پدیده خوردگی طبق تعریف، واكنش شیمیایی یا الكتروشیمیایی بین یك ماده، معمولا یك فلز، و محیط اطراف آن می‌باشد كه به تغییر خواص ماده منجر خواهد شد. پدیده خوردگی در تمامی دسته‌های اصلی مواد، شامل فلزات، سرامیك‌ها، پلیمرها و كامپوزیت‌ها اتفاق می‌افتد، اما وقوع آن در فلزات آنقدر شایع و فراگیر بوده و اثرات مخربی بجای می‌گذارد كه هرگاه صحبت از خوردگی به میان می آید، ناخودآگاه خوردگی یك فلز به ذهن متبادر می‌شود. خوردگی معمولا فرایندی زیان‌آور است، لیكن گاهی اوقات مفید واقع می‌شود. بطور مثال آلودگی‌ محیط به محصولات خوردگی و آسیب دیدن عملكرد یك سیستم از جنبه‌های زیان آور خوردگی و تولید انرژی الكتریكی در یك باطری و حفاظت كاتدی سازه‌های مختلف از فواید آن هستند، اما تاثیرات مخرب و هزینه‌های به بار آمده بواسطه این فرایند به مراتب بیشتر است. با نگاهی به آمار منتشر شده از خسارات مستقیم و غیر مستقیم خوردگی به اقتصاد كشورها می‌توان به هزینه‌های سرسام‌آور این پدیده پی‌برد. یك مطالعه دو ساله از 1999تا 2000 در آمریكا نشان داد كه هزینه‌های مستقیم خوردگی 276 میلیارد دلار در سال بوده است كه این رقم تقریبا 3.1% از تولید ناخالص داخلی آمریكا را تشكیل می دهد. از این رقم هزینه‌ای بالغ بر 137.9 میلیارد دلار به بخش صنعت كه خود دارای زیرشاخه‌های مختلفی است مربوط می‌باشد. در ادامه انواع شایع خوردگی در صنعت (بخش اول) مورد بحث قرار میگیرد.

خوردگی یکنواخت :

  • خوردگی یکنواخت معمول‌ترین نوع خوردگی است.
  • از نظر میزان وزن فلز خورده شده، این خوردگی بالاترین رقم را دارد  ولی از نقطه نظر فنی اهمیت چندانی ندارد زیرا عمر تجهیزاتی که تحت این نوع خوردگی قرار دارند را دقیقا با آزمایش ساده­‌ای تخمین زد.
  • روش‌های جلوگیری از این نوع خوردگی: 1- انتخاب مواد و پوشش صحیح 2- بوسیله‌ی ممانعت کننده‌­ها 3- حفاظت کاتدی

خوردگی گالوانیکی :

  • هنگامی­که دو فلز غیر همجنس که در تماس الکتریکی با هم هستند، در معرض یک محلول هادی یا خورنده قرار بگیرند، این نوع خوردگی بوجود می­‌آید.
  • در این حالت اختلاف پتانسیل بین آن دو باعث برقراری جریان الکتریکی بین آن­‌ها می­‌شود و خوردگی فلزی که مقاومت کمتری دارد افزایش یافته و خوردگی فلز مقاومتر، تقلیل می‌­یابد.
  • فلزی که مقاومت خوردگی کمتری دارد آندی شده و فلز مقاومتر کاتدی می‌­شود.
  • عوامل تأثیرگذار :
  1. محیط
  2. فاصله دو الکترود : معمولا نزدیک به محل اتصال دو فلز شدیدتر است.
  3. سطح: نسب سطح کاد به آند اگر خیلی بیشتر از یک باشد خوردگی بسیار شدیدی در ناحیه آندی ایجاد می­گردد.
  • روش‌های جلوگیری :
  1. در صورت نیاز به استفاده از دو فلز غیر همجنس سعی شود از دو فلزی استفاده شود که در جدول گالوانیکی بهم نزدیکتر هستند.
  2. از نسبت سطحی نامطلوب، آند کوچک در مقابل کاتد بزرگ اجتناب شود.
  3. در صورت امکان دو فلز غیر همجنس نسب بهم عایق شوند.
  4. قسمت‌­های آندی طوری طراحی شوند که به سهولت قابل تعویض باشند یا ضخیمتر باشند که عمر بیشتری داشته باشند.
  5. به اتصالات گالوانیکی، فلز سومی که نسبت به دو فلز قبلی آند باشد، متصل شود.
  6. درباره موادی که در جدول گالوانیکی دور از یکدیگر قرار دارند، از بکار بردن اتصالات پیچ و مهره بصورت مستقیم پرهیز گردد.
  • کاربردهای مفید خوردگی گالوانیکی :
  1. حفاظت کاتدی: عبارتست از حفاظت یک ساختار فلزی با کاتد ساختن آن در یک پیل گالوانیکی.
  2. تمیز کردن نقره

خوردگی شیاری:

  • در شیارهایی که در معرض مواد خورنده قرار دارند، خوردگی موضعی شدیدی اتفاق می­افتد.
  • معمولا در اثر ساکن شدن مایعات در شیارهای زیر پیچ، مهره­ها و میخ پرچها، واشرها، محل قرار گرفتن دو فلز و در زیر رسوبات سطحی بوجود می­آیند.
  • تماس بین سطوح فلز و غیر فلز می­تواند باعث خوردگی شیاری شود که در بعضی واشرها این اتفاق می­افتد.
  • روش‌های جلوگیری :
  1. در اتصالات به جای استفاده از پیچ و مهره و پرچ از روش جوشکاری استفاده شود.
  2. شیارها در محل قرار گرفتن فلزات روی هم با جوشکاری و یا روش­های دیگر پر شوند.
  3. مخازن به نحوی طراحی و ساخته شوند که هنگام تخلیه هیچگونه مایعی داخل آنها باقی نماند.
  4. در صورت امکان از واشرهای جامد که جاذب رطوبت نیستند (مانند تفلون) استفاده شود.

خوردگی فیلامنتی :

یک نوع خاص از خوردگی شیاری است./ در زیر پوشش­‌های محافظ سطحی اتفاق می­افتد و به‌همین دلیل غالبا آن‌را خوردگی زیر پوشش (Under Film Corrosion) نیز می‌­نامند./ متداولترین مثال، خوردگی سطوح لعابدار یا لاکی ظروف غذا و و نوشابه­‌هایی که در معرض اتمسفر قرار گرفته­‌اند می‌­باشد./ فیلامنت­‌هایی به رنگ قرمز متمایل به قهوه­ای نشان دهنده­‌ی این نوع خوردگی است./ این خوردگی باعث تضعیف یا از بین رفتن قطعه نمی‌­شود بلکه تنها به ظاهر جسم صدمه می­زند.

شماتیک فیلامنت خوردگی در حال پیشروی

خوردگی حفره­‌ای:

  • یکی از مخرب­ترین انواع خوردگی می­باشد که در اثر آن تجهیزات یا سطوح فلزی سوراخ شده و باعث عدم استفاده از آنها می­شود.
  • این نوع خوردگی اتوکاتالیتیک است یعنی واکنش­های خوردگی در داخل حفره شرایطی را بوجود می­آورند که محرک ادامه واکنش هستند.

فرآیندهای اتوکاتالیتیک در داخل حفره

  • افزایش سرعت حرک محیط خورنده غالبا این نوع خوردگی را تقلیل می­‌دهد. برای مثال یک پمپ از جنس فولاد زنگ نزن که برای انتقال آب دریا بکار می­رود اگر دائما کار کند عمر بیشتری خواهد داشت.
  • آلیاژهای فولاد زنگ نزن برای خوردگی حفره­‌ای مستعدتر از تمام گروه­‌های دیگر فلزات و آلیاژها هستند.

اثر عناصر آلیاژی بر مقاومت در مقابل خوردگی حفره ای در فولادهای آلیاژی

  • روش‌های جلوگیری :
  1. بهترین روش استفاده از آلیاژهایی است که در آن محیط مورد نظر حفره­‌دار نمی­‌شوند.
  2. فولاد زنگ نزن نوع 304/ فولاد زنگ نزن نوع 316/ هستولی F، نیونل یا دورمیت 20 / هستولی C ، یا کلرمیت 3، تیتانیم
  3. در صورت متوقف نمودن خوردگی استفاده از ممانعت کننده­‌ها.

خوردگی بین دانه­‌ای:

  • خوردگی موضعی و متمرکز در مرزدانه­‌ها یا نواحی نزدیک به آنها درحالیکه خود دانه­‌ها یا اصلا خورده نشده‌­اند یا کم خورده شده‌­اند.
  • خوردگی بین دانه­‌ای در اثر فقیر شدن یا تخلیه شدن نواحی مجاور مرزدانه­‌ها نسبت به کُرم می‌­باشد.

 

دانلود مقاله انواع خوردگی در صنعت – بخش اول

print