استعلام و خرید

انواع خوردگی فلزات

انواع خوردگی فلزات و راه های مقابله با آنها

خوردگی فلزات (metal corrosion) انواع مختلفی دارد و برای مقابله با هر کدام نیز راهکار متفاوتی وجود دارد. خوردگی یک فرآیند طبیعی است که به شکل‌های مختلف در فلزات بوجود می‌­آید. این فرآیند معمولاً به دنبال وجود مجموعه ای از عوامل محیطی ایجاد می‌­شود. این خوردگی اگر در فلزات ساختمانی و بافت سازه ها ایجاد شود، می‌تواند مشکلات جبران ناپذیری ایجاد کند. پس شناخت انواع خوردگی و راه های مقابله با آن برای هر مهندس ساختمان‌ساز و صنعتگری ضروری است. در این نوشته اول خوردگی های مختلف مثل خوردگی شیمیایی، الکتروشیمیایی، خوردگی تنشی، خوردگی حفره ­ای، خوردگی شکافی، خوردگی گالوانیک، خوردگی درون دانه­‌ای، آبشویی تدریجی و … را بررسی می کنیم. در ادامه راه های مقابله با آنها مثل پوشش کروماته و فسفاتی، پوشش گالوانیزه و … را توضیح می دهیم.

خوردگی فلزات چیست؟

هنگامی که فلز در معرض هوا، آب، رطوبت و دیگر عوامل محیطی قرار می‌­گیرد دچار واکنش‌های شیمیایی می‌­شود. درواقع در این فرآیند عوامل محیطی باعث می‌­شود فلز تصفیه شده به اکسید، هیدروکسید و یا سولفید تبدیل شود. این نوع واکنش‌ شیمیایی در واقع باعث ایجاد زنگ زدگی و خوردگی می‌­شود. زنگ زدگی و خوردگی نیز باعث از بین رفتن کیفیت و مشخصه ­های مفید فلز می‌­شود.

دسته بندی خوردگی فلزات براساس عوامل ایجادکننده

خوردگی فلزات را بر اساس عوامل ایجاد کننده می­توان به دو دسته تقسیم کرد:

  • خوردگی شیمیایی

    : در این نوع خوردگی موادی مانند محلول‌های روغنی و گازهای خشک، عامل ایجاد کننده هستند.

  • خوردگی الکتروشیمیایی:

    در ایجاد خوردگی الکتروشیمیایی عواملی همچون نمک‌های محلول، اسیدها و بازها دخالت دارند.  

دسته بندی خوردگی فلزات بر اساس محیط 

انواع خوردگی بسته به محیطی که فلز در آن قرار دارد و یا شرایط  سازه ه­ایی که فلز در آن بکار رفته متفاوت است.

خوردگی تنشی، خوردگی حفره ­ای، خوردگی شکافی، خوردگی گالوانیک، خوردگی درون دانه­‌ای

خوردگی تنشی هنگامی به وجود می آید که مقاطع فلزی مورد نظر در یک محیط تحت تأثیر تنش کششی قرار می‌­گیرند. در این نوع خوردگی قسمتی  که تحت تنش قرار داشته ترک برمی‌­دارد. 

خوردگی حفره ­ای

از عوامل اساسی خوردگی حفره­ ای می‌­توان به وجود یون‌­های کلر و کلرید اشاره کرد. این نوع از خوردگی آسیب­‌های جدی به فولادهای ضد زنگ وارد می‌­کند. سازه ­هایی که دچار خوردگی حفره ­ای می‌­شوند مقداری از وزن و ضخامت خود را از دست می‌­دهند. سپس این فلزات  دچار شکنندگی نیز می‌­شوند. این نوع خوردگی باعث ایجاد سوراخ در فلز می‌­شود. برای دریافت قیمت فلزات با کیفیت از جمله قیمت پروفیل و سایر مقاطع ، با مجموعه ما همراه شوید.

خوردگی شکافی

هرگاه یک عنصر خورنده در شکاف بین دو جزء یک سازه قرار بگیرد آن سازه دچار خوردگی شکافی می­شود. سپس عنصر خورنده به تدریج پیشروی می‌­کند. هرچه غلظت عنصر خورنده بیشتر شود، پیشروی خوردگی سریعتر اتفاق می‌­افتد.  

خوردگی گالوانیک

خوردگی گالوانیک هنگامی اتفاق می­‌افتد که دو نوع فلز متفاوت در کنار و درتماس با یکدیگر قرار داشته باشند. عنصر خورنده موجود در محیط در منطقه تماس این دو فلز متفاوت، واکنش الکتروشیمیایی ایجاد می‌­کند. ماده ­ای که نقش آند را دارد اکسید شده و ماده­ ای که نقش کاتد را دارد  تحت تاثیر اکسیداسیون قرار نمی‌­گیرد.

خوردگی درون دانه­‌ای

در فلزات پلی کریستال هنگامی که دانه ­های موجود تحت تاثیر خوردگی قرار می‌­گیرند، خوردگی درون­ دانه ­ای اتفاق می‌­افتد. عوامل ایجاد کننده این نوع خوردگی می‌­تواند ناخالصی و یا تهی یا غنی بودن مرزدانه ها باشد. محصولات فولادی ضد زنگ آستنیتی اینگونه دچار خوردگی می‌­شوند.

خوردگی فرسایشی

هنگامی که دو ماده بر روی یکدیگر حرکت می‌­کنند سایش اتفاق می‌­افتد. این نوع خوردگی روکش­های ضد زنگ فلز مورد نظر را ازبین می‌­برد.

آبشویی تدریجی

هنگامی که فلز روی موجود در سطح آلیاژ برنج جدا می‌­شود آبشویی تدریجی اتفاق می‌­افتد. واکنش خوردگی تدریجی زمانی بوجود می­‌آید که یکی از عناصر آلیاژ جامد در مجاورت اسیدهای آبی قرار بگیرد .

خوردگی و حمله یکنواخت

شایع‌ترین نوع خوردگی ، خوردگی و یا حمله یکنواخت است. این نوع خوردگی سطح یک فلز را به طور یکنواخت تحت تاثیر قرار می‌­دهد.

روش­‌های جلوگیری از انواع خوردگی فلزات

خوردگی باعث افت کیفیت محصولات فلزی می‌­شود. برای جلوگیری از خوردگی محصولات فلزی روش‌های متفاوتی وجود دارد:

استفاده از پوشش­‌های محافظ

این نوع پوشش‌ها مانعی برای انتقال بار الکتروشیمیایی از محلول خورنده به فلز مورد نظر است.

  • رنگ آمیزی: رنگ آمیزی  محصول فلزی  مورد نظر از انتقال الکترون جلوگیری می­‌کند. رنگ یک عایق برای ممانعت از واکنش بین کاتد و آند است. استفاده از رنگ برای جلوگیری از خوردگی از روش‌هایی است که از گذشته تا کنون مورد استفاده قرار می­‌گرفته است.  استفاده از رنگ برای جلوگیری از زنگ زدگی مقرون به صرفه نیز است است.
  • پودر خشک: از دیگر پوشش‌­های محافظ می‌­توان به پودر خشک اشاره کرد. پودر خشک را بر روی سطح فولاد تمیز ریخته و سپس فولاد را گرم می‌­کنند. از مواد مختلفی مانند پلی استر، اپوکسی، نایلون و یورتان می‌توان به عنوان پودر خشک استفاده کرد.

مقابله با خوردگی

پوشش کروماته و فسفاتی

این نوع پوشش از فلز ساخته شده و با اصطلاح  «پوشش­‌های تبدیلی» شناخته می‌­شوند. در این روش با استفاده از محلول­‌های اسید سولفوریک به همراه نمک فسفات سطح فلز را به فسفات یا کرومات تبدیل می­‌کنند. این لایه به عنوان لایه محافظ عمل می‌­کند.

پوشش گالوانیزه

فلز روی، یکی از انواع پوشش­‌های محافظ است که می‌­توان از آن برای روکش آهن و فولاد استفاده کرد. فلز روی پوششی است که مانع خوردگی فلز زیرین می‌­شود.

پوشش قلع

از دیگر عناصری که به عنوان پوشش مورد استفاده قرار می‌­گیرند می‌­توان به قلع اشاره کرد. قلع به راحتی اکسید شده و بر روی فلز لایه‌­ای محافظ در مقابل خوردگی تشکیل می‌­دهد.

پوشش اکسید فلزات

پوشش اکسید فلزات همان بازدارنده ­های خوردگی هستند. از اکسید فلز می‌­توان به شکل محلول و یا به شکل یک پوشش محافظ با استفاده از روش پراکندگی استفاده کرد.  اکسید فلز می‌­تواند لایه فلز زیرین خود را در برابر خوردگی محافظت  ­کند. از این نوع محافظ‌­ها برای سازه ­های  تصفیه نفت، تولید مواد شیمیایی و تصفیه آب استفاده می‌­کنند.

کنترل عوامل محیطی

خوردگی بر اثر وجود عوامل و عناصر موجود در محیط بوجود می‌آید. با استفاده از روش‌های کنترل این عوامل می‌­توان تا حدودی از خوردگی محصول جلوگیری کرد و یا آن را به تعویق انداخت.

  • دور نگه داشتن محصول از تماس مستقیم با عوامل آسیب‌زا مانند باران و آب دریا
  • کنترل میزان گوگرد،  کلر و یا اکسیژنی که در تماس به مقاطع فلزی مورد نظر است. 

Leave a comment