معيار اختبار التآكل قطعة تستخدم عادة في المختبرات لدراسة سلوك التآكل المعدني ، من خلال محاكاة ظروف بيئية مختلفة ، دراسة معدل التآكل التغييرات . التآكل هو عملية تفاعل كيميائي بين المعادن والبيئة المحيطة بها ، مما يؤدي إلى تلف المواد المعدنية . درجة الحرارة والرطوبة هي العوامل البيئية الهامة التي تؤثر على معدل التآكل ، والتي تحدد درجة وسرعة التآكل مباشرة .
تعريف العوامل المؤثرة في معدل التآكل
معدل التآكل هو كتلة أو مساحة من المعدن المتآكلة في وحدة الزمن ، وعادة في ملليمتر في السنة . معدل التآكل يتأثر بعوامل كثيرة ، أهمها درجة الحرارة ، الرطوبة ، تكوين الحل ، وخصائص المعادن . درجة الحرارة والرطوبة تستخدم عادة في السيطرة على المعلمات في التجربة ، التي لها تأثير كبير على عملية التآكل .
تأثير درجة الحرارة على معدل التآكل
تأثير درجة الحرارة على معدل التآكل يمكن تفسيره من خلال تسريع معدل التفاعل الكيميائي . حسب معادلة أرهينيوس ، وارتفاع درجة الحرارة يمكن أن تزيد من وتيرة التصادم بين الجزيئات ، وزيادة معدل التفاعل . على وجه التحديد ، في رد فعل التآكل ، وارتفاع درجة الحرارة يمكن أن يؤدي إلى زيادة معدل التفاعل بين سطح المعدن و التآكل المتوسطة ، وبالتالي زيادة معدل التآكل . وتظهر النتائج أن معدل الفشل من الأفلام أكسيد على سطح المعدن يزيد في درجة حرارة عالية ، مما يؤدي إلى تآكل أكثر خطورة .
مع الصلب على سبيل المثال ، عندما ترتفع درجة الحرارة من درجة الحرارة العادية إلى 60 درجة مئوية ، معدل التآكل من الصلب زيادة كبيرة . عند هذه النقطة ، فيلم أكسيد على سطح الحديد والصلب سوف تكون أكثر عرضة للتلف ، تعرض أكثر من سطح المعدن ، وزيادة مساحة الاتصال مع التآكل المتوسطة . ارتفاع درجة الحرارة قد يؤدي أيضا إلى تغيير شعرية معدنية ، وتسريع عملية التآكل . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن زيادة درجة الحرارة قد يؤدي إلى تغيير محتوى الأكسجين المذاب في الحل ، والتي سوف تؤثر أيضا على معدل التآكل .
ومع ذلك ، فإن درجة الحرارة لا تزيد من معدل التآكل إلى أجل غير مسمى . بعد تجاوز درجة حرارة معينة ، بعض المعادن قد تتدهور أو إنتاج طبقة أكسيد الضارة ، والتي قد تشكل فيلم واقية ، تثبيط التآكل . ولذلك ، تأثير درجة الحرارة على معدل التآكل غير الخطية .
تأثير الرطوبة على معدل التآكل
الرطوبة يشير إلى محتوى بخار الماء في الهواء ، وعادة في نسبة الرطوبة النسبية . تأثير الرطوبة على التآكل مهم جدا ، لا سيما في البيئة التي تحتوي على الرطوبة ، رد فعل التآكل غالبا ما ترتبط ارتباطا وثيقا وجود الرطوبة . عندما الرطوبة النسبية عالية ، بخار الماء في الهواء يتكثف بسهولة في قطرات الماء ، قطرات الماء سوف تشكل حل المنحل بالكهرباء ، والتي توفر الظروف اللازمة تآكل المعادن . ارتفاع الرطوبة ، سمكا فيلم المياه على سطح المعدن ، وأسرع معدل التآكل .
في بيئة عالية الرطوبة ، المنحل بالكهرباء الحل هو أسهل على شكل سطح المعدن ، والتي يمكن أن تعزز عملية التآكل الكهروكيميائية . على سبيل المثال ، في بيئة عالية الرطوبة الصلب عرضة تأليب الظاهرة ، وهذا هو ، على سطح المعدن المحلي معدل التآكل أعلى بكثير من معدل التآكل الكلي ، مما أدى إلى ظهور ثقوب في السطح . الرطوبة العالية ليس فقط يوفر وسائل الإعلام اللازمة للتآكل ، ولكن أيضا يعزز رد فعل الكهروكيميائية من الأوكسجين المذاب .
ومع ذلك ، فإن تأثير الرطوبة يعتمد أيضا على نوع المعدن والعوامل الأخرى في البيئة . على سبيل المثال ، بعض المعادن تظهر مقاومة عالية للتآكل في بيئة جافة ، في حين أن بعض المعادن عرضة للتآكل في بيئة رطبة . ولذلك ، من أجل التنبؤ بدقة معدل التآكل ، التآزر بين الرطوبة ودرجة الحرارة يجب أن تؤخذ في الاعتبار .
درجة الحرارة والرطوبة التآزر
في الممارسة العملية ، درجة الحرارة والرطوبة عادة ما تكون موجودة في نفس الوقت ، والعمل معا على عملية التآكل . وتظهر النتائج أن معدل التآكل يزيد أضعافا مضاعفة في إطار العمل من ارتفاع في درجة الحرارة والرطوبة . على سبيل المثال ، في درجة حرارة 50 درجة مئوية و الرطوبة 80 ٪ ، معدل التآكل هو عدة مرات أعلى من درجة الحرارة العادية . هذا التآزر هو أساسا بسبب زيادة درجة الحرارة معدل التفاعل الكيميائي ، في حين أن الرطوبة يزيد من وجود الماء ، ويوفر الحل المنحل بالكهرباء اللازمة للتآكل .
في ظل الظروف البيئية ، مثل ارتفاع في درجة الحرارة وارتفاع الرطوبة ، تلف معيار اختبار التآكل قطعة يمكن أن تحسن إلى حد كبير . عند هذه النقطة ، فيلم أكسيد على سطح المعدن قد لا تكون فعالة في حماية المعادن من التآكل ، التكثيف من بخار الماء يمكن أن تزيد من سرعة التفاعل بين المعادن و مؤكسد . ولذلك ، في عملية الهندسة ، فهم درجة الحرارة والرطوبة التآزر ، من المهم وضع تدابير مضادة للتآكل .