موضوع:
- خوردگی و زنگ زدگی
- مبارزه با زنگ زدگی
- جلوگیری از زنگ زدگی
- خوردگی حفره ای
- خوردگی تماسی
خوردگی و زنگ زدگی:
مفاهیم خوردگی و زنگ ارتباط نزدیکی با هم دارند. زنگ نتیجه خوردگی است. با این حال، این دو مفهوم اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند.
- خوردگی یک اصطلاح چتر برای زوال مواد از طریق واکنش (شیمیایی) با محیط آنها است.
- زنگ زدگی روی سطح آهن یا فولاد در اثر تماس با آب و اکسیژن ایجاد می شود. زنگ به اکسیداسیون آهن اشاره دارد که نوعی خوردگی نیز هست.
به محض اینکه فلزات در معرض جو معمولی (هوای بیرون) قرار می گیرند، این فلز با اکسیژن پیوند شیمیایی ایجاد می کند. در این صورت فلز زنگ می زند. زنگ زدگی را می توان با لایه قرمز قهوه ای که روی فلز ظاهر می شود و هنگام واکنش آهن با اکسیژن در حضور رطوبت هوا یا آب بیرون ایجاد می شود، تشخیص داد. مخلوطی از اکسید آهن و هیدروکسید آهن است. زنگ به رشد خود ادامه می دهد و می تواند فلز را کاملاً از بین ببرد. با گذشت زمان، تمام آهن به زنگ زدگی تبدیل شده و در نتیجه خواص مفید خود را از دست می دهد.
در صورتی که آهن در معرض اکسیژن و آب قرار گیرد، به مرور زمان اکسیژن و آهن در سطح اتمی پیوند می خورند. این یک ترکیب جدید ایجاد می کند: اکسید آهن. آب کل فرآیند را سرعت می بخشد زیرا آب به عنوان یک کاتالیزور عمل می کند. مولکول‌های کوچک آب به داخل فلز نفوذ می‌کنند و اسیدهای بیشتری را تشکیل می‌دهند که بیشتر فلز را در معرض تشکیل اکسید قرار می‌دهد. زنگ زدگی در آب دریا به دلیل غلظت بالای یون های کلرید سدیم سریعتر اتفاق می افتد.
لکه های زنگ زدگی می توانند زیر رنگ ماشین ظاهر شوند. این به این دلیل است که لاک نیز کم و بیش متخلخل است و بنابراین می تواند به رطوبت و اکسیژن اجازه عبور دهد. برای آب بندی لایه رنگ، خوب است ماشین را به طور مرتب واکس بزنید. مخصوصاً در زمستان، با شرایط مرطوب و آب نمک زیاد، روش دوم برای جلوگیری از زنگ زدگی تا حد ممکن است.
در صورت وجود خراش های عمیق یا تراشه های سنگ، لایه محافظ رنگ در این قسمت از بین رفته و اطراف آن نیز شروع به زنگ زدگی می کند. بنابراین عاقلانه است که این نقاط را در اسرع وقت با یک قلم رنگ لمس کنید یا دوباره آنها را اسپری کنید.
در تصویر زیر یک سوسک فولکس واگن را با قسمت های زنگ زده بدنه می بینیم. این وسیله نقلیه تحت عنوان "میله موش" قرار می گیرد. خودروهایی که به عنوان راد روت تبدیل شده اند از قطعات فرسوده و رنگ نشده (در این مورد زنگ زدگی) و قطعات دور ریخته شده تشکیل شده اند.
در موارد بسیار کمی می توان زنگ زدگی را قدردانی کرد. با این حال هر خودرویی دیر یا زود باید با آن مقابله کند. علاوه بر آب و هوای مرطوب در هلند، آب نمک روی سطح جاده خطر زنگ زدگی در زمستان را افزایش می دهد. علاوه بر قطعات آرایشی، قسمت هایی از شاسی یا بدنه نیز می تواند تحت تاثیر قرار گیرد. در درازمدت، این می تواند منجر به یک وسیله نقلیه ناایمن و رد شدن در طول MOT شود.
خودروسازان سعی می کنند مواد داخل و اطراف خودرو را تا حد امکان در برابر زنگ زدگی مقاوم کنند. برخی از درمان های ضد زنگ عبارتند از:
- گالوانیزه کردن بدنه؛
- اعمال درمان با موم؛
- لایه های پرایمر و پوشش پایه را اعمال کنید.
- لایه های لاک با کیفیت بالا را اعمال کنید.
مبارزه با زنگ زدگی:
زنگ زدگی در اثر ترکیب آهن با اکسیژن ایجاد می شود. این نادرست است که فکر کنیم می توان با اطمینان از اینکه اکسیژن بیشتری به آهن نمی رسد با زنگ زدگی مبارزه کرد. فولاد یک ماده همگن نیست، بلکه ترکیبی از موادی است که در طی بازیافت به هم می‌آیند، به‌عنوان مثال خرابی‌های خودروهای قدیمی. فولاد همچنین حاوی فلزات دیگری است. تفاوت ولتاژ کمی بین کریستال های دو ماده مختلف وجود دارد که در آن یک مایع رسانا می تواند تماس بین کریستال ها را تضمین کند. جریان الکتریکی حاصله تضمین می کند که کمترین فلز نجیب وارد محلول شود. به عنوان مثال، اگر جریانی بین آهن و مس جریان داشته باشد، آهن حل می شود. ذرات آهن حل شده با اکسیژن ترکیب می شوند. با کمترین مقدار آب در لایه بدن، حتی اگر فقط یک مولکول آب باشد، این فرآیند حفظ می شود.
اگر از زنگ زدگی زیر رنگ رنج می برید، پاشیدن روی زنگ فایده ای ندارد. زنگ همچنان زیر لایه رنگ بی وقفه می خورد. از آنجایی که حجم سنگ از فولاد بیشتر است، لایه رنگ در نهایت ترک خواهد خورد. این یک دهانه ایجاد می کند که آب اضافی می تواند در آن نفوذ کند و روند زنگ زدگی را تسریع کند. برای مبارزه با زنگ زدگی، فولاد با انفجار سطح، از بین می رود. سپس یک لایه آغازگر مقاوم در برابر زنگ زدگی در سریع ترین زمان ممکن اعمال می شود. برای انجام این کار نباید خیلی منتظر بمانید، در غیر این صورت رطوبت هوای بیرون به ذرات آهن می چسبد.
زنگ زیر لایه رنگ ایجاد می شود. بنابراین تشخیص زنگ اولیه همیشه آسان نیست. چهار تصویر زیر یک پرتو جعبه ای از یک VW Golf IV را نشان می دهد که در آن فلز زنگ زده آسیاب شده است. قبل از شروع کار، فقط قیر شل در لبه زیر طاقچه وجود داشت. تیرهای جعبه هیچ بی نظمی نشان ندادند. وقتی قیر برداشته شد، لبه های قهوه ای نمایان شد. فلز اطراف آن از قبل به حدی خورده شده بود که به راحتی شکسته شد. عکس ها نشان می دهد که زنگ چگونه می تواند در زیر قیر رفتار کند.
جلوگیری از زنگ زدگی:
در بند اول، در خلاصه اقدامات برای جلوگیری از زنگ زدگی، «گالوانیزه کردن» ذکر شد. سازندگان یک لایه نازک روی را در طول تولید خودرو اعمال می کنند. این به اصطلاح حفاظت کاتدی را فراهم می کند. از آنجایی که الکترون ها بیشتر از روی فرار می کنند، روی زودتر از آهن حل می شود. روی به راحتی با اکسیژن موجود در هوا پیوند برقرار می کند. روی بسیار سخت است و یک لایه آب بندی را تشکیل می دهد. با خراش های عمیق از طریق لایه رنگ و روی به فولاد، فولاد به سختی واکنش نشان می دهد. اگر روی به اندازه کافی در این نزدیکی وجود داشته باشد، جریان الکتریکی در جهت درست جریان می یابد. به همین دلیل، روی محافظت طولانی مدت در برابر خوردگی و زنگ زدگی ارائه می دهد.
فولاد گالوانیزه نه تنها مزایایی دارد. با افزایش این مقدار، مقدار فولاد خالص کاهش می یابد. تولیدکنندگان برای ساخت قطعات موتور از جمله موارد دیگر به فولاد بدون روی نیاز دارند. روی دارای خاصیت تشکیل حباب در فولاد است که در نتیجه نقاط ضعیفی ایجاد می شود.
خوردگی حفره ای:
سوراخ شدن یک حمله موضعی به سطح مواد است. خوردگی حفره ای در موادی اتفاق می افتد که با یک لایه اکسیدی از خود در برابر خوردگی محافظت می کنند و عمدتاً در جایی رخ می دهد که این لایه اکسیدی آسیب دیده باشد. خوردگی حفره ای به سرعت و عمیقاً مواد را می خورد. این خطرناک ترین است، زیرا ظاهراً مواد هنوز خوب به نظر می رسند و عمق خوردگی به اندازه کافی دیده نمی شود.
تصویر زیر سطح مقطع یک جسم فولادی با خوردگی حفره ای را نشان می دهد. فقط مقدار کمی زنگ زدگی در قسمت بالایی قابل مشاهده است. "گودال" در زنگ، دهانه ای را نشان می دهد که در فولاد ظاهر شده است.
از جمله موارد دیگر، می‌توانیم با خوردگی حفره‌ای در خطوط ترمز مواجه شویم. هنگامی که دهانه عمیق تر می شود، این احتمال وجود دارد که روغن ترمز به بیرون نشت کند.
خوردگی تماسی:
این زمانی اتفاق می افتد که دو فلز مختلف در تماس نزدیک با یکدیگر قرار می گیرند. اختلاف ولتاژ بین این دو فلز ایجاد می شود و باعث واکنش می شود. ما این را می بینیم، به عنوان مثال، زمانی که یک پیچ فولادی ضد زنگ به یک ورق فولادی گالوانیزه پیچ می شود. فلز نجیب تر باعث خوردگی و در نتیجه زنگ زدگی می شود. به این حالت خوردگی تماسی می گویند.
تصویر زیر دو نمونه از یک جزء منیزیم را نشان می دهد، به عنوان مثال یک جعبه دنده که با یک پیچ ساخته شده از آلیاژ آهن محکم شده است. هنگامی که سطح تماس در معرض آب قرار می گیرد، جریان الکتریکی بین دو فلز ایجاد می شود و منجر به خوردگی تماسی می شود. در همان زمان، منیزیم تجزیه می شود. از خوردگی تماسی می توان با مهار جریان الکتریکی بین دو فلز با پوشاندن پیچ با یک لایه غیر رسانا و بنابراین عایق جلوگیری کرد.
جدول زیر ترکیبات مختلف مواد (مثلاً قطعات موتور یا محفظه گیربکس) و چگونگی تأثیر انتخاب مواد برای پیچ یا پیچ را بر خوردگی تماس نشان می دهد.
