Siaubinga korozija: priežastys ir prevencija

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Smulkinanti korozija pagrįsta fizikiniais ir cheminiais procesais, vykstančiais molekuliniu lygiu. Pirmajame etape vyrauja elektrocheminis sunaikinimas. Metalų (arba metalo su nemetalu) sąlyčio zonoje susidaro oksidai, dėl kurių suaktyvėja mechaninis susidėvėjimas. Šie du procesai yra glaudžiai susiję ir turi įtakos mazgų stiprumo charakteristikoms. Triukšmo reiškinį tyrinėtojai tyrinėjo daugiau nei šimtmetį, tačiau jo prognozės vis dar menkai išplėtotos.

Aprašymas

Derinanti korozija yra viena iš spontaniško metalo sunaikinimo atmainų. Šis procesas vyksta glaudžiai besiliečiančių metalo ir metalo arba metalo ir nemetalo porų sąsajoje. Būdingas jo bruožas yra mažos amplitudės virpesių judesių buvimas. Smulkioji korozija paveikia ne tik anglinį, bet ir korozijai atsparų plieną.

Šiam reiškiniui atsirasti pakanka tik 0,025 mikrono ciklinės amplitudės. Didžiausia jo vertė gali būti 200-300 mikronų. Išoriškai sunaikinimas pasireiškia mažų opų atsiradimu, trynimu, plyšimu,spalvotos dėmės, miltelių pavidalo nuosėdos ant kontaktinio paviršiaus.

Plieninių dalių korozijos gaminiai, panašūs į oksidą, turi skirtingą spalvą – nuo rausvos iki tamsiai rudos. Tai priklauso nuo medžiagos prekės ženklo ir eksploatavimo sąlygų. Jie negali išeiti iš kontaktinės zonos dėl nedidelės paviršių tarpusavio judėjimo svyravimų amplitudės, dėl to sustiprėja jų abrazyvinis poveikis.

Neigiamiausia šio reiškinio pasekmė yra dalių nuovargio gedimas. Galimybė suvokti ciklines apkrovas mazguose sumažėja iki 5 kartų.

Dėvėjimo funkcijos

Dilinanti korozija skiriasi nuo kitų rūšių nusidėvėjimo:

• Metaliniai pažeidimai atsiranda judant atgal.
• Pažeidimų lokalizavimas – tik dalių kontaktinėje srityje.
• Mažas važiavimo greitis besitrinančioje poroje.
• Oksido plėvelės sunaikinamos daugiausia dėl tangentinių (tangentinių) jėgų.
• Suvirinimo tiltelių plyšimas stingstant paviršiams sukelia atomų atsiskyrimą ir nuovargio įtrūkimų atsiradimą.
• Atplėštos metalo dalelės greitai oksiduojasi ore.
• Korozijos gaminiai aktyviai dalyvauja tolesnio susidėvėjimo procese.

Reiškinio priežastys ir mechanizmas

Paprasčiau tariant, korozijos formavimosi procesas gali būti pavaizduotas taip:

• Perkelkite ir deformuokite paviršius.
• Metalo oksidacija.
• Oksido sunaikinimasfilmai.
• Gryno metalo atradimas.
• Jo sukibimas su kontaktiniu paviršiumi.
• Suimamųjų tiltų sunaikinimas.
• Padidėjusi deguonies koncentracija atvirose vietose.
• Korozijos ciklo kartojimas, laipsniškas urvų daugėjimas.

Dėl abrazyvinio atsiskyrusių dalelių poveikio temperatūra kontaktinėje zonoje taip pat pakyla (kai kuriais atvejais iki 700 °C). Susidaro b altas sluoksnis, susidedantis iš pakeistų metalinių konstrukcijų.

Nustatytos šios pagrindinės korozijos sudirginimo priežastys:

• Žemos amplitudės dinaminės apkrovos fiksuotose jungtyse.
• Agresyvi išorinė aplinka.
• Temperatūros faktorius.

Korozijos proceso pobūdis priklauso nuo jo stadijos. Pradiniame etape buvo užfiksuotas oksidacinių reakcijų vyravimas dėl elektrocheminės sąveikos. Šis procesas sulėtinamas naudojant chemines kompozicijas, kurios susilpnina agresyvios aplinkos veikimą. Žemiau aptarsime, kokie yra korozijos inhibitoriai.

Medžiagos įtempimo būseną sudaro trys komponentai – gniuždymo jėga, nukreipta statmenai kontaktiniam paviršiui, kintamieji šlyties įtempiai ir trinties jėga. Dėvėjimasis korozijos metu yra nuovargio gedimo pobūdis. Maži įtrūkimai ilgainiui susilieja ir nulūžta metalo gabalai.

Statybiniai mazgai

Surinkimo mazgams būdinga dilimo korozija,nominaliai nekilnojamasis. Dažniausiai metalo sunaikinimas stebimas šių tipų jungtyse:

• Priveržti.
• Kniediavimas.
• Išpjovos.
• Susisiekite su elektra.
• Pilis.
• Dantytos Hirths.
• Flanšuotas.
• Suspausti (guoliai, diskai, ratai, veleno movos, ašys ir ratų stebulės).
• Spyruokliniai guolių paviršiai ir kiti.

Varžtinių jungčių koroziją sukelia srieginės dalies susidėvėjimas ir nesandarumo atsiradimas tarpelyje. Tai palengvina sumažėjęs priveržimas eksploatacijos metu, savaiminis jungčių atsukimas dėl vibracijos apkrovų. Tačiau priveržimo sukimo momento padidėjimas negarantuoja, kad sumažės įtrūkimų korozija, nes tokiu atveju gali atsirasti paviršių atsparus suvirinimas. Dėl to srieginės jungties darbas vyks nepalankiomis tempimo įtempių sąlygomis.

Lūžio intensyvumas

Dilinimo korozijos greitis priklauso nuo kelių dešimčių veiksnių. Svarbiausi yra:

• Aplinkos atmosfera (korozija greičiau vyksta ore). Šis reiškinys taip pat stebimas vakuume, azoto ir helio aplinkoje.
• Virpesių judesių amplitudė ir dažnis (trinties greitis). Ryšys tarp lūžių dažnio ir amplitudės yra beveik tiesinis.
• Slėgis (apkrova) kontaktinėje zonoje ir kitos darbo sąlygos. Esant didelei apkrovai, žalos gylis didėja.
• Netauriųjų metalų kietumas ir apsauginės dalių dangos, sąlyčio šiurkštumaspaviršiai.
• Technologiniai veiksniai (ruošinio gavimo būdas, liekamieji įtempiai, apdirbimo tikslumas ir surinkto mazgo standumas).
• Dėl susidėvėjimo susidarančių oksidinių produktų savybės.
• Temperatūra. Daugeliu atvejų neigiamos jo vertės prisideda prie didesnio korozijos. Teigiama temperatūra palankiai veikia įrenginio veikimą tik iki tam tikros kritinės vertės. Perkaitus, sunaikinimo greitis didėja.
• Dėvėjimosi gaminių atsparumas dilimui.

Kovos metodai

Idealių būdų kovoti su šiuo reiškiniu neegzistuoja. Norint jį sumažinti, imamasi šių priemonių:

• Santykinio poslinkio mažinimas didinant trinties jėgas. Šiurkštumo, slėgio didinimas arba dalių konfigūracijos keitimas. Pirmasis metodas yra efektyviausias, jei vienas iš elementų yra nemetalas. Trintį taip pat galima padidinti galvanizuojant variu, alavu arba kadmiu.
• Jei vibracijos pašalinti neįmanoma, reikia naudoti atvirkštinį metodą – sumažinti trinties jėgą naudojant fosfato, švino ar indžio dangas, taip pat įvedant tepalus. Kaip dalį pastarųjų rekomenduojama naudoti korozijos inhibitorių priedus. Šiuo metodu skaidrė perkeliama į tarpinę aplinką.
• Vienos iš dalių kietumo didinimas (terminis apdorojimas, mechaninis grūdinimas). Ši priemonė sumažina abipusį sukibimąsutampa paviršius ir sumažina susidėvėjimą.

Alyvos ir tepalų pagrindo tepalai efektyviai sumažina kontaktinį susidėvėjimą. Dažniausiai naudojamos nuoseklios jų rūšys – medžiagos, kurios 25 °C temperatūroje yra tiršta, į tepalą panaši medžiaga. Fosfato ir anodinio metalo dangos padeda išlaikyti ją ant paviršių.

Kas yra korozijos inhibitoriai

Jei medžiaga suardoma dėl dilimo tipo, dažniausiai naudojami kontaktinio tipo inhibitoriai. Jie sulėtina koroziją agresyvioje aplinkoje, o jų veikimo principas pagrįstas mažai tirpių junginių susidarymu su metalo jonais.

Kontakto inhibitoriai yra chromatai, nitritai, benzoatai, fosfatai ir kiti junginiai. Tarpo tarp susiliejančių dalių užpildymas plastikinėmis medžiagomis ne tik apsaugo jas nuo korozijos, bet ir skatina sandarumą. Kontaktiniai inhibitoriai apima kompozicijas "Vital", SIM, M-1 ir kt. Inhibitorių sąrašą ir rekomendacijas dėl jų naudojimo rasite GOST 9.014-78.