فهم الأنواع ال 5 الشائعة لتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ

يشتهر الفولاذ المقاوم للصدأ بمقاومته للصدأ. عنصر السبيكة الأساسي في الفولاذ المقاوم للصدأ هو الكروم (Cr). فقط عندما يصل محتوى الكروم إلى مستوى معين يمكن أن يظهر مقاومة للتآكل. عادة، يجب ألا يقل محتوى الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ عن 10.5%.

رسم توضيحي لطلاء الجرس على سطح الفولاذ المقاوم للصدأ

وتُعرف الآلية الكامنة وراء مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل بنظرية الغشاء السلبي، والتي تنص على أن طبقة سلبية رقيقة جدًا وصلبة وناعمة وثابتة وغنية بالكروم تتشكل على سطحه، مما يمنع تسلل ذرات الأكسجين وأكسدتها، وبالتالي توفير الحماية ضد التآكل.

في حين يعتقد الكثير من الناس أن "الفولاذ المقاوم للصدأ لا يصدأ"، إلا أن هذه العبارة غير صحيحة. في ظل ظروف معينة، يمكن أن يتآكل الفولاذ المقاوم للصدأ في ظل ظروف معينة.

قراءة ذات صلة: لماذا يصدأ الفولاذ المقاوم للصدأ وكيفية منعه من الصدأ؟

من المهم ملاحظة أنه من خلال فهم الأنواع المختلفة من التآكل التي يمكن أن تؤثر على الفولاذ المقاوم للصدأ، يمكن اتخاذ تدابير لتقليل الخسائر عند مواجهة تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ.

معظم أضرار التآكل التي يتعرض لها الفولاذ المقاوم للصدأ هي التآكل الموضعي، وأكثر أنواع التآكل شيوعًا هي التآكل بين الخلايا الحبيبية (9%)، والتآكل التنقر (23%)، والتآكل الإجهادي (49%).

غالبًا ما يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ مقاومة كافية للتآكل في العديد من التطبيقات الصناعية. واستنادًا إلى الخبرة العملية، وبصرف النظر عن الأعطال الميكانيكية، فإن تآكل الفولاذ المقاوم للصدأ يتميز في المقام الأول بالتآكل الموضعي (مثل التآكل الإجهادي والتآكل الإجهادي والتآكل الحبيبي والتآكل بين الخلايا الحبيبية والتآكل التعب والتآكل الشقوق). تمثل هذه الأشكال من التآكل الموضعي أكثر من نصف حالات الفشل. في الواقع، يمكن منع العديد من هذه الإخفاقات من خلال اختيار المواد.

التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي (SCC): 

التشقق الناتج عن التآكل الإجهادي (SCC) هو مصطلح عام يشير إلى الفشل المشترك للسبائك المجهدة الناجم عن انتشار التشققات الحادة في البيئات المسببة للتآكل. على الرغم من أنه عادةً ما يكون مظهر الكسر هشًا، إلا أنه يمكن أن يحدث التشقق الإجهادي الإجهادي في المواد ذات الصلابة العالية. الشروط الضرورية للتصدع الإجهادي التآكلي الإجهادي هي وجود إجهاد شد (سواء كان متبقيًا أو خارجيًا أو كليهما) ونوع معين من الوسط المتآكل. يكون تكوّن ونمو التشقق عموديًا بشكل عام على اتجاه إجهاد الشد، ويكون مستوى الإجهاد المطلوب لحدوث التآكل الإجهادي الإجهادي أقل بكثير مما هو مطلوب للكسر في حالة عدم وجود وسط تآكل.

ومن الناحية المجهرية، يُشار إلى الشقوق التي تمر عبر الحبيبات باسم الشقوق العابرة للحبيبات بينما تسمى الشقوق التي تمر على طول حدود الحبيبات باسم الشقوق بين الحبيبات. عندما يصل التشقق الإجهادي الناتج عن التآكل الإجهادي إلى عمق معين (عند هذه النقطة يصل الإجهاد في المادة تحت الحمل إلى إجهاد الكسر في الهواء)، تنكسر المادة تمامًا كما يحدث مع الشقوق العادية (في المواد المطولة، عادةً من خلال تجمع العيوب المجهرية). وبالتالي، فإن الجزء من الجزء الذي يفشل بسبب التشقق الإجهادي بسبب التآكل الإجهادي سيحتوي على كل من المنطقة المميزة للتشقق الإجهادي ومنطقة "غنية بالصلابة" المرتبطة بتجمع العيوب المجهرية.

تآكل البقعة:

وهو نوع من التآكل الموضعي الذي يؤدي إلى التآكل.

التآكل بين الخلايا الحبيبية:

الحدود البينية الحبيبية هي الحدود بين التوجهات البلورية المختلفة للعناصر البينية الحبيبية المضطربة والمتداخلة. ونتيجة لذلك، فهي عرضة لانفصال العناصر المذابة المختلفة أو ترسيب المركبات المعدنية (مثل الكربيدات والمراحل δ) في الفولاذ. في بعض البيئات المسببة للتآكل، ليس من غير المألوف أن تتآكل الحدود الحبيبية أولاً، مما يؤدي إلى نوع من التآكل يعرف باسم التآكل بين الخلايا الحبيبية. يمكن أن يحدث هذا النوع من التآكل في معظم المعادن والسبائك في وسائط تآكل محددة.

تآكل الشقوق:

التآكل الشقوق هو نوع من التآكل الموضعي الذي يحدث في المناطق التي يكون فيها المحلول راكداً أو في الأسطح المحمية. يمكن أن يحدث هذا النوع من التآكل في الوصلات بين المعدن والمعدن أو المعدن وغير المعدن، مثل نقاط التلامس مع مسامير الجرس والمسامير والحشيات ومقاعد الصمامات والرواسب السطحية الرخوة والكائنات البحرية.

التآكل الكلي:

يشير التآكل العام إلى التآكل الذي يحدث على كامل سطح السبيكة بطريقة منتظمة نسبيًا. يمكن أن يتسبب هذا النوع من التآكل في أن تصبح المادة أرق تدريجيًا، وفي الحالات الشديدة، قد يؤدي إلى أن تصبح المادة غير صالحة للاستخدام بسبب التآكل. قد يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل العام في الأحماض والقلويات القوية. لا تكون مشكلات الفشل الناجمة عن التآكل العام مقلقة لأن هذا النوع من التآكل يمكن التنبؤ به عادةً من خلال اختبار الغمر البسيط أو من خلال الرجوع إلى أدبيات التآكل.