מהן ההשפעות של תנאים סביבתיים שונים על תהליך ייצוב שכבת החלודה?

1. לחות: קובע את "הבסיס" של היווצרות שכבת חלודה

לחות בינונית (40%–70%): אידיאלי לייצוב שכבת חלודה. סרט מים דק לסירוגין מקדם קורוזיה איטית, ומאפשר אלמנטים מסגסוגת (Cu, Cr, Ni, P) בבליה פלדה כדי לנדוד בהדרגה לשכבת החלודה. אלמנטים אלה יוצרים תרכובות בלתי מסיסות (למשל, cu₂o, cr (OH) ₃) הממלאות נקבוביות, הופכות חלודה רופפת ונקבובית (- feooh, fe₃o₄) לצפוף {}}} feooh.

Excessively high humidity (>80%, למשל, יערות גשם טרופיים): סרט מים עבה ומתמשך מאיץ קורוזיה אגרסיבית. שכבת החלודה צומחת מהר מדי כדי ללכוד אלמנטים סגסוגת, נותרה רופפת ונקבובית - לא מסוגלת לחסום עוד יותר מים/חדירת חמצן, מה שמוביל לקורוזיה של מטריצה ​​רציפה.

לחות נמוכה מדי (<30%, e.g., arid deserts): אין צורות סרטים רצופות, כך שהקורוזיה כמעט עומדת. שכבת החלודה לא מצליחה להתפתח או נשארת דקה ולא רציפה, חסרה יכולת הגנה.

2. יונים אגרסיביים (Cl⁻, So₂): מפתח "שיבושים" או "רגולטורים" מותנים

(1) יוני כלוריד (CL⁻): הגורם ההרסני ביותר

סביבות Cl⁻ גבוהות (אזורי חוף, שלג - אזורי מלח נמס): Cl⁻ מצטבר בשכבת החלודה - ממשק מטריקס, מאיצים את הפירוק האנודי של מטריצת הפלדה. זה גם מעכב את הטרנספורמציה של - feooh ל- - feooh, שומר על שכבת החלודה. במקרים חמורים זה גורם ל"התחתת קורוזיה "- פירוט שכבת חלודה מקומית שמוביל לפגיעה במטריקס עמוק.

סביבות Cl⁻ נמוכות (אזורים כפריים יבשתיים): הפרעות CL⁻ מינימליות מאפשרות לאלמנטים של סגסוגת לתפקד כרגיל, ולקדם היווצרות של שכבת FeOOH צפופה ומגנה.

(2) דו תחמוצת הגופרית (SO₂): השפעות כפולות בהתאם לריכוז

ריכוז SO₂ נמוך (<0.1 ppm): קורוזיה קלה מקדמת צמיחת שכבת חלודה אחידה. יוני סולפט (So₄²⁻) שנוצרו על ידי חמצון SO₂ יכולים להגיב עם Fe אקום משקעים זמניים, אשר בהמשך מתמוססים ומאפשרים את ההפצה המחודשת של אלמנטים סגסוגת, ומסייעים בעקיפין - Feooh.

High SO₂ concentration (>1 ppm): SO₂ מוגזם מאיץ קורוזיה, יוצרים שכבות חלודה עבות ורופפות עשירות ב- FESO₄ · 7H₂O (מים - מסיסים). שכבות אלה נקבוביות ונשטפות בקלות בגשם, ומונעות לחלוטין את תהליך הייצוב.

3. אור ואוורור: האצת "התבגרות" של שכבת החלודה

אוורור מספיק קל ואוורור טוב (למשל, פתח - גשרי אוויר, דרום - משטחים הפנים):

האור מגדיל את טמפרטורת השטח, ומאיץ את אידוי סרט המים - ויוצר מחזור יבש "רטוב- המתרכז באלמנטים של סגסוגת בשכבת החלודה.

אוורור טוב מחדש חמצן (O₂) לתגובות redox (קריטיות ל - היווצרות FEOOH) ומסיר גזים מאכלים שנצברו (למשל, SO₂) או לחות, הימנעות מקומית על פני- קורוזיה.

תוצאה: היווצרות מהירה יותר של שכבה אחידה, צפופה- FEOOH.

חוסר אוורור קל ואירוח (למשל, מעברים מוצלים, מרחבים סגורים):

אוויר עומד ואידוי מים איטי באור נמוך, תוך שמירה על סביבה רטובה מתמשכת.

דלדול חמצן מעכב את הטרנספורמציה של שלבי חלודה לא יציבים ל- - feooh, מה שמוביל לשכבת חלודה רופפת וכהה עם הגנה חלשה.

4. טמפרטורה: מתאים את "המהירות" של תהליך הייצוב

טמפרטורה בינונית (15-30 מעלות): מיטוב את שיעורי התגובה. קורוזיה אלקטרוכימית (היווצרות חלודה) ופיזור האלמנטים הסגסוגת מתקדמים בהתמדה, מה שמאפשר טרנספורמציה הדרגתית של חלודה רופפת לצפוף {}} feooh.

טמפרטורה נמוכה במיוחד (<0°C): מים קופאים, מפסיקים תגובות אלקטרוכימיות. היווצרות שכבת חלודה עומדת על שמרי, וחלודה קיימת עשויה להיסדק עקב הקפאת מחזורי הפשרה-, איבוד הגנה.

Extremely high temperature (>40 מעלות): מאיץ אידוי מים, מה שמוביל למשטח יבש מדי. קורוזיה מאטה, ושכבת החלודה הופכת דקה ושבירה. טמפרטורות גבוהות עשויות לגרום גם להתרחבות תרמית של שכבת החלודה, ויוצרת מיקרו -סרקים המאפשרים לתקשורת מאכלת לחדור.