عوامل موثر بر خوردگی

خوردگی پدیده مخرب و هزینه آفرینی است که همه ساله موجب هدر رفتن مبالغ هنگفتی از سرمایه کشورها میگردد.مصرف رو به افزایش مواد شیمیایی خورنده و لزوم برقراری شرائط عملیاتی مختلف و بحرانی در واحد های صنعتی ، زیانهای مالی و جانی را با روند فزاینده ای روبه رو ساخته است . نتایج ارزیابیها  و محاسبات مربوط به خسارات ناشی از پدیده خوردگی که طی سالهای اخیر در چندین کشور صورت گرفته، نشان می دهد که مخارج مزبور 4-5 درصد تولید ناخالص ملی آن کشور هاست . این ارقام به مسئولان و دستاندرکاران هشدار میدهد که به منظور ایجاد انگیزه های لازم برای شناخت علل و مکانیسمهای پدیده خوردگی و اجرای روشهای کنترل و پیشگیری ، برنامه هایی مشخص تدوین نمایند.

 

خوردگی پدیده مخرب و هزینه آفرینی است که همه ساله موجب هدر رفتن مبالغ هنگفتی از سرمایه کشورها میگردد.مصرف رو به افزایش مواد شیمیایی خورنده و لزوم برقراری شرائط عملیاتی مختلف و بحرانی در واحد های صنعتی ، زیانهای مالی و جانی را با روند فزاینده ای روبه رو ساخته است . نتایج ارزیابیها  و محاسبات مربوط به خسارات ناشی از پدیده خوردگی که طی سالهای اخیر در چندین کشور صورت گرفته، نشان می دهد که مخارج مزبور 4-5 درصد تولید ناخالص ملی آن کشور هاست . این ارقام به مسئولان و دستاندرکاران هشدار میدهد که به منظور ایجاد انگیزه های لازم برای شناخت علل و مکانیسمهای پدیده خوردگی و اجرای روشهای کنترل و پیشگیری ، برنامه هایی مشخص تدوین نمایند.

تعریف خوردگی
با توجه به دیدگاهها و تخصصهای مختلف دانشمندان و محققانی که در این زمینه به مطالعاتی اصولی پرداخته و نظریه های خود را ارائه نموده اند. ذیلاً چند نمونه از این تعاریف، از نظر میگذرد.
واکنش بین فلزات و محیط اطراف آن. 
فساد یا انهدام مواد در واکنشهای شیمیایی یا الکتروشیمیایی با محیط اطراف.
فساد فلزات در اثر ترکیب با اکسیژن و یا مواد شیمیایی.
تخریب یا فساد حاصل در مواد به هر علتی به جز عوامل مکانیکی
واکنشهای الکتروشیمیایی فلزات با محیط اطراف خود.

با در نظر گرفتن این نکته که در برخی از انواع خوردگی واکنشهای شیمیایی ، الکتروشیمیایی ،دخالت آشکاری نداشته و نیز علاوه بر فلزات سایر مواد صنعتی (از جمله پلاستیک ، چوب،سرامیک،مواد مرکب و متراکم،شیشه و غیره) نیز ممکن است در معرض انهدام و فساد قرار گیرند، ازاین رو لازم است تعریف جامع تری که در بر گیرنده کلیه نکات مذکور باشد عنوان گردد.
"خوردگی عبارت است از انهدام و فساد یا تغییر و دگرگونی در خواص و مشخصات مواد (عموماً) فلزات به علت واکنش آنها با محیط اطراف".


عوامل موثر درواکنشهای خوردگی
از مهمترین عواملی که در واکنشهای خوردگی دخالت موثر دارند عبارتند از:
1-درجه حرارت
افزایش درجه حرارت موجب ازدیاد میزان و سرعت خوردگی می شود،حتی زمانی که در جه حرارت قسمتهای مختلف از قطعه معینی متفاوت باشد و عموماً آن قسمت که درجه حرارتش نسبت به سایر نقاط بیشتر است ،آندتر نیز می باشد.
2-اختلاف پتانسیل
در حالی که فلزات غیر همجنس و متصل به هم در محیط مشترکی قرار گرفته باشند به علت اختلاف پتانیل موجود بین الکترود ها ( مثلا دو فلز روی و آهن در آب نمک)
فلزی که در جدول سری گالوانیکی بالاتر است آند تر بوده و خورده خواهد شد،که در نتیجه این عمل فلز دیگر را محافظت خواهد نمود.
3-شرایط سطحی
شروع و سرعت خوردگی در مورد سطوح صیقلی و تمیز فلزات نسبت به سطوح زبر و خشن و یا سطوحی که دارای فیلمهای سطحی بوده و یا دیگر مواد خارجی در آن حضور داشته باشند بشدت تغییر میکند.
4- سرعت
تاثیر ساییدگی مکانیکی بتنهایی مورد بحث نیست ولی چون فیلم های اولیه خوردگی ( که در بسیاری از موارد برای جلوگیری از پیشرفت خوردگی می باشند) به دلیل وجود ساییدگی از بین رفته و سطح فلز لخت و مجدداً در معرض خوردگیهای بعدی قرار میگیرد. از این رو مورد توجه و بررسی میبا شد.

5- زمان 
پیشرفت و گسترش اثرات و صدمات خوردگی معمولاً نسبت به زمان افزایش می یابد.
در برخی حالات بین آنها رابطه خطی وجود دارد البته شرایطی نیز وجود دارند که میزان خوردگی نسبت به زمان کاهش پیدا میکند.
6- ناخالصی محیطی
وجود ناخالصی های مختلف در محیط عامل بسیار مهمی بوده و اثرات گوناگونی بر روی خوردگی دارد.
7-عملیات حرارتی
در نتیجه اعمال عملیات حرارتی رفتار خوردگی اغلب فلزات و آلیاژها شدیداً متاثر خواهد شد.
8- تابش
در این زمینه تحقیقات کمی انجام گرفته اما درباره صدمات ناشی از محیطهای حاوی تشعشعات اتمی بر روی فلزات آزمایشهایی انجام گرفته و روشن شده که در چنین شرایطی میزان و شدت خوردگی تا حدودی افزایش می یابد.
9- تنش
مواد در شرایطی که تحت تنشهای کششی بوده و در معرض محیطهای خورنده قرار میگیرند شدیدتر و سریع تر از بین میروند. مخصوصاًزمانی که تنشها بیش از حد ارتجاعی قطعات باشد.
10-فشار
برسی ها و مطالعات نشان داده اند که فشار عامل موثری در روی واکنشهای شیمیایی و اکسیداسیون مواد می باشد.

11-خواص فلزی
توجه به خواص و مشخصات متالوژیکی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است . ساختمان بلوری ، مرزدانه ها ، خواص مکانیکی اختصاصی فلزات و آلیاژها ، روش ریخته گری ، عملیات حرارتی و ترکیب شیمیایی آلیاژها از عوامل مهم و موثری هستند که مد نظر قرار میگیرند.
12-سایر عوامل
وجود عوامل مختلف در برسیها و شرایط محیطی باعث پیچیدگیهای زیادی در برسیها و مطالعات خوردگی میگردند. ازجمله:
الف-اختلاف دمیدگی هوا که موجب ایجاد مناطق آندی و کاتدی میگردد.( خصوصاً در دیگهای بخار ، که این موضوع در بحث کنترل آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفته و راهکارهای کاهش آن ارائه خواهد شد).
ب-اختلاف غلظت در نقاط مختلف از سطوح فلزی که در محیط الکترولیت یا خورنده قرار گرفته باشد سبب ایجاد مناطق آندی و کاتدی می شود.
ج-اثرات بیولوژیکی و وجود ماکروارگانیسم ها یا میکرو ارگانیسم ها در خوردگی .