Metallerin korozyonu ve erozyonu: nedenleri ve korunma yöntemleri

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Kimyasal, mekanik ve elektriksel dış etkiler genellikle metal ürün çalışma ortamlarında meydana gelir. Sonuç olarak, bu tür elemanların uygunsuz bakımının yanı sıra güvenlik standartlarının göz ardı edilmesi, yapılarda ve parçalarda deformasyon ve hasar riskleri olabilir. Bunun nedeni, uzun vadede ürünün yapısının tamamen tahrip olmasına katkıda bulunan metallerin ortaya çıkan korozyon ve erozyonu süreçleridir.

Pas neden görünür

Aşındırıcı bir reaksiyonda, metal ürünlerin yapısal olarak yok edilmesi için koşullar, kimyasal ve elektrokimyasal ortamlarla temas yoluyla oluşturulur. İlk durumda, malzeme petrol ürünleri, kömür, tuz ve diğer minerallerle temas eder. Bu durumda elektrik akımı dahil değildir. Ana işletim ortamı kuru bir gaz veya iletken olmayan bir sıvı olabilir. Hafif çeşitler en büyük yıkıcı etkiye sahiptir.gazyağı ve benzin gibi petrol ürünleri. Özellikle, bir açık deniz nakliye tankerinin gövdesi, bileşimlerinde bulunan kükürt bileşikleri ve asidik kalıntılardan etkilenebilir.

Elektrokimyasal korozyonda akımın da etkisi vardır. Metal erozyonu ile karmaşık yıkıma mekanik aşınma eşlik edecektir. Durum, dış etkilerin kendilerinin doğal ortamın özellikleri tarafından belirleneceği gerçeğiyle karmaşıklaşabilir - örneğin, elektrolitlerle kimyasal reaksiyonlar deniz suyunda gerçekleşebilir. Metal gövdenin kendisi, mikrogalvanik çiftlerin varlığına yol açan yapıda heterojen bir malzemedir. Yapının metal bölümleriyle birlikte anot görevi gören ve korozyon süreci için koşullar yaratan onlardır.

Erozyonun nedenleri

Genel anlamda erozyon, ürünün boyut, şekil, ağırlık ve diğer özelliklerinde değişiklik meydana getirebileceği mekanik aşınmayı ifade eder. Metal erozyonunun nedeni nedir? Bir yapının veya ayrı bir parçanın yüzey tabakasının mikro hacimlerinin gücünü az altan dış etkinin fiziksel süreçleri. Ayrıca, hareket eden ortam sadece sert aşındırıcılarla doğrudan temas gibi mekanik faktörler değildir.

Bunlar termal, gaz ve kimyasal aktif ortam olabilir ve hem bağımsız hem de ek olarak hareket edebilirler.aşınma faktörü. Örneğin, gaz akışları, metal yüzeyler üzerinde dolaylı bir yıkıcı etkiye sahip olan boru hattı yoluyla çalışma karışımlarının iletilmesi için devredeki katı parçacıkların hareketine katkıda bulunur.

Metalleri korozyondan koruma yöntemleri

Uygulama, malzemeleri korozyondan koruma koşullarının %80'inin yüzey hazırlama aşamasında ortaya çıktığını göstermektedir. Kalan% 20, çalışma sırasında zaten sağlanmıştır. İş parçalarının aşınmasını en aza indirgeme araçları kullanıldığında, metallerin erozyonunda koruyucu önlemlerin etkinliğinin yaklaşık olarak aynı oranı gözlenir.

Korozyona karşı korumanın ana alanları yapısal, pasif ve aktiftir. Yapısal koruma, paslanmaz çelik, Corten çelik ve demir dışı metal bazlı özel alaşımların kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Aktif yöntemler, malzemenin yapısını bir çift elektrik katmanıyla değiştirmeyi içerir - bir elektrokimyasal koruma yöntemi. Pasif yöntemlere gelince, aşındırıcı bir element oluşumunu önleyen özel kaplamaların kullanımını içerirler.

Metal ısıl işlem çeşitleri

Korozyon hasarına karşı koruma sağlamak için yüzey katmanında yapısal bir değişikliğe de odaklanan, metal boşlukların teknolojik olarak işlenmesi için bir grup yöntem. Aşağıdaki bu tür işleme türleri ayırt edilir:

• Tavlama. Metalin ısıtıldığı ısıl işlem, ardından kademeli soğutma.
• Sertleştirme. ATçelikler ve alaşımları hedef ürünler olarak hizmet edebilir. Sertleşme sırasında yapı yeniden kristalleşir ve malzemeyi kritik bir sıcaklıkta tuttuktan sonra soğuma gerçekleşir. Böyle bir işleme tabi tutulmuş bir parçada dengesiz bir yapı oluşur, bu da bu yöntemin seçilmesinde sınırlayıcı bir faktördür.
• Tatil. Yapıyı değiştirmede yardımcı bir adım olarak da hareket edebilen, sertleştirme ile ilgili olarak metalin alternatif bir ısıl işlemi yöntemi. Her durumda, uygulanması sırasında aşırı çelik stresleri ortadan kaldırılır, bu da korozyon önleyici niteliklerde bir artışa yol açar.
• Normalleştirme. Tavlamaya benzer işleme. Aradaki fark, tavlama sırasında soğutmanın bir fırında, normalizasyon sırasında ise havada gerçekleşmesidir.

Metalleri erozyondan koruma yöntemleri

Metalik malzemelerin erozyondan korunmasındaki ana yön, özel kaplamaların geliştirilmesidir. Özellikle iş parçasına korozyon önleyici bir alaşım uygulanması şeklinde metalizasyon, yapının kimyasal ve mekanik özelliklerini arttırır. Sonuç olarak, aşınma azalır ve parça tasarımı önceki performansını koruyabilir.

Belirli uygulamalar için metalik olmayan aşınmaya dayanıklı kaplamalar da geliştirilmektedir. Örneğin, sürtünme yüzeyleri koşullarında oluşan metallerin aşınması, genellikle araç parçalarında bulunur. Bu tür koruma için elmas benzeri, seramik ve mukavemeti ve sertliği arttırılmış kombine bileşikler kullanılır.

Özelliklergaz erozyon koruması

Bu durumda, vurgu parçaların mekanik korumasına değil, kimyasal-fiziksel izolasyonadır. Hem özel malzeme saklama ve saklama modları hem de metal erozyonunu önleyen özel yağlayıcılar kullanılabilir. Aşınmaya karşı koruma ve önleme de ısı yalıtımına dayanır.

Bu doğrultuda saf krom ve NT marka nairit gibi malzemeler kullanılmaktadır. Kromun dezavantajı, tokluk ve süneklik eksikliği ile karakterize edilmesidir. Bu nedenle nadiren yapısal yalıtım elemanı olarak kullanılır. Nairite gelince, monolitik aşınmaya dayanıklı contaların oluşturulduğu bazında yapışkan sıvı karışımları yapılır.

Termal püskürtme ile koruma yöntemi

Bu, hem korozyon önleme hem de mekanik aşınma yalıtımı için uygun çok yönlü bir koruma teknolojisidir. Uygulama tekniği, çinko parçacıklarının parçanın yüzeyine bir gaz jeti ile uygulanması gerçeğinde yatmaktadır. Diğer metalizasyon yöntemlerinden farklı olarak bu yöntemde onlarca mikron kalınlığa kadar koruyucu bir tabaka oluşturur. Böylece mühendislik ekipmanlarının düğüm noktalarında, ulaşım ağlarında ve büyük petrol boru hatlarında meydana gelen erozyon süreçleri önlenir.

Sonuç

Metal yapılar üzerindeki olumsuz etki süreçleri, işletmeci şirketleri harcama yapmaya zorlar.bakımları için büyük meblağlar. Aynı zamanda, bir kural olarak, en etkili koruma araçları daha pahalıdır. Öte yandan, pas oluşumu veya metal erozyonu riskleri için ürünlerin kullanım koşullarının ön çalışmaları bu tür maliyetleri en aza indirebilir. Gerçek şu ki, kritik yapıların birçok teknik ve koruyucu özelliği alaşım seçimi aşamasında ortaya konmaktadır. Parçanın imalat aşamasında alaşımlama ve modifiye edici katkı maddeleri ekleyerek, ona optimal koruyucu nitelikler kazandırmak mümkündür.