تأليب التآكل: الأسباب. طرق حماية المعادن من التآكل

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

التآكل هو تدمير سطح المواد نتيجة لعمليات الأكسدة والاختزال التي تمر بنشاط. يؤدي تدمير طبقات المادة إلى انخفاض القوة والتوصيل الكهربائي وزيادة الهشاشة وتثبيط الخصائص الأخرى للمعدن.

أثناء تشغيل المنتجات المعدنية ، يتعرضون لأنواع مختلفة من التأثيرات المدمرة ، من بينها تأليب التآكل. هي أخطر ولا يمكن التكهن بها.

تأليب

على سطح المنتجات المعدنية ، غالبًا ما تلاحظ انخفاضًا صغيرًا ونقاط بنية أو بنية اللون. يطلق العلماء على هذه النقاط تأليب ، وتسمى عملية ظهورها تأليب التآكل. يحدث على سطح المواد التي تتلامس مع مياه البحر ، ومحاليل الأملاح المختلفة ، والبيئات العدوانية كيميائياً وإدراك العوامل السلبية الأخرى.

تآكل الحفر يؤثر فقط على المعادن والسبائك السلبية ، ويتطور بشكل أساسي في الطبقة المضادة للتآكل أو في أماكن العيوب المختلفة. يمكن أن تتداخل "قرح النقطة" مع عمل مختلفالمنتجات: من الأغشية الرقيقة والدوائر الدقيقة إلى الركام السميك الجدران. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم مظهرها في تكوين تشققات تآكل ، مما يقلل بشكل كبير من الخصائص المحددة للمادة.

مخطط تدمير المعادن

لتنشيط تأليب التآكل ، من الضروري وجود اثنين من الكواشف - المنشطات والمخلفات. غالبًا ما تعمل أنيونات الكلور والبروم واليود كمنشطات - توجد في معظم البيئات التي يتم فيها تشغيل المنتجات المعدنية. يتم امتصاصها على سطح المعدن وتشكل معقدات قابلة للذوبان بمكوناتها.

غالبًا ما تعمل المياه أو مجموعة الهيدروكسيل كعامل تخثر. تتم عملية التدمير نفسها وفقًا للمخطط التالي:

1. يتم امتصاص أيونات المنشط على سطح الفيلم الواقي (أكسيد).
2. هناك عملية استبدال أيونات الأكسجين بأيونات منشط العملية.
3. تتشكل كمية كبيرة من الأيونات الذائبة ، مما يؤدي إلى تكسر الفيلم.

نتيجة لذلك ، ينشأ اختلاف في الجهد على سطح المادة ، مما يؤدي إلى ظهور تيارات محلية ، ويتم تنشيط عملية الأنود العنيفة. في نفس الوقت تنتقل الأيونات المنشطة إلى مراكز التدمير بسبب تأليب تقدم التآكل.

أصناف من تأليب التآكل

نوع تآكل التنقر يختلف باختلاف الظروف البيئية ، وخاصة درجة الحرارة ، والحموضة ، والتركيب الكيميائي للمواد. تحت تأثير هذه العوامل يتغير الشكل ،حجم الحفر وموقعها. لذلك ، وفقًا للحجم ، يتم تمييز نقطة التدمير:

• مجهري - حجم النقطة أقل من 0.1 مم ؛
• عادي - يتراوح قطر الحفر من 0.1 إلى 1 مم ؛
• تقرحي عندما يتجاوز قطر التكوينات 1 مم

اعتمادًا على الموقع ، يمكن أن يكون تآكل التأليب مفتوحًا أو مغلقًا. في الحالة الأولى ، يكاد يكون من المستحيل اكتشاف آثار التدمير - من الضروري استخدام أجهزة خاصة. غالبًا ما يؤدي هذا النوع من التآكل إلى الانهيار.

صدأ مكشوف مرئي للعين المجردة. غالبًا ما تندمج الوصلات في تشكيل واحد. وفي هذه الحالة لا يتم إتلاف المادة في العمق بل بالعرض مما يسبب عيوب مساحة كبيرة.

شكل الحفر

يعتمد شكل التنقر على الفراغات الموجودة داخل الشبكة البلورية ، والتي تتشكل في المراحل الأولى من عملية التآكل. الأشكال الأكثر شيوعًا للشكل غير المنتظم - تحدث على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ ، والفولاذ منخفض السبائك والكربون ، والألمنيوم ، والكروم ، وسبائك النيكل ، والحديد.

تتشكل القرحات نصف الكروية نتيجة انحلال الخواص. هذه العملية تشبه التلميع الكهربائي. يفسر هذا جزئيًا الجزء السفلي اللامع من التجاويف نصف الدائرية. الأكثر عرضة لهذا التدمير هي منتجات التيتانيوم والألومنيوم والنيكل والكوبالت ، وكذلك هياكل التنتالوم. تقريبا نفس المظهرتأليب تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ.

إلى جانب ذلك ، يمكن أن تكون التركيبات متعددة السطوح والأوجه. غالبًا ما تتحد "القرحات" من النوع الأخير مع بعضها البعض ، مما يؤدي إلى كسور كبيرة في نصف الكرة.

أسباب المظهر

الأسباب الرئيسية لتأليب التآكل هي انتهاك تكنولوجيا الإنتاج والتأثير الميكانيكي على المواد. نتيجة لانتهاك تقنية الصب ، تظهر العديد من العناصر الدقيقة في المعدن ، مما ينتهك هيكلها. يمكن تسمية التضمين الأكثر شيوعًا بمقياس المطحنة.

بسبب التأثير الميكانيكي ، غالبًا ما يبدأ تأليب التآكل في التطور على سطح المنتجات. تكمن أسباب ذلك في تدمير طبقة الحماية العلوية وانتهاك الهيكل الداخلي وظهور حدود الحبوب على السطح. يمكن تسمية العامل الأكثر شيوعًا لتنشيط العملية بالتأثير الديناميكي ، مما يؤدي إلى ظهور التكسرات الدقيقة.

تآكل المعادن يتطور بشكل أسرع على الأسطح الخشنة ، وكذلك تحت تأثير البيئات العدوانية - مياه البحر ، المحاليل الحمضية.

طرق لحماية المعدن من تأليب التآكل

لحماية المنتجات المعدنية من تأليب التآكل ، يتم استخدام ثلاث طرق رئيسية:

1. تصفية الأنظمة المغلقة باستخدام محاليل المركبات القلوية والكبريتات والكرومات.
2. إدخال مكونات ذات مقاومة عالية لتأليب الصدأ في تكوين المادة - الموليبدينوم ،الكروم والسيليكون.
3. استخدام تقنية الكاثود والأنود لإنشاء طبقة واقية.

جميع الطرق المقدمة لحماية المعادن من التآكل قابلة للتطبيق فقط في الإنتاج ، لأنها تتطلب معدات عالية التقنية واستثمارات كبيرة. في الحياة اليومية ، من المستحيل القضاء تمامًا على خطر التنقر. من الممكن فقط إضعاف تأثير العوامل المؤثرة السلبية من خلال:

• الطلاءات المضادة للتآكل ؛
• تحسين ظروف تشغيل المنتجات
• تقليل مستوى حموضة البيئة التي تتلامس معها المادة.

لكن الطريقة الأكثر فاعلية وبأسعار معقولة هي التلميع الشامل: من خلال تقليل خشونة السطح ، يمكنك في نفس الوقت زيادة مقاومته المضادة للتآكل. لكن للحصول على أفضل النتائج ، من الأفضل استخدام جميع طرق حماية المعادن من التآكل في نفس الوقت.