KD2380 Korrosion och ytskydd 7,5 hp

Det huvudsakliga målet med kursen är att utveckla grundläggande och djup kunskap inom teorin för nedbrytning och korrosion av material i olika miljöer och att presentera befintliga strategier för förebyggande av korrosion i olika sammanhang.

Kursen behandlar grundläggande teori om termodynamik och kinetik av korrosionsprocesser av metaller och legeringar samt av polymera material både i atmosfär och i vattenlösningar. Termodynamiken omfattar användning, förståelse och beräkning av standardpotentialer, kemiska löslighetskonstanter, Nernst ekvation och potential-pH diagram (Pourbaix). Elektrokemiska reaktioner som styr korrosion av metaller och legeringar behandlas både i syrefritt och syreinnehållande lösningar samt vid sura och alkaliska förhållanden. Enkla beräkningar och uppskattningar av korrosionshastigheter i lösning kommer att genomföras utifrån standardpotentialer och Faradays lag.

Inverkan av metallers och deras oxiders egenskaper på korrosionen adresseras och exemplifieras av olika korrosionstyper. Principer (förutsättningar, initiering, propagering och faljering) och sätt att undvika specifika korrosionstyper kommer att diskuteras för specifika material och miljöer och omfatta: atmosfärisk korrosion, högtemperaturoxidation/korrosion, gropfrätning, spaltkorrosion, intergranular korrosion, spänningskorrosion/sprickbildning, erosionskorrosion, nötningskorrosion, mikrobiologiskt initierad korrosion, galvanisk korrosion, selektiv korrosion samt allmänkorrosion. Material som kommer att diskuteras omfattar de vanligaste konstruktionsmaterialen inklusive kol- och låglegerade stål, rostfritt stål, aluminium (legeringar), koppar (legeringar), titan (legeringar), och nickel (legeringar) och de miljöer som behandlas omfattar luft (inomhus och utomhus), ytvatten, cement och betong, vatten, avloppsvatten, havsvatten och högtemperaturförhållanden.

Principer, resultat och begränsningar av olika sätt och metoder att prediktera korrosion kommer att diskuteras. Specifikt, kommer standardelektrodpotentialer och Pourbaix diagram, den galvaniska spänningsserien, elektrokemiska accelererade tester, ytanalytiska metoder och metoder för att bestämma massökning och massförluster diskuteras och jämföras. Befintliga strategier för korrosionsskydd, inklusive ytbehandling och beläggningar beskrivs och diskuteras liksom val av material ur korrosionssynpunkt. Specifikt kommer inhibitorer, anodisk och katodiskt skydd samt anpassning av miljö- och materialdesign att diskuteras.

Efter kursen skall studenterna kunna:

• Förklara och beskriva elektrokemiska reaktioner för metaller och legeringar och nedbrytning av polymerer i olika miljöer, samt beskriva olika korrosionstyper, metoder för ytbehandling och korrosionsförebyggande åtgärder.
• Tillämpa inhämtad korrosionsrelevant teoretisk kunskap på praktiska exempel.
• Ta fram, konkretisera och syntetisera kunskap om specifika korrosionrelaterade industrinära och/eller samhällsrelevanta forskningsproblem, finna orsaker och föreslå lösningar till problemen samt presentera resultaten skriftligt och muntligt för en given målgrupp.

Avklarat examensarbete 15hp, 50hp kemi/kemiteknik, 20hp inom matematik, numerisk analys och/eller datateknik. Engelska 6/B.

D. E. J. Talbot och J. D. R. Talbot, "Corrosion Science and Technology, 2nd Ed" (ISBN-10 0-8493-9248-9), CRC Press, 2007.

Kompletterande litteratur, föreläsningar och övningsexempelsamling lämnas ut i kursen.

När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.

• PRO1 - Projekt, 2,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
• TEN1 - Skriftlig tentamen, 5,0 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
• ÖVN1 - Inlämningsuppgifter, 0,5 hp, betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Projekt (PRO1;  2 hp)
Tentamen (TEN1; 5 hp)
Inlämningsuppgifter (ÖVN1;  0.5 hp). Krav för P: >75% inlämnat

Slutbetyg bedöms utifrån två delar där dessa har vikten:
PRO1 - A-F 20% av slutbetyget
TEN1 - A-F  80% av slutbetyget

Inger Odnevall

• Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
• Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
• Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Förutom ett kursmoment som belyser korrosion och nedbrytning av polymera material har kursen samma innehåll som kursen KD2260 Korrosion och ytskydd, allmän kurs.

Endast en av kurserna KD2380 och KD2260 får tas med i examen.