المكسرات الصلب الكربونية يتم تقديرها على نطاق واسع في مختلف الصناعات لقوتها الميكانيكية ، والقدرة على تحمل التكاليف ، وسهولة التصنيع. ومع ذلك ، فإن أحد القيود البارزة في الصلب الكربوني هو حساسية متأصلة للتآكل . على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ ، الذي يحتوي على كروم وعناصر السبائك الأخرى التي تشكل طبقة أكسيد واقية سلبية ، فإن الفولاذ الكربوني يفتقر إلى هذه الخصائص الطبيعية المقاومة للتآكل. نتيجة لذلك ، يمكن أن تعاني المكسرات الصلب الكربوني من الأكسدة والصدأ عند تعرضها للرطوبة أو المواد الكيميائية أو الظروف البيئية القاسية.
خصائص مقاومة التآكل من المكسرات الصلب الكربوني
1. عرضة للأكسدة وتكوين الصدأ
عندما تتلامس صواميل الصلب الكربوني مع الماء والأكسجين ، يحدث تفاعل كيميائي يؤدي إلى تكوين أكسيد الحديد أو الصدأ. هذا الصدأ عبارة عن مادة مسامية قشرية لا تحمي المعدن الأساسي ولكنه بدلاً من ذلك يسرع مزيد من التآكل. بمرور الوقت ، يمكن أن يسبب الصدأ الضعف ، الحفر ، وفشل في نهاية المطاف في السحابة ، مما يسبب في سلامة التجميعات الميكانيكية.
2. الحساسية البيئية
يعتمد معدل وشدة التآكل اعتمادًا كبيرًا على البيئة المحيطة:
الرطوبة والرطوبة: في الظروف الرطبة أو الرطبة ، وخاصة في الهواء الطلق ، فإن احتمال التآكل مرتفع. إن التعرض المتكرر للأمطار أو التكثيف أو بقع الماء يخلق بيئة مواتية للصدأ.
الملح والكلوريد: تشكل البيئات القريبة من البحر أو في المناطق التي يتم فيها استخدام أملاح التخلص من مخاطر التآكل المرتفعة بسبب أيونات الكلوريد التي تهاجم الأسطح الفولاذية بقوة.
الملوثات الصناعية: الغازات الحمضية مثل ثاني أكسيد الكبريت أو أكاسيد النيتروجين في المناطق الصناعية أو الحضرية يمكن أن تسرع التآكل من خلال تشكيل الرطوبة الحمضية على الأسطح المعدنية.
تقلبات درجة الحرارة: يمكن أن تسبب دورات التدفئة والتبريد المتكررة تكثيفًا ، مما يؤدي إلى تراكم الرطوبة والتآكل. درجات الحرارة المرتفعة جنبا إلى جنب مع المواد الكيميائية التآكل يمكن أن تزيد من تفاقم التدهور.
3. عدم وجود طبقة واقية سلبية
على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ ، الذي يشكل طبقة أكسيد ثبات غنية بالكروم تحمي المعدن من مزيد من التآكل ، فإن الفولاذ الكربوني ليس له مثل هذا الحاجز الذاتي. هذا النقص يعني أن أي ضرر للطلاء السطحي أو النهاية يمكن أن يعرض الصلب العاري ، مما يجعل الجوز عرضة للتآكل السريع.
طرق لتعزيز مقاومة التآكل من المكسرات الصلب الكربوني
لمواجهة ضعف التآكل الطبيعي ، يطبق المصنعون مختلفًا العلاجات السطحية والطلاء إلى المكسرات الصلب الكربوني. تعمل هذه الطبقات الواقية كحواجز مادية أو الطلاءات التضحية أو طبقات التخميل الكيميائي ، مما يعزز بشكل كبير مقاومة التآكل وتوسيع عمر الخدمة.
1. طلاء الزنك (الجلفاني)
الزنك المبلور: يتم تكليف طبقة رقيقة من الزنك بالكهرباء على سطح الجوز ، مما يوفر حماية الذبيحة. يتآكل الزنك بشكل تفضيلي ، ويحمي الصلب أسفله حتى لو تم خدش الطلاء.
جلفنة الساخنة: ينطوي على غمر المكسرات في الزنك المنصهر ، مما يؤدي إلى طلاء أكثر سمكا وأكثر متانة للبيئات الخارجية والصناعية القاسية. تخلق هذه العملية رابطة معدنية بين الزنك والصلب ، مما يعزز المقاومة ضد التآكل والتآكل.
تحظى الطلاء بالزنك بشعبية لفعاليتها من حيث التكلفة وموثوقيتها ، وخاصة في مشاريع البناء والسيارات والبنية التحتية.
2. الانتهاء من أكسيد الأسود
أكسيد الأسود هو طلاء تحويل كيميائي يشكل طبقة رقيقة من المغنتيت (FE3O4) على السطح. إنه يوفر مقاومة تآكل خفيفة ويقلل من انعكاس الضوء ، مما يحسن جماليات.
عادةً ما يتم دمجها مع الطلاء بالزيت أو الشمع لتحسين حماية التآكل ، غالبًا ما يستخدم الأكسيد الأسود في البيئات الداخلية أو الجافة.
3. طلاء الفوسفات
يخلق هذا العلاج طبقة فوسفات بلورية تعزز مقاومة التآكل ويحسن التصاق الطلاء اللاحق مثل الطلاء أو الزيت.
غالبًا ما تستخدم الطلاءات الفوسفاتية في تطبيقات السيارات والآلات ، توفر أيضًا بعض فوائد التشحيم أثناء التجميع.
4. طلاء المسحوق والدهانات
توفر الطلاء المسحوق والدهانات الصناعية حاجزًا وقائيًا قويًا غير معدني ضد الرطوبة والمواد الكيميائية.
يمكن تخصيص هذه الطلاء للألوان والملمس ، مما يحسن من حماية التآكل والجاذبية البصرية.
5. طلاء الكادميوم
على الرغم من أن طلاء الكادميوم يقدم مقاومة ممتازة للتآكل ، خاصة في البيئات البحرية ، إلا أنه أقل تفضيلًا اليوم بسبب المخاوف البيئية والصحية المرتبطة بسمية الكادميوم.
6. علاجات واقية أخرى
الصيد الكهربائي والتخميل - يمكن أيضًا تطبيق شائع مع الفولاذ المقاوم للصدأ - على الصلب الكربوني لتنعيم الأسطح وتقليل مواقع بدء التآكل.
مثبطات التآكل قد يتم تطبيقها كخاخات أو زيوت لحماية المكسرات أثناء التخزين أو التعرض المؤقت.
عوامل إضافية تؤثر على مقاومة التآكل
توافق الموضوع والتآكل الكلفاني: عندما يتم إقران صواميل الصلب الكربوني ببراغي مصنوعة من المعادن المختلفة (على سبيل المثال ، الفولاذ المقاوم للصدأ) ، يمكن أن يحدث التآكل الجلفاني بسبب الاختلافات الكهروكيميائية. يساعد الاقتران المناسبين للمواد أو عزل الطلاء على تخفيف هذه المشكلة.
الرقابة البيئية: في بعض التطبيقات ، يمكن للتحكم في الرطوبة أو درجة الحرارة أو التعرض للعوامل المسببة للتآكل (على سبيل المثال ، استخدام العبوات المختومة) تحسين عمر الجوز.
ملخص
في حين أن المكسرات الفولاذية الكربونية لها بطبيعتها لها مقاومة تآكل محدودة ، فإن تطبيق العلاجات السطحية مثل طلاء الزنك ، جلفنة الساخنة ، الطلاء أكسيد الأسود ، علاجات الفوسفات ، وطلاء المسحوق يحسن بشكل كبير المتانة ضد الصدأ والأضرار البيئية. يعتمد اختيار العلاج على التطبيق المقصود وشروط التعرض وقيود التكلفة والمتطلبات التنظيمية . من خلال الطلاء والصيانة المناسبين ، يمكن أن تخدم المكسرات الصلب الكربونية بشكل موثوق في إعدادات الصناعة والبناء والسيارات والتصنيع الصعبة ، مما يجمع بين القوة مع حماية التآكل المعززة لزيادة عمر الخدمة والسلامة. .
