Διαβρωτική διάβρωση: αιτίες και πρόληψη

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η διάβρωση με φρενίτιδα βασίζεται σε φυσικές και χημικές διεργασίες που συμβαίνουν σε μοριακό επίπεδο. Στο πρώτο στάδιο κυριαρχεί η ηλεκτροχημική καταστροφή. Στη ζώνη επαφής μετάλλων (ή μετάλλου με αμέταλλο), σχηματίζονται οξείδια, λόγω των οποίων ενεργοποιείται η μηχανική φθορά. Αυτές οι δύο διαδικασίες συνδέονται στενά και επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά αντοχής των συγκροτημάτων. Το φαινόμενο του νευριασμού έχει μελετηθεί από ερευνητές για περισσότερο από έναν αιώνα, αλλά η πρόβλεψή του εξακολουθεί να είναι ελάχιστα ανεπτυγμένη.

Περιγραφή

Η διάβρωση είναι μια από τις ποικιλίες αυθόρμητης καταστροφής του μετάλλου. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα στη διεπαφή των ζευγών μετάλλου-μετάλλου ή μετάλλου-μη μετάλλου που έρχονται σε στενή επαφή. Χαρακτηριστικό του χαρακτηριστικό είναι η παρουσία ταλαντευτικών κινήσεων μικρού πλάτους. Η διαβρωτική διάβρωση επηρεάζει όχι μόνο τους ανθρακούχους χάλυβες, αλλά και τους ανθεκτικούς στη διάβρωση χάλυβες.

Για την εμφάνιση αυτού του φαινομένου, αρκεί ένα κυκλικό πλάτος μόνο 0,025 microns. Η μέγιστη τιμή του μπορεί να είναι 200-300 μικρά. Εξωτερικά, η καταστροφή εκδηλώνεται με την εμφάνιση μικρών ελκών, τρίψιμο, σχίσιμο,χρωματιστές κηλίδες, εναποθέσεις πούδρας στην επιφάνεια επαφής.

Τα προϊόντα διάβρωσης που μοιάζουν με οξείδιο από χαλύβδινα μέρη έχουν διαφορετικό χρώμα - από κοκκινωπό έως σκούρο καφέ. Εξαρτάται από τη μάρκα του υλικού και τις συνθήκες λειτουργίας. Δεν μπορούν να φύγουν από την περιοχή επαφής λόγω του μικρού πλάτους ταλαντώσεων της αμοιβαίας κίνησης των επιφανειών, με αποτέλεσμα να ενισχύεται η λειαντική τους δράση.

Η πιο αρνητική συνέπεια αυτού του φαινομένου είναι η αστοχία κόπωσης των εξαρτημάτων. Η ικανότητα αντίληψης κυκλικών φορτίων στους κόμβους μειώνεται έως και 5 φορές.

Λειτουργίες φορέματος

Η διάβρωση έχει τις ακόλουθες διαφορές από άλλους τύπους φθοράς:

• Συμβαίνει μεταλλική ζημιά σε παλινδρομική κίνηση.
• Εντοπισμός ζημιάς - μόνο στην περιοχή επαφής των εξαρτημάτων.
• Χαμηλή ταχύτητα ταξιδιού σε ζεύγος τριβής.
• Η καταστροφή των μεμβρανών οξειδίου συμβαίνει κυρίως λόγω εφαπτομενικών (εφαπτομενικών) δυνάμεων.
• Η ρήξη των γεφυρών συγκόλλησης κατά την πήξη των επιφανειών οδηγεί σε αποκόλληση ατόμων και εμφάνιση ρωγμών κόπωσης.
• Τα αποκομμένα μεταλλικά σωματίδια οξειδώνονται γρήγορα στον αέρα.
• Τα προϊόντα διάβρωσης συμμετέχουν ενεργά στην περαιτέρω διαδικασία φθοράς.

Αιτίες και μηχανισμός του φαινομένου

Απλοποιημένα, η διαδικασία της διάβρωσης μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:

• Μετακίνηση και παραμόρφωση επιφανειών.
• Οξείδωση μετάλλων.
• Καταστροφή οξειδίουταινίες.
• Ανακάλυψη καθαρού μετάλλου.
• Κραίνει με την επιφάνεια επαφής.
• Καταστροφή γεφυρών.
• Αυξημένη συγκέντρωση οξυγόνου σε ανοιχτούς χώρους.
• Επανάληψη του κύκλου διάβρωσης, σταδιακή αύξηση των σπηλαίων.

Ως αποτέλεσμα της λειαντικής δράσης των αποκολλημένων σωματιδίων, η θερμοκρασία στη ζώνη επαφής αυξάνεται επίσης (σε ορισμένες περιπτώσεις έως και 700 ° C). Σχηματίζεται ένα λευκό στρώμα, που αποτελείται από αλλοιωμένες μεταλλικές κατασκευές.

Εντοπίζονται οι ακόλουθες κύριες αιτίες της διάβρωσης με φράγμα:

• Δυναμικά φορτία χαμηλού πλάτους σε σταθερές συνδέσεις.
• Επιθετικό εξωτερικό περιβάλλον.
• Συντελεστής θερμοκρασίας.

Η φύση της διαδικασίας διάβρωσης εξαρτάται από το στάδιο στο οποίο βρίσκεται. Στο αρχικό στάδιο καταγράφηκε η επικράτηση οξειδωτικών αντιδράσεων λόγω ηλεκτροχημικών αλληλεπιδράσεων. Αυτή η διαδικασία επιβραδύνεται με τη χρήση χημικών συνθέσεων που αποδυναμώνουν τη δράση ενός επιθετικού περιβάλλοντος. Θα συζητήσουμε ποιοι είναι οι αναστολείς διάβρωσης παρακάτω.

Η καταπονημένη κατάσταση του υλικού έχει τρία συστατικά - τη θλιπτική δύναμη που κατευθύνεται κάθετα στην επιφάνεια επαφής, εναλλασσόμενες τάσεις διάτμησης και δύναμη τριβής. Η φθορά κατά τη διάβρωση έχει το χαρακτήρα αστοχίας κόπωσης. Μικρές ρωγμές συγχωνεύονται με την πάροδο του χρόνου και κομμάτια μετάλλου σπάνε.

Κόμποι κατασκευής

Χαρακτηριστικό διάβρωσης τσακίσματος των μονάδων συναρμολόγησης,ονομαστικά ακίνητο. Τις περισσότερες φορές, η καταστροφή του μετάλλου παρατηρείται στους ακόλουθους τύπους αρμών:

• Βιδωμένο.
• Riveting.
• Slotted.
• Επικοινωνήστε με την ηλεκτρική.
• Κάστρο.
• Οδοντωτοί Χέρτες.
• Flanged.
• Σφίξιμο (ρουλεμάν, δίσκοι, τροχοί, σύνδεσμοι αξόνων, άξονες και πλήμνες τροχών).
• Επιφάνειες ρουλεμάν ελατηρίου και άλλες.

Η διάβρωση των βιδωτών αρμών προκαλείται από τη φθορά του κοχλιοτομημένου τμήματος και την εμφάνιση διαρροών στο διάκενο. Αυτό διευκολύνεται από τη μείωση της σύσφιξης κατά τη λειτουργία, το αυτο-ξεβίδωμα των αρμών λόγω των φορτίων δόνησης. Ωστόσο, η αύξηση της ροπής σύσφιξης δεν αποτελεί εγγύηση για τη μείωση της διάβρωσης με φράγμα, καθώς σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να προκύψει συγκόλληση με αντίσταση των επιφανειών. Ως αποτέλεσμα, το έργο της σύνδεσης με σπείρωμα θα συμβεί σε δυσμενείς συνθήκες εφελκυστικών τάσεων.

Ένταση κατάγματος

Ο ρυθμός διάβρωσης του τσακίσματος εξαρτάται από πολλές δεκάδες παράγοντες. Τα πιο σημαντικά είναι:

• Ατμόσφαιρα περιβάλλοντος (η διάβρωση προχωρά πιο γρήγορα στον αέρα). Αυτό το φαινόμενο παρατηρείται επίσης στο κενό, το άζωτο και το ήλιο.
• Πλάτος και συχνότητα ταλαντωτικών κινήσεων (ταχύτητα τριβής). Η σχέση μεταξύ του ρυθμού θραύσης και του πλάτους είναι σχεδόν γραμμική.
• Πίεση (φορτίο) στη ζώνη επαφής και άλλες συνθήκες λειτουργίας. Με σημαντικό φορτίο, το βάθος της ζημιάς αυξάνεται.
• Σκληρότητα βασικών μετάλλων και προστατευτικές επικαλύψεις εξαρτημάτων, τραχύτητα επαφήςεπιφάνειες.
• Τεχνολογικοί παράγοντες (μέθοδος λήψης του τεμαχίου εργασίας, υπολειπόμενες τάσεις, ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και ακαμψία του συναρμολογημένου συγκροτήματος).
• Ιδιότητες προϊόντων οξειδίου που προκύπτουν από τη φθορά.
• Θερμοκρασία. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αρνητικές τιμές του συμβάλλουν σε υψηλότερη διαβρωτική ικανότητα. Οι θετικές θερμοκρασίες επηρεάζουν ευνοϊκά την απόδοση της μονάδας μόνο μέχρι μια ορισμένη κρίσιμη τιμή. Όταν υπερθερμαίνεται, ο ρυθμός καταστροφής αυξάνεται.
• Αντοχή στην τριβή των προϊόντων φθοράς.

Μέθοδοι αγώνα

Ιδανικοί τρόποι αντιμετώπισης αυτού του φαινομένου δεν υπάρχουν. Για τη μείωση του, λαμβάνονται τα ακόλουθα μέτρα:

• Μείωση της σχετικής μετατόπισης αυξάνοντας τις δυνάμεις τριβής. Αύξηση τραχύτητας, πίεσης ή αλλαγή της διαμόρφωσης των εξαρτημάτων. Η πρώτη μέθοδος είναι η πιο αποτελεσματική εάν ένα από τα στοιχεία είναι μη μέταλλο. Η τριβή μπορεί επίσης να αυξηθεί με ηλεκτρολυτική επίστρωση με χαλκό, κασσίτερο ή κάδμιο.
• Εάν η εξάλειψη των κραδασμών είναι αδύνατη, τότε απαιτείται η αντίστροφη μέθοδος - μείωση της δύναμης τριβής με τη χρήση επικαλύψεων φωσφορικού, μολύβδου ή ινδίου, καθώς και με την εισαγωγή λιπαντικών. Ως μέρος του τελευταίου, συνιστάται η χρήση πρόσθετων αναστολέων διάβρωσης. Αυτή η μέθοδος μεταφέρει τη διαφάνεια σε ένα ενδιάμεσο περιβάλλον.
• Αύξηση της σκληρότητας ενός από τα μέρη (θερμική επεξεργασία, μηχανική σκλήρυνση). Αυτό το μέτρο μειώνει την αμοιβαία πρόσφυσηζευγαρώνουν επιφάνειες και μειώνουν τη φθορά.

Λιπαντικά με βάση το λάδι και το γράσο μειώνουν αποτελεσματικά τη φθορά επαφής. Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιούνται οι συνεπείς τύποι τους - ουσίες που, σε θερμοκρασία 25 ° C, είναι ένα παχύ υλικό που μοιάζει με αλοιφή. Οι επικαλύψεις φωσφορικών και ανοδικών μετάλλων συμβάλλουν στη συγκράτηση τους στις επιφάνειες.

Τι είναι οι αναστολείς διάβρωσης

Σε περίπτωση καταστροφής υλικού από τον τύπο της φθοράς της φθοράς, χρησιμοποιούνται κυρίως αναστολείς τύπου επαφής. Επιβραδύνουν τη διάβρωση σε επιθετικό περιβάλλον και η αρχή της δράσης τους βασίζεται στο σχηματισμό λιγοδιαλυτών ενώσεων με μεταλλικά ιόντα.

Οι αναστολείς επαφής περιλαμβάνουν χρωμικά, νιτρώδη, βενζοϊκά, φωσφορικά και άλλες ενώσεις. Η πλήρωση του κενού με πλαστικά υλικά μεταξύ των συνδυαζόμενων μερών όχι μόνο τα προστατεύει από τη διάβρωση, αλλά προάγει επίσης τη σφράγιση. Οι αναστολείς επαφής περιλαμβάνουν συνθέσεις "Vital", SIM, M-1 και άλλες. Μια λίστα αναστολέων και συστάσεις για τη χρήση τους μπορείτε να βρείτε στο GOST 9.014-78.