Մետաղների կոռոզիա և էրոզիա. պաշտպանության պատճառներ և մեթոդներ

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Քիմիական, մեխանիկական և էլեկտրական արտաքին ազդեցությունները հաճախ տեղի են ունենում մետաղական արտադրանքի շահագործման միջավայրում: Արդյունքում, նման տարրերի ոչ պատշաճ պահպանման, ինչպես նաև անվտանգության ստանդարտների անտեսման դեպքում կարող են առաջանալ կառուցվածքների և մասերի դեֆորմացիայի և վնասման ռիսկեր: Դա պայմանավորված է մետաղների կոռոզիայի և էրոզիայի առաջացող գործընթացներով, որոնք երկարաժամկետ հեռանկարում նպաստում են արտադրանքի կառուցվածքի ամբողջական ոչնչացմանը։

Ինչու է առաջանում ժանգը

Քայքայիչ ռեակցիայի ժամանակ մետաղական արտադրանքի կառուցվածքային ոչնչացման պայմանները ստեղծվում են քիմիական և էլեկտրաքիմիական միջավայրերի հետ շփման արդյունքում: Առաջին դեպքում նյութը շփվում է նավթամթերքների, ածուխի, աղի և այլ օգտակար հանածոների հետ։ Էլեկտրական հոսանքը այս դեպքում ներգրավված չէ: Հիմնական աշխատանքային միջավայրը կարող է լինել չոր գազ կամ ոչ հաղորդիչ հեղուկ: Լույսի սորտերը ունեն ամենամեծ կործանարար ազդեցությունը:նավթամթերքներ, ինչպիսիք են կերոսինը և բենզինը: Մասնավորապես, ծովային տրանսպորտային լցանավի կորպուսի վրա կարող են ազդել ծծմբի միացությունները և դրանց բաղադրության մեջ առկա թթվային մնացորդները:

Էլեկտրաքիմիական կոռոզիայի մեջ կա նաև հոսանքի ազդեցություն։ Մետաղների էրոզիայի հետ կապված բարդ ոչնչացումը կուղեկցվի մեխանիկական մաշվածությամբ։ Իրավիճակը կարող է բարդանալ նրանով, որ արտաքին ազդեցություններն ինքնին որոշվելու են բնական միջավայրի բնութագրերով. օրինակ, էլեկտրոլիտների հետ քիմիական ռեակցիաները կարող են տեղի ունենալ ծովի ջրում: Մետաղական մարմինն ինքնին կառուցվածքով տարասեռ նյութ է, որը հանգեցնում է միկրոգալվանական զույգերի առկայությանը։ Հենց նրանք են կառուցվածքի մետաղական հատվածների հետ միասին գործում որպես անոդ՝ պայմաններ ստեղծելով կոռոզիայի գործընթացի համար։

Էրոզիայի պատճառները

Ընդհանուր իմաստով էրոզիան վերաբերում է մեխանիկական մաշվածությանը, որի արդյունքում արտադրանքը կարող է փոխվել չափի, ձևի, քաշի և այլ բնութագրերի: Ո՞րն է մետաղի էրոզիայի պատճառը: Արտաքին ազդեցության ֆիզիկական գործընթացներ, որոնք նվազեցնում են կառուցվածքի կամ առանձին մասի մակերեսային շերտի միկրոծավալների ուժը: Ավելին, գործող կրիչները ոչ միայն մեխանիկական գործոններ են, ինչպիսիք են անմիջական շփումը կոշտ հղկող նյութերի հետ:

Սրանք կարող են լինել ջերմային, գազային և քիմիական ակտիվ միջավայրեր և կարող են գործել ինչպես անկախ, այնպես էլ որպես լրացուցիչ միջոց:մաշվածության գործոն: Օրինակ, գազի հոսքերը նպաստում են խողովակաշարով աշխատանքային խառնուրդների տեղափոխման համար պինդ մասնիկների շարժմանը, որն անուղղակի կործանարար ազդեցություն ունի մետաղական մակերեսների վրա։

Մետաղները կոռոզիայից պաշտպանելու մեթոդներ

Պրակտիկան ցույց է տալիս, որ նյութերը կոռոզիայից պաշտպանելու պայմանների 80%-ը դրված է մակերեսի պատրաստման փուլում: Մնացած 20%-ն արդեն տրամադրված է շահագործման ընթացքում։ Պաշտպանական միջոցների արդյունավետության մոտավորապես նույն հարաբերակցությունը նկատվում է մետաղների էրոզիայի դեպքում, երբ օգտագործվում են մշակման մասերի մաշվածությունը նվազագույնի հասցնելու միջոցներ։

Հակակոռոզիոն պաշտպանության հիմնական ոլորտները ներառում են կառուցվածքային, պասիվ և ակտիվ: Կառուցվածքային պաշտպանությունը պայմանավորված է չժանգոտվող պողպատի, Corten պողպատի և գունավոր մետաղի հիման վրա հատուկ համաձուլվածքների օգտագործմամբ: Ակտիվ մեթոդները ներառում են նյութի կառուցվածքի փոփոխություն կրկնակի էլեկտրական շերտով` էլեկտրաքիմիական պաշտպանության մեթոդ: Ինչ վերաբերում է պասիվ մեթոդներին, ապա դրանք ներառում են հատուկ ծածկույթների օգտագործում, որոնք կանխում են քայքայիչ տարրի ձևավորումը:

Մետաղների ջերմային մշակման տարատեսակներ

Մետաղական բլանկների տեխնոլոգիական մշակման մեթոդների խումբ, որը կենտրոնանում է նաև մակերեսային շերտի կառուցվածքային փոփոխության վրա՝ կոռոզիայից վնասից պաշտպանվելու համար: Առանձնացվում են նման մշակման հետևյալ տեսակները՝

• Հալեցում. Ջերմային մշակում, որի ժամանակ մետաղը տաքացվում է, որին հաջորդում է աստիճանական սառեցում։
• Կարծրացում. ATպողպատները և դրանց համաձուլվածքները կարող են ծառայել որպես թիրախային արտադրանք: Պնդացման ժամանակ կառուցվածքը վերաբյուրեղանում է, իսկ նյութը կրիտիկական ջերմաստիճանում պահելուց հետո հաջորդում է սառեցումը։ Նման մշակման ենթարկված մասում ձևավորվում է ոչ հավասարակշռված կառուցվածք, որը սահմանափակող գործոն է այս մեթոդի ընտրության հարցում։
• Արձակուրդ. Կարծրացման հետ կապված մետաղի ջերմային մշակման այլընտրանքային մեթոդ, որը կարող է նաև օժանդակ քայլ լինել կառուցվածքը փոխելու համար: Ամեն դեպքում դրա իրականացման ընթացքում հանվում են պողպատի ավելորդ լարումները, ինչը հանգեցնում է հակակոռոզիոն որակների բարձրացման։
• Նորմալացում. Մշակում, որը նման է եռացմանը: Տարբերությունն այն է, որ հալման ժամանակ հովացումը տեղի է ունենում վառարանում, իսկ նորմալացման ժամանակ՝ օդում։

Մետաղները էրոզիայից պաշտպանելու մեթոդներ

Մետաղական նյութերի էրոզիայից պաշտպանության հիմնական ուղղությունը հատուկ ծածկույթների մշակումն է։ Մասնավորապես, մետաղացումը մշակվող մասի վրա հակակոռոզիոն համաձուլվածքի կիրառման տեսքով բարձրացնում է կառուցվածքի քիմիական և մեխանիկական որակները: Արդյունքում մաշվածությունը նվազում է, և մասերի դիզայնը կարող է պահպանել իր նախկին կատարումը։

Մշակվում են նաև Ոչ մետաղական մաշվածության դիմացկուն ծածկույթներ հատուկ կիրառությունների համար: Օրինակ, մետաղների էրոզիան, որը ձևավորվում է մակերեսների քսման պայմաններում, հաճախ հանդիպում է մեքենայի մասերում։ Այս տեսակի պաշտպանության համար օգտագործվում են ադամանդի նման, կերամիկական և համակցված միացություններ՝ մեծացած ամրությամբ և կարծրությամբ:

Հատկություններպաշտպանություն գազային էրոզիայից

Այս դեպքում շեշտը դրվում է ոչ թե մասերի մեխանիկական պաշտպանության, այլ քիմիաֆիզիկական մեկուսացման վրա։ Կարող են օգտագործվել ինչպես նյութերի պահպանման և պահպանման հատուկ ռեժիմներ, այնպես էլ հատուկ քսանյութեր, որոնք կանխում են մետաղի էրոզիան: Հագուստի պաշտպանությունը և կանխարգելումը նույնպես հիմնված են ջերմամեկուսացման վրա:

Այս ուղղությամբ օգտագործվում են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են մաքուր քրոմը և NT ապրանքանիշի նաիրիտը: Քրոմի թերությունն այն է, որ այն բնութագրվում է ամրության և ճկունության բացակայությամբ: Այդ պատճառով այն հազվադեպ է օգտագործվում որպես կառուցվածքային մեկուսացման տարր: Ինչ վերաբերում է նաիրիտին, ապա դրա հիման վրա պատրաստվում են ծամոնային հեղուկ խառնուրդներ, որոնց միջոցով ձևավորվում են մաշվածության դիմացկուն մոնոլիտ կնիքներ։

Պաշտպանության մեթոդ ջերմային ցողման միջոցով

Սա բազմակողմանի պաշտպանության տեխնոլոգիա է, որը հարմար է ինչպես կոռոզիայից կանխելու, այնպես էլ մեխանիկական մաշվածության մեկուսացման համար: Դրա կիրառման տեխնիկան կայանում է նրանում, որ ցինկի մասնիկները մասի մակերեսին կիրառվում են գազի շիթով։ Ի տարբերություն մետաղացման այլ մեթոդների, այս մեթոդը կազմում է մինչև տասնյակ միկրոն հաստությամբ պաշտպանիչ շերտ: Այսպիսով, կանխվում են էրոզիայի պրոցեսները, որոնք տեղի են ունենում ինժեներական սարքավորումների հանգույցներում, ինչպես նաև տրանսպորտային ցանցերում և խոշոր նավթատարներում։

Եզրակացություն

Մետաղական կոնստրուկցիաների վրա բացասական ազդեցության գործընթացները շահագործող ընկերություններին ստիպում են ծախսելմեծ գումարներ դրանց պահպանման համար։ Ընդ որում, պաշտպանության ամենաարդյունավետ միջոցները, որպես կանոն, ավելի թանկ են։ Մյուս կողմից, ժանգի առաջացման կամ մետաղի էրոզիայի ռիսկերի համար արտադրանքի օգտագործման պայմանների նախնական ուսումնասիրությունները կարող են նվազագույնի հասցնել նման ծախսերը: Փաստն այն է, որ կրիտիկական կառույցների բազմաթիվ տեխնիկական և պաշտպանիչ հատկություններ դրված են համաձուլվածքների ընտրության փուլում: Մասի պատրաստման փուլում համաձուլելով և ներդնելով փոփոխող հավելումներ՝ հնարավոր է նրան ապահովել օպտիմալ պաշտպանիչ հատկություններ։