Pitting: differenze tra le versioni

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{{nota disambigua|la malattia delle drupacee|vaiolatura (malattia delle drupacee)}}
{{C|In una sezione ("Usura per fatica per pitting") il significato di ''pitting'' sembra diverso dal resto della voce.|ingegneria|febbraio 2009|firma=[[Utente:Aushulz|Aushulz]] ([[Discussioni utente:Aushulz|msg]]) 01:38, 10 feb 2009 (CET)}}
{{W|ingegneria|febbraio 2009}}
L''''erosione o corrosione alveolare''' (anche '''pitting''' o '''vaiolatura''') rappresenta il fenomeno della comparsa sulla superficie di un materiale di piccoli danneggiamenti dalla morfologia caratteristica, per cause differenti dovute a: un attacco corrosivo localizzato, a carichi hertziani elevati oppure a [[cavitazione]].
 
Con il termine '''pitting''' si indicano in primo luogo dei particolari tipi di fenomeni corrosivi localizzati.
 
== Corrosione localizzata per pitting ==
[[File:Pitting corrosion-scheme.png|thumb|upright=0.7|Morfologia di una superficie metallica soggetta a corrosione localizzata per pitting.]]
 
La corrosione localizzata per '''vaiolatura''' o corrosione per '''pitting''' (dall'inglese ''pit'': vaiolaturaalveolo o foro) è una tipologia di corrosione localizzata che si innesca quando lo strato [[passivazione|passivante]] di ossidi insolubili che si forma sulla superficie dei metalli, a seguito del [[corrosione|meccanismo elettrochimico]] viene ''rotto'' localmente per effetto degli ioni alogeni (principalmente cloro), determinando l'attivazione del processo di corrosione.
 
Il ''pitting'' si può innescare sia nei metalli a comportamento elettrochimico passivoattivo quali le leghe ferrose ([[acciaio|acciai]] al carbonio e debolmente legati, [[ghisa|ghise]]) sia per quelli a comportamento attivopassivo come l'[[acciaio inossidabile]], le leghe ferro-cromo-nickel, le leghe di [[rame]], le leghe di [[alluminio]], [[alluminio]], ecc.
 
La differenza tra i due comportamenti elettrochimici è la seguente:
* il '''comportamento elettrochimico passivoattivo''' è caratteristico di quei metalli che ossidandosi danno origine a prodotti di corrosione insolubili ( es. [[ruggine]]) che una volta depositati sul materiale formano un film spugnoso e poco compatto inadatto ada impedire il processo anodico e pertanto a passivare il sottostante metallo;
* il '''comportamento elettrochimico attivopassivo''' è caratteristico di quei metalli che ossidandosi danno origine a prodotti di corrosione insolubili che formano un sottile strato compatto e continuo capace di impedire il processo anodico e di conseguenza la corrosione del materiale sottostante.
 
Pertanto anche i materiali come l'[[acciaio inossidabile]], pur essendo resistenti alla corrosione generalizzata perché hanno una forte tendenza a passivarsi (già se semplicemente esposti all'azione atmosferica), in presenza di ioni cloro capaci di rompere localmente lo strato passivante sono soggetti all'attacco localizzato per vaiolatura.
 
=== Ferri d'armatura ===
È soggetto al pericolo di ''pitting'' anche il ferro di armatura del [[calcestruzzo armato ]].
 
Infatti gli ioni clorocloruro Cl<sup>-</sup> (ambiente marino, sali disgelanti) penetrando nella matrice cementizia, anche nel caso di calcestruzzo non [[carbonatazione|carbonatato]] ([[pH]] 12,5 -13), possono dissolvere il film alcalino che protegge le armature innescando la corrosione del metallo sottostante.
 
Di norma l'idrossido di ferro formatosi in ambiente molto basico (con pH > 11), come si verifica nel calcestruzzo per effetto della presenza della calce, si presenta stabile, denso, compatto ede aderente al sottostante supporto metallico e pertanto capace di [[passivazione|passivarlo]].
 
Ma in presenza di cloruri il film di ossidi diviene invece poroso, permeabile all'ossigeno ede all'umidità e quindi non più protettivo per il ferro sottostante (depassivazione del ferro).
 
Questa azione di distruzione del film protettivo, almeno in condizioni di pH elevato, avviene in forma localizzata nelle zone della superficie delle armature dove si raggiungono determinati tenori di cloruri
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Per le strutture esposte all'atmosfera si considera come tenore critico un contenuto di cloruri nell'intervallo di 0.4-1% in massa rispetto al cemento.
 
Questo valore può cambiare significativamente in funzione dei seguenti parametri:
* il potenziale elettrochimico delle armature (che dipende principalmente dal contenuto di umidità del calcestruzzo);
* il [[pH]] della soluzione dei pori del calcestruzzo (che dipende principalmente dal tipo di cemento utilizzato);
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=== Meccanismo di corrosione ===
 
Il meccanismo di corrosione per ''pitting'', inizia con la distruzione localizzata deldello strato passivante di ossidi a causa dell'azione degli ioni cloro.
 
Le zone dove il film viene a mancare funzionano da [[anodo|anodi]] (zona attiva) rispetto a quelle circostanti, (che presentando uno strato di ossidi ancora integro risultano indenni da corrosione) su cui invece ha luogo l'azione riducente ([[catodo|catodica]]).
 
La piccolopiccola estensione delle aree anodiche rispetto all'ampia zona catodica da luogo ada un attacco localizzato che è causa di formazione di vaiolature (in inglese ''pit'').
 
Le vaiolature possono evolversi rapidamente fino alla perforazione del metallo stesso.
 
== Usura per fatica per pitting ==
[[File:Pitting_su_sfera_di_cuscinetto.jpeg|thumb|upright=0.7|Sfera di cuscinetto soggetta a pitting da fatica.]]
 
Il '''pitting''' è anche un fenomeno di fatica superficiale dovuto alla pulsazione della pressione di contatto tra i denti ingrananti di un ingranaggio, che può produrre un deterioramento che si estende fino a impedire il buon funzionamento delle ruote dentate ed eventualmente anche rumore nella trasmissione.
 
Per ottenere un buon funzionamento delle ruote dentate sotto carico è importante limitare il danneggiamento superficiale; ciò si ottiene limitando la pressione di contatto tra i denti.
[[Heinrich Rudolf Hertz|Hertz]] è stato il primo studioso ada occuparsene, risolvendo il problema tramite la determinazione di una pressione di contatto ''limite''.
 
La teoria Hertziana fornisce il massimo valore della pressione di contatto pH in funzione dei raggi dei due cilindri e delle costanti elastiche E e v dei due materiali, che possono anche essere diverse tra loro.
 
== Usura per cavitazione ==
{{vedi anche|Cavitazione}}
Il fenomeno si verifica per lo più sulle pale di un'elica di un motore nautico o di una pompa.
 
==Voci correlate==
* [[corrosione|Corrosione elettrochimica]]
* [[Carbonatazione]]
* [[Durabilità]]
 
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
 
== Collegamenti esterni ==
* {{cita web|http://goldbook.iupac.org/P04679.html|IUPAC Gold Book, "pitting corrosion"|lingua=en}}
 
{{Modi di cedimento meccanico}}
{{Portale|chimicaelettrochimica|ingegneria}}
 
[[Categoria:Ingegneria meccanica| Ingegneria meccanica]]
[[Categoria:Modi di guasto meccanici]]
 
[[de:Pitting]]
[[fr:Pitting]]