فولاد 24 مرکز تجارت آنلاین فلزات

بزرگترین بازار اینترنتی آهن و فولاد

بررسی آب شور بر آهن و فولاد

به دلیل قرار گرفتن در معرض آب نمکی که pH خنثی یا کمی اسیدی است ، کاربردهای ساحلی و ساحلی راحت تر از سایر برنامه ها زنگ می زند. محصولات نزدیک به ساحل در معرض شوری جوی و همچنین اسپری آب نمکی جزر و مد قرار دارند که باقیمانده سطحی باقی می ماند. سطح نمک اتمسفر نیز نزدیک تر به استوا نزدیک تر می شود.

بررسی آب شور بر آهن و فولاد

در طی خوردگی دو نوع واکنش وجود دارد: اکسیداسیون ، به موجب آن الکترونها فلز و فلز را ترک می کنند ، دچار خوردگی می شوند و کاهش می یابد ، جایی که الکترون ها آب یا اکسیژن را به هیدروکسید تبدیل می کنند. زنگ وقتی تشکیل می شود که یون های هیدروکسید و آهن تشکیل می شوند. با خوردن فلز ، سطح آن تغییر می کند و در فلزات آهنی ، زنگ زدگی در کل سطح فلز پخش می شود.

با این حال ، خوردگی فقط در معرض قرار گرفتن در معرض آب شور نیست. مواد تمیز کننده ، رطوبت زیاد و محیط های "کثیف" مانند فاضلاب و معدن ، همه فرایند خوردگی را تشدید می کنند. محیط های فرآیندهای شیمیایی - سرشار از دی اکسید کربن - همچنین بر روی فلزات سخت هستند. "خوردگی یک پدیده طبیعی است که تحت رطوبت ، درجه حرارت و شرایط جوی خاص رخ می دهد. نمی توان از آن جلوگیری کرد ، فقط کاهش یافت. " "خوردگی محصولات را تضعیف می کند بنابراین عملکرد و یکپارچگی آنها را تحت تأثیر قرار می دهد. علاوه بر داشتن هزینه اقتصادی بالا ، خوردگی ایمنی را تحت تأثیر قرار داده و زیبایی محصول را تحت تأثیر قرار می دهد. "


در ادامه به این مبحث بیشتر خواهیم پرداخت :

بررسی اثر آب شور بر روی فولاد و آهن

فلزاتی مانند فولاد و آهن چگونه خورده می‌شوند؟

تاثیر آب شور بر کیفیت تیر آهن‌های فولادی

انواع خوردگی تاثیرگذار بر روی کیفیت تیر آهن‌های فولادی

نتیجه گیری

 

بررسی اثر آب شور بر روی فولاد و آهن

اکسید آهن یک ترکیب قهوه‌ای مایل به قرمز است که معمولا به آن زنگ زدگی گفته می‌شود. این اتفاق وقتی رخ می‌دهد که آهن و اکسیژن در رطوبت موجود در هوا با یکدیگر واکنش نشان می‌دهند.

اما واکنش دیگری نیز وجود دارد که در زیر آب به وقوع می‌پیوندد در واقع به واکنش آهن و کلرید در زیر آب نیز زنگ زدگی گفته می‌شود. وجود برخی عوامل سبب سرعت بخشیدن به این واکنش می‌شود یکی از این عوامل نمک است که در آب‌های شور به وفور پیدا می‌شود.

در واقع میتوان گفت زنگ زدگی نوعی خوردگی است، که وقتی اتم‌های فلزی با محیط خود واکنش نشان می‌دهند رخ می دهد. آب نمک باعث زنگ زدگی فلز نمی‌شود، اما روند زنگ زدگی را تسریع می‌کند زیرا الکترون‌ها راحت‌تر از آبهای خالص یا معمولی در آب نمک حرکت می‌کنند. در این مقاله به برسی تاثیر آب شور بر فولاد و آهن می‌پردازیم و نشان می‌دهیم خوردگی در این آب شور چه تفاوتی با سایر آب‌ها و حتی خارج از آب دارد.

آب شور بر آهن و فولاد

فلزاتی مانند فولاد و آهن چگونه خورده می‌شوند؟

نکته قابل توجه در این سوال این است که تمامی فلزات زنگ نمی‌زنند و یا خورده نمی‌شوند مانند آلومینیوم، این فلز به علت داشتن لایه‌ای محافظ از جنس اکسید آلومینیوم در روی سطح خود در تماس مستقیم با آب یا رطوبت هوا زنگ نمی‌زند. از طرف دیگر، آهن به سادگی زنگ می‌زند زیرا هنگام تماس با آب (یا رطوبت موجود در هوا) و اکسیژن ، اکسید آهن هیدراته را تشکیل می‌دهد.

نکته حائز اهمیت در اینجا این است که زنگ زدگی بدون وجود آب و اکسیژن ایجاد نمی‌شود در واقع آب با شکستن مولکول اکسیژن به واکنش آهن با اکسیژن کمک میکند. در طی مراحل اولیه زنگ زدگی ، آهن الکترون‌ها را از دست می‌دهد و اکسیژن‌ها را به دست می‌آورد، یون‌های آهن سپس با آب واکنش نشان می‌دهند تا هیدروکسید آهن و هیدروژن تشکیل شود. مجموع این واکنش‌های شیمیایی باعث پوسته پوسته شدن فلزات نظیر آهن و فولاد می‌شود،و در هر مرحله آهن جدید را در معرض دید قرار می‌دهد که بعداً می تواند شروع به زنگ زدگی کند.

آب شور در برابر آب خالص

تفاوت این دو آب جدای از اینکه یکی بسیار شور است و دیگر معمولی است در این است که جریان‌های جاری در آب‌های شور راحت‌تر از آب خالص یا معمولی اتفاق می‌افتند و این بدان دلیل است که الکترون‌ها در آب شور می‌توانند با سرعت بیشتری جریان یابند یا حرکت کنند از آنجا که در زنگ زدگی همه چیز در مورد حرکت الکترون‌ها است ، آهن سریعتر از آب معمولی در آب نمک زنگ میزند. برخی اشیاء فلزی که زمان زیادی را در آب نمکی غوطه ور میمانند، مانند موتورهای قایق، به سرعت زنگ می‌زنند.

آب نمک و فلز

ترکیبی از رطوبت، اکسیژن و نمک و به ویژه سدیم کلرید (Nacl) باعث زنگ زدگی و خراب شدن فلز می‌شود. اما تاثیر آب نمک برای واکنش بسیار زیاد است بطوری که آب نمک پنج برابر سریعتر از آب شیرین باعث خوردگی فلز می‌شود از طرفی این شرایط وقتی بدتر می‌شود که رطوبت هوای اقیانوس هم بر این واکنش اثر گذاشته و باعث تسریع خوردگی آهن و فولاد تا 10 برابر می‌شود

خوردگی الکتروشیمیایی

یکی از اشکال خوردگی که هنگام به هم رسیدن و یا به عبارتی کنار هم قرار گرفتن آب شور و فلزات به خوصوص آهن و فولاد رخ می‌دهد، خوردگی الکتروشیمیایی نامیده می‌شود. در این خوردگی یون‌های فلزی در آب حل می‌شوند از طرفی آب نمکی که حاوی یون است الکتریسیته را هدایت کرده و یون‌ها را از ترکیبات دیگر جذب می‌کنند. در طی خوردگی الکتروشیمیایی ، الکترون‌های ترکیبات دیگر به یون‌های فلزی جذب می شوند. آب شور به فلز حمله می‌کند و خوردگی رخ می‌دهد.

آب شور بر آهن و فولاد

تاثیر آب شور بر کیفیت تیر آهن‌های فولادی

امروزه در بسیاری از صنایع دریایی از تیرآهن‌های فولادی استفاده می‌شود.
با این حال یک تصور غلط که در مورد فولاد ضد زنگ وجود دارد این است که آن‌ها هنگام برخورد با آب، به ویژه آب دریا دچار زنگ‌زدگی و خوردگی نخواهند شد، در حالی که بهتر است به خاطر داشته باشید که اگر تیر آهن‌های فولادی به طور مداوم در معرض آب شور دریا قرار گیرند، ممکن است با آن وارد واکنش شوند در نتیجه کیفیت تیر آهن‌های فولادی تحت تاثیر قرار می‌گیرد.

از آنجایی که تیر آهن‌های فولادی در مقاطع مختلف و با ترکیب‌های آلیاژی مختلف در دسترس می‌باشند، نمی‌توان به طور قطع عنوان کرد که آن‌ها در برابر خوردگی مقاوم می‌باشند و  کیفیت تیر آهن‌های فولادی از بین نمی‌رود.

انتخاب تیر آهن‌های فولادی ضد زنگ به مراتب بسیار بهتر از تیر آهن‌های فولاد کربن و یا آلومینیوم می‌باشد.
انتخاب مواد خاص برای کاربردهای صنعتی بسیار مهم می‌باشد، زیرا بسته به شرایط ممکن است که عملکرد آن‌ها بسیار متفاوت باشد

انواع خوردگی تاثیرگذار بر روی کیفیت تیر آهن‌های فولادی

انواع خوردگی‌ها که می‌تواند کیفیت تیر آهن‌های فولادی را تحت تاثیر قرار دهند، عبارتند از:

  • خوردگی لکه

  • خوردگی خراش

  • خوردگی عمومی

  • خوردگی گالوانیزه

خوردگی لوله فولادی

نتیجه گیری :

در این مقاله به برسی تاثیر آب شور بر فولاد و آهن پرداختیم. در واقع خوردگی آهن به شور بودن یا نبودن آب ربطی ندارد و این اتفاقی است که در صورت وجود آب یا رطوبت و اکسیژن می‌افتد اما وجود نمک در آب مانند اقیانوس‌ها سبب تسریع این روند می‌شود و همانطور که گفته شد باعث تسریع خوردگی آهن حتی تا 5 برابر نیز می‌شود. وجود نمک در آب در کنار بقیه فاکتور‌ها سبب بوجود آمدن شرایطی برای خوردگی، زنگ زدگی و از بین رفتن آهن و فولاد می‌شود نکته دیگری نیز که یاد آوری آن خالی از لطف نیست این است که تمامی فلزات در چنین شرایطی زنگ نمی‌زنند.

دیدگاه ها