Ismerő korrózió: okok és megelőzés

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A fedőkorrózió molekuláris szinten végbemenő fizikai és kémiai folyamatokon alapul. Az első szakaszban az elektrokémiai pusztulás dominál. A fémek (vagy fémek nemfémmel) érintkezési zónájában oxidok képződnek, amelyek hatására a mechanikai kopás aktiválódik. Ez a két folyamat szorosan összefügg, és befolyásolja a szerelvények szilárdsági jellemzőit. Az idegesedés jelenségét a kutatók több mint egy évszázada tanulmányozták, de előrejelzése még mindig gyengén fejlett.

Leírás

A fedőkorrózió a fém spontán pusztulásának egyik fajtája. Ez a folyamat a szorosan érintkező fém-fém vagy fém-nemfém párok határfelületén megy végbe. Jellemzője a kis amplitúdójú oszcilláló mozgások jelenléte. A koptató korrózió nemcsak a szénacélokat érinti, hanem a korrózióálló acélokat is.

E jelenség előfordulásához mindössze 0,025 mikron ciklikus amplitúdó elegendő. Maximális értéke 200-300 mikron lehet. Külsőleg a pusztulás kis fekélyek megjelenésében, dörzsölésben, szakadásban nyilvánul meg,színes foltok, porszerű lerakódások az érintkezési felületen.

Az acél alkatrészek oxidszerű korróziós termékei eltérő színűek – a vörösestől a sötétbarnáig. Ez az anyag márkájától és a működési feltételektől függ. Az érintkezési területet a felületek kölcsönös mozgásának kis amplitúdója miatt nem tudják elhagyni, aminek következtében a koptató hatásuk fokozódik.

A jelenség legnegatívabb következménye az alkatrészek kifáradása. A csomópontokban a ciklikus terhelések érzékelésének képessége akár 5-szörösére is csökken.

Viselési jellemzők

A fedőkorrózió a következő különbségekkel rendelkezik a többi kopástípustól:

• Fémkárosodás lép fel a visszafelé irányuló mozgás során.
• Sérülések lokalizálása - csak az alkatrészek érintkezési területén.
• Alacsony menetsebesség dörzsölő párban.
• Az oxidfilmek tönkremenetele főként érintőleges (tangenciális) erők hatására következik be.
• A hegesztőhidak felszakadása a felületek megkötése során atomok leválásához és fáradási repedések megjelenéséhez vezet.
• A leszakított fémrészecskék gyorsan oxidálódnak a levegőben.
• A korróziós termékek aktívan részt vesznek a további kopási folyamatban.

A jelenség okai és mechanizmusa

Leegyszerűsítve, a korróziós korrózió folyamata a következőképpen ábrázolható:

• Felületek mozgatása és deformációja.
• Fémoxidáció.
• Az oxid megsemmisítésefilmek.
• A tiszta fém felfedezése.
• A tapadása az érintkezési felülettel.
• Megfogó hidak lerombolása.
• Megnövekedett oxigénkoncentráció nyílt területeken.
• A korróziós ciklus megismétlődése, a barlangok fokozatos növekedése.

A leváló részecskék koptató hatása következtében az érintkezési zónában a hőmérséklet is emelkedik (egyes esetekben akár 700 °C-ig). Egy fehér réteg képződik, amely megváltozott fémszerkezetekből áll.

A zsibbadásos korrózió következő fő okait azonosították:

• Alacsony amplitúdójú dinamikus terhelések a rögzített kapcsolatokban.
• Agresszív külső környezet.
• Hőmérséklet tényező.

A korróziós folyamat természete attól függ, hogy melyik szakaszban van. A kezdeti szakaszban az elektrokémiai kölcsönhatások miatti oxidatív reakciók túlsúlyát rögzítették. Ezt a folyamatot az agresszív környezet hatását gyengítő kémiai kompozíciók alkalmazása lassítja. Az alábbiakban megvitatjuk, hogy melyek azok a korróziógátlók.

Az anyag feszített állapotának három összetevője van - az érintkezési felületre merőleges nyomóerő, váltakozó nyírófeszültség és súrlódási erő. A feszítőkorrózió során fellépő kopás kifáradási tönkremeneteli jellegű. A kis repedések idővel összeolvadnak, és a fémdarabok letörnek.

Építési csomók

Az összeszerelő egységekre jellemző koptató korrózió,névlegesen ingatlan. Leggyakrabban a fém megsemmisülése a következő típusú kötéseknél figyelhető meg:

• Csavarozott.
• Szegecselés.
• Réses.
• Kapcsolatfelvétel az elektromos hálózattal.
• Kastély.
• Fogas pánt.
• karimás.
• Kiszorítás (csapágyak, tárcsák, kerekek, tengelykapcsolók, tengelyek és kerékagyak).
• Rugós csapágyfelületek és egyebek.

A csavarkötések feszes korrózióját a menetes rész kopása és a résben megjelenő szivárgás okozza. Ezt elősegíti az üzem közbeni meghúzás csökkenése, az ízületek önkicsavarodása a vibrációs terhelések miatt. A meghúzási nyomaték megnövekedése azonban nem garancia a rántáskorrózió csökkenésére, mivel ebben az esetben a felületek ellenálláshegesztése léphet fel. Ennek eredményeként a menetes csatlakozás munkája a húzófeszültségek kedvezőtlen körülményei között megy végbe.

törés intenzitása

A korróziós korrózió mértéke több tucat tényezőtől függ. A legfontosabbak:

• Környezeti légkör (levegőben a korrózió gyorsabban megy végbe). Ez a jelenség vákuumban, nitrogénben és héliumban is megfigyelhető.
• Az oszcillációs mozgások amplitúdója és gyakorisága (súrlódási sebesség). A törési arány és az amplitúdó közötti kapcsolat szinte lineáris.
• Nyomás (terhelés) az érintkezési zónában és egyéb működési feltételek. Jelentős terhelés esetén a sérülés mélysége nő.
• Nem nemesfém keménysége és az alkatrészek védőbevonata, az érintkezés érdességefelületek.
• Technológiai tényezők (a munkadarab előállítási módja, maradó feszültségek, megmunkálási pontosság és az összeszerelt szerelvény merevsége).
• A kopásból származó oxidtermékek tulajdonságai.
• Hőmérséklet. A legtöbb esetben negatív értékei hozzájárulnak a nagyobb korrozivitáshoz. A pozitív hőmérséklet csak egy bizonyos kritikus értékig befolyásolja kedvezően az egység teljesítményét. Ha túlmelegszik, a pusztulás sebessége nő.
• A kopásálló termékek kopásállósága.

A küzdelem módszerei

Nem léteznek ideális módszerek ennek a jelenségnek a kezelésére. Ennek csökkentése érdekében a következő intézkedéseket kell tenni:

• A relatív elmozdulás csökkentése a súrlódási erők növelésével. Az érdesség, nyomás növelése vagy az alkatrészek konfigurációjának megváltoztatása. Az első módszer a leghatékonyabb, ha az egyik elem nem fém. A súrlódás növelhető rézzel, ónnal vagy kadmiummal végzett galvanizálással is.
• Ha a rezgés megszüntetése lehetetlen, akkor fordított módszer szükséges - a súrlódási erő csökkentése foszfát, ólom vagy indium bevonattal, valamint kenőanyagok bevezetésével. Ez utóbbi részeként korróziógátló adalékok alkalmazása javasolt. Ez a módszer átviszi a diát egy köztes környezetbe.
• Az egyik alkatrész keménységének növelése (hőkezelés, mechanikai edzés). Ez az intézkedés csökkenti a kölcsönös tapadástilleszkedő felületek és csökkenti a kopást.

Az olaj- és zsíralapú kenőanyagok hatékonyan csökkentik az érintkezési kopást. Leggyakrabban ezek következetes típusait használják - olyan anyagokat, amelyek 25 ° C-on vastag, kenőcsszerű anyag. A foszfát- és anódos fémbevonatok hozzájárulnak a felületeken való megtartásához.

Mik azok a korróziógátlók

A kopás jellege szerinti anyagroncsolás esetén elsősorban kontakt típusú inhibitorokat használnak. Agresszív környezetben lassítják a korróziót, hatásuk elve a fémionokkal nehezen oldódó vegyületek képződésén alapul.

Az érintkezésgátlók közé tartoznak a kromátok, nitritek, benzoátok, foszfátok és más vegyületek. Az illeszkedő részek közötti rés műanyagokkal való kitöltése nemcsak a korróziótól védi azokat, hanem elősegíti a tömítést is. Az érintkezésgátlók közé tartoznak a "Vital", a SIM, az M-1 és mások a kompozíciók. Az inhibitorok listája és a használatukra vonatkozó ajánlások a GOST 9.014-78-ban találhatók.