- تیر ۵, ۱۳۹۹
- ارسال شده توسط: تاراپوشش
- بخش: آزمون ها و بررسی خواص مواد, مطالب تخصصی
روشهای مدلسازی خوردگی اتمسفری
با توجه به اهمیت خوردگی اتمسفری در تخریب وسایل و سازه ها در صنعت، تاکنون مطالعات بسیاری روی آن صورت گرفته است. مطابق با آمار جهانی حدود 2-4% از تولید ناخالص ملی صرف هزینه های خوردگی شده است که با روشهای کنترل خوردگی مناسب میتوان تا حدود زیادی این خسارات را کاهش داد. مدلسازی خوردگی روشی مطلوب برای پیش بینی صحیح میزان خوردگی در وسایل و تجهیزات گوناگون است. مدلها به طور کلی به دو دسته ی آماری و مکانیکی تقسیم می شوند. از دیدگاهی دیگر مدلها به دو دسته ی زمانی و آلودگی تقسیم می شوند. در این گزارش به بررسی و مقایسه ی برخی از مدلهای ارائه شده طی سالهای اخیر پرداخته شده است.
مدل مکانیکی چرخه های خشک تر
این مدل به جهت پیش بینی خوردگی اتمسفری در زمان طولانی طراحی شده است. مکانیسم ها درون لایه ی خورده شده طی یک چرخه تر-خشک طراحی شده است. اولین قدم در مدل سازی فرآیندهای پیچیده در طول یک چرخه AC خشک و تر ارائه شده است که بر اساس ملاحظات مکانیکی است. اصول این مدل، تمرکز روی واکنش های مختلف الکتروشیمیایی مرتبط با تر شدن و مراحل مرطوب شدن از چرخه ی خشک-تر است که شامل کاهش ɣ-FeOOHو اکسیژن و مکان های آندی می شود. این مراحل در نمودارهای شکل 1 نشان داده شده است. این مدل سازی نظم قابل قبول از اندازهی خسارات و پتانسیل کنونی برای یک چرخه خشک و تر ارائه داده است. با این حال، به نظر میرسد هنوز هم برای یک پیش بینی بلند مدت، بسیار ابتدایی است.
شکل 1. a) طرح از چرخه خشک و ترو مراحل مختلف استفاده شده برای مدل سازی تغییرات نرخ مصرف(CR) آهن (خط نقطه چین) و اکسیژن (خط توپر). b) شماتیک تغییرات ضخامت الکترولیت (d ) در مدل الکترولیت ماکروسکوپی.
مدلهای وابسته به آلودگی و زمان
در مدلهای زمانی علاوه بر وابستگی مطلق به زمان، پیش بینی های انجام شده برای یک محیط با شرایط خاص صادق است و لذا مدلهای آلودگی-زمان گسترش یافته اند. این مدلها با توجه به نوع نمک ها و آلودگی های محیطی ضرایب گوناگونی میتواند داشته باشد. این مدل برای فلزات گوناگون قابل استفاده است و برای استفاده در محدودهی جغرافیایی و شرایط محیطی گسترده ای به کار برده می شود. در پارهای از مقالات با توجه به داده های تجربی و میزان آلودگی نقشه های خوردگی برای یک منطقه ی جغرافیایی تهیه شده است بدین صورت که برای هر منطقه از آزمون های تسریع یافته خوردگی در محفظه ها استفاده شده و سپس خوردگی سالانه با توجه به نرخ خوردگی سه ساعته تخمین زده شده است. نقشه خوردگی برای فلز روی در شکل زیر آمده است که پیش بینی مدل ذکر شده قابل مقایسه با داده های خوردگی یک سال 40 منطقه از اطراف استرالیا است.
شکل 2.نقشه ی سرعت خوردگی روی
جمع بندی
مدلهای ذکرشده همگی دارای مزایا و معایب گوناگونی هستند. مدلهای مکانیکی بر اساس واقعیت ها هستند. مدلهای زمانی برای فلزات بسیاری کاربرد دارند لیکن به شرایط محیطی توجهی نشده است. از سویی دیگر مدلهای آلودگی-زمان که در آن به شرایط محیطی توجه شده است برای فلزات کمتری قابل استفاده است. به طور کلی میتوان گفت استفاده از داده های تجربی و تهیه نقشه خوردگی در کنار به کارگیری مدل های چند پارامتری می تواند پیش بینی موفقتری را به همراه داشته باشد.
[1] wet–dry cycles
[…] عناصر کلیدی در بهبود مقاومت فولاد زنگ نزن در برابر خوردگی حفره ای و شکافی محسوب می شوند. در فولاد ۱۸-۸ به منظور […]