خوردگی فلزات تحت واکنش اکسیداسیون رخ میدهد. این فرایند از فرسودگی فلزات در اثر واکنشهای شیمیایی رخ میدهد. زنگ زدگی و پتینه، ۲ محصول ناشی از خوردگی هستند که روی سطح فلز تشکیل شده و از آن محافظت میکنند.
هنگامی که این رسوبات به وجود آمده را در سطح فلز از بین میبریم؛ فلز مجدداً در معرض خوردگی قرار می گیرد. یکی از فلزاتی که تحت تأثیر خوردگی قرار میگیرد، تیرآهن است. خوردگی میتواند کیفیت و استحکام این محصول را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. در نظر داشته باشید اگر این محصول را با لایهای از رنگ بپوشانید، از خوردگی آن در مدت زمان طولانی جلوگیری میشود. اما چنانچه این کار برایتان دشوار است، میتوانید انواع تیرآهن مورد نیاز را به صورت سفارشیسازی شده از آهنرسان بخرید. بنابراین میتوانید از طریق تماس با کارشناسان فروش ما (۰۵۱۳۱۹۱۶ ☎) از قیمت آهن امروز مطلع شوید و از نحوه سفارش مقاطع فولادی به صورت سفارشیسازی اطلاعات لازم را کسب کنید.
عوامل مؤثر در ایجاد خوردگی فلزات
عوامل متعددی میتوانند بر حسب جنس فلز و فضایی که فلزات در آن قرار گرفتهاند؛ فرسودگی ناشی از خوردگی فلزات را رقم بزنند. اما بهطورکلی، شایعترین عوامل بروز فرسودگی فلزات یا علت خوردگی عبارتند از:
- خوردگی فلزات به همراه اسید
- خوردگی فلزات به همراه نمک
- خوردگی فلزات ناشی از ماهیت مواد
- خوردگی فلزات بر اثر حرارت
انواع خوردگی فلزات
خوردگی فلزات یکی از مواردی است که موجب بیکیفیت شدن تیرآهن شده و شکل آن را نامرغوب میسازد. بدین ترتیب باید جلوی هرگونه خوردگی این اجناس را در انبار، پیش از رساندن کالا به دست خریدار گرفت، چراکه میتواند تاثیر بسزایی در قیمت تیرآهن و سایر مقاطع فولادی از جمله قیمت پروفیل ساختمانی داشته باشد. به صورت کلی، انواع متداول خوردگی فلزات، عبارتند از:
- خوردگی یکنواخت: خوردگی فلزات یکنواخت به حمله یکنواخت زنگ آهن در سطح مواد گفته می شود و نسبت به انواع دیگر فرسودگی فلزات، رایجتر است. این پدیده، از آن جهت که ارزیابی میزان حمله خوردگی در آن به راحتی صورت میگیرد؛ خوش خیمترین نوع خوردگی است و سطح فلز را به صورت یکنواخت در معرض خوردگی قرار میدهد.
- خوردگی حفرهای: حفره سوراخ کننده را میتوان در ردیف مخربترین انواع علت خوردگی به حساب آورد. چرا که پیشبینی این نوع خوردگی و همچنین شناسایی و توصیف آن با دشواریهایی همراه است. در این مدل خوردگی امکان دارد، یکی از ۲ عامل زیر باعث ایجاد خوردگی کوچک با سطح طبیعی گردند:
- یک نقطه کاتدی
- یک آندی موضعی
این محل به تدریج به یک حفره یا سوراخ تبدیل می شود که اشکال مختلفی را نیز به خود می گیرد. خوردگی حفرهای می تواند ناشی از شکستگی موضعی آسیب به فیلم اکسید محافظ (پوشش محافظ) باشد که باعث خرابی سازهها خواهد شد.
- خوردگی شکافی: خوردگی شکافی جزء خوردگیهای موضعی است و معمولاً ناشی از یک ریز محیط ایستا خواهد بود که در آن، غلظت یونها در میان دو نقطه از یک فلز، متفاوت است. خوردگی شکافی در نواحی محافظت شده مانند زیر رخ می دهد:
- سرپیچ
- واشر
- و …
از آنجا که در این مناطق، اکسیژن محدود است، خوردگی شکافی اتفاق می افتد. این مناطق کوچک به عامل خورنده اجازه ورود می دهند، اما اجازه پیشرفت خوردگی را در داخل نخواهند داد.
- خوردگی بین دانهای: خوردگی بین دانهای می تواند بر اثر ناخالصیهای موجود در مرز دانهها و همینطور تخلیه یا غنیسازی عنصر آلیاژی در مرز دانه رخ دهد. خوردگی بین دانهای در مجاورت یا امتداد این دانهها به وقوع می پیوندد و در حقیقت، خصوصیات مکانیکی فلز را تحت تأثیر خود قرار می دهد.
- خوردگی تنشی: خوردگی تنشی را می توان ترکیبی از تنش کششی و یک محیط خورنده دانست که غالبا در دمای بالا، شکل می گیرد. خوردگی تنشی احتمال دارد در اثر وقایع زیر، اثر خود را نشان دهد:
- تنش خارجی نظیر بارهای واقعی کششی روی فلز
- انقباض / انبساط ناشی از تغییرات سریع دمایی
- تنش پسماند به وجود آمده در طی فرایند تولید
- خوردگی گالوانیکی: خوردگی فلزات گالوانیکی به تخریب یک فلز حاصل از نزدیکی یک اتصال یا تقاطع گفته می شود. این نوع خوردگی، زمانی روی می دهد که دو فلز الکتروشیمیایی کاملا متفاوت در یک محیط الکترولیت با هم در تماس الکتریکی قرار بگیرند. مثلا هنگامی که تماس بین مس با فولاد در محیط آب شور ایجاد می شود؛ خوردگی فولاد به وقوع می پیوندد. انتخاب فلزاتی که حتی المقدور در مجموعههای گالوانیک، مشابه یکدیگر باشند؛ خطر خوردگی گالوانیک را کاهش می دهد.
سایر انواع خوردگی یا فرسودگی سطح فلزات عبارتند از:
- خوردگی غلظتی
- خوردگی روی زدایی
- خوردگی سایشی
- خوردگی فرسایشی
جدول خوردگی فلزات
در جدول زیر انواع مدل رایج خوردگی را مشاهده میکنید:
| انواع مدل زنگ زدگی آهن | مشخصات زنگ آهن |
| زنگ آهن سیاه | این زنگ زدگی ناشی از واکنش اکسید آهن با اکسیژن اندک و رطوبت ناچیز خواهد بود. |
| زنگ آهن زرد | این فرسودگی فلز، حاصل از مجاورت با رطوبت بالا بوده و معمولا در قسمتهای محور قطعات و تجهیزات فلزی به وقوع میپیوندد. |
| زنگ آهن قرمز | این فرایند، همان اکسید آهن است که واکنش آن در اثر مجاورت با اکسیژن و رطوبت روی میدهد. |
| زنگ آهن قهوهای | این مدل از زنگ آهن در حقیقت از ترکیب اکسیژن فراوان و اکسید آهن به همراه رطوبت کم، حاصل شده است. |
روشهای پیشگیری از خوردگی فلزات
جلوگیری از خوردگی فلزات نیاز به هزینه برای شما دارد. به منظور پیشگیری از آسیب پذیری فلزاتی که در معرض آب و هوا، اسیدها و محلول نمک قرار دارند؛ از روشهای متداول زیر استفاده می شود:
- پوشش سطحی
بکار بردن پوشش محافظ ضد خوردگی، یک روش عالی برای ممانعت از خوردگی فلز است. یک لایه محافظ، باعث جلوگیری از تماس بین محیطهای خشن (شیمیایی، اتمسفر و …) و بستر می شود. این پوشش سطحی محافظ، باید کاملا سالم، عاری از شکاف و فاقد هرگونه آسیب باشد؛ تا در هنگام مصرف بتواند از بستر فلز محافظت نماید.
- رنگ آمیزی فلزات
رنگ آمیزی فلزات، متداولترین اقدام صنعتی پیشگیرانه در مقابل زنگ زدن فلزات است. البته اغلب مواقع، استفاده از فرایند آبکاری را نیز می توان به عنوان روشی مرسوم در جلوگیری از خوردگی فلزات بکار گرفت.
چنانچه پوشش رنگی از ضخامت کافی برخوردار نباشد؛ قادر به محافظت قابل قبول از فلز نخواهد بود. به عبارت ساده، میان طول عمر فلز و ضخامت پوشش آن رابطهای مستقیم برقرار است. در هنگام رنگآمیزی فلزات، مجاز به مصرف هر رنگی نیستید و باید آنها را با رنگ مخصوص، ضد زنگ نمود. از طرفی میتوانید چنانچه فلز مورد نیاز شما ورق آهن است، به جای فرآیند رنگآمیزی از ورق رنگی استفاده کنید. برای خرید ورق رنگی میتوانید قیمت ورق رنگی را با جزئیات دقیق بر اساس نرخ روز مشاهده کنید.
- حافظت آندی
از فرایندی که به پوشش فولاد آلیاژ آهن با فلزی با دامنه فعالیت کمتر (مانند قلع)، می پردازد؛ تحت عنوان حفاظت آندی، یاد می شود. پوشش قلع با توجه به مقاومت قابل قبول در مقابل خوردگی، تا مادامی که روی سطح مورد نظر قرار داشته باشد؛ محافظت خوبی از فولاد به عمل می آورد.
- استفاده از بازدارندههای خوردگی
بازدارندههای خوردگی فلزات به آن دسته از مواد شیمیایی گفته می شود که ضمن واکنش با سطح فلز (گازهای اطراف) قادر به سرکوب واکنشهای الکتروشیمیایی منجر به خوردگی می گردند. با بکارگیری تکنیکهای پراکندگی، امکان استفاده از بازدارندهها در قالب محلول یا به عنوان یک پوشش محافظ، وجود دارد. بازدارنده های خوردگی به وسیله فرآیندی که به انفعال معروف است معمولا قابل تشخیص هستند. بازدارندههای خوردگی در صنعت، مصارف عمده زیر را دارند:
- تولید مواد شیمیایی
- تصفیه نفت
- تصفیه آب
معایب خوردگی فلزات در سازهها
واکنش خوردگی فلز به کاهش راندمان و کارایی تولید می انجامد و می تواند یک خط تولید را متوقف کند. همچنین هزینههای تعمیر و نگهداری بر اثر زنگ آهن، افزایش می یابد. ضمن آنکه این اکسیداسیون از قیمت ورق آهن و سایر فلزات نیز میکاهد.
این فرایند، منجر به آلودگی محصولات صنعتی نیز میشود. در مواقعی که از فلزات در صنعت قوطی کنسرو استفاده میکنند؛ آلودگی ناشی از خوردگی به قوطی راه یافته و مواد غذایی را میآلاید.
چنانچه در صنایع بزرگ و مهم مثل لولههای انتقال سوخت در نیروگاهها از فلزات استفاده شود؛ خوردگی فلزات، خسارات جدی به همراه میآورد.
علت خوردگی یا اکسیداسیون همچنین علاوه بر فرسایش فلز، آلودگی زیست محیطی را رقم میزند و منابع طبیعی را به مخاطره میاندازد.
سازههای فلزی طول عمری بین ۵۰ الی ۶۰ سال دارند و از طریق نکات زیر میتوان از معایب ناشی از خوردگی فلزات پیشگیری نمود:
- افزایش استحکام فلزات
- بالا بردن مقاومت آلیاژها
بنابراین اینکه خسارات ناشی از معایب خوردگی فلزات به میزان ضد زنگ بودن فلز شما بستگی دارد.
جمعبندی
خوردگی (coressiom)، به عنوان یک بحران برای فلزات به شمار میرود و تهدیدی جدی است. الکترولیت، فلز و اکسیژن، ۳ جزء اصلی پدیده خوردگی هستند.
برای جلوگیری از اکسایش آهن و خوردگی فلزات پیشنهاد ما این است که مقاطع فولادی مورد نیاز را از تولیدکنندگانی خریداری کنید که از پوشش سطحی، رنگ آمیزی فلزات و روش حفاظتی آندی در زمان تولید مقاطع فولادی استفاده کرده باشند تا متحمل ضررهای خوردگی فلزات نشوید. ما در آهنرسان از برترین تولیدکنندگان مقاطع فولادی، انواع آهن آلات را تأمین کرده و به شما عرضه میکنیم. برای خرید انواع آهن آلات میتوانید با کارشناسان فروش ما در تماس باشید.
سؤالات متداول
- آیا خوردگی فلزات محصول را از بین میبرد و بر قیمت آن اثر می گذارد؟
بله، خوردگی فلزات امکان دارد، منجر به توقف خط تولید شود و از قیمت محصول و کارایی آن نیز میکاهد.
- آیا رنگ آمیزی آهن آلات در مقابل فرسودگی بی تأثیر است؟
خیر، فلز رنگ آمیزی قابلیت ضد زنگ پیدا کرده و از خود در برابر زنگ آهن، مقاومت نشان می دهد.
- راهکارهای مقابله خوردگی فلز ناشی از اکسایش آهن چیست؟
روشهایی چون پوشش سطحی، رنگ آمیزی فلزات، پوشش آندی و بازدارندههای فرسودگی را بکار بگیرید.
- آیا زنگ آهن به آتش سوزی می انجامد؟
بله، در مواقع تماس الکتریکی بین فلزات خورده شده، امکان دارد، شاهد وقوع آتش سوزی باشیم.
- خوردگی فلزات چه معایبی دارد؟
کاهش راندمان و کارایی تولید، افزایش هزینههای تعمیر و نگهداری، آلودگی محصولات صنعتی، بروز خسارات جدی، آلودگی محیط زیست و … برخی از معایب خوردگی فلزات هستند.
