Rỗ là gì và tại sao rỗ ăn mòn nguy hiểm?

Ăn mòn được hiểu là quá trình phá hủy bề mặt kim loại do hậu quả của phản ứng oxi hóa khử. Nếu nó không được dừng lại, vật liệu sẽ mất sức mạnh, độ dẫn và thẩm mỹ hấp dẫn. Một hình thức phổ biến của gỉ kim loại là rỗ, không bao gồm các khu vực quan trọng, nhưng có những hậu quả khó chịu khác.

Nội dung:

• Biểu hiện bên ngoài của ăn mòn rỗ
• Lý do rỗ
• Các tính năng và mô hình phát triển ăn mòn rỗ
• Dạng rỗ
• Phân loại rỗ
• Theo kích thước
• Theo đặc thù của sự phát triển
• Cách bảo vệ chống rỗ
• Cách cơ khí
• Cách hóa học

Biểu hiện bên ngoài của ăn mòn rỗ

Có nhiều hình thức phá hủy kim loại. Rỗ hoặc rỗ là một trong những dạng này, đó là khuyết tật cục bộ (cục bộ) trên bề mặt kim loại. Thông thường, ăn mòn rỗ xảy ra trên thép không gỉ, nhôm và hợp kim của nó, titan, niken và xảy ra khi trạng thái thụ động của vật liệu bị vi phạm một phần.

Rỗ là khá nguy hiểm cho kim loại, mặc dù kích thước nhỏ của các biểu hiện của nó. Phần còn lại của bề mặt tiếp tục duy trì ở trạng thái bên ngoài bình thường, và chỉ ở một số nơi các chấm nhỏ màu trắng hoặc đỏ, vết loét, dải nhỏ xuất hiện. Sự xuất hiện của chúng là lừa dối, và độ sâu thường là đáng kể, trong khi người dùng hiếm khi chú ý đến chúng ở giai đoạn phát triển ban đầu.

Lý do rỗ

Thông thường một điều kiện tiên quyết cho sự xuất hiện của ăn mòn rỗ là vi phạm công nghệ sản xuất kim loại. Ví dụ, nếu các quy tắc đúc không được tuân theo, các vi hạt, vùi thay đổi cấu trúc bình thường xuất hiện trong thép. Kim loại chất lượng thấp có thể quá xốp hoặc quy mô dư xuất hiện trong đó - điều này cũng góp phần vào sự xuất hiện của rỗ.

Rỗ cũng xảy ra trong quá trình vận hành thép và các kim loại khác trong môi trường xâm thực: dung dịch chứa chất oxy hóa và hoạt hóa anion (hydrochloric, axit nitric, nước biển, hợp chất clorua).

Các nguyên nhân khác của ăn mòn rỗ là:

• tác động cơ học, dẫn đến sự xuất hiện của chip, trầy xước và gây hư hại cho lớp màng bảo vệ bên ngoài;
• ứng suất bên trong quá mức của kim loại;
• hoạt động sản phẩm ở nhiệt độ cao.

Trên thép không gỉ thô, rỗ xuất hiện nhiều hơn so với trên mịn, đánh bóng, do đó kết cấu bề mặt không đồng đều cũng được coi là một yếu tố rủi ro.

Các tính năng và mô hình phát triển ăn mòn rỗ

Rỗ có tốc độ dòng chảy cao. Nếu bạn không loại bỏ các khuyết điểm nhỏ kịp thời, sản phẩm có thể bị rỉ sét. Nhiệt độ tại vị trí của kim loại càng cao, nó sẽ bị rỉ sét càng nhanh.

Ăn mòn rỗ phát triển theo ba giai đoạn:

1. Giai đoạn đầu tiên là tạo mầm.Nó thường xảy ra ở những khu vực có lớp bảo vệ bị suy yếu, trong đó lớp màng thụ động trên bề mặt kim loại đã bị rách hoặc ở nơi có sự không đồng nhất của vật liệu. Sau khi dịch chuyển oxy bằng cách kích hoạt các ion, lớp oxit bị phá hủy.
2. Thứ hai là sự tăng trưởng của rỗ. Ông tuân theo quy luật của các phản ứng điện hóa. Do sự hòa tan của màng oxit, quá trình cực dương tại vị trí ăn mòn rỗ được tăng cường và bề mặt bình thường trở thành cực âm.
3. Thứ ba là mở rộng khuếch tán. Ở giai đoạn này, phần tử ăn mòn di chuyển sâu hơn, các điểm gỉ mới có thể hình thành gần đó.

Trong một số trường hợp, rỗ dừng phát triển ở giai đoạn thứ hai và chuyển sang giai đoạn repassivation. Điều này xảy ra khi phản ứng được chuyển sang thụ động, ví dụ, khi độ axit của môi trường thay đổi. Nếu ăn mòn rỗ đã chảy đến giai đoạn tăng trưởng khuếch tán, nó không còn có thể xâm nhập.

Dạng rỗ

Từ bức ảnh bạn có thể thấy rằng một số yếu tố có hình dạng chính xác, những yếu tố khác có hình dạng không đều. Hình dạng chính xác phụ thuộc vào các lỗ rỗng trong mạng tinh thể hình thành trong quá trình tạo mầm của rỗ. Thông thường các dạng ăn mòn rỗ không chính xác trên đồng bằng (carbon), thép hợp kim thấp và thép không gỉ, và các dạng rỗ thông thường trên nhôm và các hợp kim khác nhau. Ngoài ra, việc phân loại các hố theo hình thức như sau:

• hình bán cầu, có đáy sáng bóng, bóng bẩy;
• đa diện;
• mặt, bao gồm cả kết nối với nhau;
• ở dạng đa diện phức tạp;
• kim tự tháp;
• lăng trụ.

Các yếu tố đánh bóng (bán cầu) thường được tìm thấy trên nhôm, tantalum và titan, cũng như trên các hợp kim coban, niken.

Phân loại rỗ

Ăn mòn rỗ được phân loại không chỉ theo hình dạng, mà còn bởi các đặc điểm khác: kích thước, tính đặc thù của sự phát triển của nó.

Theo kích thước

Tùy thuộc vào thành phần chính xác của kim loại, điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ axit), kích thước ăn mòn rỗ có thể khác nhau:

• kính hiển vi (micropits) - dưới 0,1 mm;
• thông thường (rỗ) - 0,1-1 mm;
• đáng kể (loét) - hơn 1 mm.

Theo đặc thù của sự phát triển

Rỗ là bề ngoài, mở và đóng. Các yếu tố ăn mòn bề mặt phát triển mạnh mẽ theo chiều ngang mà không bắt các cấu trúc kim loại sâu hơn. Chúng gây ra sự xuất hiện của ổ gà nông rõ ràng. Ăn mòn rỗ mở có thể nhìn thấy bằng mắt thường hoặc ở kích thước nhỏ khi được phóng to bằng thiết bị quang học tiêu chuẩn. Loại gỉ này thường trở nên liên tục nếu nhiều hố bắt đầu xuất hiện trên bề mặt.

Ăn mòn kín được coi là nguy hiểm nhất về mặt bảo quản hơn nữa các sản phẩm kim loại. Không thể xem xét nó mà không có thiết bị, vì vậy các yếu tố phát triển sâu hơn vào kim loại, vẫn không bị phát hiện trong một thời gian dài. Đó là hố kín gây ra sự hình thành các lỗ. Nếu các biểu hiện ban đầu của sự ăn mòn không được loại bỏ đúng thời gian, sản phẩm sẽ trở nên không sử dụng được.

Cách bảo vệ chống rỗ

Có một số phương pháp hiện đại để chống ăn mòn, và nhiều trong số chúng đã được sử dụng ở giai đoạn sản xuất xe hơi. Tuy nhiên, các máy móc cũ có thể bị rỉ sét do hoạt động lâu dài, tiếp xúc liên tục với các thuốc thử tích cực. Rỗ thường xảy ra trên các bộ phận khác nhau của xe: vòng bi, răng bánh răng và các điểm gỉ trên thân xe thường được coi là phổ biến.

Ăn mòn rỗ thường được phát hiện trên các mặt hàng gia dụng, bao gồm thép không gỉ. Phương pháp cơ học và hóa học có thể được sử dụng để bảo vệ kim loại, một số trong đó phù hợp để sử dụng độc lập.

Cách cơ khí

Phương pháp này bao gồm các mẹo để loại bỏ rỉ sét hiện có bằng cách mài, xử lý laser và ứng dụng cơ học của lớp phủ rào cản (bao gồm cả lớp phủ sơn). Việc lựa chọn loại lớp phủ phụ thuộc vào loại kim loại và điều kiện hoạt động của nó. Kỹ thuật mạ kẽm hoặc mạ niken thường được sử dụng, nhưng mạ crom, phủ bằng đồng, bạc, nhôm, thiếc và cadmium cũng được thực hiện trong điều kiện công nghiệp. Bộ phim được tạo ra cách ly kim loại khỏi môi trường và ngăn không cho nó tiếp xúc với axit, oxy và clo, giúp kéo dài tuổi thọ.

Bán có bộ dụng cụ để tự mạ kim loại. Đầu tiên, phần được làm sạch vết gỉ hiện có bằng cách xử lý với bộ chuyển đổi. Sau nửa giờ, các sản phẩm được rửa sạch, sản phẩm được làm sạch, đánh bóng, một lớp dung dịch đặc biệt được áp dụng và một điện cực có đầu kẽm được nối. Sau một thời gian nhất định, một màng kẽm mỏng sẽ được tạo ra trên bề mặt kim loại, điều này sẽ không cho phép rỉ sét phá hủy thêm vật liệu.

Cách hóa học

Phương pháp hóa học chính để loại bỏ ăn mòn là loại bỏ một hệ thống kín bằng các dung dịch kiềm, sunfat, cromat. Nguyên tắc hoạt động là giảm độ axit và chuyển phản ứng theo hướng kiềm, trong đó quá trình ăn mòn dừng lại. Điều quan trọng là chỉ kiểm soát sự phát triển của hydro, vì chỉ riêng nguyên tố này làm tăng nguy cơ rỗ.

Thật không may, trong cuộc sống hàng ngày không thể loại bỏ hoàn toàn nguy cơ ăn mòn rỗ. Có một cơ hội chỉ làm suy yếu ảnh hưởng của các yếu tố rủi ro. Tốt hơn là ngay lập tức vận hành sản phẩm một cách chính xác, để ngăn chặn sự gia tăng độ axit của môi trường hơn là kéo dài tuổi thọ của nó thêm vài năm.