קורוזיה בבור: גורם. שיטות להגנה על מתכות מפני קורוזיה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

קורוזיה היא הרס של פני השטח של חומרים כתוצאה מהעברת תהליכי חיזור באופן אקטיבי. הרס שכבות החומר מביא לירידה בחוזק, במוליכות החשמלית, בשבירות מוגברת ועיכוב תכונות אחרות של המתכת.

במהלך ההפעלה של מוצרי מתכת הם חשופים לסוגים שונים של השפעות הרסניות, ביניהן בולטת קורוזיה בבור. היא הכי מסוכנת ובלתי צפויה.

Pitting

על פני השטח של מוצרי מתכת, לעתים קרובות אתה יכול להבחין בשקעים קטנים, נקודות בצבע חום או חום. מדענים מכנים נקודות כאלה פיטינג (pitting), ותהליך הופעתן נקרא קורוזיה בבור (pitting). זה מתרחש על פני השטח של חומרים הבאים במגע עם מי ים, תמיסות של מלחים שונים, סביבות אגרסיביות מבחינה כימית ותופסים גורמים שליליים אחרים.

קורוזיה בבור משפיעה רק על מתכות פסיביות וסגסוגות, היא מתפתחת בעיקר בשכבה נגד קורוזיה או במקומות של פגמים שונים. "כיבים נקודתיים" יכולים להפריע לעבודתם של שוניםמוצרים: ממברנות דקות ומיקרו-מעגלים ועד אגרגטים בעלי דופן עבה. בנוסף, המראה שלהם תורם להיווצרות סדקי קורוזיה, אשר מפחיתים משמעותית את המאפיינים שצוינו של החומר.

תוכנית להשמדת מתכות

כדי להפעיל קורוזיה בבור, יש צורך בנוכחות של שני ריאגנטים - מפעילים ופסיביטורים. אניונים של כלור, ברום, יוד משמשים לרוב כמפעילים - הם נמצאים ברוב הסביבות בהן מופעלים מוצרי מתכת. הם נספגים על פני המתכת ויוצרים קומפלקסים מסיסים עם מרכיביו.

מים או קבוצת הידרוקסיל פועלים לרוב כפסיבטור. תהליך ההשמדה עצמו ממשיך לפי התוכנית הבאה:

1. יוני מפעילים נספגים על פני הסרט המגן (תחמוצת).
2. יש תהליך של החלפת יוני חמצן ביוני מפעילי תהליך.
3. נוצרת כמות גדולה של יונים מסיסים, מה שגורם לסרט להתפרק.

כתוצאה מכך נוצר הבדל פוטנציאלי על פני החומר, המוביל להופעת זרמים מקומיים, ומופעל תהליך אנודה אלים. במקביל, יונים מפעילים עוברים למוקדי ההרס, עקב כך מתקדמת קורוזיה בבור.

זנים של קורוזיה בבור

סוג קורוזיה בבור משתנה בהתאם לתנאי הסביבה, בעיקר טמפרטורה, חומציות, הרכב כימי של חומרים. בהשפעת גורמים אלו, הצורה משתנה,גודל הבורות ומיקומם. אז, לפי הגודל, הרס נקודתי מובחן:

• מיקרוסקופי - גודל נקודה קטן מ-0.1 מ"מ;
• רגיל - קוטר הבורות משתנה בין 0.1 ל-1 מ"מ;
• כיב כאשר קוטר תצורות עולה על 1 מ"מ.

בהתאם למיקום, קורוזיה בבור יכול להיות פתוח או סגור. במקרה הראשון, זה כמעט בלתי אפשרי לזהות עקבות של הרס - יש צורך להשתמש במכשירים מיוחדים. סוג זה של קורוזיה מוביל לעתים קרובות לתקלות.

חלודה חשופה גלויה לעין בלתי מזוינת. לעתים קרובות בורות מתמזגים למבנה אחד. במקרה זה, הרס החומר אינו מתרחש בעומק, אלא ברוחב, מה שגורם לליקויים של שטח גדול.

צורת בורות

צורת הבור תלויה בחללים שבתוך סריג הקריסטל, שנוצרים בשלבים הראשונים של תהליך הקורוזיה. התצורות הנפוצות ביותר של צורה לא סדירה - הן מתרחשות על פני השטח של פלדות אל חלד, סגסוגת נמוכה ופחמן, אלומיניום, כרום, סגסוגות ניקל, ברזל.

כיבים חצי כדוריים נוצרים כתוצאה מהתמוססות איזוטרופית. תהליך זה דומה לליטוש אלקטרו. זה מסביר חלקית את החלק התחתון המבריק של השקעים החצי-עגולים. הרגישים ביותר להרס כזה הם מוצרי טיטניום, אלומיניום, ניקל וקובלט, כמו גם מבני טנטלום. אותו מראה בערךקורוזיה בבור של פלדות אל חלד.

חוץ מזה, שקעים יכולים להיות רב-הדרליים ובעלי פנים. ה"כיבים" מהסוג האחרון משתלבים לעתים קרובות זה עם זה, מה שמוביל לשברים חצי כדוריים גדולים.

סיבות להופעה

הגורמים העיקריים לקורוזיה של בור הם הפרה של טכנולוגיית הייצור והשפעה מכנית על החומר. כתוצאה מהפרה של טכנולוגיית היציקה, מופיעים במתכת מיקרו-תכלילים שונים המפרים את המבנה שלה. ניתן לכנות את ההכללה הנפוצה ביותר.

עקב פגיעה מכנית, לעתים קרובות מתחילה להתפתח קורוזיה של בור על פני המוצרים. הסיבות לכך נעוצות בהרס של סרט המגן העליון, הפרת המבנה הפנימי והופעת גבולות תבואה על פני השטח. הגורם השכיח ביותר המפעיל את התהליך יכול להיקרא השפעה דינמית, המובילה להופעת סדקים מיקרו.

קורוזיה בבור של מתכות מתפתחת מהר יותר על משטחים מחוספסים, כמו גם בהשפעת סביבות אגרסיביות - מי ים, תמיסות חומצה.

שיטות להגנה על מתכת מפני קורוזיה בורות

כדי להגן על מוצרי מתכת מפני קורוזיה, משתמשים בשלוש שיטות עיקריות:

1. חיסול מערכות סגורות באמצעות תמיסות של תרכובות אלקליות, סולפטים, כרומטים.
2. הכנסת רכיבים בעלי עמידות גבוהה בפני חלודה להרכב החומר - מוליבדן,כרום, סיליקון.
3. שימוש בטכנולוגיית קתודה ואנודה ליצירת שכבת הגנה.

כל השיטות המוצגות להגנה על מתכות מפני קורוזיה ישימות רק בייצור, מכיוון שהן דורשות ציוד היי-טק והשקעות גדולות. בחיי היומיום, אי אפשר לבטל לחלוטין את הסיכון של בור. אפשר רק להחליש את ההשפעה של גורמים הפועלים לרעה באמצעות:

• ציפויים נגד קורוזיה;
• שיפור תנאי ההפעלה של מוצרים;
• הפחתת רמת החומציות של הסביבה איתה החומר בא במגע.

אבל השיטה היעילה והמשתלמת ביותר היא ליטוש יסודי: על ידי הפחתת חספוס פני השטח, אתה מגדיל בו זמנית את ההתנגדות נגד קורוזיה שלו. אבל לקבלת האפקט הטוב ביותר, עדיף להשתמש בכל השיטות להגנה על מתכות מפני קורוזיה בו-זמנית.