:جديد المواضيع
صفحة 1 من 27 1234511 ... الأخيرةالأخيرة
النتائج 1 إلى 10 من 265

كل شئ عن الــ corrosion & its protection methods

  1. #1
    عضو شرف

    User Info Menu

    Thumbs up كل شئ عن الــ corrosion & its protection methods

    ملف صغير عن التآكل مسبباته وأضراره:

    الملفات المرفقة الملفات المرفقة

    3 Not allowed!

  2. #2
    عضو متميز

    User Info Menu

    Thumbs up معلومات قيمة جداً

    السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
    ماشاء الله عليكم أخي الكريم محمد حمزه وأخي هانى شرف الدين, هذا الكم القيم من المعلومات عن هندسة الفلزات والبترول والمناجم
    إستمروا على هذا الجهد أخواني الكرام, فأنتم تثرون الملتقى بهذه المعلومات القيمة
    وتقبلوا خالص تحياتي :)



    0 Not allowed!
    التعديل الأخير تم بواسطة محمد حمزه ; 2008-12-09 الساعة 02:44 PM

  3. #3

  4. #4
    عضو شرف

    User Info Menu

    (تآكل المعادن والطرق المستخدمة للتصدي له)

    يعرف التآكل بأنه انهيار المنشآت الفلزية كنتيجة لتفاعلها مع الجو المحيط0
    إن الفلزات تستخدم في الحضارة الحديثة لتصنيع العديد من الأشياء سواء كانت صغيرة مثل شفرة الحلاقة مثلا او كانت كبيرة مثل الأنابيب والهياكل وغيرها0
    إن التآكل من العوامل بالغة الأهمية في الصناعات الكيماوية ، حيث أنه السبب الرئيسي للكثير من المتاعب التي تجابه عمليات التشغيل في خطوط الأنتاج لتلك الصناعات وهو غالبا المسؤول عن الأعطال وتوقف الأنتاج ، ولكن التآكل ليس لغزا غير مفهوم حيث أن للتآكل شواهد لا تغيب عن بصر أحد فلا يطالعنا يوم دون أن نراه يستشري في المنشآت الفلزية بجد ونشاط 0 ويجب أن يكون معلوما أن التآكل هي عملية تلقائية طبيعية يتم فيها إعادة الفلزات من صورتها الأنتقالية الحرة إلى صورها الثابتة ( الأتحادية ، والتي كانت متواجدة عليها أصلا في الطبيعة قبل إستخلاصها) ، أي أن ألتآكل هو الطريق اللذي تستعيد به الطبيعة ما اغتصبه منها الأنسان من فلزات كذالك يكون من الواضح أنه ليس من العملي محاولة إيقاف التآكل بصفة نهائية ، وأن دور كل متصدي لعملية التآكل يتلخص في محاولة الحد من معدل وقوعه0
    وعادة يفضل دراسة هذه الأجراءات وتلك السبل في مرحلة التصميم وقبل بداية مرحلة التشييد وعلى الرغم من ذالك فإن مشكلة التآكل سوف تظهر من جديد عندما يبدأ خط الأنتاج في مرحلة التشغيل وعلى ذالك فإن كل مهتم بالتآكل لا بد أن تكون لديه من المعلومات الأساسية ما يمكنه من ملاحظة كيفية حدوثه وكيف يمكن قياس معدل وقوعه والأجهزة اللازمة لذالك وطرق فحص العينات0
    ولعل من الواجب الآن إعادة التأكيد مرة أخرى على أن كافة الفلزات والسبائك معرضة لعملية التآكل ولا توجد مادة بعينها تكون مناسبة لكافة التطبيقات والأستخدامات وفي منأى عن التآكل ، فعلى سبيل المثال فلز الذهب والمعروف بمقاومته المتميزة للتآكل الجوي نجد أنه سريع التآكل والذوبان إذا ما تلامس مع الزئبق عند درجات الحرارة الأعتيادية0 وعلى العكس من ذالك نجد أن فلز الحديد لا يتأثر بفعل الزئبق ولكنه سرعان ما يصدأ في الهواء الجوي ولكن ولحسن الحظ يوجد عادة العديد من الفلزات والسبائك الفلزية التي تستطيع أن تؤدي عملها بنجاح في أوساط محددة0
    أيضا فإن هناك العديد من الطرق المتوفرة والمعروفة الآن والتي يمكن بواسطتها السيطرة على التآكل وتقليص حجم المشكلة وسوف نشرح بعضها في هذه الحلقة العلمية0

    ولكن قبل الدخول في ذلك لنذكر أهم المساوئ الأقتصادية لعملية التآكل:

    1- ضرورة استبدال الوحدات والمعدات المتآكلة بأخرى سليمة ، وما يصاحب ذالك من فقد العديد من ساعات الأنتاج اضافة إلى تكاليف الأستبدال0
    2- فرط التصميم أي استخدام مزيد من مواد الأنشاء والتشييد عما هو مطلوب لتحمل الأجهادات الميكانيكية ، تحسبا من عملية التآكل وما يتبع ذالك من زيادة في كمية مواد الأنشاء والتشييد مما يؤدي الى ارتفاع تكاليف الأجهزة والوحدات كما يتطلب ذلك إقامة أساسات خاصة كي تتحمل هذه الوحدات الثقيلة وهذه بدورها تكون عالية التكاليف0
    3- ضرورة تطبيق الصيانة الدورية وهذا يتطلب تكاليف مستمرة0
    4- إيقاف الوحدات الصناعية بصفة دورية لأجراء الصيانات عليها0
    5- تداخل نواتج عملية التآكل مع المنتج الرئيسي مما يؤدي إلى نقص في قيمة المنتج النهائي0
    6- تعرض الوحدات المجاورة للدمار نتيجة انهيار الوحدات المتآكلة0



    أما المساوئ الأجتماعية فنلخصها فيما يلي:

    1- إن الأنهيار المفاجئ للوحدات الصناعية والمنشآت بفعل التآكل قد يتسبب في اشتعال النيران وحدوث الحرائق ووقوع الأنفجارات وإطلاق الأبخرة والمواد السامة مما قد يؤدي إلى وقوع العديد من الأصابات والوفيات0
    2- إن تسرب المنتجات من الوحدات المتآكلة يؤدي إلى تلوث البيئة وتعرض الصحة العامة للخطر0
    3- إن اعادة بناء وتشييد وحدات جديدة بدلا من المتآكلة يستوجب استنفاذ المصادر الطبيعية لهذه الفلزات كما يتطلب استهلاك كميات كبيرة من الوقود لتصليح هذه الوحدات0
    نلاحظ أن كلا من المساوئ الأجتماعية التي ذكرناها لها انعكاسات اقتصادية أيضا0

    لنتعرف الآن على صور التآكل

    يحدث التآكل في صور عديدة ومختلفة وتنقسم هذه الصور كما يلي:

    1- حسب طبيعة الوسط الآكل: حيث ينقسم التآكل في هذه الحالة إلى مبتل وجاف0 وحسب التسمية فأنه من الضروري تواجد سوائل أو رطوبة لكي يحدث التآكل الرطب بينما لا يستوجب الجاف ذالك وعادة يحدث التآكل الجاف عند درجات الحرارة العالية أي بين الفلزات والغازات كما يحدث في بعض المداخن0
    2- حسب ميكانيكية عملية التفاعل: أي حسب المسلك اللذي تسلكه عملية التآكل وبهذا الخصوص ينقسم التآكل إلى تآكل كيميائي وإلى تآكل كهروكيميائي0
    3- حسب المظهر للفلز المتآكل: وفي هذه الحالة يتم تقسيم التآكل إلى تآكل متجانس يحدث عند السطح المتآكل كله وتآكل موضعي أو مركز وفي هذه الحالة يتركز في مساحات محددة0
    إن التقسيم الأخير أي حسب المظهر سوف يكون أكثر فائدة في تعرفنا على أساسيات التآكل ولذلك سوف نستخدم هذا التصنيف خلال هذه الحلقة العلمية للتعرف على أساسيات التآكل0 ولكن يجب علينا التمييز بين نوعين من التآكل الموضعي أحدهما يسمى بالتآكل الماكروسكوبي حيث يمكن رؤية أثر التآكل الموضعي بالعين المجردة بينما الآخر يسمى بالتآكل الميكروسكوبي والذي لا يمكن رؤية آثاره الا بالمجهر ومن أنواعه التآكل بين الحبيبات والتآكل التشققي الأجهادي0 أما بالنسبة للتآكل الماكروسكوبي والذي يرى بالعين المجردة فمن أنواعه:
    1- التآكل الجلفاني 2- تآكل البري 3- التآكل التشققي 4- التآكل التنقري 5- التآكل التقشري 6- تآكل النض الأختياري

    يقصد بتآكل التنقر بأنه تكون نقر عميقة على سطح غير متآكل ويمكن لهذه النقر أن تتخذ أشكالا عدة حيث يكون شكل النقر هو السبب الأساسي المسؤول عن استمرار نموها0 وللحد من تآكل النقر فإن السطح يجب أن يكون متجانسا ونظيفا باستمرار0 فعلى سبيل المثال فإن السطح الفلزي النقي والمتجانس والمصقول جيدا يكون أكثر مقاومة لهذا النوع من التآكل عن ذالك السطح الذي يحتوي على بعض العيوب أو يكون خشنا وعادة ما تكون عملية تكون النقر بطيئة حيث تتطلب عدة شهور حتى يمكن رؤيتها ، لكنها دائما ما تسبب الأنهيارات الفلزية دون سابق إنذار حيث أن الحجم الصغير للنقرة وكمية الفلز الصغيرة التي يجب إذابتها حتى تتكون يجعل من العسير اكتشاف هذا النوع من التآكل في مراحله الأولى ويعد إختبار مواد الأنشاء والتشييد والتصميم بحيث تبقى السطوح دائما نظيفة هما أحسن الطرق وأكثرها أمانا لتجنب هذا النوع من التآكل0

    لنتعرف الآن على طرق السيطرة على التآكل

    أولا: السيطرة على العمليات الأنتاجية للحد من التآكل: حيث يمكن تحقيق الكثير من التوفير في تكاليف الأنتاج عن طريق تقليص معدل حدوث التآكل الذي يحدث نتيجة لفعل الكيماويات وتغير الخواص الطبيعية للمتغيرات والظروف الموجودة داخل الخط الأنتاجي0
    وهناك اربع طرق مختلفة للتغلب على التآكل وهي:-
    1- السيطرة على المتغيرات الخاصة بالعملية الأنتاجية0
    2- التصميم الهندسي الجيد0
    3- تطبيق الحمايات في مجابهة التآكل0
    4- الأختبار الجيد لمواد الأنشاء والتشييد0
    ويمكن استخدام كل هذه الطرق في آن واحد في المصانع الكيماوية0

    ثانيا: التصدي للتآكل بالتصميم الهندسي الجيد: حيث أن الكثير من كلفة التشغيل يمكن توفيرها في المصانع الكيماوية بصفة خاصة بالتصدي للتآكل خلال خطوة تصميم خطوط الأنتاج والوحدات الصناعية وقبل خطوة التشييد والتنفيذ0

    ثالثا: التصدي للتآكل بالحمايات الكاثودية والآنودية: الحماية الكاثودية والحماية الآنودية طرق للتخلص أو تقليص معدل التآكل للمنشآت الفلزية وهي بالتالي تحد من تكاليف الصيانة والأستبدال وتسمح كذلك باستخدام مواد أرخص للأنشاء والتشييد0 فمن المعروف أنه عندما يتآكل فلز يمر تيار كهربائي بين المساحات الآنودية والمساحات الكاثودية المتواجدة على سطح الفلز ، وأنه كلما زادت قيمة هذا التيار كلما زاد معدل التآكل0 فإذا استخدمنا دائرة كهربائية خارجية فإنه يمكننا فرض تيار إضافي على الفلز ، ومن ثم نتمكن من تغيير السيطرة على معدل التآكل الخاص به0 ونحن نستطيع أن نطبق تيار معاكس لأيقاف التآكل تماما ( كما هو الحال في الحماية الكاثودية) أو كماهو الحال في بعض الحالات فإننا يمكن أن نضبط من جهد الفلز المتآكل بحيث يبقى الفلز معرضا للتآكل ولكن بمعدل أقل لأنه يكون على هذه الصورة سلبيا ( كما هو الحال في الحماية الآنودية)0 وكلا الطريقتين شائعتين تماما في التطبيقات التجارية والصناعية كطرق ناجحة للحماية من التآكل0

    رابعا: التصدي للتآكل الفلزي بالتغطيات: إن التغطيات الفلزية والغير عضوية هي من التغطيات الشائعة للسيطرة على التآكل ويتوقف اختيار نوع التغطية على كل من الوسط الآكل وطريقة التطبيق ونوع الفلز المراد تغطيته إضافة إلى نوع الترابط بين الفلز المغطى والتغطية نفسها0
    إن التغطيات هي أكثر الطرق المستخدمة شيوعا للتصدي لعملية التآكل الفلزي حيث يتلخص عمل التغطيات في الحد من عملية التآكل الفلزي في أنها تقوم بعزل الفلز عن الوسط الآكل كلية أو أنها تؤخر حدوث التفاعل بين كل من الفلز المراد تغطيته والوسط الآكل0 وحاليا توجد المئات من أنواع التغطيات والكثير منها عبارة عن خلائط من مكونات مختلفة وبنسب مختلفة لتحقيق خصائص معينة وتباع تحت أسماء تجارية مختلفة أيضا0 وتصنف التغطيات إلى ثلاثة أنواع مختلفة على النحو التالي:
    1- التغطيات الفلزية : ومن أشهرها الرش الفلزي ، التكسية ، الطلاء الكهروكيميائي
    2- التغطيات غير العضوية : حيث يتم تغطية الفلزات بطبقة من الخزف أو الزجاج عن طريق صهرها على سطوح الفلزات بقصد حمايتها من التآكل0
    3- التغطيات العضوية0

    وأخيرا يمكن التصدي للتآكل بالأختيار الجيد لمواد الأنشاء والتشييد: حيث أنه من وجهة النظر الفنية البحتة فإن مشكلة التآكل يكمن في استخدام مواد للأنشاء والتشييد أكثر مقاومة له0 وفي كثير من الأحيان يعد هذا الأتجاه بديل اقتصادي عن استخدام مواد أقل مقاومة للتآكل مع تطبيق طرق الحماية المختلفة0

    وفي الختام نذكر بأن تآكل المعادن يسبب خسائر جسيمة في الأقتصاد العالمي تقدر بالمليارات سنويا ، إذ يدمر كمية ضخمة من المنشآت والماكينات المعدنية ، لذلك يجب التصدي له بالطرق التي ذكرناها سابقا0

    والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته


    1 Not allowed!

  5. #5

  6. #6

  7. #7
    عضو شرف

    User Info Menu

    صدأ (تآكل) المعادن و طرق مقاومته

    بسم الله الرحمن الرحيم

    صدأ (تآكل) المعادن و طرق مقاومته
    (Corrosion and Protection)

    التآكل مسبباته وأضراره

    التآكل CORROSION

    يعرف التأكل بعد أشكل هي إنحلال المعدن بسبب تفاعله مع الوسط الذي يتعرض له أو فشل المعدن بأي سبب غير السبب الميكانيكي البحث ، أو يعرف أحياناً بأنه العملية العكسية لإستخلاص المعدن من خاماته والتأكل فشل يصيب سطح المعدن ينتج بسبب عوامل كيميائية أو بسبب عوامل كيميائية تساعدها عوامل ميكانيكية متوفرة في الوسط الذي يعمل فيه المعدن.

    وهناك نوع آخر في الفشل السطحي سببه ميكانيكي بحث يدعى البلى Wear والذي ينتج بسبب الاحتكاك بين سطح المعدن وتحت تأثير الجهود الخارجية .

    والأمثلة عديدة على التأكل منها صدأ هيكل السيارة وعلب المواد الغذائية والصفائح والمقاطع الفولاذية وتأكل الأنابيب المدفونة في التربة ، وهناك أمثلة أخرى على تآكل أجزاء معدنية عديدة تتعرض إلى أوساط صناعية مثل الأحماض والقواعد والمياه المالحة وما إلى غير ذلك .

    إن الأضرار التي يسببها الفشل السطحي بسبب التأكل عديدة وجميعها ذات مردود إقتصادي سيء ، ومن هذه الاضرار :

    1. تغير الابعاد وفقدان الخواص الميكانيكية : يؤدي التأكل إلى فقدان الوزن بسبب انحلال المعدن وبالتالي إلى تغير أبعاده ، لذلك تعطى في الغالب بعض السماحات للتأكل ( Corrosion Allowance ) عند وجوده وعند التصميم وتكون هذه السماحات أكبر سمكاً في الأوساط التي يكون فيها معدلات التآكل عالية منها في الأوساط التي يكون فيها معدلات التآكل منخفضة . ولتغير أبعاد القطعة المعدنية بسبب التآكل تأثير في الخواص الميكانيكية ، حيث تقل قابليتها لتحمل الأحمال الخارجية ، أي تزداد قابليتهاا للتشويه اللدن (Plastic Deformation ) والتشويه المرن Elastic Deformation .

    إن إستخدام المعدن في أوساط مساعدة على التآكل يودي إلى انخفاض قيم العديد من الخواص الميكانيكية وخصوصاً مقاومة المعدن للكلال ( Fatigue Strength ) ونشوء التشققات (Cracks) التي تؤدي إلى حصول الكسر الهش السريع (Fast Fracture ) .

    2. المظهر:
    يتأثر مظهر المعدن بدرجة كبيرة عند إصابته بالتآكل حيث يظهر المعدن دائماً بمظهر سيىء . لذا يجب استخدام معادن مقاومة للتآكل الجوي مثل الألمنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ بلاً من الفولاذ الكربوني ، كمواد بناْ ظاهرية مثل مقاطع الشبابيك ومواد وخصوصاً في واجهات الأبنية الخارجية ويعزى المظهر الحسن لهذه المواد إلى مقاومتها للتآكل الجوي . أما المعدن ذات المقاومة الضعيفة للتآكل فإنها تطلى بأنواع الطلاء المختلفة لتحسين مظهرها من خلال الحد من تآكلها .

    3. الأضرار الإقتصادية بسبب الإجراءات الوقائية :
    إن الأضرار الإقتصادية الناتجة عن التأكل عديدة ومهمة ، حيث يسبب هذا الفشل في كثير من الأحيان توقف المصانع عن العمل توقف غير مبرمج ، وما يوافق ذلك من كلف إقتصادية إضافية غير متوقعة . كذلك فإن حصول التآكل يؤدي إلى ارتفاع كلف الصيانة الدورية حيث يتطلب في كثير من الحالات تبديل الجزء المعدني التالف بجزء جديد آخر .وبهذا الخصوص يكون بالامكان أحياناً توفير بعض المبالغ عند اختيار مادة معدنية ذات مقاومة تآكل أعلى لتصنيع هذا الجزء التالف . وتتوفر العديد من الأمثلة التي تشير إلى أن اختيار مادة عالية التكاليف نسبياً ، ولكنها ذات مقاومة جيدة للتأكل من الناحية الإقتصادية أفضل من استخدام مادة معينة أرخص ثمناً ولنها تتعرض للتلف السريع بسبب التأكل ، مما يتطلب عندئذ تغييره بصورة دورية وفي كلتا الحالتين يلاحظ بأن التآكل يسبب أضراراً إقتصادية بسبب زيادة التكاليف . كما أن الإجراءات الوقائية للحد من التآكل تدخل ضمن كلف التشغيل والصيانة .

    إن التآكل يؤدي أحياناً إلى حدوث فشل غير متوقع في الأجزاء المعدنية في المصنع وهنا تكمن أساساً خطورة مشكلة التآكل ، حيث أن حودث الفشل بصورة مفاجئة قد يؤدي إلى حصول أضرار كبيرة أكبر من تلك التي يسببها التآكل المتوقع حصوله . وفي هذا المضمار يجب الوقوف بدقة على معدلات التآكل في الأجزاء المعدنية أثناء سير عملية التصنيع وذلك عن طريق القياسات المستمرة والدورية لمعدلات التآكل والفحص المستمر للقطع المعدنية لإتخاذ الإجراءات الوقائية قبل وصول درجة التآكل إلى الحد الذي يسبب توقف المصنع عن العمل أو التأثير في سير العملية التصنيعية .

    4. تلوث المنتجات
    إن نواتج التأكل تؤدي إلى تغيير الطبيعة الكيميائية للوسط ، أي تلوثه وفي الغالب يكون ذلك غير مرغوب فيه حيث أن المتطلبات التجارية هي الحصول على منتج نقي ذي مواصفات محددة وخالي من التلوث .والأمثلة على ذلك عديدة منها تلوث المنتجات الغذائية المعلبة بسبب حصول درجة بسيطة في التآكل في العلبة التي تحفظ فيها تلك المادة الغذائية . وعلى ضوء ذلك فإن عمر القطعة المعدنية أو الجهاز ليس هو العامل الأساسي في تحديد فترة الفشل ، فمثلا من الممكن في بعض الأحوال أن نستخدم لغرض ما الفولاذ الإعتيادي ولفترة زمنية طويلة بدون وصول التأكل إلى درجة كبيرة ومع نجد أن استخدام مواد أعلى كلفة مثل الفولاذ المقاوم للصدأهو الأكثر شيوعاً ، ذلك لأن الفولاذ الإعتيادي يلوث المنتوج بعدإستخدامه لفترة وجيزة نسبياً بسبب تآكله خلال هذ الفترة حتى ولو بدرجة بسيطة وعندئذ لا يكون صالحاً للإستعمال .

    5. فقدان السلامة :
    يؤدي التآكل أحياناً أو في كثير من الأحيان إلى حصول كوارث إذا لم تتخذ الإجراءات الواقائية الكفيلة بإيقافه أو الحد منه فمثلاً التعامل مع المواد الخطرة مثل الغازات السامة وحامض الهيدروفلوريك والأحماض المركزة مثل حامض الكبريتيك والنيتريك والمواد القابلة اللإشتعال والمواد المشعة والمواد الكيميائية في درجات حرارة عالية وعند ضغط عالي يتطلب إستعمال مواد معدنية معينة لا تتأكل بدرجة كبيرة في مثل هذه الظروف . فمثلاً قد يؤدي حصول تأكل إجهادي ( Stress Corrosion ) في الجدار المعدني الذي يفصل الوقود عن المؤكسدات في الصاروخ إلى الخلط المبكر بين هذين الوسطين وبالتالي إلى خسارة إقتصادية وبشرية ، وفي كثير من الأحيان يؤدي حصول تآكل في جزء معدني صغير إلى انهيا أوسقوط منشأ كامل ، وقد تسبب نواتج التآكل أحياناً إلى تحول مواد غير مضرة إلى مواد متفجرة .

    وفي هذا المجال هناك العديد من اعتبارات السلامة الصحية مثل تلوث ماء الشرب بسبب تآكل الأنابيب أو خزانات المياه وكذلك يلعب التآكل دوراً مهماً ورئيسياً في اختيار نوع المواد المعدنية التي تصنع منها الأجزاء المعدنية التي تستخدم داخل جسم الإنسان مثل مفاصل الورك ( Hip Joints) والصفائح الطبية وصمامات القلب وغير ذلك .

    1. طبيعة الصدأ (التآكل)
    يتآكل سطح المعادن الموجودة في حالة تفاعل كيميائي او كهروكيميائي مع الوسط الخارجي , و يسمى هذا التآكل بالصدأ.
    و يسبب الصدأ خسائر جسيمة في الاقتصاد العالمي , تقدر بالميارات سنويا, اذ يدمر كمية ضخمة من المنشآت و الماكينات المعدنية. و لمقاومة الصدأ يجب معرفة اسبابه و الوسائل المجدية لمقاومته.
    وهناك نوعان من الصدأ : الصدأ الكيميائي و الكهروكيميائي.

    الصدأ الكيميائي : و يحدث بسبب تفاعل المعدن مع الغازات الجافة و السوائل العازلة دون ظهور تيار كهربائي.
    مثل تأكسد صمامات العادم بمحركات الاحتراق الداخلي و مواسير العادم و غرف الاحتراق بالمواقد و الوصلات الداخلية الميكانيكية في الافران و المحركات.

    الصدأ الكهروكيميائي : و ينشأ نتيجة لظهور التيار الكهربائي نتيجة للتفاعل بين المعدن و الالكترونات المحيطة به : مثل صدأ حديد الزهر و غيرهما من السبائك في الجو الرطب و في الماء العذب و ماء البحر و الاحماض و القلويات و المحاليل الملحية و في الارض.

    تتكون الشبكة البلورية للمعدن من ايونات موجبة الشحنة (كاتيونات) موجودة في اركان الشبكة البلورية و الالكترونات الحرة المتحركة في المعدن كله. و يمكن ان تنفصل الكاتيونات عن سطح المعدن و ان تنتقل الى الوسط المجاور – الالكتروليت . و يسمى فرق الجهد المتكون عند سطح تلامس المعدن مع الالكتروليت و هو الدال على ميل المعدن للذوبان بالجهد القطبي. و تتوقف قيمته اساسا على تركيب الالكتروليت.
    و يحدد الجهد القطبي للمعادن تجريبيا بمقارنته بجهد الهيدروجين و هو المعتبر مساويا للصفر.
    و المعادن تختلف بالجهد القطبي فهناك معادن سالبة الجهد و اخرى موجبة مقارنتا بقطب الهيدروجيني(الالكترود).
    المعادن ذات الجهد الموجب (فوق صفر الهيدروجين) قابليتها للصدأ قليلة و المعادن ذات الجهد السالب (تحت صفر الهيدروجين) تكون اكثر قابلية للصدأ كلما كان جهدها سالب.

    و المعادن النقية و السبائك الوحيدة الطور تقاوم الصدأ جيدا. اما السبائك التي تتكون بنيتها من عدة اطوار ذات جهود مختلفة فهي عبارة عن عمود كهربائي متناهي الصغر كثير الاقطاب, و لذا فهي سهلة الصدأ. و تكون الاجزاء المصنوعة من عدة مواد معدنية مختلفة الجهود عمودا كهربائيا متناهي في الصغر فيصبح المعدن المنخفض الجهد مصعدا anode , و يتاكل, في حين لا يتآكل المعدن ذو الجهد الاعلى لقيامه بدور المهبط cathode.
    فعلا سبيل المثال عند تلامس الحديد مع الزنك (طلاء الحديد بالزنك) , يتاكل الزنك (اي هو الذي يحدث له صدأ) اي انه يكون المصعد anode في حين لا يتاكل الحديد لانه يكون مهبط cathode.
    و في مثال اخر عند تلامس القصدير مع الحديد (طلاء الحديد بالقصدير) فان الحديد يتاكل
    (اي يصدأ) يكون مصعد anode. اما القصدير فصبح مهبط و لا يتاكل.

    و يمكن ان يكون المعدن ايجابيا او سلبيا بالنسبة لتأثير الوسط و تتحدد ايجابية المعدن بتآكله في وسط الصدأ كتآكل الحديد في وسط موكسد عند درجات الحرارة العالية.
    في بعض من المعادن مثل الالمنيوم و الكروم عن حصول الاكسد تتكون طبقة من الاكاسيد تعمل على حماية المعدن من استمرارية التاكل.


    2- انواع التآكل بالصدأ
    يمكن تقسيم التآكل بالصدأ الى ثلاث مجموعات رئيسية : الصدأ المنتظم , و الصدأ المكاني و الصدأ بين البلوري.

    - الصدأ المنتظم : و تبدو مظاهره في تآكل منتظم للمعدن على كل سطحه, و يحدث هذا النوع في المعادن او السبائك ذات البنية الوحيدة الطور (المعادن النقية, و المحاليل الصلبة و المركبات الكيميائية).

    - الصدأ المكاني : و يتآكل اثناءه المعدن في اماكن متفرقة من السطح, و يلاحظ حدوث هذا النوع من الصدأ بالسبائك الكثيرة الاطوار ذات البنية الخشنة كما يحدث بالسبائك الوحيدة الطور و المعادن النقية عند تدمير الغلاف الواقي. و تسبب الخدوش و الحزوز السطحية صدأ مكاني, اذ تتكون في هذه الاماكن ظروف مناسبة لتكون الاعمدة الكهربائية المتناهية في الصغر.

    - الصدأ بين البلوري : و يتميز بانتشار الصدأ على حدود الحبيبات grain boundaries, و يرجع السبب في ذلك الى ان جهد حدود الحبيبات اقل (مصعد) و جهد الحبيبات اعلى (مهبط). و هذا النوع من الصدأ هو اكثر الانواع خطوا لانه ينتشر في اعماق المعدن ولا يسبب اي تغير ملموس على السطح. و تتعرض لهذا النوع من الصدأ انواع الصلب النيكل-كرومية و سبائك الالمنيوم , و هي التي يمكن ان تفرز اطوارا منتشرة.


    1 Not allowed!

  8. #8
    عضو شرف

    User Info Menu

    3- طرق حماية المعادن من الصدأ

    تستعمل في الصناعة طرق مختلفة لحماية المصنوعات و المنشآت المعدنية مثل الجسور و ناطحات الساحب و السفن و غيرها، من الصدأ حسب اسباب حدوث الصدأ و ظروقه. و يمكن تقسيم كل طرق مقاومة الصدأ الى المجموعات التالية:

    - و قاية المعادن من الصدأ باضافة عناصر سبيكية :
    و تتلخص في اضافة عناصر الى السبيكة مثل الكروم و النيكل الى الفولاذ لتشكيل الستانليسستيل stainless steel و تمنع هذه العناصر الصدأ او تقلله.

    - الاغلفة الاكسيدية :
    و يحصل عليها على سطح الاجزاء المعدنية بالاكسدة او الفسفتة , و تقي المعدن من الصدأ بشكل جيد. و تجرى الاكسدة في عوامل مؤكسدة قوية مثل المحلول المائي لصودا كاوية او املاح اخرى. و طريقة الاكسدة عادةا تؤكسد المشغولات المصنوعة من الالمنيوم لان طبقة الاكسد في الالمنيوم تشكل مانع و حامي جيد من الصدأ بما يسمى عملية anodizing.
    و تجرى الفسفتة في محاليل ساخنة من الفوسفاتات الحامضية للحديد و المنجنيز و تعتبر الطبقة الاكسيدية و الفوسفاتية قاعدة جدية للتشحيم الواقي و للطلاء و اعطاء الالوان للمنتجات.

    - الوقاية بمعاملة الوسط الخارجي :
    و تتلخص هذه الوقاية اما في ازالة المركبات الضارة التي تسبب الصدأ (كأن يزال الاكسجين من الماء لمنع الصدأ). او ان يضاف الى الماء عامل يقلل من فعاليته و هو الكروميك- بايكرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 نسبته 0.5% . تستعمل هذه الطريقة في نظام التبريد بمحركات الاحتراق الداخلي و يمنع هذا حدوث الصدأ عمليا.

    - الوقاية بالطلاء بالمعادن :
    و تستعمل على نطاق واسع في الصناعة و يجب ان نميز بين نوعين من انواع الوقاية – المهبطية و المصعدية.

    عند الوقاية المهبطية :
    يكون جهد معدن التغطية اعلى من جهد المعدن الاساسي . و شروط الوقاية ان تكون التغطية كثيفة غير مسامية. و يسبب و ينشأ عن عدم تحقق هذا الشرط (كحدوث خدوش مثلا) صدأ في هذه المناطق , اذ ان المعدن الاساسي (المحمي) يكون مصعدا في الازدواج الجلفاني المتكون و يتآكل.

    الوقاية المصعدية :
    و بها يكون جهد معدن التغطية اقل من جهد المعدن الاساسي . و تحمي التغطية المعدن كهروكيميائيا . اذ ان المعدن الاساسي سيقوم بدور المهبط عند تكون ازدواج جلفاني , و يقوم معدن التغطية بدور المصعد و يتآكل.
    ومن التغطيات النهبطية للحديد و الصلب القصدير و الرصاص و النحاس و النيكل, و من التغطيات المصعدية الزنك و الالمنيوم و الكالسيوم و البوتاسيوم.
    و تستعمل في الصناعة طرق مختلفة للتغطية بالمعدن كغمره في المعدن المنصهر و التغطية الجلفانية و التغطية الانتشارية و التغطية بالنثر و طريقة تكوين طبقة على سطح المعدن.
    الطريقة الجلفانية للتغطية : و بها يعلق الجزء بصفة مهبط في حمام الكتروليتي من محلول مائي لأحد املاح المعدن المرسب. و الخواص الواقية للتغطية الجلفانية جيدة في حين انها بسيطة التكنولوجيا.
    التغطية الانتشارية : للمصنوعات المعدنية و تجرى بواسطة الطلاء بالألمنيوم او الطلاء بالكروم او التغطية بالكروم او النتردة. و تخلق طبقة واقية تحمي المعدن الداخلي من الصدأ.
    التغطية بطريقة النثر : و تتلخص في نثر المعدن المصهور بواسطة الهواء المضغوط من جهاز خاص (يسمة المذرر اي يسبب التذرية لدقائق المعدن المنصهر) على سطح المعدن الاساسي الذي ينظف قبل عملية الرش. و يغذى الجهاز بالمعدن على شكل سلك يصهر بلهب غازي او بقوس كهربائي ,او يغذى على شكل مسحوق. و تكون التغطية بهذه الطريقة مسامية و هي لذا اقل جودة من التغطية الجلفانية. و يغطى بهذه الطريقة صناعيا الصلب- بالزنك و الكادميوم و سبائكهما.
    التغطية بطريقة ضغط طبقة واقية: و تتلخص في ايجاد طبقة على المعدن من معدن آخر يكون غلافا متينا واقيا. و عادة يغطى الحديد بالنحاس الغير قابل للصدأ.

    -الوقاية بالتغطية غير المعدنية :
    اي بطلاء سطح الجزء المعدني بالطلاء او الدهانات البلاستيكية او العضوية و تستعمل على نطاق واسع نظرا لكونها في متناول اليد و لبساطتها. و اكثر انواع الطلاء انتشارا طلاء الزيت و الميناء و الكلاكيه. و عيوب التغطية بالطلاء هو تشقق طبقة الطلاء و تمريرها للرطوبة.

    - الوقاية الكهربائية :
    و تستعمل في نطاق واسع لحماية الخزانات و الانابيب (انابيب النفط او الغاز) و الجسور الحديديةو و ايضا عن انواع الفولاذ عن معاملتها حراريا في حمامات ملحية.
    و تتلخص الوقاية الكهربائية في ان الجزء الذي تراد وقايته يوصل الى القطب السالب – مهبط – بشبكه بتيار مستمر يغذى من مولد او بطارية و توصل بالمصعد صفيحة حديدة او قطع رصاص تستهلك من وقت لاخر.

    - الوقاية بالمعدن الواقي :
    و تتلخص في ان المنشأة توصل بقطعة من المعدن او السبيكة (الواقي) ذى جهد كهربائي سالب اعلى في الوسط الذي توجد به من جهد المنشأة المراد و قايتها. الواقي سيصبح مصعد و انه يتآكل في حين تحفظ المنشأة التي ستصبح مهبطا من التآكل. و تستعمل هذه الطريقة في حماية السفن و المنشآت التي تعمل في ماء البحر و مواسير الماء الموضوع في التربة و الجزء السفلي من السفن و الطائرات المائية و الطلمبات و غيرها.


    1 Not allowed!

  9. #9
    عضو

    User Info Menu

    شكرا للمعلومات القيمه


    0 Not allowed!

  10. #10
    عضو استشاري

    User Info Menu

    Exclamation لا التعريف هكذا يعتبر ناقصا

    اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة مهندس فلزات
    ملف صغير عن التآكل مسبباته وأضراره:
    تعريف التآكل :- يعرف التآكل بأنه التلف ( جزئى أو كلى ) الذى يحدث للفلز أو السبيكة من حيث المظهر أو الأداء بسبب التفاعل الذى يحدث بين الفلز أو السبيكة مع الأجواء المحيطة به سواء كانت غازية أو سائلة أو هو تلف المعدن نتيجة تدهور فى خواصه الطبيعية أثر التفاعلات التى تحدث له فى التربة المحيطة .

    لا التعريف هكذا يعتبر ناقصا فالأجواء المحيطةenvironments قد تكون سائلة أو غازية أو صلبة و على سبيل المثال لا الحصر تآكل و صدأ أسياخ حديد التسليح و الذى يحيطها هو الخرسانة و كذلك تآكل و صدأ المنشئات الحديدية المدفونه فى التربة - التفاصيل سيجئ ذكرها عند شرح موضوع الحماية الكاثودية Cathodic Protection.

    و الأفضل هو أن نصنف بوجه عام أوساط التآكل على النحو التالى:
    1. سائل liquid
    2. جوفى underground
    3. جوى atmospheric
    4. حرارة عالية high temperature
    و ملف التآكل بوجه عام مقبول و جهد رائع و لكن الرسومات فيه ليست على المستوى و عند عرضى للصور و الرسومات الخاصة بى سيتضح معنى التعليق الحالى.



    0 Not allowed!
    التعديل الأخير تم بواسطة د. م.جمال الشربينى ; 2006-06-26 الساعة 12:23 PM
    دكتور مهندس
    جمال الشربينى

صفحة 1 من 27 1234511 ... الأخيرةالأخيرة

الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

ضوابط المشاركة

  • لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
  • لا تستطيع الرد على المواضيع
  • لا تستطيع إرفاق ملفات
  • لا تستطيع تعديل مشاركاتك
  •