Korozija in staranje kovin

Eden najpogostejših materialov, ki se uporabljajo v industriji in gradbeništvu, je kovina. Tudi v ozadju nastanka tehnoloških steklenih vlaken in kompozitov njene edinstvene kombinacije obratovalnih lastnosti ne izgubljajo pomembnosti. Kljub temu dejavniki, kot so staranje kovine, učinek utrujenosti, korozija in drugi zlomi, omejujejo njegovo uporabo, s čimer se tehnologom poiščejo sredstva za izboljšanje stabilnosti strukture.

Postopek staranja

Staranje kovinskih zlitin in čistih elementov razumemo kot spremembo njihove učinkovitosti. Sčasoma se strukture in deli spreminjajo v njihovi strukturi, kar se odraža v kazalnikih uspešnosti. Menijo, da ima proces staranja kovine negativne posledice, čeprav povzroča tudi povečanje nekaterih koristnih tehničnih in fizikalnih lastnosti. Na primer, trdota materiala se povečuje, čeprav krhkost vzporedno narašča. V vsakem primeru sprememba strukture zavrača karakteristike zmogljivosti, ki se izračunajo, na primer pri načrtovanju gradbenega ali inženirskega projekta.

Čas je glavni vzrok staranja, vendar ne edini. Pomembno vlogo v tem procesu lahko igrajo zunanji pogoji in zlasti kemični agresivni mediji, s katerimi se materialni stiki. Pri normalnih obratovalnih pogojih poteka počasno mehansko staranje kovine, na katerega se razpršijo atomi izdelka.

Umetno staranje

Ker ta proces ne vodi vedno do popolne izgube operativne vrednosti materiala in prispeva k rasti nekaterih kvalitet, se pogosto uporablja umetno staranje. Ta tehnika se na primer nanaša na aluminijeve in titanove zlitine, da se poveča njihova moč. Ta učinek se doseže s toplotno obdelavo. Če se naravno staranje kovin lahko pojavi zelo počasi tudi pri normalni sobni temperaturi, potem umetni postopek zahteva posebno strjevanje. Vendar je pomembno, da se upošteva temeljna razlika med to metodo in tehnologijo kaljenja kovine. Staranje v umetno ustvarjenih pogojih povzroči povečanje trdote in moči, a prispeva tudi k zmanjšanju plastičnosti.

Preprečevanje staranja

Načeloma tega postopka ni mogoče ustaviti. Toda upočasnite ali izključite dejavnike, ki spodbujajo staranje, z različnimi stopnjami uspeha je to mogoče. Na primer, v nekaterih industrijah kovin posamezne strukture občasno obdelujejo zaščitne rešitve in lake, ki zmanjšujejo učinek negativnih poslovnih dejavnikov - .. kemično, toplotno, mehansko itd Glede upočasnjuje kovinski staranja učinek pri normalnem srednje obratovanju, odvisno od vrste lahko uporabimo isto toplotno obdelavo. Varilci, na primer, varijo šive pri visokih temperaturah pri 600-650 ° C. Ta tehnika je tesneje povezana s sproščanjem kovin, hkrati pa zmanjšuje tudi intenzivnost staranja.

Kemijska korozija

Postopek rjavenja je bolj nevaren za kovine v smislu spreminjanja tehničnih in fizičnih lastnosti. Korozija se lahko pojavi pod vplivom kemijskega ali elektrokemičnega učinka na konstrukcijo. In če je staranje kovine počasno, je hitrost širjenja rje lahko zelo visoka, odvisno od zunanjih pogojev.

Postopki kemijske korozije se običajno pojavijo v primerih, ko je kovina neposredno v stiku s kislinskimi raztopinami, plinastimi mediji, solmi in bazami. To so najbolj aktivne stimulansi korozije, ki so vedno v okolju, vendar v različnih oblikah. Končno se na prizadetem območju oblikuje krhka in ohlapna plast, katere prisotnost zmanjša obstojnost materiala.

Elektrotehnična korozija

V tem primeru obstaja proces spontane interakcije kovinskih izdelkov z elektrolitskim medijem. Na svojem ozadju se del oksidira, tekoča aktivna komponenta pa se obnovi. Takšni procesi se lahko pojavijo na kontaktnih točkah med zlitinami, pri katerih se zaračuna druga elektroda. Če je na teh območjih prisotnih soli ali kislih raztopin, se tvori galvanični par, pri katerem element z nizkim elektrodnim polnjenjem opravlja anodno funkcijo. V skladu s tem visok potencial naredi kovinsko katodo.

Pomembno je opozoriti, da lahko pride do staranja in kovinske korozije tudi brez močnih stimulansov. Za elektrokemijsko rjo je zadostna minimalna izpostavljenost kislem mediju, ki je lahko prisotna tudi v zaprtih prostorih. Najpogosteje pa so takšni procesi izpostavljeni elementu baze avtomobilov. Vzrok elektrokemijske korozije v takih situacijah je lahko zamašitev curkov karburatorjev, prisotnost ventilov za gorivo, motnje pri ožičenju parov električne opreme itd.

Ukrepi za nadzor korozije

Večina zaščitne opreme je zunanji premaz, iz katerega se začne uničenje zgradbe. Za to se lahko uporabijo posebni premazi, barvni premazi, praški, emajli in laki. Učinkovita pregrada proti korozijski škodi nastane z metodami predhodnega pocinkanja, preden se začne projektiranje ali del obratovati.

Gre za resnejše usposabljanje in doping. Takšna sprememba strukture lahko zlasti spremeni stopnjo staranja kovine, navzgor in navzdol. Obstajajo tudi posebne visokotehnološke metode, ki se uporabljajo v industriji in industriji. Mednje spadajo faulacija, odzračevanje in plinsko-termična obdelava.

Zaključek

Navedeni procesi uničenja in spremembe v strukturi kovin so le del teh pojavov, ki lahko vplivajo na značilnosti materiala. Poseben kraj med njimi je učinek utrujenosti. To je proces, v katerem postopno nabiranje škode povzroči povečanje stresa v strukturi, kar posledično povzroči izgubo obratovalnih lastnosti. Toda v nasprotju s staranjem kovine, njegova utrujenost skoraj vedno povzročajo zunanji fizični vplivi.

Da bi zagotovili, da noben od obravnavanih procesov ne bo negativno vplival na strukturno stabilnost izdelka, bi moral na začetku oceniti njegovo dovzetnost za vpliv nekaterih dejavnikov. V ta namen tehnologi razvijajo posebne metode za nadzor praznih delov, kar kaže na svoje projektne materiale svoje šibke in močne tehnične in fizične lastnosti.