التآكل المزعج: الأسباب والوقاية

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

يعتمد التآكل المزعج على العمليات الفيزيائية والكيميائية التي تحدث على المستوى الجزيئي. في المرحلة الأولى ، يسود التدمير الكهروكيميائي. في منطقة التلامس للمعادن (أو المعدن مع غير المعدني) ، تتشكل الأكاسيد ، بسبب التآكل الميكانيكي الذي يتم تنشيطه. ترتبط هاتان العمليتان ارتباطًا وثيقًا وتؤثران على خصائص قوة التجميعات. تمت دراسة ظاهرة القلق من قبل الباحثين لأكثر من قرن ، لكن التنبؤ بها لا يزال ضعيفًا.

الوصف

التآكل المزعج هو أحد أنواع التدمير التلقائي للمعدن. تحدث هذه العملية في واجهة الاتصال بإحكام لأزواج المعادن أو المعادن اللافلزية. السمة المميزة لها هي وجود حركات تذبذبية ذات سعة صغيرة. لا يؤثر التآكل المزعج على الفولاذ الكربوني فحسب ، بل يؤثر أيضًا على الفولاذ المقاوم للتآكل.

لحدوث هذه الظاهرة ، يكفي السعة الدورية التي لا تتجاوز 0.025 ميكرون. يمكن أن تكون قيمته القصوى 200-300 ميكرون. خارجيا ، يتجلى الدمار في ظهور تقرحات صغيرة ، فرك ، تمزق ،بقع ملونة ، رواسب مساحيق على سطح التلامس.

منتجات التآكل الشبيهة بالأكسيد من الأجزاء الفولاذية لها لون مختلف - من المحمر إلى البني الداكن. يعتمد ذلك على العلامة التجارية للمواد وظروف التشغيل. لا يمكنهم مغادرة منطقة التلامس بسبب السعة الصغيرة للتذبذبات للحركة المتبادلة للأسطح ، ونتيجة لذلك يتم تحسين تأثيرهم الكاشطة.

النتيجة الأكثر سلبية لهذه الظاهرة هي فشل التعب من الأجزاء. يتم تقليل القدرة على إدراك الأحمال الدورية في العقد حتى 5 مرات.

ميزات ارتداء

التآكل المزعج له الاختلافات التالية عن الأنواع الأخرى من البلى:

• يحدث تلف المعادن في حركة ترددية.
• توطين الضرر - فقط في منطقة التلامس للأجزاء
• سرعة سفر منخفضة في زوج الاحتكاك.
• يحدث تدمير أغشية الأكسيد بشكل رئيسي بسبب قوى (عرضية).
• تمزق جسور اللحام أثناء تثبيت الأسطح يؤدي إلى انفصال الذرات وظهور تشققات تعب.
• جزيئات المعدن الممزقة تتأكسد بسرعة في الهواء
• تشارك منتجات التآكل بنشاط في عملية التآكل الإضافية.

أسباب وآلية الظاهرة

بشكل مبسط ، يمكن تمثيل عملية تآكل الحنق على النحو التالي:

• تحريك وتشويه الأسطح.
• أكسدة المعادن.
• تدمير الأكسيدأفلام
• اكتشاف معدن نقي.
• قبضته على سطح التلامس.
• تخريب الجسور
• زيادة تركيز الأكسجين في المناطق المفتوحة
• تكرار دورة التآكل ، زيادة تدريجية في الكهوف

نتيجة للعمل الكاشطة للجسيمات المنفصلة ، ترتفع أيضًا درجة الحرارة في منطقة التلامس (تصل في بعض الحالات إلى 700 درجة مئوية). تتكون طبقة بيضاء تتكون من هياكل معدنية معدلة.

تم تحديد الأسباب الرئيسية التالية للتآكل المزعج:

• أحمال ديناميكية منخفضة السعة في التوصيلات الثابتة.
• البيئة الخارجية العدوانية.
• معامل درجة الحرارة

تعتمد طبيعة عملية التآكل على المرحلة التي تمر بها. في المرحلة الأولية ، تم تسجيل غلبة التفاعلات المؤكسدة بسبب التفاعل الكهروكيميائي. يتم إبطاء هذه العملية عن طريق استخدام التراكيب الكيميائية التي تضعف عمل البيئة العدوانية. سنناقش ما هي مثبطات التآكل أدناه.

تتكون الحالة المجهدة للمادة من ثلاثة مكونات - قوة الضغط الموجهة عموديًا على سطح التلامس ، وتناوب إجهادات القص وقوة الاحتكاك. يتميز التآكل أثناء التآكل الناتج عن الحكة بفشل التعب. تندمج الشقوق الصغيرة بمرور الوقت وتتقطع قطع من المعدن

عقدة البناء

خاصية التآكل المزعجة لوحدات التجميع ،غير منقولة اسميا. في أغلب الأحيان ، يلاحظ تدمير المعدن في الأنواع التالية من المفاصل:

• انسحب.
• التثبيت.
• مشقوق.
• ملامس كهربائي.
• القلعة.
• مواليد
• مشفه.
• مناسب للضغط (المحامل والأقراص والعجلات ووصلات العمود والمحاور ومحاور العجلات).
• السطوح النابضية وغيرها.

تآكل الوصلات المثبَّتة ناتج عن تآكل الجزء الملولب وظهور التسريبات في الفجوة. يتم تسهيل ذلك من خلال انخفاض الشد أثناء التشغيل ، والفك الذاتي للمفاصل بسبب أحمال الاهتزاز. ومع ذلك ، فإن الزيادة في عزم الربط لا تعد ضمانًا لتقليل التآكل الناتج عن الاحتكاك ، لأنه في هذه الحالة قد يحدث لحام مقاومة للأسطح. نتيجة لذلك ، سيحدث عمل الوصلة الملولبة في ظروف غير مواتية لضغوط الشد.

شدة الكسر

معدل تآكل الحنق يعتمد على عدة عشرات من العوامل. أهمها:

• الجو المحيط (يستمر التآكل بشكل أسرع في الهواء). لوحظت هذه الظاهرة أيضًا في الفراغ والنيتروجين والهيليوم.
• سعة وتواتر الحركات التذبذبية (سرعة الاحتكاك). العلاقة بين معدل الكسر والسعة خطية تقريبا
• الضغط (الحمل) في منطقة التلامس وظروف التشغيل الأخرى. مع حمولة كبيرة يزداد عمق الضرر
• صلابة المعدن الأساسي والطلاء الواقي للأجزاء ، وخشونة التلامسالأسطح.
• العوامل التكنولوجية (طريقة الحصول على قطعة العمل ، الضغوط المتبقية ، دقة التصنيع وصلابة التجميع المجمع).
• خصائص منتجات الأكسيد الناتجة عن التآكل.
• درجة الحرارة. في معظم الحالات ، تساهم قيمه السلبية في زيادة التآكل. تؤثر درجات الحرارة الإيجابية بشكل إيجابي على أداء الوحدة حتى قيمة حرجة معينة. عند السخونة الزائدة ، يزداد معدل التدمير.
• مقاومة التآكل لمنتجات التآكل.

طرق النضال

الطرق المثالية للتعامل مع هذه الظاهرة غير موجودة. لتقليله ، يتم اتخاذ التدابير التالية:

• تقليل الإزاحة النسبية عن طريق زيادة قوى الاحتكاك. زيادة الخشونة أو الضغط أو تغيير تكوين الأجزاء. الطريقة الأولى هي الأكثر فعالية إذا كان أحد العناصر غير معدني. يمكن أيضًا زيادة الاحتكاك عن طريق الطلاء الكهربائي بالنحاس أو القصدير أو الكادميوم.
• إذا كان القضاء على الاهتزاز مستحيلًا ، فإن الطريقة العكسية مطلوبة - تقليل قوة الاحتكاك باستخدام الفوسفات أو الرصاص أو طلاء الإنديوم ، بالإضافة إلى إدخال مواد التشحيم. كجزء من هذا الأخير ، يوصى باستخدام إضافات مانعة للتآكل. تقوم هذه الطريقة بنقل الشريحة إلى بيئة وسيطة.
• زيادة صلابة أحد الأجزاء (معالجة حرارية ، تصلب ميكانيكي). هذا الإجراء يقلل من الالتصاق المتبادلأسطح التزاوج وتقليل التآكل.

مواد التشحيم القائمة على الزيوت والشحوم تقلل بشكل فعال من تآكل التلامس. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام أنواعها المتسقة - المواد التي تكون ، عند درجة حرارة 25 درجة مئوية ، مادة سميكة تشبه المرهم. تساهم الطلاءات المعدنية الفوسفاتية والأنودية في الاحتفاظ بها على الأسطح.

ما هي مثبطات التآكل

في حالة إتلاف المواد حسب نوع التآكل ، يتم استخدام مثبطات نوع الاتصال بشكل أساسي. إنها تبطئ التآكل في بيئة عدوانية ، ويستند مبدأ عملها على تكوين مركبات قليلة الذوبان مع أيونات المعادن.

تشمل مثبطات التلامس الكرومات والنتريت والبنزوات والفوسفات ومركبات أخرى. إن ملء الفراغ بالمواد البلاستيكية بين أجزاء التزاوج لا يحميها من التآكل فحسب ، بل يعزز أيضًا الختم. تشمل مثبطات التلامس التركيبات "Vital" و SIM و M-1 وغيرها. يمكن العثور على قائمة بالمثبطات والتوصيات لاستخدامها في GOST 9.014-78.