خوردگی فلزات صنعتی ، ضرورت مطالعه انواع متداول خوردگی فلزات

خوردگی فلزات صنعتی به مفهوم تخريب تدريجی يا از بين رفتن تدريجی مواد در اثر فعل وانفعال با محيط اطراف خود است.

مواد صنعتی از طرف عوامل فيزيکی، شيميايی و يا مکانيکی پيرامون خود مثل: گرما، سرما،اشعه خورشيد، رطوبت، اکسيژن موجود در هوا، باکتری های موجود در خاک، نيروهای مکانيکی وغيره مورد حمله قرار می گيرند. اين عوامل باعث می شوند که ماده صنعتی به تدريج تخريب شده و ازبين برود .

آيا می دانيد بر اساس برآوردها در سطح بين المللی هزينه های ناشی خوردگی فلزات صنعتی در هر سال معادل ٤ الی ٥ درصد توليد ناخالص ملی کشورها می باشد .

خوردگی فلزات صنعتی

غيرفلزات هم دچار خوردگی می شوند . مثل: خرد شدن مجسمه های سنگی در اثر برف و باران ، تخريب سازه بتنی . پوسيدن چوب و کاغذ به دليل قرار گرفتن در محيط مرطوب نمونه هايی از خورده شدن مواد غيرفلزی هستند .

مواد پلاستيکی نيز دچار خوردگی می شوند. به طورمثال چنانچه ماده پلاستيکی برای مدت زيادی در معرض نور خورشيد قرار گيرد، در اثر اشعه خورشيد ساختمان اتمی آن تخريب شده وخواص خود را از دست می دهد و يا اگر برای مدتی در معرض مواد شيميايی قرار گيرند در اثر واکنش با مواد شيميايی دچار صدمه می شوند .

ملاحظه می شود همه مواد دچار پديده خوردگی و تخريب ناشی از واکنش با عوامل محيط پيرامون خود می شوند، ولی با توجه به اين که فلزات نسبت به مواد پليمری و سراميکی سريعتردچار پديده خوردگی می شوند، لذا اصطلاح خوردگی را بيشتر برای تخريب فلزات به کار می برند و خوردگی فلزات بیشترمورد بحث و بررسی قرار می گيرد .

در جدول زیرحدود زمان لازم برای خورده شدن و تجزيه سه دسته مهم مواد صنعتی به صورت تقريبی و نسبی جهت مقايسه آورده شده است .

جدول زمان تقريبی لازم برای خورده شدن و تجزيه مواد در طبيعت

خوردگی فلزات

فرآيند خوردگی فلزات را می توان به عنوان بخشی از چرخه اين مواد در طبيعت در نظر بگيريم که در نمودارزیرنشان داده شده است.

مکانيزم ايجاد خوردگی

عوامل اصلی ايجاد پديده خوردگی را می توان به سه دسته 1-مکانيکی 2- شيميايی 3- الکتروشيميايی تقسيم کرد .
ممکن است هر يک به تنهايی و يا به صورت توأم سبب خوردگی و تخريب فلزات شوند. بنابراين مکانيزم خوردگی مواد فلزی بستگی به عوامل خورندهٔ موجود در محيط دارد.

خوردگی شيميايی

در مورد خوردگی شيميايی فلزات می توان به انحلال مقاديرکم مواد فلزی توسط حلال های آلی مثل انحلال آلومينيوم در تتراکلريدکربن و استون اشاره کرد و يا انحلال فلزات در جيوه مثال ديگری از خوردگی فلزات با مکانيزم شيميايی می باشد که به دليل اين که اين مکانيزم سهم بسيار کمی از خوردگی فلزات را به خود اختصاص می دهد بيش از اين به بررسی آن نمی پردازيم .

خوردگی الکتروشيميايی

فلزات به دليل ماهيت ساختمان اتمی که دارند عمدتاً دچار خوردگی الکتروشيميايی می شوند؛ يعنی مکانيزم خوردگی، واکنش الکتروشيميايی است که ضمن آن نقل و انتقال الکترون بين عوامل واکنش دهنده صورت می گيرد و در مورد فلزات آهنی به اصطلاح زنگ زدن ناميده می شود .

بنابراين خوردگی الکتروشيميايی زمانی اتفاق می افتد که در اثر تماس فلز با محيط پيرامون خود يک پيل الکتروشيميايی تشکيل شود .

اجزای اصلی تشکيل دهنده پيل الکتروشيميايی

آند: سطحی است که روی آن واکنش آندی يا اکسيداسيون رخ می دهد. درنتيجه به طور معمول دچار انحلال يا خوردگی می گردد.
کاتد: سطحی است که روی آن واکنش کاتدی رخ می دهد و دچار خوردگی يا انحلال نمی شود .
الکتروليت: محلولی است که نقش آن هدايت جريان الکتريکی از طريق حرکت يون های مثبت و منفی در داخل آن می باشد .

خوردگی مکانيکی

در اينجا پديده خوردگی تحت تأثير نيروهای مکانيکی اتفاق می افتد. البته ممکن است عامل مکانيکی به تنهايی سبب تخريب و شکست ماده صنعتی گردد. مثل:سايش و يا عوامل ديگر نظير واکنش الکتروشيميايی نيز به صورت توأم دخيل باشند. مثل: خوردگی فرسايشی.

سايش يکی از عوامل رايج تخريب کننده قطعات صنعتی است و زمانی اتفاق می افتد که دو سطح در تماس با يکديگر تحت تأثير نيروی مکانيکی نسبت به هم حرکت لغزشی داشته باشند .

يک مورد متداول پديده سايش روی سطح غلتک های نورد اتفاق می افتد. آن طورکه ملاحظه می کنيد سطح غلتک های دستگاه نورد به دليل نيروی مکانيکی زيادی که به آنها وارد می شود به مرور زمان دچار سايش می شوند و بايد تعميرگردند. به طور معمول هر چه نيروی اعمالی افزايش يابد و يا اختلاف سختی دو سطح در حال تماس با يکديگر بيشتر باشد مقدار سايش افزايش می يابد. هم چنين افزايش دمای کاری و افزايش حرکت نسبی دو سطح نسبت به يکديگر ميزان سايش را به طور معمول زياد می کند.

نوع ديگری از خوردگی که تحت تأثير هم زمان نيروی مکانيکی(برخورد ذرات ساينده) و( خوردگی الکتروشيميايی رخ می دهد، خوردگی فرسايشی نام دارد.

پره پمپ آب به دليل وجود ذرات شن در محلول خورنده تخريب شده است. در اين مثال ضمن اينکه پره فولادی در محلول خورنده قرار داشته، حضور ذرات ماسه در محلول و برخورد آنها به سطح پره پمپ باعث تشديد پديده خوردگی گرديده است .

روش های کنترل خوردگی و حفاظت مواد

به منظور کاهش اثرات ناشی از خوردگی و حفاظت از مواد اقدامات مختلفی چون طراحی مناسب ، استفاده از پوشش های محافظ ، روش های کنترل خوردگی و حفاظت مواد ، انتخاب مواد مناسب ، تغيير محيط خورنده را منظور کرد .

ما را در شبکه‌های اجتماعی دنبال کنید:

اینستاگرام : https://www.instagram.com/folad_karan_tehran

فیسبوک: https://www.facebook.com/jamal.fazli.948

لینکدین: https://www.linkedin.com/in/jamal-fazli-65890a1b6

پینترست: https://nl.pinterest.com/fuladk

آپارات: https://www.aparat.com/FuladKaran