دسترسی سریع به محتوای این مطلب
خوردگی فلزات یکی از مهم ترین چالش های فنی در صنایع ساختمانی، نفت و گاز، سازه های فلزی و تأسیسات صنعتی به شمار می رود و بهطور مستقیم بر هزینه های اجرا، نگهداری و حتی قیمت آهن در پروژه های عمرانی اثر می گذارد. شناخت دقیق انواع خوردگی فلزات و بررسی علت خوردگی فلزات، نقش تعیین کننده ای در افزایش طول عمر سازه ها و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری دارد. پدیده خوردگی در فلزات معمولاً نتیجه واکنش های شیمیایی یا الکتروشیمیایی فلز با محیط اطراف است و در صورت بی توجهی می تواند ایمنی و عملکرد سازه را به طور جدی تحت تأثیر قرار دهد.
درک انواع خوردگی در فلزات به مهندسان و فعالان حوزه ساخت و ساز کمک می کند تا رفتار فلزات را در شرایط محیطی مختلف بهتر تحلیل کنند. هر یک از این پدیده ها سازو کار متفاوتی دارند و شدت تخریب آن ها بسته به نوع فلز، محیط و تنش های وارد شده متغیر است. در میان این موارد، خوردگی گالوانیک به دلیل تماس فلزات غیر هم جنس اهمیت ویژه ای دارد و می تواند سرعت تخریب را به طور قابل توجهی افزایش دهد. شناخت دقیق این دسته بندی، پایه اصلی انتخاب روش های مناسب برای کنترل و کاهش آسیب های ناشی از خوردگی فلزات است.
خوردگی یکنواخت
خوردگی یکنواخت رایجترین نوع در میان انواع خوردگی فلز است که در آن سطح فلز به صورت نسبتاً یکسان دچار کاهش ضخامت می شود. این نوع خوردگی فلزات معمولاً در شرایطی رخ می دهد که سطح فلز بهطور کامل در معرض رطوبت یا محیط خورنده قرار دارد و در تأسیساتی مانند خوردگی لوله گالوانیزه نیز به وفور مشاهده می شود. اگر چه سرعت این نوع خوردگی قابل پیش بینی است، اما در سازه های فولادی گسترده می تواند منجر به افت تدریجی مقاومت شود. در بسیاری از موارد، خوردگی یکنواخت در فولاد با استفاده از پوشش های محافظ قابل کنترل است. شناخت این پدیده برای مقابله با خوردگی فلزات اهمیت زیادی دارد.
خوردگی حفرهای
خوردگی حفره ای یکی از خطرناک ترین انواع خوردگی در فلزات به شمار می رود، زیرا به صورت موضعی و با ایجاد حفره های عمیق در سطح فلز ظاهر می شود. این نوع خوردگی فلزات معمولاً بدون نشانه ظاهری گسترده رخ می دهد و می تواند منجر به سوراخ شدن قطعه شود. خوردگی حفرهای در فولادهای زنگنزن و آلیاژهای آلومینیوم در حضور یون کلرید شایع است. کنترل این نوع از انواع خوردگی فولاد نیازمند انتخاب صحیح متریال و شرایط محیطی مناسب است.
خوردگی شکافی
خوردگی شکافی در نواحی محدود مانند درزها، زیر پیچ و مهره ها یا محل اتصال قطعات فلزی اتفاق می افتد. در این نوع از خوردگی فلزات، تجمع رطوبت و کاهش اکسیژن باعث تشدید واکنش های خورنده می شود. خوردگی شکافی معمولاً در سازه های پیچیده و اتصالات فولادی مشاهده می شود و تشخیص آن دشوار است. این پدیده یکی از مهم ترین نمونه های انواع خوردگی در فلزات است که در طراحی سازه باید به آن توجه شود. بی توجهی به جزئیات اجرایی و آب بندی نامناسب می تواند شدت این نوع خوردگی را به طور قابل توجهی افزایش دهد.
خوردگی بین دانهای
خوردگی بین دانه ای به تخریب مرز دانه های فلزی بدون آسیب شدید به داخل دانه ها گفته می شود. این نوع خوردگی فلز معمولاً در فولادهای زنگ نزن حساس شده در اثر عملیات حرارتی نامناسب دیده می شود. کاهش ناگهانی استحکام مکانیکی از پیامدهای اصلی این نوع خوردگی در فولاد است. کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و فرآیند تولید، نقش مهمی در جلوگیری از این نوع خوردگی فلزات دارد. استفاده از عملیات حرارتی استاندارد و پایش دقیق دما می تواند احتمال بروز این نوع خوردگی را به طور محسوسی کاهش دهد.
خوردگی گالوانیک
خوردگی گالوانیک زمانی رخ می دهد که دو فلز غیر هم جنس در حضور یک الکترولیت با یکدیگر تماس داشته باشند. در این شرایط، فلز فعال تر دچار خوردگی سریع تر می شود. این پدیده یکی از شناخته شده ترین انواع خوردگی فلزات در سازه های فلزی ترکیبی است. در پروژه های ساختمانی، انتخاب نادرست فلزات می تواند علت خوردگی فلزات از نوع گالوانیک باشد. طراحی اصولی و جداسازی الکتریکی راهکار مؤثر مقابله با خوردگی فلزات است.
خوردگی تنشی
خوردگی تنشی نتیجه هم زمان تنش مکانیکی و محیط خورنده است و می تواند منجر به ترکهای ناگهانی در فلز شود. این نوع از انواع خوردگی در فلزات معمولاً بدون تغییر شکل قابلتوجه رخ میدهد و بسیار خطرناک است. خوردگی تنشی در فولادهای پرمقاومت و آلیاژهای خاص بیشتر مشاهده میشود. کنترل تنشهای پسماند و شرایط محیطی از مهمترین روشهای کاهش این نوع خوردگی فلزات است. این پدیده در سازه های تحت فشار، خطوط لوله و مخازن صنعتی ریسک شکست ناگهانی را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.
خوردگی فرسایشی
خوردگی فرسایشی ترکیبی از سایش مکانیکی و واکنش شیمیایی است که در اثر حرکت سیالات یا ذرات جامد رخ میدهد. این نوع خوردگی فلزات در لولهها، پمپها و تجهیزات صنعتی بسیار رایج است. در چنین شرایطی، لایه محافظ سطح فلز به طور مداوم از بین می رود. خوردگی فرسایشی یکی از مهم ترین انواع خوردگی فولاد در صنایع فرآیندی محسوب می شود و نیازمند طراحی مهندسی دقیق است. افزایش سرعت جریان و وجود ذرات ساینده می تواند شدت این نوع خوردگی را به طور قابل توجهی تشدید کند.
خوردگی انتخابی
خوردگی انتخابی زمانی اتفاق می افتد که یکی از عناصر آلیاژی فلز به طور ترجیحی دچار خوردگی شود. این پدیده باعث تضعیف ساختار فلز بدون تغییر محسوس در شکل ظاهری آن می شود. خوردگی انتخابی در برخی آلیاژهای مس و فولادهای خاص مشاهده می شود. شناسایی این نوع خوردگی فلزات برای جلوگیری از افت خواص مکانیکی بسیار ضروری است. این نوع خوردگی می تواند به مرور زمان موجب کاهش دوام و عمر مفید قطعات فلزی در شرایط کاری سخت شود.
خوردگی در دمای بالا
خوردگی در دمای بالا معمولاً در محیطهای صنعتی با حرارت زیاد و حضور گازهای خورنده رخ می دهد. این نوع خوردگی فلزات به دلیل اکسیداسیون سریع سطح فلز ایجاد می شود. در صنایع فولاد و نیروگاه ها، خوردگی در فولاد در دماهای بالا اهمیت ویژه ای دارد. انتخاب آلیاژ مقاوم به حرارت، اصلی ترین راه مقابله با این نوع خوردگی فلز است. استفاده از پوشش های مقاوم به حرارت و کنترل ترکیب گازهای محیط می تواند نقش مؤثری در کاهش شدت این نوع خوردگی داشته باشد.
خوردگی میکروبی
خوردگی میکروبی ناشی از فعالیت میکروارگانیسم ها در محیط های مرطوب است. این نوع خوردگی فلزات بیشتر در خطوط لوله، مخازن و تأسیسات زیرزمینی دیده می شود. محصولات متابولیکی باکتری ها می توانند محیط بسیار خورندهای ایجاد کنند. خوردگی میکروبی یکی از پیچیده ترین انواع خوردگی در فلزات محسوب می شود و کنترل آن نیازمند پایش مداوم است. عدم تهویه مناسب و تجمع رسوبات آلی می تواند شرایط رشد میکروارگانیسم ها و شدت این نوع خوردگی را تشدید کند.
پیشگیری از انواع خوردگی فلزات نیازمند رویکردی ترکیبی و مهندسی شده است که از مرحله انتخاب متریال تا بهره برداری سازه را در بر می گیرد. استفاده از فلزات و آلیاژهای مقاوم به خوردگی، طراحی اصولی اتصالات و جلوگیری از تجمع رطوبت، نقش اساسی در کاهش ریسک تخریب دارند. به کارگیری پوشش های محافظ مانند رنگ های صنعتی، پوشش های گالوانیزه، اپوکسی و همچنین سیستم های حفاظت کاتدی از مؤثر ترین روش های مقابله با خوردگی فلزات محسوب می شوند. علاوه بر این، کنترل شرایط محیطی، پایش دوره ای تجهیزات و اجرای برنامه منظم نگهداری و تعمیرات، می تواند شدت خوردگی در فولاد را به حداقل رسانده و هزینه های بلند مدت ناشی از آسیب های خوردگی فلزات را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
تفاوت انواع خوردگی فلزات در نحوه وقوع، شدت تخریب، محل آسیب و عوامل مؤثر بر شکل گیری آن ها مشخص می شود. برخی انواع خوردگی در فلزات مانند خوردگی یکنواخت به صورت تدریجی و قابل پیش بینی رخ می دهند، در حالی که انواعی مانند خوردگی حفره ای، تنشی یا گالوانیک ماهیتی موضعی، پنهان و ناگهانی دارند. این تفاوت ها باعث می شود روش های مقابله با خوردگی فلزات برای هر نوع کاملاً متفاوت باشد و انتخاب نادرست راهکار، خسارت های جدی به سازه وارد کند. بررسی دقیق شرایط محیطی، نوع فلز و تنش های وارد شده، امکان تشخیص صحیح نوع خوردگی فلز و مدیریت اصولی آن را فراهم می کند.
| نوع خوردگی فلزات | نحوه وقوع | شدت تخریب | محل آسیب رایج |
| خوردگی یکنواخت | تدریجی و سطحی | متوسط | کل سطح فلز |
| خوردگی حفرهای | موضعی و پنهان | بسیار بالا | نقاط محدود سطح |
| خوردگی گالوانیک | الکتروشیمیایی | بالا | محل اتصال فلزات غیر هم جنس |
| خوردگی تنشی | همراه با تنش | بحرانی | نواحی تحت تنش |
| خوردگی فرسایشی | همراه با سایش | متغیر | لوله ها و مسیر سیالات |
انواع خوردگی فلزات یکی از عوامل اصلی کاهش عمر مفید سازه ها و تجهیزات فلزی محسوب می شوند. آگاهی از علت خوردگی فلزات و شناخت انواع خوردگی فولاد، به مهندسان و فعالان صنعت ساختمان کمک می کند تا تصمیمات فنی دقیق تری اتخاذ کنند. با به کارگیری روش های اصولی مقابله با خوردگی فلزات می توان ایمنی، دوام و صرفه اقتصادی پروژه ها را به شکل قابل توجهی افزایش داد.
سوالات متداول
انواع خوردگی فلزات شامل یکنواخت، حفره ای، گالوانیک، تنشی و موارد دیگر است که هر کدام ساز و کار متفاوتی دارند. شناخت آن ها باعث انتخاب درست متریال و کاهش خسارت های فنی و اقتصادی می شود.
خوردگی حفره ای و خوردگی تنشی بیشترین خسارت را ایجاد می کنند، زیرا به صورت موضعی و ناگهانی رخ می دهند. این نوع خوردگی ها ممکن است بدون علائم ظاهری باعث شکست سازه شوند.
خوردگی یکنواخت به صورت تدریجی و در کل سطح فلز رخ می دهد، اما خوردگی حفره ای موضعی و عمیق است. نوع حفره ای معمولاً خطرناک تر و سخت تر قابل تشخیص است.
خوردگی گالوانیک زمانی ایجاد می شود که دو فلز غیر هم جنس در حضور رطوبت یا الکترولیت با هم تماس داشته باشند. در این حالت فلز فعال تر سریع تر دچار تخریب می شود.
زیرا این نوع خوردگی بدون تغییر شکل ظاهری و به صورت ترک های ناگهانی بروز می کند. در سازه های تحت فشار، این پدیده می تواند منجر به شکست ناگهانی شود.
با انتخاب آلیاژ مناسب، استفاده از پوشش های محافظ، طراحی اصولی و کنترل شرایط محیطی می توان سرعت خوردگی را کاهش داد. نگهداری دوره ای نیز نقش مهمی دارد.
فولاد کربنی و فولادهای مورد استفاده در لوله ها و مخازن بیشتر در معرض خوردگی میکروبی هستند. این مشکل معمولاً در محیط های مرطوب و کم اکسیژن تشدید می شود.
بله، دماهای بالا سرعت واکنش های شیمیایی را افزایش می دهند و باعث تشدید خوردگی می شوند. به ویژه در صنایع حرارتی، خوردگی در فولاد اهمیت ویژه ای دارد.
من مهلا شیرانی، کارشناس سئو با بیش از ۳ سال تجربه در این حوزه هستم. طی این مدت، با همکاری با کسب و کارهای مختلف و انجام پروژه های متنوع، به آن ها کمک کردم تا جایگاه خود را در نتایج جستجو بهبود دهند و در عین حال تجربه خود را در این مسیر ارتقا داده ام. مشتاقم تا دانش و تجربیاتم را با شما به اشتراک بگذارم.