Wżery osłonowe i związane z nimi niebezpieczeństwa

Wżery osłonowe i związane z nimi niebezpieczeństwa Wżery: co to jest i jak niebezpieczne jest

Ludzie często twierdzą, że każdy metal można zabezpieczyć specjalną powłoką tlenkową, która zahamuje korozję.

Ale istnieje również specjalny rodzaj rdzy zwany korozją wżerową, który wpływa na powlekane metale. W większości przypadków taka korozja wpłynie tylko na górną warstwę tlenku metalu i będzie wnikała głęboko, raczej powoli.

Ale jak pojawia się ta rdza? Czy to prawda, że ​​na stali nierdzewnej występuje korozja? Poniżej znajdziesz odpowiedzi na wszystkie pytania.

Co to jest wżer

Zatem wżer jest rodzajem korozji, w którym na powierzchni metalu pojawią się tzw.

Wżery. Taka korozja wpłynie na miedź, żelazo, stopy aluminium, a także te na bazie chromu i inne. Korozja wżerowa jest możliwa nawet na stali nierdzewnej.

Wżery zwykle obejmują różne konstrukcje metalowe, które będą miały kontakt ze słoną wodą (zwykle różne obszary w pobliżu brzegu). Wynika to z faktu, że do zajścia reakcji potrzebny jest nadmiar jonów aktywatora, które wypierają tlen z ochronnej warstwy tlenku - a takie substancje są uwalniane w dużych ilościach w wodzie.

Należy również pamiętać, że wżery zwykle zaczynają najpierw wpływać na górne warstwy powłoki tlenkowej, ale z powodu rosnącego rozprzestrzeniania się rdzy może ona całkowicie przejmować metal. Taka korozja występuje zwykle wtedy, gdy łączą się jednocześnie dwa czynniki.

Szczegóły

Przyczyny występowania

Sugerujemy rozważenie głównych przyczyn korozji wżerowej.

  • Odkształcenie mechaniczne

Może to być zadrapanie, wgniecenie, pęknięcie w miejscu uderzenia i inne. Ten czynnik będzie kluczowy, ponieważ większość stopów metali ma bardzo cienką warstwę ochronną na powierzchni, która pomaga zapobiegać korozji.

Oczywiście, jeśli taka warstwa zostanie uszkodzona, metal nie będzie chroniony przed rdzą.

  • Strukturalna niejednorodność

Ten czynnik jest również niezwykle ważny, ponieważ niejednorodności często tworzą małe ogniska, w których po chwili zacznie pojawiać się rdza. Niedoświadczeni inżynierowie mogą pomyśleć, że taki czynnik będzie niebezpieczny tylko dla niskiej jakości metalu i stali, ale wcale tak nie jest. Rzeczywiście, stopy niskiej jakości będą miały niejednorodną strukturę i rdzę znacznie częściej, ale niejednorodność strukturalną może również pojawić się w przetwarzanych częściach, na które zapomniano nałożyć powłokę ochronną. Prosty przykład - podczas wiercenia otworu naruszona zostanie integralność zewnętrznej powłoki antykorozyjnej - zwróci to uwagę na wygląd uszkodzeń.

  • Wysoki stopień chropowatości

Wżery osłonowe i związane z nimi niebezpieczeństwa Jeśli powierzchnia przedmiotu jest metalowa jest bardzo chropowata, wówczas w takim przypadku specjalna powłoka antykorozyjna nie zostanie na nim zachowana. Z tego powodu pojawienie się korozji na takiej powierzchni, ale to tylko kwestia czasu. Zwróć też uwagę, że będzie tu obowiązywała jedna zasada - im większa chropowatość powierzchni metalu, tym szybciej pokryje się ona korozją. Gładki, jednolity metal będzie miał doskonałą odporność na rdzę.

  • Środowisko agresywne

Nie wierz w to, ale nawet korozja wżerowa stali nierdzewnej może wystąpić, jeśli wejdzie ona w kontakt z agresywnymi mediami (kwasy, woda z dużą zawartością soli, zasad itp.

). Agresywne media mogą również uszkodzić zewnętrzną warstwę antykorozyjną, co z czasem może prowadzić do wżerów. Należy również pamiętać, że różne substancje wpływają na metal w różny sposób - jeśli woda morska nie spowoduje żadnych uszkodzeń podczas krótkotrwałego kontaktu, ale w kontakcie z mocnymi kwasami mogą wystąpić poważne uszkodzenia. Z tego powodu należy przestrzegać zasad przechowywania i obróbki metalu.

Etapy korozji wżerowej

Głównym niebezpieczeństwem takiej korozji będzie jej szybkie rozprzestrzenianie się.

Chodzi o to, że gdy pojawi się rdza, ochronna warstwa zewnętrzna zapadnie się, a zatem takiej korozji nie można zlokalizować w określonym obszarze. Nawet najmniejsze fragmenty rosną i powiększają się, a przy braku terminowej obróbki korozja bardzo szybko zacznie całkowicie chwytać metal, co uczyni go bezużytecznym i do pewnego stopnia niebezpiecznym (na przykład, jeśli chodzi o metalową konstrukcję na zawiasach).

Taka korozja na metalu będzie się rozprzestrzeniać w kilku etapach:

  1. W miejscach uszkodzenia powłoki antykorozyjnej (pęknięcia, zadrapania, wgniecenia itp.), a także z niejednorodną strukturą metalu. Kolejną lokalizacją będzie przetworzony metal, który z jakiegoś powodu nie miał czasu na nałożenie powłoki ochronnej.

  2. Na poziomie chemicznym nastąpi to w ten sposób - jony aktywatora pod wpływem siły elektrochemicznej wypierają tlen z warstewki tlenkowej, która jest pokryta blachą lub produktem. Spowoduje to stopniową erozję zewnętrznej powłoki metalu, tworząc charakterystyczne rany i czerwono-brązowe plamy.
  3. Gdy warstwa tlenku rozpada się, rdza zaczyna wychwytywać nowe obszary powierzchni metalowego przedmiotu, co może prowadzić do pogorszenia właściwości fizycznych (utrata twardości / gęstości / wytrzymałości itp.). Reakcja utleniania będzie przebiegać zgodnie ze scenariuszem elektrochemicznym z powodu wypierania tlenu z warstewki tlenkowej.

  4. Po całkowitym zniszczeniu warstwy tlenku, wżery zaczną wnikać w stop metalu - a następnie rozpocznie się faza dyfuzji. Szybkość takiego procesu będzie dość niska, a całkowite rdzewienie może zająć ogromną ilość czasu.

Warto zwrócić uwagę na fakt, że czasami nastąpi samoistna pasywacja metalu, która spowolni powstawanie rdzy. W praktyce taki scenariusz jest bardzo rzadki, chociaż takie przypadki można spotkać w praktyce. Warto zwrócić uwagę na fakt, że w przypadku przejścia korozji wżerowej do fazy rozproszonej pasywacja nie będzie możliwa ze względów fizycznych.

Klasyfikacja

Istnieje kilka rodzajów wżerów:

  1. Wżery osłonowe i związane z nimi niebezpieczeństwa Powierzchnia. W takim scenariuszu rdza zacznie wpływać tylko na górną powierzchnię metalu. Będzie również rozprzestrzeniać się w postaci małych i cienkich kresek o średnicy od 0,1 do 0,3 cm.Rdza powierzchniowa w początkowej fazie zwykle będzie chwytać rogi, ale po chwili zacznie się poziomo rozprzestrzeniać po całej powierzchni metalowego elementu.
  2. Otwórz.

    W takim scenariuszu korozja zacznie się pojawiać w postaci częstych dużych punktów, a ich średnica będzie wynosić od 0,2 do 0,5 cm Na powierzchni najpierw pojawi się kilka punktów, które są oddalone od siebie. Z czasem liczba punktów będzie rosła wprost proporcjonalnie i zaczną wychwytywać całą powierzchnię metalowego obiektu.

  3. Zamknięte. W takim scenariuszu wżery najpierw uchwycą wewnętrzną powierzchnię powłoki metalowej, a propagacja korozji zwykle ma postać krótkich linii lub dużych okręgów o średniej średnicy (od 0,5 do 1,5 cm). Taki scenariusz będzie niezwykle rzadki i jest najbardziej niebezpieczny, a także katastrofalny ze względu na złożoność szybkiego wykrywania.

    Taka korozja ujawni się dopiero w późnym stadium rozwoju korozji, kiedy metalu nie da się uratować.

Teraz trochę o tym, jak chronić obiekty.

Ochrona przedmiotów metalowych

Pasywacja będzie główną metodą ochrony stali nierdzewnej i metalu przed korozją wżerową. Do przetwarzania zwykle stosuje się specjalny roztwór na bazie kwasu cytrynowego i azotowego. W razie potrzeby roztwór kwasu można wzmocnić różnymi dodatkami pomocniczymi.

Niektórzy inżynierowie dodają żelazocyjanek do roztworu potasu w stężeniu 2,5%. Celem pasywacji będzie spowolnienie korozji do całkowitego zatrzymania nowej rdzy. Ten kwaśny roztwór będzie działał jak nowy film ochronny, który utworzy się na powierzchni podczas procesu.

Dodatkowo można zastosować inne pomocnicze środki ochronne:

  • Uszczelnianie uszkodzeń i pęknięć. Jednym z głównych powodów pojawienia się korozji będzie naruszenie integralności powłoki tlenkowej z powodu wad zewnętrznych.

    Jeśli takie uszkodzenie zostanie naprawione na czas, rdza nie będzie miała czasu na pojawienie się.

  • Usuwanie chropowatości i nierówności. Rdza pojawia się bardzo często na nierównych powierzchniach, a skrobanie metalowej powierzchni niezawodnie zabezpieczy element.
  • Chromowanie. Niektóre rodzaje stali można zabezpieczyć poprzez nałożenie dodatkowej powłoki na bazie chromu, a taki element zapobiegnie również pojawianiu się rdzy.

Mamy nadzieję, że teraz ochrona metalowych elementów stanie się łatwiejsza.

Wniosek

Wżery to szczególna forma rdzy, która zatrzymuje tlenkową warstwę ochronną metalu. W większości przypadków rdza rozprzestrzeni się w postaci długich pasm i małych kropek. Na późniejszym etapie mogą pojawić się duże, nierówne plamy i długie smugi owrzodzenia.

Głównymi przyczynami wżerów będą wady mechaniczne, uszkodzenia chemiczne, obecność nieprawidłowości itp.

W zależności od rodzaju rdzy wyróżni się kilka rodzajów wżerów - zamknięte, otwarte i powierzchniowe. Główną metodą ochrony metalu będzie pasywacja, a także terminowe przetwarzanie lokalnych wad.

.