هر چیزی که در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد، با خطراتی روبرو است که آن را تهدید می‌کنند. حتی اگر فولاد هم باشد، باز چیزی هست که به آن آسیب وارد کند. انواع آهن آلات و فلزات با خطر خوردگی و زنگ زدگی روبرو هستند و این تهدید، یکی از شایع ترین آسیب هایی است که فلزات کاربردی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. با توجه به اینکه این مشکل در صنعت بسیار رایج است، قصد داریم در این مقاله به بررسی روش های رفع خوردگی فلزات و پیش از آن به نحوه جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی آنها بپردازیم.
رفع خوردگی فلزات، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، چرا؟ چون به محض این اتفاق، آهن یا هر نوع فلز دیگر کارای سابق خود را از دست می‌دهد و تعویض آن بسیار هزینه بر و طاقت فرسا خواهد بود. این اتفاق به خصوص در ساختمان ها و سازه های فولادی بزرگ، بسیار دشوارتر است به همین دلیل باید به دنبال راهکاری برای رفع خوردگی و زنگ زدگی در فلزات بود. قیمت آهن آلات بسته به مقاومت آن در برابر خوردگی و زنگ زدگی متفاوت است.
زنگ زدگی یا خوردگی در فلزات چیست؟
منظور از خوردگی یا زنگ زدگی در فلزات، کلیه رخدادهایی است که در آن فلز در اثر عواملی همچون رطوبت مستقیم، هوا و اکسیژن به مرور زمان و در سرعتی مشخص بافت خود را از دست می‌دهد و رنگ آن تغییر می‌کند. در اینصورت، آهن یا فلز کارایی خود را از دست خواهد داد و باید چاره ای برای رفع خوردگی فلزات پیدا کرد.
خوردگی فلزات دارای انواع مختلفی است. انواع خوردگی در فلزات، بسته به میزان رطوبت، شرایط محیطی، اکسیژن موجود و نوع خود فلز دارای مقادیر متفاوتی است. به طور کلی عواملی هستند که به صورت مستقیم یا غیر مستقیم شرایط را برای خوردگی آهن و فلزات فراهم می‌کنند:
میزان رطوبت
دمای محیط
میزان تنش وارد شده
مقدار آلایندگی های محیطی
میزان اکسیژن
ناخالصی های محیط
تنش های سیکلی
طبیعتا با تشدید این موارد، باید منتظر این باشیم که آهن با سرعت بیشتری زنگ بزند و کارایی خود را از دست بدهد.
به غیر از عواملی که در بالا نام بردیم، مقاومت فلز و شرایط که دارد نیز در سرعت خوردگی تاثیر خواهد داشت. فلزات به مراتب بیشتر از پلیمر و سرامیک در این مورد آسیب می‌بینند و در طول زمان، خطرات بیشتری آنها را تهدید می‌کند. حالا در میان سایر فلزات، آهن آسیب پذیری بسیار بیشتری دارد و برای همین برای استفاده از آن باید تمهیداتی اندیشید تا در برابر خوردگی و زنگ زدگی مقاوم باشد.
برای رفع خوردگی فلزات چه راهکارهایی وجود دارد؟ چه کار کنیم که آهن زنگ نزند؟ بهترین راه حل برای این موضوع چیست؟ پاسخ این سوالات را در بندهای بعدی بیان خواهیم کرد.
روش های پیشگیری از زنگ زدگی و رفع خوردگی فلزات
با توجه به اینکه خوردگی و زنگ زدگی فلزات یک مشکل شایع در میان صنایع است، باید روش هایی وجود داشته باشد که اولا از زنگ زدگی و خوردگی آهن پیشگیری نماید و در ثانی، در صورت بروز چنین مشکلی، آن را برطرف نماید تا کارایی سابق خود را بدست آورد.
برای پیشگیری از خوردگی فلزات، خوشبختانه راه های زیادی وجود دارد. در اینجا به مهمترین روش های پیشگیری زنگی زدگی و خوردگی آهن و سایر فلزات اشاره خواهیم کرد:
اصلاحات در طراحی فلز:
یکی از راهکارهایی که می‌تواند از خطر زنگ زدگی و خوردگی فلزات پیشگیری نماید، اعمال تغییرات در طراحی ساختار فلزات و آهن آلات است. اما این طراحی باید چگونه انجام شود؟ در واقع باید تمهیداتی در حین طراحی ساختار فلزات اندیشیده شود که در آن امکان گیر افتادن آلودگی هایی همچون گرد و خاک، آب، اکسیژن و هوا وجود نداشته باشد. یعنی، وقتی که این عوامل مخرب به بافت فلز هجوم می‌آورند، باید ساختار آن به گونه ای باشد که این مواد داخل آهن گیر نیفتند و بعد از مدتی حرکت کنند. همچنین می‌توان با افزایش تراکم فلز، در مورد مقاومت بیشتر آن در برابر خوردگی اطمینان حاصل نمود.
اعمال پوشش های محافظتی:
راهکار موثر دیگر که در کارخانه های فولاد هم به کار گرفته می‌شود، استفاده از پوشش های محافظتی است. این روش مقرون به صرفه، بسیار کارآمد بوده و می‌تواند تا حد زیادی از آهن و فولاد در برابر خوردگی و زنگ زدگی محافظت نماید. در این روش، یک لایه محافظتی روی آهن قرار می‌گیرد و از آن محافظت می‌کند. معمولا جنس پوشش از روی یا موادی است که در برابر رطوبت و هوا بسیار مقاوم هستند. ورق گالوانیزه که یکی از مهمترین ورق های صنعتی است، با استفاده از این روش در برابر خطراتی همچون خوردگی و زنگ زدگی محافظت می‌شود. در روشی دیگر، برای ایجاد پوشش روی فلز، از پودر استفاده می‌کنند. این پودر را صیقل می‌دهند تا به یک لایه صاف و منظم تبدیل شود. در ساختار پودرها، از ترکیباتی همچون آکریلیک، پلی استر، نایلون، اپوکسی و اورتان استفاده می‌شود.
بررسی محیطی:
یکی از مهمترین راهکارها برای پیشگیری از خوردگی آهن، این است که قبل از کاربرد آن محیط را به صورت دقیق بسنجیم. بر اساس شرایط محیط باید تصمیم بگیریم که فلزات چگونه باید مورد استفاده قرار بگیرند. این کار شاید ساده و پیش پا افتاده باشد اما همین می‌تواند میلیاردها تومان صرفه جویی ایجاد کند. مثلا آهن آلات یا فلزاتی که دارای آسیب بیشتری هستند، نباید در مجاورت دریا یا مناطق شرجی مورد استفاده قرار بگیرند، در غیر اینصورت، احتمال زنگ زدگی و خوردگی در آنها به شدت افزایش پیدا می‌کند.
حفاظت کاتدی:
یکی از مرسوم ترین روش ها برای پیشگیری از آسیب های جدی به ورق های فولادی و آهنی، اعمال حفاظت کاتدی است که با پوشش آلیاژی از روی صورت می‌گیرد. این فرآیند با نام گالوانیزاسیون نیز معروف است و روی اعمال شده در پوشش حفاظت کاتدی، در برابر آهن و فولاد از خوردگی و زنگ زدگی محافظت می‌کند. از حفاظت کاتدی برای تولید خطوط لوله زیر آب، مخازن آبگرمکن، بدنه کشتی، سکوهای نفتی دریا و غیره استفاده می‌شود. با توجه به اینکه فولاد تبدیل به یک کاتد می‌شود، به آن محافظت کاتدی می‌گویند.
محافظت آندی:
در این روش، پوششی نسبتا ضعیف تر همچون قلع روی آهن یا هر نوع فلز دیگری که در برابر خطر خوردگی تهدید می‌شود، اعمال می‌شود. منظور از اینکه قلع نسبت به روی ضعیف تر است، این است که فعالیت کمتری در برابر جریان هوا و رطوبت دارد. در این روش، فولاد یا آهن به یک آند تبدیل می‌شود و از همین رو به آن محافظت آندی می‌گویند.
حالا که روش های مهم پیشگیری از خوردگی فلزات را گفتیم، بهتر است به سراغ روش هایی برویم که به ما برای رفع خوردگی فلزات کمک می‌کنند.
1- سند بلاست و استفاده از آن برای رفع خوردگی
یکی از روش هایی که می‌تواند برای رفع خوردگی و زنگ زدگی فلزات موثر باشد، استفاده از سند بلاست است. در این روش موثر، در واقع مواد ساینده با سرعتی مشخص به سطح فلز یا آهن که دچار این ضایعه شده است، برخورد می‌کند و همین باعث از بین رفتن لایه هایی که در معرض رطوبت یا هوا اکسیده شده اند، می‌شود. با توجه به شدت و سرعت پرتاب مواد ساینده، این روش برای بافت فلز می‌تواند مخرب باشد و باید در استفاده از آن دقت نمود.
همچنین برای استفاده از سند بلاست در قطعات حساس، باید از کارشناسان و متخصصان فنی کمک گرفته شود و این فرایند با دقت بسیار بالایی صورت بگیرد تا سطح فلز از اکسید پاک شود.
2- شات بلاست و کمک به حذف خوردگی و زنگ زدگی فلز
دومین روشی که برای رفع خوردگی فلز و آهن مورد استفاده قرار می‌گیرد، استفاده از شات بلاست است. این روش، همانند فرایند شات بلاست است اما تفاوت اصلی آن در نوع ذراتی است که برای سایش اکسید از آهن استفاده می‌شود. در شات بلاست، ساچمه های فلزی هستند که به سطح آهن پاشیده می‌شوند تا لایه برداری مورد نظر انجام شود. همچنین در برخی از موارد، از شن و ماسه در ترکیب با ساچمه برای بازدهی بیشتر و آسیب کمتر، استفاده می‌شود. در این روش هم به خاطر پاشش با سرعت بالا، باید احتیاط های لازم صورت بگیرد.
برای اطلاع از قیمت لحظه ای ورق استیل اینجا کلیک کنید.
3- اسیدشویی فلزات برای رفع خوردگی
یکی دیگر از روش های رایج برای رفع خوردگی و زنگ زدگی آهن الات و فلزات، اسیدشویی است. در واقع برای ترمیم آهن یا فلز مورد نظر، بخشی از آن را در اسید رقیق شده غوطه ور می‌کنند و بدین ترتیب لایه های اکسید شده روی آنها از بین می‌رود. برای استفاده از این روش، باید جوانب مختلفی را در نظر گرفت و همچنین اینکه آیا فلز مورد نظر دوام اسیدشویی را دارد یا خیر. در ضمن بد نیست بدانید که اسید نامبرده، اسید معمولی نیست و اسیدهای خاص صنعتی برای این کار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
4- استفاده از واترجت برای رفع خوردگی آهن
واترجت (Water jet)، از روش های دیگری است که می‌توان از آن برای لایه برداری اکسید آهن استفاده نمود و به خوردگی یا زنگ زدگی آهن پایان داد. برای رفع خوردگی فلزات با این روش، از فشار آب بسیار بالا استفاده می‌کنند. فشار آب بالا، امکان برش قطعه های ضخیم اکسید شده را ایجاد می‌کند. توجه داشته باشید بعد از استفاده از روش واترجت برای رفع خوردگی آهن آلات و فلزات، باید بلافاصله رطوبت از سطح فلز برطرف شود تا دوباره شاهد بازگشت اکسید به آن نباشیم.
با استفاده از 4 روشی که گفتیم، می‌توان برای رفع خوردگی فلزات اقدام نمود. این روش ها تاثیر زیادی در لایه برداری اکسید آهن دارند و از آنها در صنایع مختلف برای بازگشت کارایی فلزات استفاده می‌کنند.
چگونه زنگ زدگی فلزات خانگی را از بین ببریم؟
این سوالی است که ممکن است پیرامون این موضوع برای شما پیش بیاید که آیا همانند روش های صنعتی، روشی برای از بین بردن خوردگی فلزات خانگی و کوچک وجود دارد یا خیر؟
بله برای رفع زنگ زدگی وسایل فلزی یا آهنی که از آنها در خانه یا محل کار استفاده می‌کنید، چاره ای وجود دارد. برای لایه برداری اکسید از فلزات، بهترین راه حل و مرسوم ترین روشی که وجود دارد، استفاده از محلول جوش شیرین است. برای اینکه تاثیر بیشتری از محلول جوش شیرین دریافت کنید، بهتر است آن را با فشار بالایی به محل اکسید فلز بپاشید. یعنی از روش های صنعتی باید برای از بین بردن خوردگی فلزات الهام بگیرید.
به غیر از جوش شیرین، محلول سرکه، آب نمک و آبلیمو به خاطر داشتن خاصیت اسیدی، می‌توانند در فرایند اسیدشویی خانگی، به رفع خوردگی فلزات و آهن آلات مورد نظر شما کمک کنند.
به غیر از محلول های دست ساز، شما می‌توانید از نوشابه هم استفاده کنید. برای تاثیر بیشتر، بهتر است قطعه زنگ زده را در یک محلول نوشابه مشکی، غرق کنید و 24 ساعت منتظر بمانید. بعد از گذشت زمان، آن را از نوشابه بیرون بکشید و با یک مسواک آغشته به جوش شیرین، به خوبی آنها را تمیز کنید و در نهایت آب بکشید. قطعا فلز مورد نظر از اکسید پاک می‌شود و همانند روز اول، می‌توانید از آن استفاده نمایید. بعد از اینکه فلز را آب می‌کشید، حتما آن را خشک کنید تا دوباره در معرض رطوبت به حالت سابق باز نگردد.
چگونه قطعات فلزی که دچار خوردگی شدند را ترمیم کنیم؟
با توجه به اینکه این پرسش هم در بین کاربران اینترنت رایج است، تصمیم داریم در انتهای این مقاله به آن پاسخ دهیم.
بعد از اینکه با روش های گفته شده، لایه اکسیدی خورده شده حذف شد، ممکن است آهن یا فلز ما آسیب دیده باشد. برای بازگشت کارایی آنها، باید بعد از لایه برداری عملیات ترمیم را آغاز کنیم. برای ترمیم آهن یا فلز، راه حل های متعددی وجود دارند، اما استفاده از روش جوشکاری برای مواردی که کمتر حساس هستند، کاربردی خواهد بود.
اما در مواردی که قطعات بزرگ تر و حساس تر هستند، از لیزر و تکنیک ساخت افزایشی استفاده می‌کنند. از جمله صنایع حساسی که شامل این عملیات ترمیم خواهند شد، می‌توان به ترمیم پره های توربین اشاره نمود.
جمع بندی و سخنان پایانی
در این محتوا که در مجله تخصصی آهن رویال تدوین و نگارش شد، تصمیم گرفتیم به صورت کامل در مورد نحوه رفع خوردگی فلزات صحبت کنیم و ببینیم که چه روش هایی وجود دارند که به وسیله آنها می‌توان خوردگی و زنگ زدگی آهن را از بین برد؟ همچنین به روش هایی پرداختیم که به وسیله آنها، می‌توان از این اتفاق جلوگیری نمود.
آهن رویال، همواره سعی می‌کند تا اطلاعات دقیق و تخصصی جهت افزایش آگاهی شما ارائه کند. همچنین بد نیست راجع به آهن رویال بدانید که این شرکت بزرگ، تصمیم گرفته برای تسهیل تامین آهن آلات مورد نیاز صنایع، وارد میدان شود و به همین منظور شرایط خرید اعتباری و تهاتری را برای کارفرمایان قرار داده است. همچنین یک مشاور تخصصی با دانش فنی بالا، به جهت تامین آهن آلات مورد نیاز شما، از صفر تا صد در کنار شما قرار خواهد گرفت تا راهنمایی های لازم را در اختیار شما قرار دهد و یک تامین بدون دغدغه و با آرامش بیشتری را تجربه کنید.
