1 Cinetica della reazione elettrochimica accelerata
La temperatura è un fattore chiave che influenza i tassi di corrosione elettrochimica. Secondo i principi cinetici, ogni aumento di 10 gradi della temperatura raddoppia circa la velocità di reazione di molti processi di corrosione.
Temperature più elevate promuovono una diffusione più rapida degli ioni cloruro, dell'ossigeno disciolto e di altre specie aggressive nell'acqua di mare, accelerando le reazioni di dissoluzione anodica e di riduzione catodica sulla superficie della lega.
Il tasso di corrosione uniforme complessivo aumenta notevolmente. Sebbene Monel 400 mantenga una migliore resistenza alla corrosione rispetto all'acciaio al carbonio e alle comuni leghe di rame, la sua perdita assoluta per corrosione aumenta con la temperatura.
2 Destabilizzazione e Degradazione del Film Passivo
La pellicola protettiva passiva di Monel 400 è termicamente sensibile.
Le temperature elevate indeboliscono l'adesione e l'integrità del film di ossido. Il film può diventare poroso, screpolarsi o staccarsi parzialmente, perdendo il suo effetto barriera.
Gli ioni cloruro ad alte temperature hanno maggiori probabilità di penetrare nel film passivo difettoso, innescando corrosione localizzata come vaiolatura e corrosione interstiziale. In acqua di mare stagnante ad alta temperatura con fessure, depositi o incrostazioni marine, la corrosione localizzata diventa più grave.
A differenza di alcune leghe altamente resistenti alla corrosione come il titanio e gli acciai inossidabili altolegati, Monel 400 non forma uno strato passivo estremamente stabile termicamente, rendendo la sua pellicola più vulnerabile a temperature elevate.
3 Aumento del rischio di tensocorrosione (SCC)
Monel 400 è generalmente resistente alla tensocorrosione da cloruri a temperatura ambiente, ma queste prestazioni si riducono significativamente in acqua di mare ad alta temperatura.
Le alte temperature aumentano l'attività delle tensioni residue derivanti dalla lavorazione a freddo, dalla saldatura o dall'assemblaggio.
In combinazione con gli ioni cloruro e l’alta temperatura, la soglia di stress critico per l’SCC diminuisce. I componenti con sollecitazione di trazione residua sono più soggetti a fessurazioni intergranulari o transgranulari, soprattutto nei giunti saldati, nelle zone alterate dal calore e nelle aree lavorate a freddo.
4 Erosione-corrosione accelerata in acqua di mare corrente ad alta temperatura
Nell'acqua di mare dinamica ad alta temperatura, in particolare con sabbia, limo o altre particelle solide, l'effetto combinato dell'alta temperatura e del flusso è più dannoso.
L'alta temperatura accelera la dissoluzione del film, mentre il flusso e l'impatto delle particelle rimuovono continuamente il film passivo appena formato.
L’effetto sinergico di erosione e corrosione porta a un tasso di perdita di materiale molto più elevato rispetto alle condizioni statiche di alta temperatura. La resistenza alla corrosione di Monel 400 si degrada in modo più evidente in caso di utilizzo con acqua di mare ad alta velocità e ad alta temperatura.
