1. Introducere

Coroziunea materialelor metalice este consecinta actiunii unor medii mai mult sau mai putin agresive in diferite conditii de temperatura, timp de actionare, solicitari mecanice statice, dinamice sau ciclice. In afara conditiilor in care functioneaza piesele, o influenta foarte mare asupra rezistentei acestora o are compozitia si structura metalului, precum si natura mediului.
O rezistenta buna la coroziune prezinta otelurile care au o puritate cat mai buna, o structura cat mai omogena, cele aliate cu Cr, Ni, Al, Si etc., precum si cele a caror suprafata de contact cu mediul coroziv este cat mai fin prelucrata.
Temperatura de lucru influenteaza negativ rezistenta materialelor la coroziune. Aceasta rezistenta este diferita functie de natura agentului agresiv si a metalului. Datorita temperaturilor inalte, suprafetele pieselor din otel pot fi decarburate (in prezenta hidrogenului sau oxigenului), sau fragilizate (datorita azotului sau hidrogenului).
Decarburarea se poate produce la suprafata, micsorand duritatea si caracteristicile mecanice superficiale, sau in adancime, marind susceptibilitatea la fragilizare. Diminuarea sau eliminarea decarburarii se poate realiza prin alierea otelurilor cu Al, W, Ti, V, Nb si Zr, care micsoreaza difuzia carbonului si stabilizeaza otelul.
Fragilizarea datorita azotului se produce ca urmare a precipitarii de nitruri in metal, aceasta fiind periculos deoarece se produce localizat. Diminuarea acestei fragilizari se realizeaza prin alierea cu crom, sau prin introducerea in atmosfera de azot a unui procent mic de oxigen care formeaza un strat protector de oxizi.
Fragilizarea in prezenta hidrogenului se produce prin patrunderea acestuia in structura metalica, acumularea lui sub diferite forme in imperfectiunile structurii, provocand fisurarea sau dezvoltand microfisurile existente. Aceasta fragilizare este influentata de forma, marimea si repartitia incluziunilor nemetalice (sulfuri, carburi, oxizi). Fragilizarea la hidrogen poate fi diminuat prin modificarea incluziunilor alungite sau a sirurilor de incluziuni, in incluziuni sferice, sau prin eliminarea acestora. Acest lucru se poate realiza prin alegerea adecvata a procesului de elaborare, turnare, laminare, tratamente termice etc., a otelului.
Coroziunea suprafetelor metalice este amplificata in prezenta solicitarilor mecanice, avand drept urmare micsorarea rezistentei la fisurare si la oboseala. Diminuarea coroziunii fisurante se poate realiza prin obtinerea unei structuri cat mai omogene, prin ridicarea gradului de prelucrare a suprafetei si prin alierea otelului cu nichel si siliciu. Prezenta azotului si fosforului inrautatesc rezistenta la coroziune fisuranta.
Coroziunea prin eroziune a suprafetelor metalice se produce prin suprapunerea efectului coroziv a gazelor peste efectele mecanice produse de miscarea (scurgerea) gazelor cu viteze mari. Aliajele cu rezistenta mare la intindere, dure si cu graunti cristalini mici au o rezistenta buna la eroziune.
Toate fenomenele de coroziune analizate pana in prezent se intalnesc si in cazul tevilor de armament.

2. Fenomenul aparitiei si dezvoltarii coroziunii interiorului tevilor

Pe timpul tragerii cu armamentul portativ, prin arderea pulberii de azvarlire, in interiorul tevii iau nastere oxizi de azot si hidrogen sulfurat care, desi nu patrund in metal, totusi pot intensifica procesul coroziunii metalului.
Arsurile de gaze sunt formate in cea mai mare parte din saruri si metale. Metalele nu pot initia coroziunea otelului, declansarea acestui proces se produce in prezenta apei sau a solutiei unei sari. Sarurile continute in arsurile de gaze absorb umiditatea atmosferica, se dizolva in apa respectiva si dau nastere unor solutii. Tocmai aceste solutii din interiorul tevii provoaca o coroziune intensa a otelului.Sarurile - cloru
ra, sulfatul si sulfitul de potasiu provin din descompunerea compozitiei capsei de aprindere, iar hidrogenul sulfurat ia nastere in urma reactiei dintre bioxidul de sulf si hidrogenul din gazele pulberii.
La arderea completa a pulberii fara fum nu se formeaza saruri solubile, prin urmare, coroziunea interiorului tevii este provocata in cea mai mare parte de compozitia de percutie si nu de catre pulberea de azvarlire. Totusi, daca la arderea pulberii ara fum iau nastere gaze acide, coroziunea interiorului tevii devine mai pronuntata.
Asadar, coroziunea interiorului tevii este provocata de arsurile de gaze solide provenite din compozitia de percutie si din pulberea de azvarlire si care au aderat puternic pe suprafata de otel partea cea mai activa a arsurilor de gaze o reprezinta sarurile, in special clorura de potasiu; gazele acide, daca iau nastere la arderea pulberii de azvarlire, provoaca numai intensificarea coroziunii interiorului tevii. Prin, urmare, solutia de saruri si gaze acide initiaza coroziunea interiorului tevii, iar depunerea tombacului favorizeaza acest proces. Cercetarile au aratat ca dupa trageri efectuate exclusiv cu capse cu fulminat de mercur, se dezvolta un proces rapid si intens de coroziune a interiorului tevii, incat in decurs de numai 24 ore iau nastere cavitati adanci.
S-a efectuat experienta urmatoare; s-au executat trei trageri cu cartuse de infanterie fara glont, si fara capsa (pulberea de azvarlire a fost initiata cu ajutorul unui dispozitiv electric), lasand ca pulberea ara fum sa arda complet; dupa 24 ore timp in care arma a fost mentinuta intr-o atmosfera umeda (in apa), s-a constatat ca practic procesul coroziunii nu s-a declansat deloc. Efectuand trei trageri cu cartuse similare (fara glont) dar inzestrate cu capse si, mentinand arma timp de 24 de ore in conditii identice, s-a constatat ca otelul s-a acoperit cu un strat continuu de rugina. S-au mai efectuat trei trageri cu cartuse de infanterie cu glont placat cu tombac, folosind o pusca cu teava necromata si necuratata in interior; arma a fost apoi mentinuta timp de 24 de ore in atmosfera umeda; s-a constatat ca in urma acestei probe, la mijlocul plinurilor si flancurilor ghinturilor in apropierea locului in care aderase tombacul, otelul a fost intens corodat si s-a format rugina.
In fig. 1 este aratata schematic evolutia croziunii in interiorul tevii unei arme care nu a fost curatata dupa tragere. Inainte de efectuarea tragerii (fig. l.a.) suprafata interioara a tevii, impreuna cu toti porii, fisurile, adanciturile si rizurile, sunt acoperite cu un strat subtire de unsoare. Dupa cateva lovituri (fig. l.b.) unsoarea arde, iar suprafata interiorului tevii se acopera cu arsuri de gaze, care umple de asemeni toti porii si toate adanciturile; nemijlocit de suprafata metalica adera sarurile, care formeaza un strat rezistent, peste care se depun arsurile de gaze spongioase. Pe suprafata interiorului tevii ramane urma lasata de glont si se depune tombacul (sau alt aliaj din care este fabricat invelisul glontului.
Dupa ce teava s-a racit si s-a aburit in interior, sarurile absorb umiditatea atmosferica si dau nastere unei solutii pe suprafata interioara a tevii (fig. 1.c.). Daca apa absorbita din atmosfera este in cantitate mica, solutia devine saturata cu cloruri si sulfati. Se produce un fenomen de coroziune (fig. 1.d.) care se dezvolta ca urmare a aderarii neuniforme, formand cavitati in locurile unde exista adancituri si fisuri; in apropierea locurilor in care s-a depus tombac, cavitatile apar pe otel sub actiunea macroelementului galvanic - fier (electrolit) tombac +; cu aceasta ocazie fierul se dizolva si trece in solutie, iar pe suprafetele catodice formate din tombac ia nastere o baza. Reactionand cu baza, sarurile de fier se transforma in rugina.
Dupa ce se curata din interiorul tevii arsurile de gaz si rugina, se poate observa ca fisurile, porii si rizurile au devenit mai adanci si mai late, formand cavitati (fig. l.e); de asemenea au aparut cavitati in apropierea tombacului.
Dupa ce a fost curatata cu calti imbibata cu ulei mineral precum si cu o solutie alcalina, suprafata interiorului tevii ramane de obicei acoperita cu un strat subtire de oxizi, dar foarte aderent; in cavitati ramane un strat mai gros de rugina deoarece din adancituri el ar putea fi indepartat numai cu ajutorul unui obiect metalic cum ar fi de exemplu o vergea de otel sau alama; caltii nu indeparteaza rugina din scobituri. In rugina ramane inglobata o parte din solutia coroziva care favorizeaza evolutia coroziunii.
Dupa tragere, arma nu trebuie sa fie lasata necuratata, chiar pe timp scurt deoarece pe suprafata interioara a unei tevi apare ruginirea incepe de indata ce s-a produs umezirea (aburirea) arsurilor de gaze. De aceea interiorul tevii trebuie curatat imediat dupa tragere si pe cat posibil atat timp cat teava nu s-a racit inca si nu s-a aburit; cu aceasta ocazie este necesar sa se indeparteze din prima curatare toate arsurile de gaze dizolvand si eliminand toate sarurile continute in arsuri. Daca se respecta aceste indicatii, interiorul tevii nu va ruginii, iar pe suprafata ei nu vor apare cavitati.

3. Concluzii

Pentru ca efectul coroziv asupra interiorului tevii sa influenteze cat mai putin asupra vietii acesteia, teava trebuie sa indeplineasca urmatoarele cerinte:
- elaborarea otelului sa asigure cat mai putine incluziuni nemetalice, continut de azot si fosfor cat mai mic;
- in urma prelucrarii plastice la cald sau la rece, precum si a tratamentelor termice, structura sa fie cat mai fina si cu defecte structurale minime;
- alierea otelului (daca este cazul) sa se faca cu Cr, Ni, W, Ti, V, Nb, Zr, Si;
- suprafata in contact cu gazele sa aiba o rugozitate mica, duritate si rezistenta mecanica mare;
- exploatarea, intretinerea si pastrarea armamentului sa se faca regulamentar;
- utilizarea uneori pulberi de azvarlire „reci" pe baza de piroxilina si a unor compozitii de aprindere necorozivi;
- alegerea judicioasa a profilului ghinturilor si a dimensiunii optime a glontului;
- stabilirea si respectarea unui regim de foc optim care sa afecteze cat mai putin durabilitatea tevii.

1. A106 – MEMORATOR pentru cunoasterea munitiilor de infanterie, aruncatoare, artilerie si reactive, Comandamentul Artileriei, Bucuresti, 1976.
2. Constantinescu, M. – Protectia anticorosiva a metalelor, Editura Tehnica, Bucuresti, 1979.
3. Constantinescu, M. – Coroziunea si protectia anticorosiva, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1978.
4. Keresztes, L. – Curs. Sisteme de armament I, Editura Academiei Trupelor de Uscat, Sibiu, 1999.
5. Marinescu, I. – Mecanisme de armament automat, Editura Militara, Bucuresti, 1973.
6. Marinescu, I. – Arme antitanc moderne, Editura Militara, Bucuresti, 1976.
7. Poddubinii, V. N. – Coroziunea armamentului si munitiilor, Institutul de Documentare Tehnica, Bucuresti, 1960.
8. Schwinning, W. – Constructia materialului tevilor pentru gurile de foc de artilerie si armamentului portativ, Institutul de Documentare Tehnica, Bucuresti, 1955.
9. Verboncu, S. – Armament de infanterie, Editura Academiei Tehnice, Bucuresti, 1982.
10. Verboncu, S. – Bazele constructiei si proiectarii armamentului de infanterie, Editura Academiei Tehnice, Bucuresti, 1969.

                                                                                    Inapoi la cuprins