گاهی ممکن است فولاد با آن همه سخت و مقاوم بودنش، تحت تأثیر عوامل محیطی دچار خوردگی شود. مسئله خوردگی فولاد از معضلات عمده کشورهای مختلف جهان است. این مسئله حتی در کشورهای پیشرفته هم‌چون آمریکا، کانادا، ژاپن و بعضی کشورهای اروپایی هزینه‌های زیادی را برای تعمیر آن‌ها به دنبال داشته است. خوردگی فلزات یک فرآیند الکتروشیمیایی است که نیاز به حضور هم‌زمان رطوبت و اکسیژن دارد. اساسا، آهن موجود در فولاد برای تولید زنگ‌زدگی اکسید می‌شود که تقریبا شش برابر حجم ماده اصلی را اشغال می‌کند. در ادامه این مقاله در خصوص خوردگی فولاد و عوامل موثر بر آن و هم‌چنین جلوگیری از فرآیند خوردگی فولاد توضیحاتی را برای شما عزیزان ارائه خواهیم کرد.
فرآیند خوردگی فولاد چگونه است؟
خوردگی یک فرآیند شیمیایی طبیعی است که تنها مختص به فولاد یا حتی فلزات نیست. مواد غیرفلزی نیز می‌توانند دچار خوردگی شوند. به بیان ساده، خوردگی اکسیداسیون یک ماده با هوا و معمولا هوای مرطوب است. هم‌چنین میتوان خوردگی را واکنش ماده با اکسیژن در حضور آب توصیف کرد. فلزات اساسا از آن‌جا که درصد اصلی آن را آهن تشکیل داده است میل بالایی به خوردگی دارد. این موضوع در فلزاتی مثل آلومینیوم، مس، تیتانیوم و… کمتر است.
به طور کلی خوردگی فلزات فرآیند بسیار پیچیده‌ای است که عوامل زیادی بر آن تاثیرگذارند. مهم‌ترین این عوامل، مواد تشکیل‌دهنده‌ی خود فولاد و محیط پیرامون فلز است. لازم به ذکر است محیطی که بیش‌تر سازه‌های فولاد در معرض آن قرار دارند اتمسفر و برای لوله‌های زیر زمینی خاک است.
چه عواملی موجب خوردگی فلز می‌شود؟
متداول‌ترین جوی که خوردگی فلزات و همین‌طور زنگ‌زدگی ممکن است در آن‌ها به وجود آید، قرار گرفتن در هوای آزاد است. وقتی فولاد، مس، منیزیم، آلومینیوم و دیگر عناصر در معرض جو قرار می‌گیرند، آن‌ها با جریان آزاد هوا و رطوبت واکنش داده و اکسید ایجاد می‌کنند.
اگر یک قطعه از فولاد با فلز دیگری در تماس نباشد، تحت تنش نبوده و بریده نشده باشد، هنگام قرار گرفتن در معرض هوا زنگ می‌زند. دلیل این اتفاق آن است که فولاد از نظر ترکیب کاملا یکنواخت نیست و تغییرات جزئی در تراکم و ترکیب از فلزات اتفاق می‌افتد، که منجر به انواع خوردگی می‌شود.
۴ روش جلوگیری از خوردگی فولاد
۱٫ محافظت آندی
حفاظت آندی شامل پوشش دادن آلیاژ آهن با فلز کم فعال‌تری مانند قلع است. در محاظت آندی فولاد آند، سلول الکتروشیمیایی می‌باشد. محافظت آندی اغلب در مخازن ذخیره سازی فولاد کربنی که برای ذخیره اسید سولفوریک و ۵۰٪ سود سوز آور مورد استفاده قرار می‌گیرد، اعمال می‌شود. در این محیط‌ها به دلیل نیاز به جریان بسیار زیاد، محافظت کاتدی مناسب نیست.
۲٫ استفاده از بازدارنده‌های شیمیایی
بازدارنده‌های شیمیایی موادی هستند که با سطح فلزی یا گاز‌های اطراف واکنش داده می‌شوند تا واکنش‌های الکتروشیمیایی که منجربه خوردگی فلزات می‌شوند را سرکوب کنند.
فولاد را میتوان با قرار دادن در مجاورت یک فلز مانند روی یا منیزیم محافظت کرد. اگر روی یا منیزیم در تماس مستقیم با فولاد قرار گیرد، از فلزات در برابر خوردگی محافظت می‌کند. در این‌جا روی و منیزیم به عنوان فلزات قربانی عمل می‌کنند که نه تنها از ناحیه تماس فوری محاظت می‌کنند بلکه از هر جهت از فلز نیز محافظت می‌کنند؛ مانند ورق گالوانیزه و لوله گالوانیزه.
محافظت در برابر زنگ‌زدگی توسط فلزات قربانی معمولا به چندین شکل مورد استفاده قرار می‌گیرد. بازدارنده‌‌ها را میتوان به عنوان محلول یا به عنوان یک پوشش محافظ با استفاده از تکنیک‌های پراکندگی استفاده کرد.
۳٫ استفاده از پوشش‌های محافظ مثل پوشش‌ها پودری یا رنگ
استفاده از پوشش رنگ برای جلوگیری از خوردگی فولاد یکی از روش‌های به صرفه در این امر است. رنگ به عنوان یک مانع برای جلوگیری از انتقال بار الکتروشیمیایی از محلول خورنده به فلز موجود عمل می‌کند. برخی پودرهای پوششی نیز برای جلوگیری از خوردگی فلزات نیز هستند که از مانع از زنگ‌زدگی و اکسید شدن فلزی می‌شوند؛ نظیر پودر اکریلیک، پلی استر، اپوکسی، نایلون و یورتان. این پودرها را به سطح تمیز فولاد می‌زنند سپس فولاد گرم می‌شود و بدین ترتیب از زنگ‌زدگی یا سرعت روند خوردگی آن جلوگیری خواهد شد.
۴٫ اقدامات محیطی در جهت کنترل میزان گوگرد، کلر و اکسیژن
با قرار ندادن فولاد در معرض آب باران یا دریا میتوان از مانع از خوردگی فلزات شد. هم‌چنین اقدامات پیچیده‌تری مانند کنترل میزان گوگرد، کلر یا اکسیژن در محیط اطراف باید برای آن انجام گیرد.
جمع‌بندی
از نظر کاربرد، فولاد کاملا انعطاف‌پذیر بوده و برای استفاده‌های گوناگون مناسب است. با این حال، مانند اکثر مواد، فولاد دارای مزایا و محدودیت‌های خاص خود است. فراهم کردن تمام شرایط برای عدم خوردگی فلزات و محصولاتی مانند تیرآهن و میلگرد کاری بسیار سخت و طاقت فرساست و در حالت منطقی نمی‌توان تمام جزئیات شرایط را مهیا کرد. ما در این مقاله در مورد عوامل موثر در خوردگی فولاد و روش‌های جلوگیری از آن مطالبی را برای شما عزیزان ارائه کردیم امیدوایم توانسته باشیم بر آگاهی شما در این مسئله افزوده باشیم تا بتوانید با درک و دانش عمیق‌تر از خوردگی فولاد، برای تصمیم‌گیری‌های مهم در مورد انتخاب مواد برای پروژه‌های مختلف بهتر عمل کنید. برای خرید و استعلام قیمت انواع محصولات فولادی مانند پروفیل، لوله و ورق با ما در آهن ۱۱۸ در ارتباط بوده و از مشاوره رایگان ما بهره‌مند شوید.
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.