فهرست موضوعات:

انواع خوردگی فلزات

خبر قبلخبر بعد

انواع خوردگی فلزات ، بررسی سازوکار انواع خوردگی و زنگ زدگی

عموماً فولادهای ضدزنگ در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند و در اکثر شرایط محیطی عملکرد رضایت­ بخشی از خود نشان می­دهند میزان مقاومت به خوردگی برای یک فولاد ضدزنگ مشخص به عناصر تشکیل دهنده آن وابسته است و این یعنی که هر گرید فولاد هنگام قرارگیری در شرایط محیطی خورنده، پاسخ نسبتاً متفاوتی از خود بروز می­دهد.

 

بنابراین برای انتخاب مناسب­ ترین گرید فولادهای ضد زنگ باتوجه به یک کاربرد خاص، باید با احتیاط عمل کرد همچون انتخاب محتاطانه گرید ماده، پرداخت خوب و کیفیت ساخت نیز می­توانند تاثیر بسزایی در کاهش احتمال زنگ ­زدگی و روش های جلوگیری از خوردگی فلزات داشته باشند.

   

انواع خوردگی فلزات

خوردگی در شرایط متفاوت به صورت های مختلفی برای انواع فلزات اتفاق میفتد. مقایسه فولاد گالوانیزه و فولاد ضد زنگ و روش های جلوگیری از خوردگی آنها را در مقاله لینک شده مطالعه کنید. همچنین هر کدام از انواع خوردگی به همراه تصاویر و سازوکارشان در زیر آورده شده است:

 

خوردگی یکنواخت

خوردگی یکنواخت به عنوان یک حمله یکنواخت در سراسر سطح یک فلز در نظر گرفته می شود و رایج ترین نوع خوردگی است. همچنین، خوردگی یکنواخت، خوش خیم ترین نوع خوردگی نیز می باشد زیرا میزان حمله به راحتی قابل پیش بینی است و تأثیر حاصله بر عملکرد مواد به دلیل توانایی در بازتولید و آزمایش مداوم پدیده به راحتی ارزیابی می شود. این نوع خوردگی معمولا در مناطق نسبتا بزرگی از سطح یک ماده رخ می دهد.

  خوردگی یکنواخت از انواع خوردگی  

خوردگی حفره ای

خوردگی حفره ای که به آن :حفره دار شدن" نیز می گویند، یک نوع خوردگی موضعی است که روی سطوح فلزی رخ می دهد. گودال های ناشی از این نوع خوردگی معمولا خود را به صورت حفره ها یا سوراخ هایی با قطر کوچک روی سطح جسم نشان می دهد، در حالی که بقیه سطح فلزی بدون حمله باقی می ماند. این شکل از خوردگی نیز نفوذ پذیری بالایی دارد و یکی از خطرناک ترین انواع خوردگی به شمار می رود زیرا پیش بینی آن دشوار است و تمایل به ایجاد خرابی های ناگهانی و شدید دارد.

 

خوردگی حفره ای معمولا در مناطقی از سطح فلز که در آن ناهماهنگی در فیلم غیرفعال محافظ وجود دارد، ایجاد می شود. این ناهماهنگی ها ممکن است به دلیل آسیب به فیلم، اعمال پوشش ضعیف یا رسوبات خارجی روی سطح فلز باشد. مناطقی که انفعال در آنها کاهش یافته یا از بین رفته است اکنون به آند تبدیل می شوند در حالی که مناطق اطراف به عنوان کاتد عمل می کنند. در حضور رطوبت، آند و کاتد یک سلول خوردگی را تشکیل می دهند که در آن آند (یعنی نواحی محافظت نشده توسط فیلم غیرفعال) خورده می شود. از آنجایی که خوردگی محدود به یک ناحیه موضعی است، حفره ها به ضخامت مواد نفوذ می کنند.

  خوردگی حفره ای از انواع خوردگی فلزات  

خوردگی شکافی

خوردگی شکافی نوعی خوردگی موضعی بسیار نافذ است که در شکاف های روی سطح فلز یا مستقیما در مجاورت آن رخ می دهد. این شکاف ها می توانند نتیجه اتصال بین دو سطح (فلز به فلز یا فلز به غیر فلز) و یا در اثر تجمع رسوبات (کثیفی، گل و لای، رسوب زیستی و غیره) باشند. این نوع خوردگی با زوال در ناحیه شکاف مشخص می شود در حالی که نواحی اطراف بستر فلزی بدون تأثیر باقی می مانند.

 

یکی از معیارهای اصلی برای ایجاد خوردگی شکافی، وجود آب راکد در داخل شکاف است. این عدم حرکت سیال باعث کاهش اکسیژن محلول و فراوانی یون های مثبت در شکاف می شود. این امر منجر به انجام یک سری واکنش های الکتروشیمیایی می شود که ترکیب سیال را تغییر می دهد و ماهیت آن را اسیدی می کند. مایع اسیدی موجود در شکاف، لایه غیرفعال فلز را می شکند و آن را در برابر حمله خوردگی آسیب پذیر می کند.

  خوردگی شکافی از انواع خوردگی فلز  

خوردگی بین دانه ای

خوردگی بین دانه ای شامل خوردگی تسریع شده در امتداد مرزهای دانه یک فلز است، در حالی که بخش عمده ای از سطح فلز عاری از حمله باقی می ماند. برخی از آلیاژها، زمانی که تحت عملیات حرارتی نامناسب قرار می‌گیرند، می‌توانند ناخالصی ‌هایی را در مرز دانه ‌ها جدا کنند که می‌تواند غیرفعال شدن در این مناطق را دشوار کند. مرزهای دانه در حال حاضر نشان دهنده مسیری با آسیب پذیری بالا در برابر خوردگی است.

 

به عنوان مثال، فولادهای زنگ نزن آستنیتی اگر در محدوده 500 تا 800 درجه سانتی گراد حرارت داده شوند، می توانند مستعد خوردگی بین دانه ای باشند. در این دماها، کاربید کروم می تواند در مرزهای دانه رسوب کند، بنابراین غلظت کروم محلی در مرزها کاهش می یابد. در چنین حالتی، مرز دانه بعید است که یک لایه غیرفعال موثر را تشکیل دهد و اکنون مستعد حمله خوردگی می باشد.

  خوردگی بین دانه ای  

خوردگی گالوانیک (خوردگی دو فلزی)

خوردگی دو فلزی که به آن خوردگی گالوانیکی نیز گفته می شود، زمانی اتفاق می افتد که دو فلز غیرمشابه به طور مستقیم یا غیرمستقیم با یکدیگر در تماس باشند. از نظر ظاهری، در این نوع خوردگی، یک فلز سریع تر خورده شده در حالی که دیگری بدون تاثیر باقی می ماند.

 

خوردگی دو فلزی یک واکنش کاملا الکتروشیمیایی است که توسط اختلاف پتانسیل الکترود بین دو فلز ایجاد می شود. هنگامی که این دو فلز در معرض الکترولیت قرار می گیرند، نوعی سلول به نام زوج دو فلزی یا سلول گالوانیک را تشکیل می دهند که در آن یک فلز به عنوان آند و دیگری به عنوان کاتد عمل می کند. حرکت الکترون ها از آند به کاتد باعث شروع یک واکنش اکسیداسیون در آند می شود که باعث انحلال آن، یعنی خوردگی می شود. این نوع خوردگی تحت تأثیر بزرگی اختلاف پتانسیل بین دو فلز است. بنابراین، هر چه فلزات در سری گالوانیکی (emf) از هم دورتر باشند، میزان خوردگی در آند بیشتر می شود.

  خوردگی گالوانیکی  

خوردگی تنشی

خوردگی تنشی یا ترک خوردن تنشی ناشی از خوردگی(SCC, Stress Corrosion Cracking ) نوعی خوردگی است که با ایجاد ترک‌ های ریز در نواحی خاص روی سطح فلز مشخص می‌شود، در حالی که فلز در بیشتر سطح خود بدون حمله باقی می ‌ماند. این ترک معمولا به دلیل وجود همزمان تنش های کششی در یک محیط خورنده است. SCC یک شکل موذی از خوردگی در نظر گرفته می شود زیرا آسیب گاهی بلافاصله در طول بازرسی شناسایی نمی شود و می تواند منجر به خرابی های فاجعه بار ناگهانی شود.

 

جوشکاری، عملیات حرارتی و تغییر شکل های سرد می توانند باعث ایجاد تنش های پسماند بر روی یک جسم شوند که می تواند خوردگی تنشی را آغاز کند. یک موقعیت که در آن SCC می تواند رخ دهد، در امتداد مرزهای دانه ای است که توسط خوردگی بین دانه ای خورده شده اند. از آنجایی که مرزهای دانه در اثر تفکیک ناخالصی ها ضعیف شده اند، اعمال نیروهای کششی باقیمانده می تواند منجر به ترک ریز در ریزساختار شود.

  خوردگی تنشی  

خوردگی فرسایشی

خوردگی فرسایشی به عنوان زوال شتابان یک فلز که از حرکت نسبی بین مایع خورنده و سطح فلز ناشی می شود، تعریف می شود. همانطور که سیال در امتداد سطح جریان دارد (معمولاً در سرعت های بالا)، لایه اکسید غیرفعال فلز ممکن است حذف یا حل شود و آلیاژ را مستعد آسیب کند.

 

در طی این فرآیند، فلز ممکن است به شکل یون های محلول یا محصولات خوردگی که به طور مکانیکی از سطح فلز به دلیل نیروی سیال جاری جاروب می شوند، حذف شود. خوردگی فرسایشی از نظر ظاهری شیارها، حفره ها، دهانه ها و پستی و بلندی ها در یک الگوی جهت دار بر روی بستر فلزی قابل تشخیص است.

  خوردگی فرسایشی  

خوردگی انتخابی (انحلال انتخابی)

در محیط های خورنده خاص، برخی از آلیاژهای فلزی می توانند نوعی خوردگی را تجربه کنند که در آن تنها یک عنصر از آلیاژ در اثر خوردگی تخریب شده و حذف می شود. این حذف تبعیض آمیز یک عنصر خاص به عنوان خوردگی انتخابی (انحلال انتخابی) یا آلیاژ زدایی شناخته می شود.

 

رایج ترین نمونه این پدیده حذف انتخابی عنصر روی در آلیاژهای برنج است که به نام زینک زدایی نیز شناخته می شود. آلیاژهای متشکل از عناصر فلزی که بیشترین فاصله را در سری گالوانیکی از هم دارند، بیشترین حساسیت را به این نوع خوردگی از خود نشان می دهند.

برو به اول متن
دیدگاه کاربران
(۰دیدگاه)ارسال دیدگاه
    دیدگاه شما چیست؟ برای ما بنویسید
    آیا این موضوع را به دیگران پیشنهاد می دهید؟