Corrosione Galvanica dello Zinco nelle leghe brasanti

Il fenomeno delle perdite di giunti brasati con leghe ad alto contenuto di argento a contatto con acqua di mare è ben noto. La reazione è originata da una corrosione galvanica dello zinco contenuto nella lega. Lo zinco è il materiale meno nobile e rappresenta l’anodo nella reazione. Avendo un potenziale di dissoluzione tra i più bassi tra i metalli, a contatto con acqua salina (l’elettrolita) si innesca la reazione di dissoluzione anodica.

Ci sono diversi fattori che regolano la corrosione: es. la conducibilità elettrica dell’ambiente aggressivo, infatti la corrosione risulta particolarmente grave in acque di mare, molto meno in acque dolci. Altro fattore importante nella corrosione galvanica è il rapporto tra le aree catodiche e quelle anodiche; ovvero se il materiale meno nobile rappresenta una porzione limitata del resto della struttura, l’attacco corrosivo si concentra sull’area limitata. Inoltre, acque calde corrodono più velocemente di acque fredde.

Alcuni sostanze e dati sull’acqua di mare:

• PH tipico dell’acqua di mare che mediamente va da 7,5 a 8,4. Valori attorno al 8,2 sono tipici delle acque aperte come gli oceani
• Total Alkaline (M-alk): alkali sostanze le cui quantità non influiscono sulla brasatura
• Total dissolvent solution (TDS): è il residuo secco che rimane dopo l’evaporazione di tutta la parte liquida di un composto. Le acque di mare ai poli hanno salinità di 32-33 g/Kg mentre ai tropici si hanno 35-37 g/Kg fino ai > 40 g/Kg al Mar Rosso
• Chloride: quantità di cloro media negli oceani è pari a 1,934%

Esempio di caso reale di corrosione:

• Batteria scambiatore in materiale (CuNi) con brasatura in lega AgCuZnSn (ISO17672: Ag 140 contenente 28% di Zn materiale meno nobile concentrato in una porzione di superficie molto più piccola (cordone) rispetto al totale dello scambiatore
• Raffreddamento con acqua di mare molto salata supponiamo 44 g/Kg quindi elettrolita con una buona conducibilità elettrica
• Scambiatore sottoposto a cicli di caldo/freddo con cambio verso sistema aperto

I tre fattori hanno portato all’innesco e ad una rapida corrosione galvanica dell’elemento più “debole” lo zinco. La soluzione al problema consiste nell’utilizzare leghe brasanti priva di zinco come la ISO17672: Ag 160 composta da 60%Ag 30%Cu 10%Sn.