التآكل هو تدمير أو تدهور المواد أو خصائصها بسبب البيئة.يحدث معظم التآكل في البيئات الجوية التي تحتوي على مكونات مسببة للتآكل وعوامل مسببة للتآكل مثل الأكسجين والرطوبة وتغيرات درجات الحرارة والملوثات.
التآكل الدوري هو تآكل جوي شائع وأكثر تدميراً.التآكل الدوري التآكل على سطح المواد المعدنية يرجع إلى أيونات الكلوريد الموجودة في سطح المعدن من الطبقة المؤكسدة والطبقة الواقية من اختراق سطح المعدن والتفاعل الكهروكيميائي الداخلي للمعادن الناتج عن ذلك.وفي الوقت نفسه، تحتوي أيونات الكلور على طاقة ترطيب معينة، يسهل امتصاصها في مسام سطح المعدن، وتتشقق الشقوق وتحل محل الأكسجين في طبقة الأكسيد، والأكاسيد غير القابلة للذوبان إلى كلوريدات قابلة للذوبان، بحيث يتم تخميل حالة السطح إلى سطح نشط.
اختبار التآكل الدوري هو نوع من الاختبارات البيئية التي تستخدم بشكل رئيسي معدات اختبار التآكل الدوري لإنشاء محاكاة اصطناعية للظروف البيئية للتآكل الدوري لتقييم مقاومة التآكل للمنتجات أو المواد المعدنية.وينقسم إلى فئتين، واحدة لاختبار التعرض للبيئة الطبيعية، والأخرى للمحاكاة الاصطناعية المتسارعة لاختبار بيئة التآكل الدوري.
المحاكاة الاصطناعية للاختبار البيئي للتآكل الدوري هي استخدام حجم معين من معدات اختبار الفضاء - غرفة اختبار التآكل الدوري (الشكل)، في حجم مساحتها بطرق اصطناعية، مما يؤدي إلى بيئة التآكل الدوري لتقييم جودة المنتج الدوري. مقاومة التآكل للتآكل.
بالمقارنة مع البيئة الطبيعية، يمكن أن يكون تركيز ملح الكلوريد في بيئة التآكل الدوري، عدة مرات أو عشرات المرات من محتوى التآكل الدوري في البيئة الطبيعية العامة، بحيث يزيد معدل التآكل بشكل كبير، واختبار التآكل الدوري على المنتج، كما يتم تقصير الوقت للحصول على النتائج إلى حد كبير.كما هو الحال في بيئة التعرض الطبيعية لاختبار عينة المنتج، قد يستغرق تآكله عامًا واحدًا، بينما في المحاكاة الاصطناعية للظروف البيئية للتآكل الدوري، لمدة تصل إلى 24 ساعة، يمكنك الحصول على نتائج مماثلة.
يمكن تقسيم التآكل الدوري الذي تمت محاكاته في المختبر إلى أربع فئات
(1)اختبار التآكل الدوري المحايد (اختبار NSS)هي طريقة اختبار التآكل المتسارعة التي ظهرت في وقت مبكر وهي الأكثر استخدامًا حاليًا.ويستخدم محلول ملحي كلوريد الصوديوم بنسبة 5%، ويتم تعديل قيمة PH للمحلول في النطاق المحايد (6.5 ~ 7.2) كمحلول للرش.يتم أخذ درجة حرارة الاختبار عند 35 درجة مئوية، ومعدل تسوية متطلبات التآكل الدوري هو 1 ~ 2 مل/80 سم / ساعة.
(2)اختبار التآكل الحلقي لحمض الأسيتيك (اختبار ASS)تم تطويره على أساس اختبار التآكل الدوري المحايد.هو إضافة بعض حمض الأسيتيك الجليدي في محلول كلوريد الصوديوم 5٪، بحيث يتم تقليل قيمة PH للمحلول إلى حوالي 3، ويصبح المحلول حمضيًا، كما يتغير التكوين النهائي للتآكل الدوري من التآكل الدوري المحايد إلى الحمضي. .معدل التآكل أسرع بحوالي 3 مرات من اختبار NSS.
(3)اختبار التآكل الدوري بملح النحاس وحمض الأسيتيك المعجل (اختبار CASS)هو اختبار التآكل الدوري السريع الأجنبي الذي تم تطويره حديثًا، ودرجة حرارة الاختبار 50 درجة مئوية، ومحلول الملح مع كمية صغيرة من ملح النحاس - كلوريد النحاس، والتآكل المستحث بقوة.معدل التآكل الخاص به هو حوالي 8 أضعاف معدل اختبار NSS.
(4)اختبار التآكل الدوري بالتناوبهو اختبار شامل للتآكل الدوري، وهو في الواقع اختبار محايد للتآكل الدوري بالإضافة إلى اختبار الرطوبة والحرارة المستمرين.يتم استخدامه بشكل أساسي للمنتجات الكاملة من النوع المجوف، من خلال اختراق البيئة الرطبة، بحيث لا يتم إنشاء التآكل الدوري فقط على سطح المنتج، ولكن أيضًا داخل المنتج.ويتم فحص المنتج في التآكل الدوري والحرارة الرطبة في حالتين بيئيتين بالتناوب، وأخيراً تقييم الخواص الكهربائية والميكانيكية للمنتج بأكمله مع أو بدون تغييرات.
يتم تقديم نتائج اختبار التآكل الدوري بشكل عام بشكل نوعي وليس كمي.هناك أربع طرق محددة للحكم.
①طريقة الحكم بالتقييمهي مساحة التآكل والمساحة الإجمالية للنسبة المئوية وفق طريقة معينة للتقسيم إلى عدة مستويات، إلى مستوى معين كأساس حكم مؤهل، وهي مناسبة للعينات المسطحة للتقييم.
②طريقة الحكم بالوزنمن خلال وزن العينة قبل وبعد طريقة وزن اختبار التآكل، احسب وزن فقدان التآكل للحكم على جودة مقاومة التآكل للعينة، وهي مناسبة بشكل خاص لتقييم جودة مقاومة التآكل المعدني.
③طريقة تحديد المظهر المسببة للتآكلهي طريقة تحديد نوعية، وهي اختبار التآكل الدوري، ما إذا كان المنتج ينتج ظاهرة تآكل لتحديد العينة، وتستخدم معايير المنتج العامة في الغالب في هذه الطريقة.
④طريقة التحليل الإحصائي لبيانات التآكليوفر تصميم اختبارات التآكل، وتحليل بيانات التآكل، وبيانات التآكل لتحديد مستوى الثقة في الطريقة، والتي تستخدم بشكل أساسي لتحليل التآكل الإحصائي، وليس على وجه التحديد لحكم جودة منتج معين.
اختبار التآكل الدوري للفولاذ المقاوم للصدأ
تم اختراع اختبار التآكل الدوري في أوائل القرن العشرين، وهو أطول استخدام لـ "اختبار التآكل"، وهو صالح المستخدم بدرجة عالية من المقاومة للتآكل، وأصبح اختبارًا "عالميًا".الأسباب الرئيسية هي كما يلي: ① توفير الوقت؛② منخفضة التكلفة؛③ يمكن اختبار مجموعة متنوعة من المواد؛④ النتائج بسيطة وواضحة، مواتية لتسوية المنازعات التجارية.
من الناحية العملية، يعد اختبار التآكل الدوري للفولاذ المقاوم للصدأ هو الأكثر شهرة على نطاق واسع - كم عدد الساعات التي يمكن فيها اختبار التآكل الدوري لهذه المادة؟يجب ألا يكون الممارسون غريبين على هذا السؤال.
عادة ما يستخدم بائعو الموادالتخميلالعلاج أوتحسين درجة تلميع السطحوما إلى ذلك، لتحسين وقت اختبار التآكل الدوري للفولاذ المقاوم للصدأ.ومع ذلك، فإن العامل الحاسم الأكثر أهمية هو تكوين الفولاذ المقاوم للصدأ نفسه، أي محتوى الكروم والموليبدينوم والنيكل.
كلما زاد محتوى العنصرين، الكروم والموليبدينوم، كلما كان أداء التآكل المطلوب أقوى لمقاومة التنقر وبدء ظهور تآكل الشقوق.يتم التعبير عن مقاومة التآكل هذه فيما يسمىتأليب المقاومة المكافئة(PRE) القيمة: PRE = %Cr + 3.3 x %Mo.
على الرغم من أن النيكل لا يزيد من مقاومة الفولاذ للتآكل والشقوق، إلا أنه يمكن أن يبطئ معدل التآكل بشكل فعال بعد بدء عملية التآكل.وبالتالي فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المحتوي على النيكل يميل إلى الأداء بشكل أفضل بكثير في اختبارات التآكل الدوري، ويتآكل بشكل أقل خطورة بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يحتوي على حديد منخفض النيكل مع مقاومة مماثلة لمكافئات التآكل المنقر.
التوافه: بالنسبة للمعيار 304، يتراوح التآكل الدوري المحايد عمومًا بين 48 و72 ساعة؛بالنسبة للمعيار 316، يتراوح التآكل الدوري المحايد عمومًا بين 72 و120 ساعة.
تجدر الإشارة إلى ذلكالالتآكل الدوريالاختبار له عيوب كبيرة عند اختبار خصائص الفولاذ المقاوم للصدأ.يعد محتوى الكلوريد في التآكل الدوري في اختبار التآكل الدوري مرتفعًا للغاية، ويتجاوز بكثير البيئة الحقيقية، وبالتالي فإن الفولاذ المقاوم للصدأ الذي يمكنه مقاومة التآكل في بيئة التطبيق الفعلية مع محتوى كلوريد منخفض جدًا سوف يتآكل أيضًا في اختبار التآكل الدوري .
يغير اختبار التآكل الدوري سلوك تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ، ولا يمكن اعتباره اختبارًا سريعًا أو تجربة محاكاة.تكون النتائج أحادية الجانب وليس لها علاقة مكافئة بالأداء الفعلي للفولاذ المقاوم للصدأ الذي يتم استخدامه أخيرًا.
لذلك يمكننا استخدام اختبار التآكل الدوري لمقارنة مقاومة التآكل لأنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، ولكن هذا الاختبار قادر فقط على تقييم المادة.عند اختيار مواد الفولاذ المقاوم للصدأ على وجه التحديد، فإن اختبار التآكل الدوري وحده لا يوفر عادةً معلومات كافية، لأنه ليس لدينا فهم كافٍ للعلاقة بين ظروف الاختبار وبيئة التطبيق الفعلية.
لنفس السبب، لا يمكن تقدير العمر التشغيلي للمنتج بناءً على اختبار التآكل الدوري لعينة من الفولاذ المقاوم للصدأ فقط.
بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن إجراء مقارنات بين أنواع مختلفة من الفولاذ، فمثلاً لا يمكننا مقارنة الفولاذ المقاوم للصدأ مع الفولاذ الكربوني المطلي، لأن آليات التآكل للمادتين المستخدمتين في الاختبار مختلفة جداً، والارتباط بين نتائج الاختبار والبيئة الفعلية التي سيتم استخدام المنتج فيها ليست هي نفسها.
وقت النشر: 06 نوفمبر 2023