​

فولاد گاهي اوقات با همه ي سختي و مقاوم بودنش، ممكن است تحت تاثير عوامل محيطي دچار خوردگي شود.

خوردگي فولاد نياز به حضور همزمان رطوبت و اكسيژن دارد همچنين يك فرآيند الكتروشيميايي ميباشد.

آهن موجود در فولاد براي توليد زنگ زدگي اكسيد مي شود كه تقريباً شش برابر حجم ماده اصلي را اشغال مي كند.

خوردگي فلزات چيست؟

خوردگي فلزات يا زنگ زدگي فرآيند آهن آلات طبيعي ميباشد. خوردگي فلزات يك فرآيند طبيعي ميباشد كه يك فلز تصفيه شده را به شكل شيميايي اما پايدارتر مانند اكسيد، هيدروكسيد يا سولفيد تبديل كند.

خوردگي آهن آلات يك فرآيند الكتروشيميايي ناميده ميشود.

​

زنگ زدگي چيست؟

خوردگي فلزات عموما به واسطه واكنش شيميايي فلز با محيط اطرافش اتفاق نمي افتد بلكه نتيجه وقوع زوج واكنش هاي الكتروشيميايي و مبادله الكترون ميباشد.

علاوه بر فلزات بسياري ديگر از مواد مهندسي نيز ممكن است در معرض خطر خورده شدن قرار گيرند از جمله سراميك ها، پليمرها و غيره.

علت خوردگي آهن چيست؟

خوردگي آهن ميتواند دلايل متفاوتي داشته باشد كه در ادامه به بررسي اختصاصي آن ميپردازيم.

• طراحي بد قطعه
• ترك روي قطعه
• دارا بودن لبه تيز
• عدم دسترسي به نقاط نور
• استفاده از دو فلز غير هم جنس چسبيده به هم
• عدم سازگاري قطعه در محيط مصرف
• عدم  سازگاري قطعه در محيط مصرف
• عدم پوشش مناسب روي قطعه كه مي تواند مواد فسفات يا رنگ باشد

طراحي بدقطعه 

اگر قطعه درست طراحي نشود و تله براي آب ايجاد كند سبب خوردگي قطعه ميشود.

ترك روي قطعه

اگر روي قطعه تركي به وجود آيد بايد با جوش پر شود چون وجود ترك محل تجمع رطوبت و آب ميشود.

لبه تيز و جوشهاي مانده روي سطح

 براي محافظت سطح بايد در مكان هايي كه هرگونه نامنظمي مثل جوش و برآمدگي روي سطح باشد بايد صاف و يكنواخت شوند.

جوش هاي پاشيده شده بعلت چسبندگي ضعيف به سطح كار به دو دليل بايد برداشته شوند.

• ترك حد فاصل جوش و سطح كار باعث ايجاد رطوبت ميشود.
• در صورت جدا شدن از سطح لايه رنگ ترك ميخورد. لبه هاي تيز موجود روي سطح بايد به شعاع 3 ميلي متر گرد شوند.

تا پوشش روي سطح بتواند به صورت يكنواخت پوشانده شود. البته وجود عواملي لازمه ي دقت بيشتري براي جلوگيري از زنگ زدگي است كه از جمله ي اين عوامل:

دسترسي محدود

دسترسي محدود به مكان هايي كه براي پوشش در تميزكاري، رنگ آميزي و بازرسي سبب بروز اشكال شود.

استفاده از دو فلز غير هم جنس چسبيده به هم و عدم سازگاري قطعه در محيط مصرف

دقت كنيد كه فلزات انتخاب شده با هم سازگاري داشته باشند و ناسازگار نباشند مثل استفاده از آلومينيوم در مجاورت بتون كه باعث خوردگي سريع آلومينيوم ميشود و يا تماس فلزات كه از نظر پتانسيل شيميايي با هم تفاوت دارند .

مراحل جلوگيري از خوردگي فولاد

با رعايت صحيح موارد زير ميتوانيد از خوردگي فولاد جلوگيري كنيد:

​

زنگ زدگي فلزات

استفاده از پوشش‌ هاي محافظ

به عنوان مثال يك روش مقرون به صرفه براي جلوگيري از خوردگي استفاده از پوشش رنگ ميباشد.

كه اين روش براي جلوگيري از انتقال بار الكتروشيميايي از محلول خورنده به فلز موجود در زير لايه‌ ي رنگ عمل مي‌كنند.

روش بعدي استفاده از پوشش پودري ميباشد. در اين فرآيند، يك پودر خشك به سطح تميز فولاد زده و فولاد گرم ميشود.

براي انجام اين روش از تركيبات مختلف پودري از جمله يورتان، پلي استر، نايلون، اپوكسي، آكريليك استفاده ميشود.

بررسي اقدامات محيطي

در اثر واكنش شيميايي بين فلز و گازهاي موجود در محيط اطراف خوردگي ايجاد ميشود.

اين واكنش هاي ناخواسته را با اتخاذ تدابيري براي كنترل محيط مي‌ توان به حداقل رساند.

به عنوان مثال ميتوان با قرار ندادن فولاد در معرض باران يا آب دريا و يا اقدامات پيچيده تري مانند كنترل ميزان گوگرد، كلر يا اكسيژن در محيط اطراف؛ خوردگي فلزات را به حداقل رساند.

محافظت آندي

پوشش دادن فولاد آلياژ آهن با فلز كم فعالتر (مانند قلع)، حفاظت آندي ميشود.

پوشش قلع تا زمانيكه در محل قرار گرفته باشد از فولاد محافظت ميكند چون قلع خورده نميشود.

فولاد آند سلول الكتروشيميايي ميباشد به همين علت اين روش به عنوان محافظت آندي شناخته ميشود.

محافظت آندي اغلب در مخازن ذخيره سازي فولاد كربني كه براي ذخيره اسيد سولفوريك و ۵۰٪ سود سوز آور مورد استفاده قرار مي گيرد، اما در اين محيط ‌ها به دليل نياز به جريان بسيار زياد، محافظت آندي مناسب نيست.

استفاده از بازدارنده‌ هاي خوردگي

بازدارنده‌ هاي خوردگي، نوعي مواد شيميايي هستند كه با سطح فلز (گازهاي اطراف) واكنش ميدهند تا بتوانند واكنش‌ هاي الكتروشيميايي منجر به خوردگي را سركوب كنند.

با استفاده از تكنيك هاي پراكندگي ميتوان از بازدارنده ها به عنوان محلول يا به عنوان يك پوشش محافظ استفاده شود.

بازدارنده ‌هاي خوردگي از طريق فرآيندي كه به عنوان انفعال زبانزد است معمولا شناخته مي‌ شود.

يك پوشش سبك در حالت انفعال از يك ماده محافظ مانند اكسيد فلز استفاده ميكند.

كه باعث ميشود روي فلز يك لايه ي محافظ به وجود مي آورد كه در برابر خوردگي عمل ميكند.

از بازدارنده ‌هاي خوردگي در تصفيه نفت، توليد مواد شيميايي و كارهاي تصفيه آب استفاده مي‌ شود.

براي جلوگيري از عدم خوردگي فولاد رعايت همهي اين شرايط سخت و طاقت فرسا ميباشد. در حالت منطقي نمي ‌توان تمام جزئيات شرايط را مهيا كرد.

source:خوردگي فلزات و فرآيند جلوگيري از آن

​