خوردگی و حفاظت از فلزات | مهندسی خوردگی

خوردگی یعنی از بین رفتن مواد، از دست دادن جرم آنچنان که شکل ظاهری با تغییر اندازه های هندسی دگرگون گردد. حتی تغییرات در خواص مکانیکی از قبیل کاهش مقدار کشش و یا استحکام نیز می توانند نتیجه آن باشند.

  خوردگی را عموماً به دو دسته دمای پایین و دمای بالا تقسیم نموده آنها را از نوع تر (Wet) و یا خشک (Dry) می نامند. خوردگی در دمای پایین (Low Temperature Corrosion) تابع واکنش های الکتروشیمیایی بوده که خود با بالا رفتن دما شتاب می گیرد و دمای بالا (High Temperature Corrosion) که آن را اکسیداسیون دمای بالا نیز نامند در دماهای بالاتر از ۲۰۰ درجه سانتی گراد صورت پذیرفته باز از ماهیت الکتروشیمیایی برخوردار است. در این نوع برخلاف خوردگی دمای پایین که در محیط های مایع اتفاق می افتد فلز در محیط های گازی، گازهای سولفور یا اکسیژن، به سولفید و یا اکسید خود تبدیل می گردد. در دماهای پایین نیز عناصر با خورده شدن به پایداری رسده، محصولاتی تشکیل می دهند که به شکل سولفات، اکسید یا فسفات ور برخی از موارد به صورت هیدرات (همراه با آب) موجود می باشد. 

روشهای تولید نیز بر خورده شدن فلزات تاثیر می گذارند، فلزات به هنگام عملیات سرد همانند نورد، پرس و… تغییرات ساختاری پیدا نموده انرژی نهفته تغییر یافته تجمع نابجایی ها افزایش می یابد. 

در عملیات گرم، نورد گرم، اگستروژن و …فعل و انفعالات میکروسکوپی متعددی اتفاق افتاده تجمع ناهمگن می تواند خورده شدن فلزات را تشدید نماید (Segregation یا Banding)

خوردگی می تواند شکل ظاهری را تغییر داده نقره را کدر نماید و یا سبب زنگ زدن فولاد گردد، این تغییرات می توانند گسترده گردیده موجبات تغییرات در اندازه ها و یا باعث ایجاد ترک در قطعات مهندسی را فراهم آورده باع از کار افتادن دستگاه ها، خطوط تولید و نهایتا پلها، پالایشگاه ها و غیره گردد.

همانگونه که گفته شد خورده شدن چه در دمای بالا چه در دمای پایین وابسته به جنس ماده، روش ساخت، چگونگی طراحی و نیز خواص محیط تماس است.

افزودن ترکیبات آلیاژی باعث تغییر خواص واکنشگرای می گردد برای مثال فولادی که دارای ۱۸ درصد کرم باشد نسبت به فولاد کربنی در محیط های خنثی و اسیدهای اکسید کننده از مقاومت بیشتری برخوردار است. 

نحوه به کار گیری قطعات در ساختمان های مهندسی، پل ها، سکوی دریایی و اسکله ها بر نوع و شتاب خوردگی تاثیر گذارده و طول عمر آنها نیز تعیین می گردد.

ترکیبات شیمیایی، درصد نمک دریا، حفاظت از خوردگی در کنار دیگر عوامل طول عمر قطعات را مشخص می نماید.

بدون داشتمن محیطی شیمیایی نمی توان انتظار خوردگی را داشت. محیطی واکنش گرا چه در دمای پایین و چه در دمای بالا موجب از دست دادن جرم و تغییر ابعاد مهندسی می گردد.

خوردگی چه در دمای پایین و چه در دمای بالا سالانه میلیاردها ریال خسارات وارد می نماید که البته خسارات غیر مستقیم آن از خسارات مستقیم به مراتب گرانتر است. یعنی تعویض پمپ سانتریفیوژ نه تنها هزینه ای برای خود قطعه در بر نمی گیرد (هزینه مستقیم) بلکه قطع جریان، باز و بسته شدن پمپ، هزینه دستمزد و غیره نیز به صورت غیر مستقیم گرانتر تمام خواهد شد.

خوردگی گاه مفید هم واقع می شود که می توان برا مثال به این شیوه های سازنده اشاره نمود:

الف- آبکاری فلزات به روش الکتروشیمیایی جهت گالوانیزه نمودن فولاد و یا پوشش دادن فلزی همچون نیکل به کرم و یا دیگر موارد

ب- آندایز نمون آلومینیوم که در این روش سطح آلومینیوم در مجاورت اسید سولفوریک غلیظ قرار گرفته تا به صورت یکنواخت خورده شود، با استفاده از این روش آلمینیوم رنگی نیز تولید می گردد.

کاربران گرمی برای دریافت کامل فایل « مهندسی خوردگی و حفاظت از فلزات » به بخش دانلود سایت مهندس ایران در ادامه مراجعه نمایید…