صفحه 1:
صفحه 2:
عنوان تحقیق :
روش الکتروشیمیابی خوردگی و فرمول ها مربوط به
خوردگی
صفحه 3:
مقدمه
ا ا ا ا لل
ار
el PnP eo) FEO ST e Brae re ney الل Fees
باتطلوت انست كه سيب جدا شدن انم eS 5 SH ga
آنها مى شود .
ees 5 تن ری ابیت بت را اسر ات ور
تفال اأخرا ورد در تاسيسات ۱ ۱ ۳
جرارت و علظت محیط اثر کننده بستگی ا ا JE Pe
Ri cats erg ROS AR Ge ae ley
OG yg ey ا ADs iS Beye LP
tes ASR oy 25052 به دليل جداسارى نمى ار نف 9
coeds ا Pe
رد را را
بسیار زیاد و علیرغم تزریق مواد کنترل کننده خوردگی همچنان غیر
PYG ed wien oy Card (en oy Oe eG
uly alaz jIGRP isla alg] ail 551d pat sla ale! jl oslaiul
کی 0 كر
ا ا ل |
صفحه 4:
انواع خوردكى و مكانيسم يديد آمدن آنها
خوردكى يكنواخت
خوردكى كالوانيكى
خوردكى حفره اى
خوردگی شکافی
5
خوردكى تنشى
0 Pesos
خوردگی فرسایشی
5 © 5 ها ما وه ند مق فا
20
Al رت ای
1 خوردگی روی زدایی
اد اك
صفحه 5:
|
رای رح ری رف ی و ری
و Sie) ei aie ee
خخ لم اا الا (PRC Serer Pr eccrine]
Sel) Ree ۱ ا ل كن
ی باشد
خوردگی گالوانیکی :
هر گاه دو فلز غیر هم جنس در یک الکترولیت تشکیل یک پیل
2uR2 So595 1 653555 7 اام ال ال cals
ایجاد این نوع خوردگی در بین فلزات را می توان به اختلاف پتانسیل
الکتروشیمیایی آتها نسبت داد . پتانسیل دو فلز نسبت به یکدیگر در
Dan oper arent pene nnronner ory PPO Penny SUNNY Pg | ۳ ۳
Be perigee] Few) s) We Ode Cae Sere Pde) Pane Corrane) (20 Ly
خوردگی و از تین رفتن آند بیشتر است . به طور مثال پوشش دادن
cul ald jl sl ad L Veo 7 0 77 ۱۳۹۳0
sygbe as 1 2940 oloul on4is 29211 gld 5299 aabed oj |
PTE prr) a ere Pe er see areca eres ee int Pe wm doy
صفحه 6:
خوردكى حفره اى ( ی ۱۱۱
Coe ae] Be | Pea noe Bee ا ا اا ed
هایی در سطح فلز ظاهر شده و يا ادامه فعل انفعال خوردگی حفره
هاعميقتر مى شوند و باعث سوراخ شدن لوله ها مى كردد . در
915 ا ا اال ل wiygio
لاستيى اين خوردكى اتفاق خواهد افتاد . . اين نوع خوردكى براى
Oe ero ا ل لل ل
ناهمكنى هاى ساختارى و شيميايى در سطح فلز نقاط متداول
00 اا ال ل SL» wlio
1 65359> wubulus yrs)
Bey ا ل ال re Fare
۳ 290s orang: o0S299> OV giro loys cul ySoo Sz95
ul neiogo camule Julo arg . sul wglaic rilgi no la 0,0> gos
elo a Ly sl oplaico pat sl cues nil gS jolo as ailgi wo
داشته باشد , بنابراین ارزیابی وسعت خسارت خوردگی حفره ای
صفحه 7:
روش sl» جلوگیری از خوردگی حفره ای :
براى جلوكيرى از خوردكى حفره اى بايد تا آنجا كه ممكن است از
ee ee ل ا ا و en Fe
yLol > م ا ل ا ار
کار روند . برای مثال فولاد زنگ نزنی که برای محیط های شامل یون
كلرايد به كار مى رود از نوع آلياز 316 با 18% cal Mo 2% 9 Cr .
oer ey ال ا 7 ا ا Crees coe
jl 399 aisle « Gauge pose 5 ا
: (Crevice corrosion ) ..9lSw خوردگی
میت از رم وه در
Coram الا RP
Glail 1 241 3979 251, sla Jolas aS wale 52 1 ( 02nuS calaslas
مى 2481 . sly مثال محل هاى مناسب اين نوع خوردكى بيشتر مى
تواند زير واشرها ميخ يرج ها ء بينها ؛ دريجة شيرها ف محل تكيه كاه
Lgillil 5 Lo 7 1
2V98 aule SjlJT sla pinay jl sylaw 52 652 99> Eg) gil. cusl
WA SSP ore One See Sey ereet, aren rece s] ever mess)
ا “a. cual (al eho aks ces co cccli Lerche cosle
صفحه 8:
: (Intergranular corrosion) خوردگی
2 eC meen Ok) i eee eee ae Sere eemee|
ee (Srna ere eae eee
pre PU ال ال ا ل Pores
00 ال اال ل
دانه ها باعث اختلاف انرزى و در نتيجه تمايل به خورده شدن سطح و
Fe al Pr ا م ما ا
مى شود . براى مثال آليازهاى آلومينيم با استحكام بسيار بالا و
be ails رم م ا
براق افرايش استحكام است فى توانتد نكت شرايط معينق براق
ذانه اى مستعد انفد" ١ Spe
الل Wis sl ails ال 500
نزن مى توان مقدار كربن را به شدت كاهش داد (كمتر از 03/0 96) و
يا با افزودن عناصری که تمایل شدید به تشکیل کاریبد دارند مانند, [۲
Gow, | aS sygle a: ols yualS L, pS «Nb» و ۳ ۱
به عمل آید .
صفحه 9:
: (Stress corrosion) wus Sr,9>
خوردگی تنشی نتیجه تاثیر همزمان تنشهای مکانیکی محیط خورندة
ا pr ee Pes SPCR Cec eer ee
تنشهاي خارجی و با داخلی (یسماند) باشد . تنش پسماند در حد بالا
مى تواند از تنشهاى حرارتى در نتيجه سرد كردن غير يكنواخت
ا ل |
عملیات حرارتی , تغییر شکل سرد و جوشکاری باشد .
ل 000
ite ل ا و ال ار ار زر
مختلفى از آلياز ها و محيط هاى خورنده وجود دارد بسيار بيجيده
ل ل ا مو 1 ا SCENE
ا ا 0
صفحه 10:
|۳9 7 م ا Pre ery
فلزا
محلول هاى ي120]- 8/3011 محلول هاى ا36لا و آب دریا
بخار و محلول هاى آمونياك , آمینها , آب و بخار آب
محلول های محلول sl نمکه اسید استیک
محلول های هیدروکسید سدیم
معلول های استات سرب
محلول های , محیط های ساحلی
هیدروکسید سدیم مذاب , اسید هیدرولوریک » اسید هیدر وسیلیسیک
هیدروکسید سدیم مذاب
محلول های , محلول های , محلول های کلسیم , آمونیم و سدیم نیترات , اسیدهای
مخلوط (,۱250-:۲۱۸۱0 ) , محلول های ۲۸۷۱۷ حلول های اسیدی و ۲5 آب دریا :
مذاب آلیازهای فولاد معمولی
أمحلول هاى كلريدى مانندراء83, و۸9 , محلول های ۱۱۵6۱ - ۲۱2۵2 آب دریا , محلول
هاى ۱۱۵0۲ ۲۷25 , بخار غلیظ از آب های کلرایدی
بخار فرمز اسید نیتریک , آب ذریا بو متانول Hel
صفحه 11:
ار ما ار 00
1 کاهش تنش تا حد امکان ( به کمک عملیات حرارتی به منظور تنش
ا ۱۳
0 ا ere ve ee ed
Bee esr ome ero nel ere ee eres) ole eed ies ere)
صورتی که تغیبر محیط خورنده و کاهش مقدار تنش امکان پذیر
تباید
: (corrosion ) ..Sim> L ploi 452595
خوردگی توأم با خستگی نوع دیگری از خوردگی است که در آن نقطه
فلزی تحت تأثیر همزمان واکنش شیمیایی و بار دینامیکی (متناوب)
slo S55 Jlaail g Jad ul aauii yo» 28 ino gd ال
ظاهر می ننود , که شب به ساختار چیکروسشکویی برک هار شکس
دائم خواهد بود .
6 مال وی رز ان روت ee Sed
صفحه 12:
:(Fretting corrosion) Giwly GSo)5>
خوردگی در اثر سایش ناشی از حرکت سیال تشدید می شود . با افزایش مواد
جامد در سيال اين نوع خوردكى تشديد مى شود . سايش باعث از بين رفتن
bee ey ا ا ا ا ۱
شاك با نبل را مت ار رک ار قراس رس وی رل
ار ان تا را را ی
ا TREC ESTO att ل tate ene Dy eOC Sere ۳
oil esp) syla> Jl 5 2 sl a olse soba Le dS role olgo uline
MSMR STE tre 0007
: (CONCENTRATION Ceel corrosion) خوردكى غلظتى
به این نوع خوردگی , خوردگی زیر رسوبات نیز میگویند . خوردگی اکسیژنی که بع
د آمورد بحث قرار م ی گیرد نیز از انواع خوردگی غلظتی اس ت . پوشیده شدن
قسمتى از رب
SGP SA Gee coer annie. BAe
bee he Sees a ee age رش سا )| et a a ae
صفحه 13:
: ( DEZINCIFICATION corrosion) wulo5 S95 S259>
Pe Ceres ا ا Pe reo
میافتد .در آلیاژهای (برنز و برنج ) هر دو فل ز مس و رو ی وارد
9 ا
ی عاند: بد أبن علت در صورتيكه اين آاليازها مدني در ih Ite
7 erp pea ems
فرآیند روی زدایی گویند.
: (corrosion) lie oljls 431 59 6S359>
Ree ee Sree) tl) Sree 1 bes] Dee ا Penge |
Filey ee Oy ees i a (i le es
Pe eres ero helper erinta es rere smear ree [ererc an oes
sil py> Jlail alias Laas wSoj55 yuiSly Lael 52 2b wuss
ل
ور اسابل ابت كه درات حسم رای حل شدن در فلر مدات
۱۳۳10 ارد - ال سابل نا موقعن كد در درجه را
صفحه 14:
BOA Sore rcs cmc ier ey
ان( ا
alice الكتقاده كرد . معدولا عامل اقتصادى مهصرين "عامل اتعيين
CS oss oe ep eee
bere oe Be va OF JP 0 با
1 عوامل قابل پیش بینی در طراحی که می تواند در فعل و انفعالات
Sire موثر باشد .
AG ors PEN A) oe) een ye A EP
Ba Coat OP Pan Tl per
5 یود عییرات ناس در heya SAS acer ee
اثر خوردگی آن .
4 انتخاب يوشش هاى حفاظتى مناسب مانند :
پوششهای رنگها و جلاها
بر <i), از ال > زا ره ار نا
Ane ار و
۱2 EC TPES ERE ۱ Cpa eat) i
و و by iG s cilcckce: lochs ce lace ascii cee
صفحه 15:
0
این پوششها که پوششهای تبدیلی نامیده میشوند» پوششهایی
هستند كه از خود فلز ايجاد مىشوند. فسفاتها و كروماتها
نامحلولاند. با استقاده از محلولهاى معينى مثل اسيد سولفوريك با
مقدار معینی از نمکهای فسفات , قسمت سطحی قطعات فلزی را
تبدیل به فشفقات با کروهات آن فلز عیکنند و در نتیچه » به سطح
Pre)! See eae ee eer ene] Cre mre never Spec med)
sah ainuls ul LS riilgino
اين بوششها بيشتر به اين دليل فراهم مىشوند كه از روى آنها بتوان
را بر روى قطعات فلزى بكار برد. يس بوششهاى 35000 Perrier
ا ee Oe اللاو ا ال ee re ف
00 Ly asked L Siy lobasl « yaaa: gal 2525 oS bz fou Jas
میسازد. رنگ گم و بیش داراى تحلخل اسن و اكر حوب فراهم تشورة
| ل اال penne
پوششهای اکسید فلزات
اكسيد برخى فلزات بر روى خود فلزات , از خوردكى جلوكيرى
lio Ulgins Sine « ا Solgs crs ا ال GI sla
صفحه 16:
۱ كسد اف ol همجنين با بديده الكتروليز . آهن
Oe a ee ere ny بصورت
Sx, 0 > aS ris9Sine "259 L yal 5,lSolw" ol a oS
Per pee Serger] Oy
پوششهای گالوانیزه
ةك (Galvanizing) oS 7
است. گالوانیژه , بطرق مختلف انجام میگیرد که یکی از این طرق ؛
آبكارى با برق است. در آبكارى با برق » قطعهاى كه مىخواهيم
كالوانيزه كنيم؛ كاتد الكتروليز را تشكيل مىدهد و فلز روى در آند
the ا ار تك ا ل 1ك
يا روى مذاب است. روى داراى نقطه ذوب بيايينى است.
pelea lich ay Basis ns هام دور: استفاد»
5s ل Slss 59) 52 jlslis jl joalogt jl/oolazssll Lig 7
لایای از dy By eect نکیل منود که ORE al Cay
غوطهورى داغ (13812180ا3و مأك غ10!) مىكويند. لولههاى كالوانيزه
ل ا ل ا ا Tis oe Gdn
استفاده قرار م ىكيرند.
يبوششهاى قلع
ا end an cere nh شه وار طريى AE
صفحه 17:
ار
Cee Ee eC cr eae eee Pee 7
پیج و مهرههای قولادی با این فلز ؛ روکش داده میشوند.
فولاد زنگنزن
Ee nord اين نوع فولاد » جزو فلزات بسیار مقاوم در برابر خوردگی
BW res ree evar ee ve Se Denes vars reamren | peecanrsFoe
cea رم را را
صفحه 18:
119۳۳
Vo ا —
i=
صفحه 19:
صفحه 20:
| RUPE
۳ 2412 2939 LacuilS 9 gSisawle lg, LE! 54> yal
9 ay ا ا ا culiwgs jl ylgine vl ago slaalS
كالكوبيريت را نام برد.
10
۱ م ) culiasgg
و آهن یافت می شود . این اکسید خاکستری رنگ با فامی سبز رنگ
۶ ور تاش تور ی بات ووستایی در سم کرمسعالی ار وم ری
هگزوکتاهدرال به صورت دانه های فلزی مات تا نیمه شفاف به
PPP Eg SRO errC 9 se) pee Pe or nO ا
» cal arSo pie ul » e45 5.88 yl poguare vig 9 xl
را rere perros Pr Sean [ees even oe Feeryy
criss jygllio aS Fritz Wiist ( 1860 - 1938 ) lawsi culissgs
. آلمانى بود ايكذارى شد
ووستایت دارای رنگ خاکستری تا زرد می باشد و در مقاطع نازک بی
col Si, « ان ۳
صفحه 21:
(hematite) cul»
3م ساختار رومبوهدرالهارد و معمولترينفرم موباشد . لينساختار
ركه er PS CIS Ok Oy CPE Otay er one لين
اكسيد در زير دماىو260 درجه كلوينغير مغناطيسو در دماى260 تا 950 دورجه
م ل ا ا 0
ری . آنتا یاستاندارد تشکیلایناکسید در
8 ۱۳۳ کی ار ال را كاقل وري
ا Neel ۱[
fee Cere ere a ay LO eel Pet ا ا ل et] ety
000 irre Paar ل ا ve Par meet
|
- سوئیس کشف شد و از نظر شکل بلور: فلسی - دانهای - تودهای - نودولار
0 Freier FOES OVO SPC Ie Sept LIC ITY ا
کدر(اپاک),. شکستگی: صدفی, جلا: فلزی - مات, رخ: ندارد. سیستم تبلور:
Ea [epee pet Serer Pci rare) av etal ا ل me cpr v)
- است.همايند كانىشناسى (يارانر) آن كوتيت - ليمونيت - بيروفانيت -ايلمنيت
ا سيت
ا ا ا ا ا ا 0ت pet
1 Terwe Sony)
By erie eee a ane PH را eee eis
صفحه 22:
Re ل اا os
Deere ear ranoen) trite Seal mor و
Sree U Cem UTR Aer WEN Ihe On avin a-V10) 17 UN Tare teen em (Olt
COLES ne ease cake ene ri. Son EIS er mC ا mee NL
wz - ole - shld MWe dno 1 SiS (SUI) 28 teuslaw vol Sip
٩ eee ردم سار حك orgie aa ors
See ا ا Erte ا |e agers ev oer |
0 PUEDEN Seay LE VOT SUE MNT OStSY
Relnyecrt] pees ا ase ae] Re Spire) 6F1b1O eet i Te aeerl ery
rota H ereoeren 0 2 ال 7 BPMN FPN
1 PS Ter eco meer, cmos pe SrtA Mee rer Bee ا
هادو كاتدر > ی نظر زبزمان يلورى - ات ان لت را
0 ا ا ا ار ل SEO Be
۱ پا
سختى موهس اين اكسيد 5.5 و وزن مخصوص آن 5.2 كرم بر سانتى متر مكعب
صفحه 23:
| Tcl Seo eee mor erred ever d)
و فد pe caraoe ing ic] Pi Per Caey Pere TMCS eco Iy CC Cr)
سبز مىكويند. زنك آهن شامل هيدرات آهن (111) اكسيد و76203:21120 آهن
010 ا ا ا 0 242-2405! (II)
به زنگ آهن تدیل شده و فرو میریزد.
هیدروکسید آهن ]1 در آب نامحلول است , اما رنگ سبز آن هیچوقت
ال pallet Use و
می شود و داریم :
حصول تهایی در حالت کشک رنگ آهی است که فهو ای مایل
به سرخ می باشد .
صفحه 24:
1
زيادى بر نرخ خوردكى دارد و در حالى كه در 255 خنثى غلظت اكسيزن كه نرخ
جريان مايع است , و دسترسى به اكسيزن بر نرخ خوردكى موثر است . در
ا ا ا ا ا ا لك
را ار ل ل 1
at ۱ ار
RO se 2 (0)5)8 ا ل yn
Corrosion of steel as a function of water pH
ع ا ۳
لضيو oy Gases sll ا ل شود این پوشش برای آهن از
مكنتيت - فروس.-فريك اكسيد ( 260*56,0 ) ,16,0 تشكيل مى شود ,كه
ا ا 0 0
باشد .
صفحه 25:
با تشکر از استاد محترم
و
200 Loa
عنوان تحقیق :
روش الکتروشیمیایی خوردگی و
فرمول ها مربوط به خوردگی
مقدمه
تغی$یراتی را ک$ه در نتیج$ه واکنش ه$ای ش$یمیایی ی$ا الکتروش$یمیایی
م$واد ب$ا محی$ط اط$راف آنه$ا ایج$اد ش$ده و ب$اعث تخ$ریب ت$دریجی قطع$ات
می ش$ود ،خ$وردگی می نامن$د .ی$ا ب$ه عب$ارتی خ$وردگی واکنش$ی
ن$امطلوب اس$ت ک$ه س$بب ج$دا ش$دن اتم ه$ای س$طح قطع$ات و تخ$ریب
آنها می شود .
شدت و م$یزان خ$وردگی ب$ا توج$ه ب$ه ش$رایط انج$ام عملی$ات و ن$وع
س$یال فرآورش$ی در تاسیس$ات مختل$ف ،ب$ه ع$واملی مانن$د درج$ه
ح$رارت و غلظت محی$ط اث$ر کنن$ده بس$تگی خواه$د داش$ت .البت$ه عوام$ل
دیگ$ری مانن$د تنش ه$ای مک$انیکی و فرسایش$ی می توان$د ب$ه خ$وردگی
کم$ک کن$د .در می$ان تاسیس$ات فرآورش$ی نفت خ$ام ،بیش$ترین م$یزان
خ$وردگی در واح$دهای نمک$زدایی ب$ه دلی$ل جداس$ازی نم$ک از نفت و
تولید پساب به وجود می آید.
ب$ه ط$ور کلی می ت$وان گفت ش$دت خ$وردگی در بخش انتق$ال پس$اب
بس$یار زی$اد و عل$یرغم تزری$ق م$واد کن$ترل کنن$ده خ$وردگی همچن$ان غ$یر
قاب$ل کن$ترل می باش$د .ام$ا ب$ا توج$ه ب$ه تحقیق$ات ص$ورت گرفت$ه
اس$تفاده از لول$ه ه$ای غ$یر فل$زی مانن$د لول$ه ه$ای GRPاز جمل$ه روش
ه$ای جدی$دی اس$ت ک$ه می توان$د خس$ارت ه$ایی ناش$ی از فراین$دهای
خ$وردگی را ت$ا ح$دودی ک$اهش ده$د .پدیده خ$وردگی بیش$تر در فل$زات و
انواع خوردگی و مکانیسم پدید آمدن آنها
.1
خوردگی یکنواخت
.2
خوردگی گالوانیکی
.3
خوردگی حفره ای
.4
خوردگی شکافی
.5
خوردگی بین دانه ای
.6
خوردگی تنشی
.7
خورد توأم با خستگی
.8
خوردگی فرسایشی
.9
خوردگی سایشی
.10خوردگی غلظتی
.11خوردگی روی زدایی
.12خوردگی در اثر فلزت مذاب
خوردگی یکنواخت :
در این ن$وع خ$وردگی واکنش ه$ای ش$یمیایی ب$ه ط$ور یکن$واخت در س$طح
فل$زات ب$ا جابج$ایی پیوس$ته آن$د و کات$د و ب$ه علت پالریزاس$یون ایج$اد می
ش$ود .اهمیت و ق$درت این ن$وع خ$وردگی از دیگ$ر ان$واع خ$وردگی ه$ا
کم$تر اس$ت .برای مث$ال اغلب خ$وردگی ه$ای حاص$ل در ف$والد از این ن$وع
می باشد .
خوردگی گالوانیکی :
هر گ$اه دو فل$ز غ$یر هم جنس در ی$ک الک$ترولیت تش$کیل ی$ک پی$ل
خ$وردگی دهن$د ،خ$وردگی گ$الوانیکی حاص$ل می ش$ود .در واق$ع علت
ایج$اد این ن$وع خ$وردگی در بین فل$زات را می ت$وان ب$ه اختالف پتانس$یل
الکتروش$یمیایی آنه$ا نس$بت داد .پتانس$یل دو فل$ز نس$بت ب$ه یک$دیگر در
اک$ترولیت ه$ای مختل$ف متف$اوت اس$ت .س$رعت خ$وردگی ب$ه نس$بت س$طح
کات$د/آن$د بس$تگی دارد و ه$ر چ$ه س$طح کات$د بزرگ$تر از آن$د باش$د ،س$رعت
خ$وردگی و از بین رفتن آن$د بیش$تر اس$ت .ب$ه ط$ور مث$ال پوش$ش دادن
ف$والد ب$ا الی$ه ای از قل$ع اس$ت .بنابراین اگ$ر خ$راش ی$ا ش$کافی در س$طح
خ$ارجی قطع$ۀ ف$والدی قل$ع ان$دود ش$ده ایج$اد ش$ود ،ب$ه ط$وری ک$ه ف$والد
راهی ب$ه ه$وای محی$ط پی$دا کن$د ،خ$وردگی در ف$والد انج$ام یافت$ه و قل$ع
خوردگی حفره ای ( : ) Pitting corrosion
خوردگی حف$ره ای ن$وعی خ$وردگی موض$عی اس$ت ک$ه ب$ه دنب$ال آن حف$ره
ه$ایی در س$طح فل$ز ظ$اهر ش$ده و ی$ا ادام$ه فع$ل انفع$ال خ$وردگی حف$ره
ه$اعمیقتر می ش$وند و ب$اعث س$وراخ ش$دن لول$ه ه$ا می گ$ردد .در
ص$ورتی ک$ه مک$ان الس$تیک حلق$وی محاف$ظ لول$ه ه$ا ث$ابت باش$د در زی$ر
الس$تیک این خ$وردگی اتف$اق خواه$د افت$اد . .این ن$وع خ$وردگی ب$رای
س$ازه ه$ای مهندس$ی بس$یار مخ$رب اس$ت .ناخالص$ی ه$ای غ$یر فل$زی ،
ن$اهمگنی ه$ای س$اختاری و ش$یمیایی در س$طح فل$ز نق$اط مت$داول
مناسبی برای آغاز این نوع خوردگی و شروع ایجاد حفره است .
روش شناسایی خوردگی حفره ای :
شناس$ایی خ$وردگی حف$ره ای اغلب مش$کل اس$ت ،زی$را ک$ه حف$ره ه$ای
کوچ$ک ممکن اس$ت توس$ط محص$والت خ$وردگی پوش$یده ش$ود .تع$داد و
عم$ق حف$ره ه$ا می توان$د متف$اوت باش$د .و ب$ه دلی$ل ط$بیعت موض$عی آن
می توان$د ب$ه ط$ور ناگه$انی شکس$ت ه$ای غ$یر منتظ$ره ای را ب$ه هم$راه
داش$ته باش$د ،بن$ابراین ارزی$ابی وس$عت خس$ارت خ$وردگی حف$ره ای
روش های جلوگیری از خوردگی حفره ای :
برای جلوگ$یری از خ$وردگی حف$ره ای بای$د ت$ا آنج$ا ک$ه ممکن اس$ت از
م$وادی ک$ه تمای$ل ب$ه این ن$وع خ$وردگی ندارن$د اس$تفاده ش$ود و در ص$ورت
اجب$ار در بعض$ی از ط$راحی ه$ا م$وادی ب$ا به$ترین مق$اومت خ$وردگی ب$ه
ک$ار رون$د .ب$رای مث$ال ف$والد زن$گ ن$زنی ک$ه ب$رای محی$ط ه$ای ش$امل ی$ون
کلرای$د ب$ه ک$ار می رود از ن$وع آلی$اژ 316ب$ا Cr 18%و Mo 2%اس$ت .
مق$اومت خ$وردگی حف$ره ای این ف$والد به$تر از ف$والد زن$گ ن$زن ب$دون
عنصر مولیبدن ،مانند فوالد آلیاژی 304است .
خوردگی شکافی ( : ) Crevice corrosion
خوردگی ش$کافی ،ن$وعی از خ$وردگی الکتروش$یمیایی موض$عی اس$ت ک$ه
در ش$کاف ه$ا و در زی$ر س$طوح فل$زی پوش$ش داده ش$ده ( ب$ه عن$وان الی$ۀ
مح$افظت کنن$ده ) ،در ج$ایی ک$ه محل$ول ه$ای راک$د وج$ود دارد ،اتف$اق
می افت$د .ب$رای مث$ال مح$ل ه$ای مناس$ب این ن$وع خ$وردگی بیش$تر می
توان$د زی$ر واش$رها ،میخ پ$رچ ه$ا ،پینه$ا ،دریچ$ۀ ش$یرها ف مح$ل تکی$ه گ$اه
ه$ا و یاتاقانه$ا و زی$ر رس$وبات متخلخ$ل دیگ$ر م$وقعیت ه$ای مش$ابه
اس$ت .این ن$وع خ$وردگی در بس$یاری از سیس$تم ه$ای آلی$اژی مانن$د ف$والد
زن$گ ن$زن و آلیاژه$ای تیت$انیم ،آلومی$نیم رخ می ده$د .مک$انیزم خ$وردگی
ش$کافی ت$ا ح$دود زی$ادی مش$ابه ب$ا مک$انیزم خ$وردگی حف$ره ای اس$ت .به
خوردگی بین دانه ای (: ) Intergranular corrosion
این ن$وع خ$وردگی ک$ه در م$رز دان$ه ه$ا اتف$اق می افت$د از ان$واع خ$وردگی
موض$عی می باش$د .طی فراین$د انجام$د ،م$رز دان$ه ه$ا آخ$رین نق$اطی
هس$تند ک$ه منجم$د می ش$وند ،ل$ذا غلظت عناص$ر آلی$اژی و ناخالص$ی در
م$رز دان$ه فل$زات بیش$تر اس$ت .اختالف غلظت آلی$اژی بین س$طح و م$رز
دان$ه ه$ا ب$اعث اختالف ان$رژی و در نتیج$ه تمای$ل ب$ه خ$ورده ش$دن س$طح و
م$رز دان$ه ه$ا می ش$وند و در نه$ایت م$رز دان$ه ه$ا آن$د و س$طح دان$ه ه$ا کات$د
می ش$ود .ب$رای مث$ال آلیاژه$ای آلومی$نیم ب$ا اس$تحکام بس$یار ب$اال و
تع$دادی از آلی$اژ ه$ای مس ک$ه ش$امل ف$از ه$ای رس$وبی در م$رز دان$ه ه$ا
ب$رای اف$زایش اس$تحکام اس$ت می توانن$د تحت ش$رایط معی$نی ب$رای
خوردگی بین دانه ای مستعد باشند .
برای جوگ$یری از خ$وردگی بین دان$ه ای مثًال در ف$والد ه$ای آس$تنیتی زن$گ
ن$زن می ت$وان مق$دار ک$ربن را ب$ه ش$دت ک$اهش داد (کم$تر از )% 03/0و
ی$ا ب$ا اف$زودن عناص$ری ک$ه تمای$ل ش$دید ب$ه تش$کیل کاریب$د دارن$د مانن$دTi ،
و ، Nbک$ربن را ک$اهش داد ب$ه ط$وری ک$ه ا رس$وب کاربی$د کُ$ر م جلوگ$یری
به عمل آید .
خوردگی تنشی (: ) Stress corrosion
خوردگی تنش$ی نتیج$ه ت$اثیر همزم$ان تنش$های مک$انیکی محی$ط خورن$دۀ
مناس$ب ب$ر روی فل$ز اس$ت .این تنش$های مک$انیکی می توان$د ناش$ی از
تنش$های خ$ارجی و ی$ا داخلی (پس$ماند) باش$د .تنش پس$ماند در ح$د ب$اال
می توان$د از تنش$های ح$رارتی در نتیج$ه س$رد ک$ردن غ$یر یکن$واخت
( س$ریع ) ،ط$راحی مک$انیکی ض$عیف ب$رای تنش$ها ،تب$دیل ف$از هنگ$ام
عملیات حرارتی ،تغییر شکل سرد و جوشکاری باشد .
مکانیزم تخریب در خوردگی تنشی :
مک$انیزم تخ$ریب در خ$وردگی تنش$ی ا آنج$ایی ک$ه سیس$تم ه$ای بس$یار
مختلفی از آلی$اژ ه$ا و محی$ط ه$ای خورن$ده وج$ود دارد بس$یار پیچی$ده
اس$ت .در م$وارد بس$یاری تخ$ریب از ی$ک حف$ره و ی$ا ناپیوس$تگی دیگ$ر
موجود بر روی سطح فلز شروع و گسترش می یابد .
در جدول زیر تعدادی از محیط هایی که می تواند موجب خوردگی
است .
آمده
نوع ماده
اطراف
شودمحیط
تنشی فلزات و آلیاژها نوع
محلول های NaoH –H2o2محلول های Naclو آب دریا
بخار و محلول های آمونیاک ،آمینها ،آب و بخار آب
محلول های محلول های نمک اسید استیک
محلول های هیدروکسید سدیم
محلول های استات سرب
محلول های ،محیط های ساحلی
آلیاژ های
آلومینیم
آلیاژهای مس
آلیاژهای طال
اینکنل
سرب
هیدروکسید سدیم مذاب ،اسید هیدرولوریک ،اسید هیدروسیلیسیک
آلیاژهای
منیزیم
هیدروکسید سدیم مذاب
مونل
نیکل
محلول های ،محلول های ،محلول های کلسیم ،آمونیم و سدیم نیترات ،اسیدهای
مخلوط ( ، ) HNO2-H2SO4محلول های HVNحلول های اسیدی و HSآب دریا ،
فوالد معمولی
مذاب آلیاژهای
محلول های کلریدی مانند ، Mgcl2 ،Bacl2محلول های H2o2 - Naclآب دریا ،محلول
های ، H2s -NaoHبخار غلیظ از آب های کلرایدی
بخار قرمز اسید نیتریک ،آب دریا ،N2O4متانول Hcl
فوالد زنگ
نزن
آلیاژهای
راه های جلوگیری از ایجاد ترک در خوردگی تنشی :
.1کاهش تنش تا حد امکان ( به کمک عملیات حرارتی به منظور تنش
زدایی و یا کاهش تنش اعمالی )
.2حذف محیط های خورنده زیان آور
.3تغیر آلیاژ و استفاده از تیتانیم به جای فوالد های زنگ نزن ( در
صورتی که تغییر محیط خورنده و کاهش مقدار تنش امکان پذیر
نباشد ).
خوردگی توأم با خستگی ( : ) corrosion
خوردگی توأم با خستگی نوع دیگری از خوردگی است که در آن نقطه
فلزی تحت تأثیر همزمان واکنش شیمیایی و بار دینامیکی (متناوب)
قرار می گیرد .در نتیجۀ این فعل و انفعال ترک های درون دانه ای
ظاهر می شود ،که شبیه به ساختار میکروسکوپی ترک ها در شکست
دائم خواهد بود .
خوردگی فرسایشی (: ) Erosion corrosion
خوردگی سایشی (: ) Fretting corrosion
خوردگی در اثRر سRایش ناشRی از حRركت سRیال تشRدید می شRود .بRا افRزایش مRواد
جامRد در سRیال این نRوع خRوردگی تشRدید می شRود .سRایش بRاعث از بین رفتن
محصRوالت خRوردگی ایجRاد شRده در سRطح فلRز می شRود و بRه ا لكRترولیت اجRازه
تمRاس بRا سRطح فلRز جهت ادامRه خRوردگی را میدهRد .افRزایش سRرعت گRردش سRیال
حفRار ی ،مRیزان مRواد جامRد گRل و جریRان آشRفته سRیال حفRاری از عRواملی هسRتند كRه
بRاعث تشRدید این نRوع خRوردگی میشRوند ،بRا كRاهش سRرعت گRردش سRیال حفRاری و
مRیزان مRواد جامRد گRل ،یRا برقRراری جریRان الیRه ای د ر سRیال حفRاری ،سRرعت این
نوع خوردگی كاهش میباید.
خوردگی غلظتی (: ) CONCENTRATION Ceel corrosion
به این نRوع خRوردگی ،خRوردگی زیRر رسRوبات نRیز میگوینRد .خRوردگی اكسRیژنی كRه بRع
د ًا مRورد بحث قRرار م ی گRیرد نRیز از انRواع خRوردگی غلظRتی اس ت .پوشRیده شRدن
قسRمتی از سRطح لولRه هRای حفRاری توسRط گRل ،محصRوالت خRوردگی و السRتیك
حلقRوی محافRظ لولRه هRا بRاعث ایجRاد این نRوع خRوردگی می شRود ،اختالف غلظت
خوردگی روی زدایی (: ) DEZINCIFICATION corrosion
یكی از ان$واع خ$وردگی اس$ت ك$ه در آلیاژه$ای مس -روی اتف$اق
میافت$د .در آلیاژه$ای (برن$ز و ب$رنج ) ه$ر دو ف$ل ز مس و رو ی وارد
الك$ترولیت ش$ده س$پس مس مج$ددًا س$طح نم$ون ه را پوش$انده و روی در
محل$ول ب$اقی می مان$د ،ب$ه این علت در ص$ورتیكه این آلیاژه$ا م$دتی در
محی$ط خورن$ده ق$رار گیرن$د س$طح فل$ز قرم$ز و متخلخ$ل می ش$ود .ب$ه این
فرآیند روی زدایی گویند.
خوردگی در اثر فلزات مذاب(: ) corrosion
این ن$وع خ$وردگی بیش$تر در بعض$ی از راکتوره$ای اتمی دی$ده می ش$ود .
در بعض$ی از راکت$ور ه$ا از فالت م$ذاب مانن$د س$دیم ب$ه عن$وان وس$یلۀ
خن$ک کنن$ده اس$تفاده می ش$ود ،زی$را ک$ه س$دیم ق$ابلیت ه$دایت ح$رارتی
خ$وبی دارد .در اینج$ا واکنش خ$وردگی عم$دتًا مس$ئله انتق$ال ج$رم اس$تو
ب$ه خ$وردگی موض$عی مرب$وط نمی ش$ود .علت پدی$دار ش$دن این ن$وع
خ$وردگی تم$ایلی اس$ت ک$ه ذرات جس$م رای ح$ل ش$دن در فل$ز م$ذاب
دارد .این تمای$ل ت$ا م$وقعی ک$ه در درج$ه ح$رارت معین ب$ه ح$د حاللیت و
روش های جلوگیری از خوردگی :
برا ی حف$اظت از خ$وردگی نس$بت ب$ه ن$وع آن می ت$وان از روش ه$ای
مختلفی اس$تفاده ک$رد .معم$وًال عام$ل اقتص$ادی مهم$ترین عام$ل تع$یین
کنن$ده قاب$ل توج$ه در انتخ$اب روش اس$ت .ب$رای کن$ترل س$رعت خ$وردگی
حفاظت از آن به نکات اساسی زیر همواره باید توجه شود :
.1عوام$ل قاب$ل پیش بی$نی در ط$راحی ک$ه می توان$د در فع$ل و انفع$االت
خوردگی موثر باشد .
.2انتخ$اب م$واد مناس$ب در س$اخت قطع$ات از لح$اظ مق$اومت خ$وردگی
در شرایط خاص محیط کار .
.3ایج$اد تغی$یرات مناس$ب در محی$ط خورن$ده ب$رای ک$اهش ه$ر چ$ه بیش$تر
اثر خوردگی آن .
.4انتخاب پوشش های حفاظتی مناسب مانند :
پوششهای رنگها و جالها
سادهترین راه مب$ارزه ب$ا خ$وردگی ،اعم$ال ی$ک الی$ه رن$گ اس$ت .ب$ا
اس$تفاده از رنگه$ا بص$ورت آس$تر و روی$ه ،میت$وان ارتب$اط فل$زات را ب$ا
محی$ط ت$ا ان$دازهای قط$ع ک$رد و در نتیج$ه م$وجب مح$افظت تاسیس$ات
فل$زی ش$د .ب$ه روش$های س$ادهای میت$وان رنگه$ا را ب$روی فل$زات ث$ابت
پوششهای فسفاتی و کروماتی
این پوشش$ها ک$ه پوشش$های تب$دیلی نامی$ده میش$وند ،پوشش$هایی
هس$تند ک$ه از خ$$ود فل$$ز ایج$اد میش$وند .فس$فاتها و کروماته$ا
نامحلولان$د .ب$ا اس$تفاده از محلوله$ای معی$نی مث$ل اس$ید س$ولفوریک ب$ا
مق$دار معی$نی از نمکه$ای فس$فات ،قس$مت س$طحی قطع$ات فل$زی را
تب$دیل ب$ه فس$فات ی$ا کروم$ات آن فل$ز میکنن$د و در نتیج$ه ،ب$ه س$طح
قطع$ه فل$ز چس$بیده و بعن$وان پوشش$های محاف$ظ در محیطه$ای خن$ثی
میتوانند کارایی داشته باشند.
این پوشش$ها بیش$تر ب$هاین دلی$ل ف$راهم میش$وند ک$هاز روی آنه$ا بت$وان
پوشش$های رن$گ را ب$ر روی قطع$ات فل$زی بک$ار ب$رد .پس پوشش$های
فس$فاتی ،کروم$اتی ،بعن$وان آس$تر ن$یز در قطع$ات ص$نعتی میتوانن$د
عم$ل کنن$د؛ چ$را ک$ه وج$ود این پوش$ش ،ارتب$اط رن$گ ب$ا قطع$ه را محکمت$ر
میس$ازد .رن$گ کم و بیش دارای تحلخ$ل اس$ت و اگ$ر خ$وب ف$راهم نش$ود،
نمیتواند از خوردگی جلوگیری کند.
پوششهای اکسید فلزات
اکس$ید ب$رخی فل$زات ب$ر روی خ$ود فل$زات ،از خ$وردگی جلوگ$یری
میکن$د .بعن$وان مث$ال ،میت$وان تحت عوام$ل کن$ترل ش$ده ،الیهای از
همچ$نین ب$ا پدی$ده الکترول$یز ،آهن را ب$ه اکس$ید آهن س$یاه رن$گ (البت$ه
بص$ورت کن$ترل ش$ده) تب$دیل میکنن$د ک$ه مق$اوم در براب$ر خ$وردگی اس$ت
ک$ه ب$ه آن "س$یاهکاری آهن ی$ا ف$والد" میگوین$د ک$ه در قطع$ات ی$دکی
ماشین دیده میشود.
پوششهای گالوانیزه
گالوانیزه ک$ردن ( ، )Galvanizingپوش$ش دادن آهن و ف$والد ب$ا روی اس$ت.
گ$الوانیزه ،بط$رق مختل$ف انج$ام میگ$یرد ک$ه یکی از این ط$رق ،آبک$اری
ب$ا ب$رق اس$ت .در آبک$اری ب$ا ب$رق ،قطعهای ک$ه میخ$واهیم گ$الوانیزه
یده$د و فل$ز روی در آن$د ق$رار میگ$یرد.
ک$نیم ،کات$د الکترول$یز را تش$کیل م
یکی دیگ$ر از روش$های گ$الوانیزه ،اس$تفاده از فل$ز م$ذاب ی$ا روی م$ذاب
است .روی دارای نقطه ذوب پایینی است.
در گ$الوانیزه ب$ا روی م$ذاب آن را بص$ورت م$ذاب در حم$ام م$ورد اس$تفاده
ق$رار میدهن$د و ب$ا اس$تفاده از غ$وطهور س$ازی فل$ز در روی م$ذاب ،
الیهای از روی در س$طح فل$ز تش$کیل میش$ود ک$ه ب$ه این پدی$ده ،
غ$وطهوری داغ ( )Hot dip galvanizingمیگوین$د .لولهه$ای گ$الوانیزه در
س$اخت قطع$ات مختل$ف ،در لول$ه کش$ی من$ازل و آبرس$انی و ...م$ورد
استفاده قرار میگیرند.
پوششهای قلع
قلع از فلزاتی است که ذاتا براحتی اکسید میشود و از طریق ایجاد
پوششهای کادمیوم
این پوشش$ها ب$ر روی ف$والد از طری$ق آبگ$یری انج$ام میگ$یرد .معم$وال
پیچ و مهرههای فوالدی با این فلز ،روکش داده میشوند.
فوالد زنگنزن
این ن$وع ف$والد ،ج$زو فل$زات بس$یار مق$اوم در براب$ر خ$وردگی اس$ت و در
ص$نایع ش$یرآالت م$ورد اس$تفاده ق$رار میگ$یرد .این ن$وع ف$والد ،آلی$اژ
فوالد با کروم میباشد و گاهی نیکل نیز بهاین آلیاژ اضافه میشود
نمون$ه ای از خ$وردگی کالوانی$ک در
اتصال خط لوله
اکسیدهای مختلف آهن
آهن در اغلب رس$$ها ،ماسهس$$نگها و گرانیته$$ا وج$$ود دارد .در می$$ان
کانهه$ای مهم آن میت$وان از ووس$تایت ،هم$اتیت ،مگن$تیت ،پ$یریت و
کالکوپیریت را نام برد.
ووستایت () Wüstite
ووس$تایت ( ) FeOف$رم مع$دنی آهن IIاکس$ید اس$ت ک$ه ب$ا meteoritesو
آهن ی$افت می ش$ود .این اکس$ید خاکس$تری رن$گ ب$ا ف$امی س$بز رن$گ در
ت$ابش ن$ور می باش$د .ووس$تایت در سیس$تم کریس$تالی ایزومتری$ک –
هگزوکتاه$درال ب$ه ص$ورت دان$ه ه$ای فل$زی م$ات ت$ا نیم$ه ش$فاف ب$ه
کریس$تال تب$دیل می ش$ود .س$ختی م$وهس این اکس$ید 5ت$ا 5.5می
باش$د و وزن مخص$وص آن 5.88گ$رم ب$ر س$انتی م$تر مکعب اس$ت .
ووستایت نمونه ای از ترکیبات غیراستوکیومتری می باشد .
ووس$تایت توس$ط ) Fritz Wüst ( 1860 – 1938ک$ه متالورژیس$تی آلم$انی
بود ،نامگذاری شد .
ووس$تایت دارای رن$گ خاکس$تری ت$ا زرد می باش$د و در مق$اطع ن$ازک بی
رن$گ اس$ت .سیس$تم کریس$تالی آن مکع$بی می باش$د و ص$فحات روی$ه
هماتیت () hematite
α-Fe2O3سRاختار رومبوهRدرال دارد و معمRول تRرین فRرم می باشRد .این سRاختار بRه
صRورت طRبیعی در همRاتیت رخ می دهRد کRه سRنگ معRدن اصRلی آهن می باشRد .این
اکسRید در زیRر دمRای 260درجRه کلRوین غRیر مغنRاطیس و در دمRای 260تRا 950درجRه
کلRوین مغنRاطیس ضRعیف می باشRد .فRاز گامRا این اکسRید مکعRبی و نیمRه پایRدار اسRت و
در دمRای بRاال بRه فRاز آلفRا تبRدیل می شRود .آنتRالپی اسRتاندارد تشRکیل این اکسRید در
298درجRه کلRوین برابRر – 825.5کیلRو ژول بRر مRول اسRت .دمRای ذوب آن 1838
کلوین است و در آب نامحلول است .
همRاتیت (بRه انگلیسRی )Hematite :بRا فرمRول شRیمیایی Fe2O3از مجموعRه کRانی هاسRت
و محلRول در اسRید کلریRدریک تغلیRظ شRده -بRا آب و اسRید کلریRدریک تمRیز میشRود.
Fe:۶۹٫۹۴٪ O:۳۰٫۰۶٪بRا انکلوزیونهRای Mn,Al,TiبRرای اولین بRار در سRوئیس کشRف
شRد و از نظRر شRکل بلRور :فلسRی -دانهای -تRودهای -نRودوالر -شRعاعی ،-رنRگ :قهRوه
ای-قرمRز -خاکسRتری سRیاه -سRیاه ،شRفافیت :نیمRه شRفاف -کRدر(اپRاک) ،شکسRتگی:
صRدفی ،جال :فلRزی -مRات ،رخ :نRدارد ،سیسRتم تبلRور :رمبوئRدریک و در ردهبنRدی
اکسRید اسRت و منشRأ تشRکیل آن ماگمRائی -هیRدروترمال -اسRت.همایند کانیشناسRی
(پRارانژ) آن گRوتیت -لیمRونیت -پیروفRانیت -ایلمRنیت -مگنRتیت -کRرومیت -سRیدریت-
لیمRونیت -مگنRتیت -پRیریت -کRوارتز و غیرهRدگرگونی -رسRوبیاالیت -پسRودومرفبرش
سRنگ آن بRه صRورت سRنگ ظریRف در زینت آالت مصRرف میشRود .اسRت کRاربرد آن :از
کانسRارهای مهم آهن اسRت .پRودرآن دررنRگ سRازی و ضRدزنگ مصRرف دارد و ،از نظRر
ژیزمRان شRکننده و فلسRی -پهن و کوتRاه -رومبوئRدری -ماکRل فRراوان اسRت و بیشRتر
مگنتیت
مگنRتیت (بRه انگلیسRی )Magnetite :بRا فرمRول شRیمیایی Fe3O4از مجموعRه کRانی
هاسRت و از واژه یونRانی magnecبمعنRای آهن ربRا گرفتRه شدهاسRت .بRه سRختی در
HClحل میشود FeO:۳۱٫۰۳٪ Fe2O۳:۶۸٫۹۷٪ .و ادخالهای Ti , Mg , Mn V , Cr ,
AlبRرای اولین بRار در سRوئیس کشRف شRد و از نظRر شRکل بلRور :اکتائRدرال ،رنRگ:
سRیاه ،شRفافیت :کRدر(اپRاک) ،شکسRتگی :صRدفی ،جال :فلRزی -مRات -چRرب ،رخ:
نRاقص -مطRابق بRا سRطح ،سیسRتم تبلRور :کوبیRک (مکعRبی) و در ردهبنRدی اکسRید اسRت
همچRنین خاصRیت مغناطیسRی بسRیار قRوی و منشRأ تشRکیل آن ماگمRایی -دگرگRونی -
دگرگونی مجاورتی -هیدروترمال -است.
هماینRد کانیشناسRی (پRارانژ) آن رنRگ اثRر خRط -خاصRیت مغناطیسRی -واکنشهRای
شRیمیایی و اشRعه XایلمRنیت -ژاکوبسRیت -کRرومیت -همRاتیت -ایلمRنیت -آپRاتیت-
اوژیت -همRاتیت -آمفیبولهRا و غیرهبنRدرت پگمRاتیتی -رسRوبی بRویژه در آبRرفت
ههRای اشRباع
هادودکائRدر -ماکلRه اسRت ،از نظRر ژیزمRان بلRوری -آگرگRات دانهای -دان
شRده فRراوان ; و در آلمRان غRربی و شRرقی ،سRوئد ،فنالنRد ،URSS ،رومRانی ،اطRریش،
ایتالیا ،برزیل ،سوئیس ،استرالیا ،آمریکا ،هند و مصر یافت میشود.
سختی مRوهس این اکسRید 5.5و وزن مخصRوص آن 5.2گRرم بRر سRانتی مRتر مکعب
اکسیداسRیون آهن معمRوال از طریRق واکنش بRا اکسRیژن صRورت میگRیرد امRا نوعهRای
دیگRری از زنRگ زدن وجRود دارد کRه حاصRل واکنش آهن و کلRر اسRت کRه بRه آن زنRگ
سRبز میگوینRد .زنRگ آهن شRامل هیRدرات آهن ( )IIIاکسRید و Fe2O3·nH2Oآهن ()III
اکسید-هیدروکسRید ( .)FeO(OH), Fe(OH)3بRا دادن زمRان کRافی تمRام آهن بRه زنRگ
آهن -تبدیل 2+شده و فرو میریزد.
)+2e
2(Fe →Fe
O2 + 2 H2O + 4 e- →4 OH2 Fe + O2 + 2 H2O →2 Fe(OH)2
هیدروکس$ید آهن IIدر آب ن$امحلول اس$ت ،ام$ا رن$گ س$بز آن هیچ$وقت
مش$اهده نمی ش$ود ،چ$ون ب$ه ط$ور معم$ول ب$ا اکس$یژن بیش$تر اکس$ید
می شود و داریم :
2 Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2 Fe(OH)3
محصول نهایی در حالت خشک ،زنگ آهن است که قهوه ای مایل
به سرخ می باشد .
در مقRادیر pHپRایین ،تجزیRه شRیمیایی و سRاختار شRبکه آهن ( آنیRل شRده ) تRاثیر زیRادی
بRر نRرخ خRوردگی دارد و در حRالی کRه در pHخنRثی غلظت اکسRیژن کRه نRرخ جریRان
مRایع اسRت ،و دسترسRی بRه اکسRیژن بRر نRرخ خRوردگی مRوثر اسRت .در محRدوده
قلیRایی ،آهن و فRوالد بRه طRور خRود بRه خRود پسRیو می شRوند و نRرخ خRوردگی در عمRل
برابRر صRفر اسRت .در محRدوده pHبRاالتر از ، 10نRرخ خRوردگی بRا افRزایش pH
کRاهش می یابRد .در اصRل در این محRدوده ،بRا افRزایش نRرخ واکنش اکسRیژن بRا
Fe(OH)2در الیه اکسیدی ،الیه محافظ Fe2O3بیشتری تشکیل شود .
Corrosion of steel as a function of water pH
پوشRش اکسRید سRیاه ( ) black oxide coatingغالبRا بRرای فRوالد کربRنی ،آلیاژهRای
فRوالد ،فRوالد ابRزار و ریختRه گRری اسRتفاده می شRود .این پوشRش بRرای آهن از
مگنRتیت – فروس-فریک اکسRید ) Fe3O4 ( FeO*Fe2O3تشRکیل می شRود ،کRه نتیجRه
اکسیداسیون آهن توسط اکسیژن هوا ( در محلول آبی یا نمک مذاب ) می باشد .
با تشکر از استاد
محترم
و