შემაწუხებელი კოროზია: მიზეზები და პრევენცია

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-17 10:32

შემაწუხებელი კოროზია ეფუძნება მოლეკულურ დონეზე მიმდინარე ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესებს. პირველ ეტაპზე ელექტროქიმიური განადგურება ჭარბობს. ლითონების (ან მეტალი არალითონთან) კონტაქტის ზონაში წარმოიქმნება ოქსიდები, რის გამოც აქტიურდება მექანიკური ცვეთა. ეს ორი პროცესი მჭიდრო კავშირშია და გავლენას ახდენს შეკრებების სიძლიერის მახასიათებლებზე. ღელვის ფენომენი მკვლევარების მიერ საუკუნეზე მეტი ხნის განმავლობაში იყო შესწავლილი, მაგრამ მისი პროგნოზი ჯერ კიდევ ცუდად არის განვითარებული.

აღწერა

ფრეტინგული კოროზია ლითონის სპონტანური განადგურების ერთ-ერთი სახეობაა. ეს პროცესი ხდება მეტალ-ლითონის ან ლითონ-არამეტალის წყვილების მჭიდრო შეხების ინტერფეისზე. მისი დამახასიათებელი თვისებაა მცირე ამპლიტუდის რხევითი მოძრაობების არსებობა. ჩირქოვანი კოროზია გავლენას ახდენს არა მხოლოდ ნახშირბადოვან ფოლადებზე, არამედ კოროზიის მდგრად ფოლადებზეც.

ამ ფენომენის გამოვლენისთვის საკმარისია მხოლოდ 0,025 მიკრონი ციკლური ამპლიტუდა. მისი მაქსიმალური მნიშვნელობა შეიძლება იყოს 200-300 მიკრონი. გარეგნულად განადგურება ვლინდება წვრილი წყლულების გაჩენით, გახეხვით, ცრემლდენით,ფერადი ლაქები, პუდრისებრი ნალექები კონტაქტურ ზედაპირზე.

ფოლადის ნაწილების ოქსიდის მსგავსი კოროზიის პროდუქტებს განსხვავებული ფერი აქვთ - მოწითალოდან მუქ ყავისფერამდე. ეს დამოკიდებულია მასალის ბრენდზე და საოპერაციო პირობებზე. ზედაპირების ურთიერთ მოძრაობის რხევების მცირე ამპლიტუდის გამო ისინი ვერ ტოვებენ საკონტაქტო ზონას, რის შედეგადაც ძლიერდება მათი აბრაზიული ეფექტი.

ამ ფენომენის ყველაზე უარყოფითი შედეგი არის ნაწილების დაღლილობის უკმარისობა. კვანძებში ციკლური დატვირთვების აღქმის უნარი მცირდება 5-ჯერ.

ტარების ფუნქციები

შემაწუხებელი კოროზია აქვს შემდეგი განსხვავებები სხვა სახის ცვეთა და ცვეთასგან:

• მეტალის დაზიანება ხდება ორმხრივი მოძრაობისას.
• დაზიანების ლოკალიზაცია - მხოლოდ ნაწილების საკონტაქტო არეში.
• დაბალი მოგზაურობის სიჩქარე საღეჭი წყვილში.
• ოქსიდის ფენების განადგურება ძირითადად ხდება ტანგენციალური (ტანგენციალური) ძალების გამო.
• შედუღების ხიდების რღვევა ზედაპირების დამაგრების დროს იწვევს ატომების გამოყოფას და დაღლილობის ბზარების წარმოქმნას.
• მოწყვეტილი ლითონის ნაწილაკები სწრაფად იჟანგება ჰაერში.
• კოროზიული პროდუქტები აქტიურად არის ჩართული შემდგომი ცვეთის პროცესში.

ფენომენის მიზეზები და მექანიზმი

გამარტივებულად, კოროზიის გაფუჭების პროცესი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:

• ზედაპირების გადაადგილება და დეფორმირება.
• მეტალის დაჟანგვა.
• ოქსიდის განადგურებაფილმები.
• სუფთა ლითონის აღმოჩენა.
• მიმართავს საკონტაქტო ზედაპირს.
• მოჭერილი ხიდების დანგრევა.
• გაზრდილი ჟანგბადის კონცენტრაცია ღია ადგილებში.
• კოროზიის ციკლის გამეორება, გამოქვაბულების თანდათანობითი ზრდა.

მოწყვეტილი ნაწილაკების აბრაზიული მოქმედების შედეგად მატულობს ტემპერატურა კონტაქტურ ზონაშიც (ზოგიერთ შემთხვევაში 700°C-მდე). წარმოიქმნება თეთრი ფენა, რომელიც შედგება შეცვლილი ლითონის კონსტრუქციებისგან.

იდენტიფიცირებულია ჩირქოვანი კოროზიის შემდეგი ძირითადი მიზეზები:

• დაბალი ამპლიტუდის დინამიური დატვირთვები ფიქსირებულ კავშირებში.
• აგრესიული გარე გარემო.
• ტემპერატურული ფაქტორი.

კოროზიის პროცესის ბუნება დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ეტაპზეა იგი. საწყის ეტაპზე დაფიქსირდა ჟანგვითი რეაქციების უპირატესობა ელექტროქიმიური ურთიერთქმედების გამო. ეს პროცესი შენელებულია ქიმიური კომპოზიციების გამოყენებით, რომლებიც ასუსტებენ აგრესიული გარემოს მოქმედებას. ქვემოთ განვიხილავთ, თუ რა არის კოროზიის ინჰიბიტორები.

მასალის დაძაბულ მდგომარეობას აქვს სამი კომპონენტი - შეკუმშვის ძალა მიმართული კონტაქტის ზედაპირზე პერპენდიკულარულად, მონაცვლეობითი ათვლის ძაბვები და ხახუნის ძალა. ცვეთა კოროზიის დროს ატარებს დაღლილობის მარცხის ხასიათს. მცირე ბზარები დროთა განმავლობაში ერწყმის და ლითონის ნაჭრები იშლება.

სამშენებლო კვანძები

აწყობის ერთეულების დამახასიათებელი შემაძრწუნებელი კოროზიი,ნომინალურად უძრავი. ყველაზე ხშირად, ლითონის განადგურება შეინიშნება შემდეგი ტიპის სახსრებში:

• ჭანჭიკები.
• Riveting.
• Slotted.
• დაუკავშირდით ელექტროს.
• ციხე.
• კბილიანი ჰირთსი.
• Flanged.
• შეკუმშვის მორგება (საკისრები, დისკები, ბორბლები, ლილვის შეერთებები, ღერძები და ბორბლების კერები).
• საზაფხულო საყრდენი ზედაპირები და სხვა.

ხრახნიანი სახსრების გამაღიზიანებელი კოროზია გამოწვეულია ხრახნიანი ნაწილის ცვეთა და ღრძილში გაჟონვის გამოჩენით. ამას ხელს უწყობს ექსპლუატაციის დროს დაჭიმვის დაქვეითება, ვიბრაციის დატვირთვის გამო სახსრების თვითგათიშვა. თუმცა, გამკაცრების ბრუნვის გაზრდა არ არის გარანტია შემცირების კოროზიის, რადგან ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს ზედაპირების წინააღმდეგობის შედუღება. შედეგად, ხრახნიანი კავშირის მუშაობა მოხდება დაჭიმვის დაძაბულობის არახელსაყრელ პირობებში.

მოტეხილობის ინტენსივობა

დაბნეული კოროზიის სიჩქარე დამოკიდებულია რამდენიმე ათეულ ფაქტორზე. ყველაზე მნიშვნელოვანი არის:

• ატმოსფერო (კოროზია უფრო სწრაფად მიმდინარეობს ჰაერში). ეს ფენომენი ასევე შეინიშნება ვაკუუმში, აზოტში და ჰელიუმში.
• რხევების ამპლიტუდა და სიხშირე (ხახუნის სიჩქარე). კავშირი მოტეხილობის სიხშირესა და ამპლიტუდას შორის თითქმის წრფივია.
• წნევა (დატვირთვა) საკონტაქტო ზონაში და სხვა სამუშაო პირობებში. მნიშვნელოვანი დატვირთვით, დაზიანების სიღრმე იზრდება.
• ძირითადი ლითონის სიმტკიცე და ნაწილების დამცავი საფარი, შეხების უხეშობაზედაპირები.
• ტექნოლოგიური ფაქტორები (სამუშაო ნაწილის მიღების მეთოდი, ნარჩენი ძაბვები, დამუშავების სიზუსტე და აწყობილი შეკრების სიმტკიცე).
• ოქსიდის პროდუქტების თვისებები, რომლებიც წარმოიქმნება ცვეთის შედეგად.
• ტემპერატურა. უმეტეს შემთხვევაში, მისი უარყოფითი მნიშვნელობები ხელს უწყობს უფრო მაღალ კოროზიულობას. დადებითი ტემპერატურა დადებითად მოქმედებს განყოფილების მუშაობაზე მხოლოდ გარკვეულ კრიტიკულ მნიშვნელობამდე. როდესაც გადახურდება, განადგურების სიჩქარე იზრდება.
• ცვეთის პროდუქტების აბრაზიულობა.

ბრძოლის მეთოდები

ამ ფენომენთან გამკლავების იდეალური გზები არ არსებობს. მის შესამცირებლად მიიღება შემდეგი ზომები:

• შეფარდობითი გადაადგილების შემცირება ხახუნის ძალების გაზრდით. უხეშობის, წნევის გაზრდა ან ნაწილების კონფიგურაციის შეცვლა. პირველი მეთოდი ყველაზე ეფექტურია, თუ ერთ-ერთი ელემენტი არალითონია. ხახუნის გაზრდა ასევე შესაძლებელია სპილენძით, თუნუქით ან კადმიუმით დაფარვით.
• თუ ვიბრაციის აღმოფხვრა შეუძლებელია, მაშინ საჭიროა საპირისპირო მეთოდი - ხახუნის ძალის შემცირება ფოსფატის, ტყვიის ან ინდიუმის საფარების გამოყენებით, ასევე ლუბრიკანტების დანერგვით. როგორც ამ უკანასკნელის ნაწილი, რეკომენდებულია კოროზიის ინჰიბიტორი დანამატების გამოყენება. ეს მეთოდი გადააქვს სლაიდს შუალედურ გარემოში.
• ერთ-ერთი ნაწილის სიხისტის გაზრდა (თერმული დამუშავება, მექანიკური გამკვრივება). ეს ღონისძიება ამცირებს ურთიერთდაკავშირებასზედაპირების შეჯვარება და ცვეთა შემცირება.

ზეთსა და ცხიმზე დაფუძნებული ლუბრიკანტები ეფექტურად ამცირებს კონტაქტურ ცვეთას. ყველაზე ხშირად, მათი თანმიმდევრული ტიპები გამოიყენება - ნივთიერებები, რომლებიც 25 ° C ტემპერატურაზე სქელი, მალამოს მსგავსი მასალაა. ფოსფატი და ანოდური ლითონის საფარი ხელს უწყობს მის შეკავებას ზედაპირებზე.

რა არის კოროზიის ინჰიბიტორები

მატერიის განადგურების შემთხვევაში ცვეთის ტიპის მიხედვით, ძირითადად გამოიყენება საკონტაქტო ტიპის ინჰიბიტორები. ისინი ანელებენ კოროზიას აგრესიულ გარემოში და მათი მოქმედების პრინციპი ემყარება ლითონის იონებთან შედარებით ნაკლებად ხსნადი ნაერთების წარმოქმნას.

კონტაქტის ინჰიბიტორები მოიცავს ქრომატებს, ნიტრიტებს, ბენზოატებს, ფოსფატებს და სხვა ნაერთებს. შეჯვარების ნაწილებს შორის უფსკრული პლასტმასის მასალებით შევსება არა მხოლოდ იცავს მათ კოროზიისგან, არამედ ხელს უწყობს დალუქვას. საკონტაქტო ინჰიბიტორები მოიცავს კომპოზიციებს "Vital", SIM, M-1 და სხვა. ინჰიბიტორების სია და მათი გამოყენების რეკომენდაციები შეგიძლიათ იხილოთ GOST 9.014-78.