مقاله شماره ۱۷۴ | چگونه محصولات خوردگی، اصطکاک و سایش را در فولاد ضد زنگ تسریع میکنند
مقاله شماره ۱۷۴ | چگونه محصولات خوردگی، اصطکاک و سایش را در فولاد ضد زنگ تسریع میکنند
فولاد ضد زنگ برای ... انتخاب شده استاصطکاک پنجره باقی میمانددقیقاً به این دلیل که در برابر خوردگی مقاومت میکند. لایه اکسید کروم که به طور خود به خود روی سطح آن تشکیل میشود، فلز زیرین را از اکسیداسیونی که به سرعت فولاد معمولی را تخریب میکند، محافظت میکند. با این حال، فولاد ضد زنگ در برابر خوردگی مصون نیست و هنگامی که دچار خوردگی میشود، محصولات آن خوردگی به عوامل تسریع سایش تبدیل میشوند. همان موادی که نشان میدهند خوردگی آغاز شده است - لکههای ناهموار و تغییر رنگ داده روی ریل، لکه نارنجی اطراف سر پرچها - نشانگرهای غیرفعال آسیب نیستند. آنها شرکتکنندگان فعال در یک چرخه خودتقویتکننده هستند که اصطکاک را افزایش میدهد، تنش را متمرکز میکند و به تدریج سطوح دقیقی را که اتصال به آنها بستگی دارد، از بین میبرد.
محصولات خوردگی در واقع چه هستند؟
محصولات خوردگی رویاصطکاک پنجره باقی میماندزنگزدگی ساده نیست، اگرچه ممکن است شبیه آن باشد. در فولاد ضد زنگ، رایجترین محصول خوردگی، اکسید آهن است که وقتی لایه محافظ اکسید کروم شکسته میشود و آهن موجود در آلیاژ با اکسیژن و رطوبت واکنش میدهد، تشکیل میشود. در محیطهای ساحلی یا نمکی یخزدا، یونهای کلرید به لایه غیرفعال حمله میکنند و کلریدهای آهن تولید میکنند که به اسید هیدروکلریک و اکسیدهای آهن هیدرولیز میشوند. محصولات خوردگی حاصل از نظر شیمیایی پیچیده، از نظر فیزیکی خشن و از نظر حجمی منبسط میشوند. آنها شش تا ده برابر حجم فلزی را که از آن تشکیل شدهاند، اشغال میکنند. این انبساط یک واقعیت حیاتی است. یک گودال کوچک در سطح مسیر، که با بازرسی معمولی قابل مشاهده نیست، یک محصول خوردگی ایجاد میکند که به سطح میچسبد و مانعی ایجاد میکند که کفشک کشویی باید با هر چرخه از روی آن عبور کند.
چگونه محصولات خوردگی اصطکاک را افزایش میدهند
مسیر یکاصطکاک پنجره باقی میماندبرای حفظ اصطکاک ثابت و قابل پیشبینی، به یک سطح صاف متکی است. کفشک لغزنده، با پد اصطکاکی خود، برای حرکت روی یک سطح فولاد ضد زنگ صیقلی با زبری خاصی که معمولاً در کسری از میکرون اندازهگیری میشود، طراحی شده است. محصولات خوردگی این سطح را به دو روش مختل میکنند. اول، آنها از نظر فیزیکی خشن هستند - ساختار دانهای و کریستالی اکسیدهای آهن، بافت سطحی بسیار درشتتری نسبت به روکش مهندسی شده مسیر ایجاد میکند. پد اصطکاکی که برای لغزش روی فولاد صیقلی طراحی شده است، اکنون روی سطحی شبیه به کاغذ سنباده ریز میلغزد. ضریب اصطکاک، گاهی اوقات به طرز چشمگیری افزایش مییابد و مقاومت صاف و کنترلشدهای که مشخصه یک حرکت سالم است، به حرکت تند و غیرقابل پیشبینی تبدیل میشود. دوم، محصولات خوردگی شکننده هستند - آنها تحت فشار کفشک در حال عبور، خرد و شکسته میشوند و ذرات سست و سختی ایجاد میکنند که به عنوان یک ترکیب ساینده بین پد و مسیر عمل میکنند.
چرخه سایش جسم سوم
ذرات سست تولید شده در اثر شکست محصولات خوردگی، به سایندههای جسم سوم تبدیل میشوند.اصطکاک پنجره باقی میماندمکانیسم. این ذرات، که از اکسیدهای آهن سخت تشکیل شدهاند، بین پد اصطکاکی و مسیر به دام میافتند. برخی از آنها در سطح نرمتر - معمولاً پد اصطکاکی پلیمری یا کامپوزیتی - قرار میگیرند. پس از جاسازی، آنها به عنوان ابزارهای برش میکرو عمل میکنند و با هر بار عبور، مسیر را خراش میدهند. برخی دیگر بین سطوح میغلتند و فرورفتگیهایی ایجاد میکنند که به مکانهای شروع خوردگی بیشتر تبدیل میشوند. این فرآیند خودتقویتکننده است. خوردگی سطح را زبر میکند که اصطکاک را افزایش میدهد، که باعث ایجاد خردههای بیشتر میشود، که سایش را تسریع میکند، که فلز تازه را در معرض خوردگی بیشتر قرار میدهد. این حلقه بازخورد مثبت میتواند در کسری از زمانی که سایش مکانیکی به تنهایی نیاز دارد، اصطکاک را از بین ببرد.
خوردگی شیاری در اتصالات پرچ
اتصالات پرچی یکاصطکاک پنجره باقی میماندبه ویژه در برابر نوعی خوردگی که مستقیماً به یکپارچگی ساختاری مجموعه حمله میکند، آسیبپذیر هستند. خوردگی شیاری در شکاف باریک بین ساقه پرچ و دیواره سوراخ رخ میدهد، جایی که اکسیژن به سرعت تخلیه میشود و شیمی محلی اسیدی میشود. محصولات خوردگی که در این شکاف تشکیل میشوند توسط فلز اطراف محدود میشوند. با انبساط آنها، نیروی گوهای اعمال میکنند که میتواند سر پرچ را از سطح به صورت فیزیکی دور کند یا لایههای فلزی را که قرار است پرچ به هم بچسباند، جدا کند. این به معنای مرسوم سایش نیست. این خوردگی است که مانند یک جک مکانیکی عمل میکند و اتصال را از درون شل میکند. سپس لقی حاصل در اتصال پرچ، فرآیندهای سایش مکانیکی که در بالا توضیح داده شد را تسریع میکند و آسیب را تشدید میکند.
شتاب گالوانیک
بودجهاصطکاک پنجره باقی میماندگاهی اوقات در طرحها از پرچهایی با درجه فولاد ضد زنگ متفاوت از بازوها و ریل استفاده میشود. هنگامی که دو فولاد ضد زنگ با پتانسیل الکتروشیمیایی متفاوت در حضور رطوبت در تماس باشند، یک سلول گالوانیکی ایجاد میشود. فلز کمنجیبتر ترجیحاً دچار خوردگی میشود. محصولات خوردگی حاصل از این عمل گالوانیکی دقیقاً در نقاطی که بیشترین تنش در مجموعه وجود دارد - اتصالات پرچ - جمع میشوند، جایی که هم به عنوان آلایندههای ساینده و هم به عنوان گوههای منبسط شونده عمل میکنند. اثر گالوانیکی به ویژه در محیطهای ساحلی که الکترولیت یک محلول نمک غلیظ است، تهاجمی است. یک پایه که در یک نصب داخلی به طور مناسب عمل میکند، میتواند در صورت نصب در دید اقیانوس، ظرف دو تا سه سال از کار بیفتد.
پیشگیری از طریق انتخاب مواد
جلوگیری از سایش ناشی از خوردگی در ...اصطکاک پنجره باقی میماندبا انتخاب مواد شروع میشود. فولاد ضد زنگ ۳۱۶ درجه دریایی، با محتوای مولیبدن ۲ تا ۲.۵ درصد، مقاومت به خوردگی حفرهای و شکافی قابل توجهی نسبت به فولاد ضد زنگ درجه استاندارد ۳۰۴ ارائه میدهد. برای تاسیسات ساحلی، تعیین فولاد ۳۱۶ برای همه اجزا - ریل، بازوها، پرچها و بستها - زوجهای گالوانیکی را که باعث خوردگی تسریع شده میشوند، از بین میبرد. هزینه اضافی مواد در مقایسه با هزینه جایگزینی یک سازه شکست خورده در یک ملک ساحلی، که در آن دسترسی ممکن است نیاز به داربست داشته باشد و یراق آلات پنجره جایگزین باید خود از نوع درجه دریایی باشند، ناچیز است. غیرفعالسازی همه اجزای فولاد ضد زنگ پس از ساخت، آلودگی آهن سطحی را از بین میبرد و تشکیل لایه محافظ اکسید کروم را افزایش میدهد.
نگهداری در محیطهای خورنده
برایاصطکاک پنجره باقی میمانددر محیطهایی که خطر خوردگی تنها با انتخاب مواد قابل حذف نیست، تعمیر و نگهداری به دفاع اصلی تبدیل میشود. تمیز کردن منظم با آب شیرین، رسوبات کلرید را قبل از اینکه بتوانند متمرکز شوند و باعث ایجاد حفره شوند، از بین میبرد. استفاده سبک از روانکننده بازدارنده خوردگی، یک لایه محافظ ایجاد میکند که رطوبت را از سطح مسیر و اتصالات پرچ دور نگه میدارد. بازرسی در فواصل زمانی مناسب با سطح تماس - سه ماهه برای محیطهای دریایی شدید، سالانه برای شرایط کمتر تهاجمی - امکان تشخیص زودهنگام محصولات خوردگی را قبل از اینکه زمان شروع چرخه سایش سایشی را داشته باشند، فراهم میکند. هنگامی که محصولات خوردگی یافت میشوند، باید با یک پاککننده فولاد ضد زنگ و یک برس نرم پاک شوند، هرگز از پشم فولادی یا پدهای ساینده که ذرات آهن را در خود جای میدهند و مکانهای خوردگی جدیدی ایجاد میکنند، استفاده نکنید. هدف تعمیر و نگهداری در محیطهای خورنده ساده است: قبل از شروع چرخه، آن را قطع کنید.
نتیجهگیری
محصولات خوردگی که روی ... تشکیل میشونداصطکاک پنجره باقی میماندشواهد غیرفعال یک مشکل ظاهری نیستند. آنها عوامل فعال تخریب مکانیکی هستند. آنها سطح مسیر دقیق را زبر میکنند. آنها ذرات سایندهای تولید میکنند که سایش را تسریع میکنند. آنها در شکافهای پرچ گسترش مییابند و اتصالات ساختاری را سست میکنند. آنها سلولهای گالوانیکی ایجاد میکنند که خوردگی را در آسیبپذیرترین نقاط متمرکز میکنند. پوششی که خوردگی قابل مشاهده را نشان میدهد، پوششی نیست که نیاز به تمیز کردن داشته باشد. این پوششی است که وارد یک چرخه تخریب خود-شتابدهنده شده است که تمیز کردن به تنهایی ممکن است آن را متوقف نکند. درک محصولات خوردگی به عنوان عوامل سایش فعال به جای علائم غیرفعال، نحوه انتخاب مواد توسط متخصصان، نحوه آمادهسازی نصابها برای محیط و نحوه واکنش تیمهای نگهداری به اولین نشانههای زنگزدگی روی سختافزار فولاد ضد زنگ را تغییر میدهد.
