Il principio di resistenza alla corrosione dell'acciaio COR-TEN risiede nei suoi speciali elementi di lega, che formano un denso strato di ossido quando esposto all'atmosfera. Questo strato robusto funge da barriera, isolando il COR-TEN dall'ambiente e proteggendolo dalla corrosione climatica. Quando il COR-TEN o l'acciaio ordinario vengono esposti all'atmosfera, entrando in contatto con umidità e ossigeno, si verificano le seguenti reazioni chimiche:

Reazioni chimiche

Ossidazione iniziale:\\(\\text{Fe} + 0.5\\text{O}_2 + \\text{H}_2\\text{O} \\rightarrow \\text{Fe(OH)}_2\\)

Ulteriore ossidazione:\\(2\\text{Fe(OH)}_2 + 0.5\\text{O}_2 + \\text{H}_2\\text{O} \\rightarrow 2\\text{Fe(OH)}_3\\)

 

La differenza fondamentale è che l'acciaio COR-TEN forma uno strato protettivo di ossido che impedisce ulteriori reazioni, mentre l'acciaio normale continua a corrodersi. Sebbene l’esatto meccanismo con cui oligoelementi come rame, cromo e fosforo facilitano questo strato protettivo rimane poco chiaro, le seguenti osservazioni forniscono approfondimenti:

Approfondimenti meccanicistici

Differenza microstrutturale:

Lo strato base di COR-TEN difficilmente forma ossiidrossido di ferro (FeOOH, una formula empirica per Fe₂O₃·H₂O). Invece, tra FeOOH e il metallo base si forma un denso strato di ossido, che blocca la corrosione.

L'acciaio ordinario consente al FeOOH di formarsi direttamente sullo strato di base, provocando crepe e scheggiature.

Strato di ossido amorfo:

Lo strato di ossido tra FeOOH e la base in COR-TEN èradiograficamente amorfo, esaltandone le proprietà protettive.

Distribuzione elementare:

Rame, cromo e fosforo si concentrano nello strato amorfo, mentre gli ioni solfato (dallo zolfo) sono distribuiti uniformemente all'interno dello strato di ossido. Nell'acciaio comune, lo zolfo si accumula nello strato esterno di ossido, accelerando la corrosione.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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