è quello degli utensili in carburo dove il cobalto, presente come legante, può reagire ad alcuni elementi presenti nel fluido da taglio: la scelta del fluido riveste quindi notevole importanza considerato che, oltre alle proprietà lubrificanti e di raffreddamento, svolge anche da anticorrosivo. Un’adeguata formulazione dei lubrorefrigeranti prevede la presenza di specifici additivi proprio come inibitori della corrosione, favorendo la protezione dalla possibile aggressione ambientale tanto dell’utensileria che delle superfici appena lavorate.

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