קורוזיה היא הרס או הידרדרות של חומרים או תכונותיהם הנגרמים על ידי הסביבה. רוב הקורוזיה מתרחשת בסביבות אטמוספריות, המכילות רכיבים קורוזיביים וגורמים קורוזיביים כגון חמצן, לחות, שינויי טמפרטורה ומזהמים.
קורוזיה מחזורית היא קורוזיה אטמוספרית נפוצה והרסנית ביותר. קורוזיה מחזורית על פני השטח של חומרים מתכתיים נובעת מחדירת יוני כלוריד המצויים במשטח המתכת דרך שכבת החמצון, חדירה של שכבת המגן על פני המתכת ותגובה אלקטרוכימית פנימית הנגרמת על ידי יוני כלוריד. במקביל, יוני כלור מכילים אנרגיית הידרציה מסוימת, קלים לספיגה בנקבוביות של פני המתכת, סדקים צפופים ומחליפים חמצן בשכבת התחמוצת, תחמוצות בלתי מסיסות הופכות לכלורידים מסיסים, כך שהמשטח הופך לפסיבציה למצב פעיל.
בדיקת קורוזיה מחזורית היא סוג של בדיקה סביבתית המשתמשת בעיקר בציוד בדיקה לקורוזיה מחזורית כדי ליצור סימולציה מלאכותית של תנאי סביבה של קורוזיה מחזורית ולהעריך את עמידות הקורוזיה של מוצרים או חומרי מתכת. היא מחולקת לשתי קטגוריות, אחת לבדיקת חשיפה לסביבה טבעית, והשנייה לסימולציה מלאכותית מואצת של בדיקת סביבה של קורוזיה מחזורית.
סימולציה מלאכותית של בדיקות סביבתיות קורוזיה מחזורית היא שימוש בציוד בדיקה בחלל בנפח מסוים - תא בדיקת קורוזיה מחזורית (איור), בנפח החלל שלו באמצעות שיטות מלאכותיות, וכתוצאה מכך נוצרת סביבת קורוזיה מחזורית כדי להעריך את איכות עמידות המוצר בפני קורוזיה מחזורית.
בהשוואה לסביבה הטבעית, ריכוז המלחים של כלוריד בסביבת הקורוזיה המחזורית שלו יכול להיות פי כמה או עשרות פעמים מתכולת הקורוזיה המחזורית בסביבה הטבעית הכללית, כך שקצב הקורוזיה גדל משמעותית, וזמן קבלת התוצאות בבדיקת קורוזיה מחזורית של המוצר מתקצר משמעותית. לדוגמה, בסביבת חשיפה טבעית, בדיקת דוגמת מוצר עשויה לקחת שנה כדי לקבוע את הקורוזיה, בעוד שבסימולציה מלאכותית של תנאי סביבה של קורוזיה מחזורית, ניתן לקבל תוצאות דומות עד 24 שעות.
ניתן לחלק קורוזיה מחזורית מדומה במעבדה לארבע קטגוריות
(1)בדיקת קורוזיה מחזורית ניטרלית (בדיקת NSS)זוהי שיטת בדיקת קורוזיה מואצת שהופיעה המוקדמת ביותר וכיום היא הנפוצה ביותר. היא משתמשת בתמיסת מלח של נתרן כלורי 5%, ערך ה-pH של התמיסה מותאם לטווח ניטרלי (6.5 ~ 7.2) כתמיסה לריסוס. טמפרטורת הבדיקה נלקחת ל-35 ℃, קצב השיקוע של דרישות קורוזיה מחזורית הוא 1 ~ 2 מ"ל/80 ס"מ/שעה.
(2)בדיקת קורוזיה מחזורית של חומצה אצטית (בדיקת ASS)פותח על בסיס מבחן קורוזיה מחזורית ניטרלית. מדובר בבדיקת קורוזיה מחזורית ניטרלית באמצעות הוספת חומצה אצטית קרחונית לתמיסת נתרן כלורי 5%, כך שערך ה-pH של התמיסה יורד לכ-3, התמיסה הופכת לחומצית, והיווצרותה הסופית של קורוזיה מחזורית משתנה גם היא מקורוזיה מחזורית ניטרלית לחומצית. קצב הקורוזיה שלה מהיר פי 3 בערך ממבחן NSS.
(3)בדיקת קורוזיה מחזורית של חומצה אצטית מואצת במלח נחושת (בדיקת CASS)הוא מבחן קורוזיה מחזורית מהירה שפותח לאחרונה בחו"ל, בטמפרטורת הבדיקה של 50 מעלות צלזיוס, תמיסת מלח עם כמות קטנה של מלח נחושת - נחושת כלוריד, גורמת קורוזיה חזקה. קצב הקורוזיה שלו הוא בערך פי 8 מזה של מבחן NSS.
(4)בדיקת קורוזיה מחזורית מתחלףזוהי בדיקת קורוזיה מחזורית מקיפה, שהיא למעשה בדיקת קורוזיה מחזורית ניטרלית בתוספת בדיקת לחות וחום קבועים. היא משמשת בעיקר עבור מוצרים שלמים מסוג חלל, דרך חדירה לסביבה לחה, כך שהקורוזיה המחזורית לא נוצרת רק על פני המוצר, אלא גם בתוך המוצר. זוהי בדיקת קורוזיה מחזורית וחום לח לסירוגין, ולבסוף מעריכה את התכונות החשמליות והמכניות של המוצר כולו עם או בלי שינויים.
תוצאות הבדיקה של בדיקות קורוזיה מחזורית ניתנות בדרך כלל בצורה איכותית ולא כמותית. ישנן ארבע שיטות שיפוט ספציפיות.
①שיטת שיפוט הדירוגהוא שטח הקורוזיה והשטח הכולל של היחס בין האחוז לפי שיטה מסוימת של חלוקה למספר רמות, עד לרמה מסוימת כבסיס לשיפוט מוסמך, זה מתאים לדגימות שטוחות להערכה.
②שיטת שיקול דעתבאמצעות משקל הדגימה לפני ואחרי שיטת שקילה של בדיקת קורוזיה, חישוב משקל אובדן הקורוזיה מאפשר להעריך את איכות עמידות הדגימה בפני קורוזיה. זה מתאים במיוחד להערכת איכות עמידות בפני קורוזיה של מתכת.
③שיטת קביעת מראה קורוזיביזוהי שיטת קביעה איכותית, זוהי בדיקת קורוזיה מחזורית, כדי לקבוע האם המוצר מייצר תופעת קורוזיה בדגימה, סטנדרטים כלליים למוצר משמשים בעיקר בשיטה זו.
④שיטת ניתוח סטטיסטית של נתוני קורוזיהמספק את תכנון בדיקות קורוזיה, ניתוח נתוני קורוזיה, נתוני קורוזיה כדי לקבוע את רמת הביטחון של השיטה, המשמשת בעיקר לניתוח קורוזיה סטטיסטית, ולא באופן ספציפי לשיפוט איכות מוצר ספציפי.
בדיקת קורוזיה מחזורית של נירוסטה
בדיקת קורוזיה מחזורית הומצאה בתחילת המאה העשרים, והיא השימוש הממושך ביותר ב"בדיקת קורוזיה", חומרים עמידים מאוד בפני קורוזיה, שזכו לטובת המשתמש והפכה לבדיקה "אוניברסלית". הסיבות העיקריות הן כדלקמן: ① חיסכון בזמן; ② עלות נמוכה; ③ יכול לבדוק מגוון חומרים; ④ התוצאות פשוטות וברורות, מה שמקל על יישוב סכסוכים מסחריים.
בפועל, בדיקת הקורוזיה המחזורית של פלדת אל-חלד היא הידועה ביותר - כמה שעות ניתן לבדוק את החומר הזה לקורוזיה מחזורית? שאלה זו בוודאי אינה זר למומחים.
ספקי חומרים משתמשים בדרך כללפסיבציהטיפול אולשפר את דרגת ליטוש המשטחוכו', כדי לשפר את זמן בדיקת הקורוזיה המחזורית של פלדת אל-חלד. עם זאת, הגורם הקובע הקריטי ביותר הוא הרכב הפלדת אל-חלד עצמה, כלומר תכולת הכרום, המוליבדן והניקל.
ככל שתכולת שני היסודות, כרום ומוליבדן, גבוהה יותר, כך ביצועי הקורוזיה הנדרשים כדי לעמוד בפני קורוזיה של חריצים וחריצים המתחילה להופיע, חזקים יותר. עמידות קורוזיה זו מתבטאת במונחים של מה שנקראשווה ערך להתנגדות לחוריםערך (PRE): PRE = %Cr + 3.3 x %Mo.
למרות שניקל אינו מגביר את עמידות הפלדה בפני קורוזיה גולמית וקורוזיה בסדקים, הוא יכול להאט ביעילות את קצב הקורוזיה לאחר תחילת תהליך הקורוזיה. לכן, פלדות אל-חלד אוסטניטיות המכילות ניקל נוטות להציג ביצועים טובים בהרבה בבדיקות קורוזיה מחזורית, ולהחליד בצורה הרבה פחות חמורה מפלדות אל-חלד פריטיות דלות ניקל בעלות עמידות דומה לקורוזיה גולמית.
טריוויה: עבור תקן 304, קורוזיה מחזורית ניטרלית היא בדרך כלל בין 48 ל-72 שעות; עבור תקן 316, קורוזיה מחזורית ניטרלית היא בדרך כלל בין 72 ל-120 שעות.
יש לציין כיהקורוזיה מחזוריתלבדיקה יש חסרונות משמעותיים בבדיקת תכונותיה של פלדת אל-חלד.תכולת הכלוריד בבדיקת קורוזיה מחזורית גבוהה ביותר, ועולה בהרבה על הסביבה האמיתית, כך שפלדת אל-חלד שיכולה לעמוד בפני קורוזיה בסביבת היישום בפועל עם תכולת כלוריד נמוכה מאוד תחלוד גם היא בבדיקת קורוזיה מחזורית.
בדיקת קורוזיה מחזורית משנה את התנהגות הקורוזיה של פלדת אל-חלד, לא ניתן להתייחס אליה כבדיקה מואצת ולא כניסוי סימולציה. התוצאות חד צדדיות ואין להן קשר שווה ערך לביצועים בפועל של פלדת האל-חלד שנכנסת לשימוש בסופו של דבר.
לכן נוכל להשתמש במבחן קורוזיה מחזורית כדי להשוות את עמידות הקורוזיה של סוגים שונים של פלדת אל-חלד, אך בדיקה זו מסוגלת רק לדרג את החומר. בבחירת חומרי פלדת אל-חלד ספציפיים, מבחן קורוזיה מחזורית לבדו בדרך כלל אינו מספק מידע מספיק, מכיוון שאין לנו הבנה מספקת של הקשר בין תנאי הבדיקה לסביבת היישום בפועל.
מאותה סיבה, לא ניתן להעריך את חיי השירות של מוצר על סמך בדיקת קורוזיה מחזורית בלבד של דגימת נירוסטה.
בנוסף, לא ניתן לבצע השוואות בין סוגי פלדה שונים, לדוגמה, איננו יכולים להשוות פלדת אל-חלד לפלדת פחמן מצופה, מכיוון שמנגנוני הקורוזיה של שני החומרים המשמשים בבדיקה שונים מאוד, והמתאם בין תוצאות הבדיקה לסביבה בפועל שבה המוצר ישמש בסופו של דבר אינו זהה.
זמן פרסום: 6 בנובמבר 2023