Satraucoša korozija: cēloņi un profilakse

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Fretējošā korozija ir balstīta uz fizikāliem un ķīmiskiem procesiem, kas notiek molekulārā līmenī. Pirmajā posmā dominē elektroķīmiskā iznīcināšana. Metālu (vai metāla ar nemetālu) saskares zonā veidojas oksīdi, kuru dēļ aktivizējas mehāniskais nodilums. Šie divi procesi ir cieši saistīti un ietekmē mezglu stiprības raksturlielumus. Pētnieki ir pētījuši satraukuma fenomenu vairāk nekā gadsimtu, taču tā prognoze joprojām ir vāji attīstīta.

Apraksts

Fretējoša korozija ir viens no metāla spontānas iznīcināšanas veidiem. Šis process notiek cieši saskarējošo metāla-metāla vai metāla-nemetāla pāru saskarnē. Tā raksturīga iezīme ir nelielas amplitūdas svārstību kustību klātbūtne. Slīpošā korozija ietekmē ne tikai oglekļa tēraudus, bet arī pret koroziju izturīgus tēraudus.

Šīs parādības rašanās cikliskā amplitūda ir pietiekama tikai 0,025 mikroni. Tā maksimālā vērtība var būt 200-300 mikroni. Ārēji iznīcināšana izpaužas kā mazu čūlu parādīšanās, berzes, asarošana,krāsaini plankumi, pulverveida nogulsnes uz saskares virsmas.

Tērauda detaļu oksīda tipa korozijas izstrādājumiem ir cita krāsa – no sarkanīgas līdz tumši brūnai. Tas ir atkarīgs no materiāla markas un ekspluatācijas apstākļiem. Tie nevar izkļūt no saskares zonas virsmu savstarpējās kustības mazās svārstību amplitūdas dēļ, kā rezultātā tiek pastiprināta to abrazīvā iedarbība.

Šīs parādības negatīvākās sekas ir detaļu noguruma atteice. Iespēja uztvert cikliskās slodzes mezglos tiek samazināta līdz 5 reizēm.

Wear funkcijas

Fretējošajai korozijai ir šādas atšķirības no citiem nodiluma veidiem:

• Metāla bojājumi rodas turp un atpakaļ kustībā.
• Bojājumu lokalizācija - tikai detaļu saskares zonā.
• Zems braukšanas ātrums berzes pārī.
• Oksīda kārtiņu iznīcināšana notiek galvenokārt tangenciālu (tangenciālu) spēku ietekmē.
• Metināšanas tiltu plīsums virsmu sacietēšanas laikā izraisa atomu atdalīšanos un noguruma plaisu parādīšanos.
• Noplēstās metāla daļiņas ātri oksidējas gaisā.
• Korozijas produkti aktīvi iesaistās turpmākajā nodiluma procesā.

Parādības cēloņi un mehānisms

Vienkārši sakot, korozijas veidošanās procesu var attēlot šādi:

• Pārvietojiet un deformējiet virsmas.
• Metāla oksidēšana.
• Oksīda iznīcināšanafilmas.
• Tīra metāla atklāšana.
• Tā saķere ar saskares virsmu.
• Satveršanas tiltu iznīcināšana.
• Paaugstināta skābekļa koncentrācija atklātās vietās.
• Korozijas cikla atkārtošanās, pakāpeniska dobumu palielināšanās.

Atdalīto daļiņu abrazīvās darbības rezultātā paaugstinās arī temperatūra kontakta zonā (dažos gadījumos līdz 700 ° C). Veidojas b alts slānis, kas sastāv no izmainītām metāla konstrukcijām.

Ir identificēti šādi galvenie korozijas cēloņi:

• Zemas amplitūdas dinamiskās slodzes fiksētajos savienojumos.
• Agresīva ārējā vide.
• Temperatūras faktors.

Korozijas procesa raksturs ir atkarīgs no tā, kurā stadijā tas atrodas. Sākotnējā posmā tika reģistrēts oksidatīvo reakciju pārsvars elektroķīmiskās mijiedarbības dēļ. Šo procesu palēnina ķīmisko sastāvu izmantošana, kas vājina agresīvas vides darbību. Par korozijas inhibitoriem mēs runāsim tālāk.

Materiāla nospriegotajam stāvoklim ir trīs sastāvdaļas - spiedes spēks, kas vērsts perpendikulāri saskares virsmai, mainīgie bīdes spriegumi un berzes spēks. Nodilumam rūgtās korozijas laikā ir noguruma atteices raksturs. Mazas plaisas laika gaitā saplūst, un metāla gabali atdalās.

Būvniecības mezgli

Montāžas vienībām raksturīga rievojoša korozija,nomināli nekustamais. Visbiežāk metāla iznīcināšanu novēro šādos savienojumu veidos:

• Pieskrūvēta.
• Kniedēšana.
• Izšķaidīts.
• Sazinieties ar elektrību.
• Pils.
• Zobu hirtis.
• Atloka.
• Izspiediet (gultņi, diski, riteņi, vārpstas savienojumi, asis un riteņu rumbas).
• Atsperu gultņu virsmas un citas.

Skrūvēto savienojumu rūgšanas koroziju izraisa vītņotās daļas nodilums un noplūdes parādīšanās spraugā. To veicina pievilkšanas samazināšanās ekspluatācijas laikā, savienojumu pašskrūvēšana vibrācijas slodžu ietekmē. Tomēr pievilkšanas griezes momenta palielināšanās negarantē rievotās korozijas samazināšanos, jo šajā gadījumā var rasties virsmu pretestības metināšana. Rezultātā vītņotā savienojuma darbs notiks nelabvēlīgos stiepes spriegumu apstākļos.

Lūzumu intensitāte

Slīpošās korozijas ātrums ir atkarīgs no vairākiem desmitiem faktoru. Vissvarīgākie ir:

• Apkārtējā atmosfēra (gaisā korozija norit ātrāk). Šo parādību novēro arī vakuumā, slāpeklī un hēlijā.
• Svārstību kustību amplitūda un biežums (berzes ātrums). Attiecība starp lūzumu biežumu un amplitūdu ir gandrīz lineāra.
• Spiediens (slodze) kontakta zonā un citi darbības apstākļi. Ar ievērojamu slodzi bojājuma dziļums palielinās.
• Parastā metāla cietība un detaļu aizsargpārklājumi, saskares raupjumsvirsmas.
• Tehnoloģiskie faktori (sagataves iegūšanas metode, atlikušie spriegumi, apstrādes precizitāte un samontētā mezgla stingrība).
• Oksīda produktu īpašības, kas rodas nodiluma rezultātā.
• Temperatūra. Vairumā gadījumu tā negatīvās vērtības veicina lielāku koroziju. Pozitīva temperatūra labvēlīgi ietekmē iekārtas darbību tikai līdz noteiktai kritiskajai vērtībai. Pārkarsējot, iznīcināšanas ātrums palielinās.
• Nodiluma izstrādājumu nodilumizturība.

Cīņas metodes

Ideāli veidi, kā tikt galā ar šo parādību, nepastāv. Lai to samazinātu, tiek veikti šādi pasākumi:

• Relatīvās nobīdes samazināšana, palielinot berzes spēkus. Nelīdzenuma, spiediena palielināšana vai detaļu konfigurācijas maiņa. Pirmā metode ir visefektīvākā, ja viens no elementiem ir nemetāls. Berzi var palielināt arī, veicot galvanizāciju ar varu, alvu vai kadmiju.
• Ja vibrācijas likvidēšana nav iespējama, tad nepieciešama apgrieztā metode - berzes spēka samazināšana, izmantojot fosfāta, svina vai indija pārklājumus, kā arī ieviešot smērvielas. Kā daļu no pēdējās ieteicams izmantot korozijas inhibitoru piedevas. Šī metode pārsūta slaidu uz starpvidi.
• Vienas daļas cietības paaugstināšana (termiskā apstrāde, mehāniskā rūdīšana). Šis pasākums samazina savstarpējo saķerisavienojas virsmas un samazina nodilumu.

Eļļu un smērvielu bāzes smērvielas efektīvi samazina kontakta nodilumu. Visbiežāk tiek izmantoti to konsekventie veidi - vielas, kas 25 ° C temperatūrā ir biezs, ziedei līdzīgs materiāls. Fosfātu un anodisko metālu pārklājumi veicina tā noturību uz virsmām.

Kas ir korozijas inhibitori

Materiāla iznīcināšanas gadījumā atkarībā no nodiluma veida, galvenokārt tiek izmantoti kontakta tipa inhibitori. Tie palēnina koroziju agresīvā vidē, un to darbības princips ir balstīts uz vāji šķīstošu savienojumu veidošanos ar metālu joniem.

Kontakti inhibitori ir hromāti, nitrīti, benzoāti, fosfāti un citi savienojumi. Atstarpes aizpildīšana ar plastmasas materiāliem starp savienojošajām daļām ne tikai aizsargā tās no korozijas, bet arī veicina blīvēšanu. Kontaktu inhibitori ietver kompozīcijas "Vital", SIM, M-1 un citus. Inhibitoru saraksts un ieteikumi to lietošanai ir atrodami GOST 9.014-78.