Kroeiende korrosie: oorsake en voorkoming

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Fretting-korrosie is gebaseer op fisiese en chemiese prosesse wat op molekulêre vlak plaasvind. In die eerste stadium oorheers elektrochemiese vernietiging. In die kontaksone van metale (of metaal met nie-metaal) word oksiede gevorm, waardeur meganiese slytasie geaktiveer word. Hierdie twee prosesse is nou verwant en beïnvloed die sterkte-eienskappe van samestellings. Die verskynsel van fretting word al meer as 'n eeu deur navorsers bestudeer, maar die voorspelling daarvan is nog swak ontwikkel.

Beskrywing

Fretting-korrosie is een van die soorte spontane vernietiging van die metaal. Hierdie proses vind plaas by die raakvlak van metaal-metaal- of metaal-niemetaalpare wat styf in aanraking kom. Sy kenmerkende kenmerk is die teenwoordigheid van ossillatoriese bewegings van klein amplitude. Raakkorrosie raak nie net koolstofstaal nie, maar ook korrosiebestande staal.

Vir die voorkoms van hierdie verskynsel is 'n sikliese amplitude van slegs 0,025 mikron voldoende. Die maksimum waarde daarvan kan 200-300 mikron wees. Uitwendig word die vernietiging gemanifesteer in die voorkoms van klein maagsere, vryf, skeur,gekleurde kolle, poeieragtige neerslae op die kontakoppervlak.

Oksiedagtige korrosieprodukte van staalonderdele het 'n ander kleur – van rooierig tot donkerbruin. Dit hang af van die merk van materiaal en bedryfstoestande. Hulle kan nie die kontakarea verlaat nie as gevolg van die klein amplitude van ossillasies van die onderlinge beweging van die oppervlaktes, as gevolg waarvan hul skuur effek versterk word.

Die mees negatiewe gevolg van hierdie verskynsel is die vermoeidheid van onderdele. Die vermoë om sikliese ladings in die nodusse waar te neem, word tot 5 keer verminder.

Dra-kenmerke

Fretting-korrosie het die volgende verskille van ander soorte slytasie:

• Metaalskade vind plaas in wederkerende beweging.
• Lokalisering van skade - slegs in die kontakarea van onderdele.
• Lae reisspoed in vryfpaar.
• Die vernietiging van oksiedfilms vind hoofsaaklik plaas as gevolg van tangensiële (tangensiële) kragte.
• Skeuring van sweisbrûe tydens set van oppervlaktes lei tot losmaak van atome en die voorkoms van moegheidskrake.
• Afgeskeurde metaaldeeltjies oksideer vinnig in lug.
• Korrosieprodukte is aktief betrokke by die verdere slytasieproses.

Oorsake en meganisme van die verskynsel

Simplisties kan die proses van vrekkorrosie soos volg voorgestel word:

• Beweeg en vervorm oppervlaktes.
• Metaaloksidasie.
• Vernietiging van oksiedfilms.
• Ontdekking van suiwer metaal.
• Sy greep met die kontakoppervlak.
• Vernietiging van grypbrûe.
• Verhoogde suurstofkonsentrasie in oop gebiede.
• Herhaling van die korrosiesiklus, geleidelike toename in grotte.

As gevolg van die skuurwerking van losstaande deeltjies, styg die temperatuur in die kontaksone ook (in sommige gevalle tot 700 ° C). 'n Wit laag word gevorm, bestaande uit veranderde metaalstrukture.

Die volgende hoofoorsake van kraakkorrosie word geïdentifiseer:

• Lae amplitude dinamiese ladings in vaste verbindings.
• Aggressiewe eksterne omgewing.
• Temperatuurfaktor.

Die aard van die korrosieproses hang af van watter stadium dit is. By die aanvanklike stadium is die oorheersing van oksidatiewe reaksies as gevolg van elektrochemiese interaksie aangeteken. Hierdie proses word vertraag deur die gebruik van chemiese samestellings wat die werking van 'n aggressiewe omgewing verswak. Ons sal hieronder bespreek watter korrosie-inhibeerders is.

Die spanningstoestand van die materiaal het drie komponente - die drukkrag wat loodreg op die kontakoppervlak gerig is, afwisselende skuifspannings en wrywingskrag. Slytasie tydens fretting roes het die karakter van moegheid mislukking. Klein krake smelt mettertyd saam en stukke metaal breek af.

Konstruksieknope

Fretting-korrosie kenmerkend van samestelling-eenhede,nominaal onbeweeglik. Meestal word die vernietiging van die metaal in die volgende tipes gewrigte waargeneem:

• Vasgebout.
• Klink.
• Slotted.
• Kontak elektriese.
• Castle.
• Toothed Hirths.
• Flens.
• Knyppas (laers, skywe, wiele, askoppelings, asse en wielnawe).
• Vendraeroppervlaktes en ander.

Skeurkorrosie van boutverbindings word veroorsaak deur slytasie van die skroefdraaddeel en die voorkoms van lekkasies in die gaping. Dit word vergemaklik deur 'n afname in stywer tydens werking, self-losdraai van gewrigte as gevolg van vibrasieladings. 'n Verhoging in die aandraaimoment is egter nie 'n waarborg vir 'n vermindering in fretting-korrosie nie, aangesien in hierdie geval weerstandssweiswerk van die oppervlaktes kan voorkom. As gevolg hiervan sal die werk van die skroefdraadverbinding plaasvind in ongunstige toestande van trekspannings.

Fraktuurintensiteit

Die tempo van vrotkorrosie hang van 'n paar dosyn faktore af. Die belangrikste is:

• Omgewingsatmosfeer (korrosie vind vinniger in lug plaas). Hierdie verskynsel word ook in vakuum, stikstof en helium waargeneem.
• Amplitude en frekwensie van ossillatoriese bewegings (wrywingsnelheid). Die verwantskap tussen breuktempo en amplitude is amper lineêr.
• Druk (lading) in die kontaksone en ander bedryfstoestande. Met 'n aansienlike las neem die diepte van skade toe.
• Hardheid van onedelmetaal en beskermende bedekkings van onderdele, grofheid van kontakoppervlaktes.
• Tegnologiese faktore (metode om die werkstuk te verkry, oorblywende spanning, bewerking akkuraatheid en styfheid van die saamgestelde samestelling).
• Eienskappe van oksiedprodukte as gevolg van slytasie.
• Temperatuur. In die meeste gevalle dra die negatiewe waardes daarvan by tot hoër korrosiwiteit. Positiewe temperature beïnvloed die werkverrigting van die eenheid slegs tot 'n sekere kritieke waarde gunstig. Wanneer dit oorverhit word, neem die tempo van vernietiging toe.
• Skuurweerstand van slytasieprodukte.

Metodes van stryd

Ideale maniere om hierdie verskynsel te hanteer, bestaan nie. Om dit te verminder, word die volgende maatreëls getref:

• Vermindering van relatiewe verplasing deur wrywingskragte te verhoog. Verhoging van grofheid, druk of verandering van die konfigurasie van onderdele. Die eerste metode is die doeltreffendste as een van die elemente 'n nie-metaal is. Wrywing kan ook verhoog word deur elektroplatering met koper, tin of kadmium.
• As die uitskakeling van vibrasie onmoontlik is, dan is die omgekeerde metode nodig - die vermindering van die wrywingskrag deur die gebruik van fosfaat-, lood- of indium-bedekkings, sowel as die inbring van smeermiddels. As deel van laasgenoemde word dit aanbeveel om korrosie-inhibeerder bymiddels te gebruik. Hierdie metode dra die skyfie oor na 'n intermediêre omgewing.
• Verhoog die hardheid van een van die dele (hittebehandeling, meganiese verharding). Hierdie maatreël verminder die onderlinge adhesieparingsoppervlaktes en verminder slytasie.

Olie- en vetgebaseerde smeermiddels verminder kontakslytasie effektief. Dikwels word hul konsekwente tipes gebruik - stowwe wat by 'n temperatuur van 25 ° C 'n dik, salfagtige materiaal is. Fosfaat- en anodiese metaalbedekkings dra by tot die retensie daarvan op oppervlaktes.

Wat is korrosie-inhibeerders

In die geval van materiaal vernietiging deur die tipe slytasie, word kontak tipe inhibeerders hoofsaaklik gebruik. Hulle vertraag korrosie in 'n aggressiewe omgewing, en die beginsel van hul werking is gebaseer op die vorming van moeilik oplosbare verbindings met metaalione.

Kontakinhibeerders sluit chromate, nitriete, bensoate, fosfate en ander verbindings in. Die vul van die gaping met plastiekmateriaal tussen die parende dele beskerm hulle nie net teen korrosie nie, maar bevorder ook verseëling. Kontakinhibeerders sluit in samestellings "Vital", SIM, M-1 en ander. 'n Lys van inhibeerders en aanbevelings vir die gebruik daarvan kan gevind word in GOST 9.014-78.