Какие материалы может резать волоконный лазер? Окончательное руководство
Представьте себе, что вы используете силу света, чтобы резать металл, как масло, или вырезать сложные узоры на пластике с точностью…
Коррозия — это разрушение сплава или постепенное разложение компонента под воздействием окружающей среды. Разрушение металлических сплавов, подвергающихся воздействию атмосферы, морской воды, химических веществ или других неблагоприятных условий, можно предотвратить с помощью различных методов.
Некоторые открытые металлические сплавы, такие как используемые в электромагнитах, склонны к коррозии и могут разрушаться до состояния порошка даже в чистых, стабильных по температуре помещениях, если не принять соответствующих мер для предотвращения коррозии.
Почти все сплавы в той или иной степени подвержены коррозии или ржавчине. Коррозия — это разновидность окисления, а ржавление является ее частью. Ржавчина образуется, когда сплав соприкасается с воздухом и влажностью, что приводит к формированию оксидной пленки железа. Коррозия возникает при воздействии на сплавы кислорода и химических веществ, в результате чего образуются оксиды или соли металлов.
Коррозия стали
Поскольку обычная сталь состоит из различных металлов, в том числе железа, она может быть подвержена коррозии. Нержавеющая сталь, содержащая не менее 18 процентов хрома, формирует на поверхности защитную пленку (оксид хрома), причем содержание ванадия также существенно влияет на устойчивость к коррозии.
Коррозия алюминия и магния
Алюминиевые сплавы действительно подвержены коррозии, но при контакте с водой на их поверхности образуется защитная пленка — оксид алюминия, которая повышает их устойчивость к коррозии. Магний особенно склонен к коррозии (в особенности к гальванической), которая проявляется в виде серого налета на поверхности. Из всех металлических сплавов магниевые отличаются наихудшими антикоррозийными свойствами.
Коррозия цинка и никеля
Когда цинк подвергается воздействию воздуха, он реагирует с углекислым газом с образованием пленки гидроксида цинка, которая защищает металл от дальнейших внешних реакций. Именно поэтому цинк используют для оцинковки других сплавов и предотвращения коррозии. Чистый никель обладает чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью, особенно при воздействии различных восстановителей. При легировании никеля хромом получают широкий спектр сплавов с отличной устойчивостью к коррозии как в восстановительных, так и в окислительных условиях.
Коррозия — это результат зачастую сложных химических реакций, которые могут быть вызваны различными факторами в зависимости от условий эксплуатации. Наиболее распространенным видом коррозии является равномерная коррозия, характеризующаяся однородным поражением поверхности материала. Она считается наименее опасной, поскольку протекает с невысокой интенсивностью, а ее влияние на свойства материала легко оценить благодаря возможности повторять и анализировать явление.
Когда быстрая коррозия происходит по границам зерен сплава, а остальная поверхность остается неповрежденной, это называется межкристаллитной коррозией. В некоторых сплавах из-за неправильной термической обработки примеси могут концентрироваться на границах зерен, что влияет на механические свойства сплава, но остальная часть материала при этом не повреждается.
Щелевая коррозия — это чрезвычайно агрессивная локализованная коррозия, возникающая в микросредах с разной концентрацией ионов между двумя участками металла. Она развивается в труднодоступных местах, зачастую из-за контакта двух поверхностей или накопления загрязнений, таких как грязь. Еще одной причиной может стать застой воды в трещинах.
Коррозионное растрескивание под воздействием напряжений возникает в результате сочетания сдвиговых напряжений и агрессивной среды, особенно при высоких температурах. Для его появления необходимы три условия: наличие чувствительного к коррозии сплава, влажной или сырой среды и максимальных растягивающих напряжений, которые инициируют образование и распространение трещин.
Существует несколько стратегий предотвращения коррозии сплавов, самой простой из которых является выбор правильного сплава, например никелевого с добавлением хрома, устойчивого к окислению, что позволяет использовать его как в окислительных, так и в восстановительных химических условиях.
Еще одним эффективным способом предотвращения коррозии является контроль реакционной способности сплава к определенным веществам, вызывающим коррозию. Например, снижение воздействия определенных химикатов путем изменения условий эксплуатации или уменьшения концентрации химических веществ в воздухе или воде.
Согласно недавнему исследованию, опубликованному в журнале Proceedings on Engineering Sciences, нанесение другого металлического сплава на поверхность исходного материала может увеличить вероятность более быстрого разрушения этого покрытия по сравнению с основным металлом. Такое покрытие можно осуществить двумя способами:
Лакокрасочные покрытия также защищают сплав, блокируя передачу электрохимического заряда к агрессивной среде и металлу под ним.
Кроме того, регулирование окружающей среды, способствующее снижению коррозионных процессов, является одним из самых эффективных методов. Это может быть простое ограничение контакта с дождем или водой, либо уменьшение содержания серы, кислорода или углерода в среде. Например, в радиаторах изменение шероховатости, кислотности или уровня кислорода в воде может предотвратить коррозию.
Еще одним методом борьбы с коррозией сплавов является использование ингибиторов. Ингибиторы коррозии — это химические соединения, которые взаимодействуют с поверхностью сплава или окружающими газами, препятствуя электрохимическим реакциям, вызывающим коррозию. При осаждении на поверхности сплава они образуют защитную пленку.
Ингибиторы могут наноситься методом диспергирования в виде смеси или защитного слоя. Одним из популярных способов нанесения ингибиторов является пассивация. Кроме того, широко применяются методы гальванизации и гальванического покрытия, когда основа погружается в расплав защитного металла или на нее наносится тонкий слой металла, такого как хром или никель, с помощью водного электролита.
