Kakisan dan hakisan logam: punca dan kaedah perlindungan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Pengaruh luaran kimia, mekanikal dan elektrik sering berlaku dalam persekitaran pengendalian produk logam. Akibatnya, dengan penyelenggaraan yang tidak betul bagi elemen tersebut, serta mengabaikan piawaian keselamatan, mungkin terdapat risiko ubah bentuk dan kerosakan pada struktur dan bahagian. Ini disebabkan oleh proses hakisan dan hakisan logam yang muncul, yang dalam jangka panjang menyumbang kepada kemusnahan sepenuhnya struktur produk.

Mengapa karat muncul

Dalam tindak balas menghakis, keadaan untuk pemusnahan struktur produk logam dicipta melalui sentuhan dengan media kimia dan elektrokimia. Dalam kes pertama, bahan itu bersentuhan dengan produk minyak, arang batu, garam dan mineral lain. Arus elektrik tidak terlibat dalam kes ini. Medium operasi utama boleh menjadi gas kering atau cecair tidak konduktif. Varieti ringan mempunyai kesan pemusnahan yang paling besar.produk petroleum seperti minyak tanah dan petrol. Khususnya, badan kapal kapal tangki pengangkutan luar pesisir mungkin terjejas oleh sebatian sulfur dan sisa berasid yang terdapat dalam komposisinya.

Dalam kakisan elektrokimia, terdapat juga kesan arus. Kemusnahan kompleks dengan hakisan logam akan disertai dengan haus mekanikal. Keadaan ini boleh menjadi rumit oleh fakta bahawa pengaruh luaran itu sendiri akan ditentukan oleh ciri-ciri persekitaran semula jadi - contohnya, tindak balas kimia dengan elektrolit boleh berlaku di dalam air laut. Badan logam itu sendiri adalah bahan heterogen dalam struktur, yang membawa kepada kehadiran pasangan mikrogalvanik. Ia adalah mereka, bersama-sama dengan bahagian logam struktur, yang bertindak sebagai anod, mewujudkan keadaan untuk proses kakisan.

Punca hakisan

Secara umum, hakisan merujuk kepada haus mekanikal, akibatnya produk boleh berubah dalam saiz, bentuk, berat dan ciri-ciri lain. Apakah punca hakisan logam? Proses fizikal pengaruh luaran yang mengurangkan kekuatan volum mikro lapisan permukaan struktur atau bahagian yang berasingan. Selain itu, media lakonan bukan sahaja faktor mekanikal, seperti sentuhan langsung dengan bahan pelelas yang keras.

Ini boleh menjadi media aktif haba, gas dan kimia, dan ia boleh bertindak secara bebas dan sebagai tambahanfaktor pakai. Sebagai contoh, aliran gas menyumbang kepada pergerakan zarah pepejal dalam litar untuk penghantaran campuran yang berfungsi melalui saluran paip, yang mempunyai kesan pemusnahan tidak langsung pada permukaan logam.

Kaedah untuk melindungi logam daripada kakisan

Amalan menunjukkan bahawa 80% daripada syarat untuk melindungi bahan daripada kakisan ditetapkan pada peringkat penyediaan permukaan. Baki 20% sudah disediakan semasa operasi. Kira-kira nisbah keberkesanan langkah perlindungan yang sama diperhatikan dalam hakisan logam, apabila cara meminimumkan kehausan bahan kerja digunakan.

Bidang utama perlindungan anti-karat termasuk struktur, pasif dan aktif. Perlindungan struktur adalah disebabkan oleh penggunaan aloi khas berasaskan keluli tahan karat, keluli Corten dan logam bukan ferus. Kaedah aktif melibatkan perubahan struktur bahan dengan lapisan elektrik berganda - kaedah perlindungan elektrokimia. Bagi kaedah pasif, ia melibatkan penggunaan salutan khas yang menghalang pembentukan unsur menghakis.

Pelbagai rawatan haba logam

Sekumpulan kaedah untuk pemprosesan teknologi kosong logam, yang turut memfokuskan pada perubahan struktur dalam lapisan permukaan untuk melindungi daripada kerosakan kakisan. Jenis pemprosesan berikut dibezakan:

• Penyepuhlindapan. Rawatan haba, di mana logam dipanaskan, diikuti dengan penyejukan beransur-ansur.
• Pengeras. ATkeluli dan aloinya boleh berfungsi sebagai produk sasaran. Semasa pengerasan, struktur mengkristal semula, dan selepas menahan bahan pada suhu kritikal, penyejukan berlaku. Struktur bukan keseimbangan terbentuk di bahagian yang telah melalui pemprosesan sedemikian, yang merupakan faktor pengehad dalam memilih kaedah ini.
• Percutian. Kaedah alternatif rawatan haba logam berhubung dengan pengerasan, yang juga boleh bertindak sebagai langkah tambahan dalam mengubah struktur. Walau apa pun, semasa pelaksanaannya, tegasan keluli yang berlebihan dikeluarkan, yang membawa kepada peningkatan dalam kualiti anti-karat.
• Penormalan. Pemprosesan serupa dengan penyepuhlindapan. Perbezaannya ialah semasa penyepuhlindapan, penyejukan berlaku di dalam relau, manakala semasa penormalan, ia berlaku di udara.

Kaedah untuk melindungi logam daripada hakisan

Arah utama dalam perlindungan bahan logam daripada hakisan ialah pembangunan salutan khas. Khususnya, metalisasi dalam bentuk penggunaan aloi anti-karat pada bahan kerja meningkatkan kualiti kimia dan mekanikal struktur. Akibatnya, kehausan berkurangan dan reka bentuk bahagian dapat mengekalkan prestasi sebelumnya.

Salutan tahan haus bukan logam untuk aplikasi tertentu juga sedang dibangunkan. Sebagai contoh, hakisan logam, yang terbentuk dalam keadaan permukaan bergesel, sering dijumpai di bahagian kenderaan. Untuk perlindungan jenis ini, sebatian seperti berlian, seramik dan gabungan dengan peningkatan kekuatan dan kekerasan digunakan.

Ciriperlindungan hakisan gas

Dalam kes ini, penekanan bukan pada perlindungan mekanikal bahagian, tetapi pada penebat kimia-fizikal. Kedua-dua mod khas menyimpan dan menyimpan bahan, serta pelincir khas yang menghalang hakisan logam boleh digunakan. Perlindungan dan pencegahan pakai juga bergantung pada penebat haba.

Ke arah ini, bahan seperti kromium tulen dan nairit jenama NT digunakan. Kelemahan kromium ialah ia dicirikan oleh kekurangan keliatan dan kemuluran. Atas sebab ini, ia jarang digunakan sebagai elemen penebat struktur. Bagi nairit, campuran cecair bergetah dibuat berdasarkan asasnya, yang melaluinya pengedap tahan haus monolitik terbentuk.

Kaedah perlindungan dengan semburan haba

Ini adalah teknologi perlindungan serba boleh yang sesuai untuk pencegahan kakisan dan pengasingan haus mekanikal. Teknik penggunaannya terletak pada fakta bahawa zarah zink digunakan pada permukaan bahagian dengan pancutan gas. Tidak seperti kaedah metalisasi lain, kaedah ini membentuk lapisan pelindung sehingga berpuluh-puluh mikron tebal. Oleh itu, proses hakisan yang berlaku dalam nod peralatan kejuruteraan, serta dalam rangkaian pengangkutan dan saluran paip minyak utama dihalang.

Kesimpulan

Proses kesan negatif terhadap struktur logam memaksa syarikat yang beroperasi untuk berbelanjajumlah yang besar untuk penyelenggaraan mereka. Pada masa yang sama, cara perlindungan yang paling berkesan, sebagai peraturan, lebih mahal. Sebaliknya, kajian awal tentang keadaan penggunaan produk untuk risiko pembentukan karat atau hakisan logam boleh meminimumkan kos tersebut. Hakikatnya ialah banyak sifat teknikal dan perlindungan struktur kritikal ditetapkan pada peringkat pemilihan aloi. Dengan mengaloi dan memperkenalkan bahan tambah pengubahsuaian pada peringkat pembuatan bahagian, adalah mungkin untuk menyediakannya dengan kualiti perlindungan yang optimum.