هنگامیکه سطح فلز در حالت روئین قرار دارد، ممکن است نوعی از خوردگی موضعی رخ دهد که خوردگی به صورت سریع در بعضی نقاط شروع شده و به داخل فلز نفوذ نماید. به نقاط خورده شده در این نوع خوردگی، حفره و به خودِ خوردگی، خوردگی حفره دار شدن (Pitting) گفته میشود. حفره دار شدن با از بین رفتن لایهی محافظ موجود بر روی سطح و یا نقاط ناخالصی که بر روی سطح وجود دارند، و سپس حمله یون های مهاجم مثل کلرید به آن مناطق شروع میشود. وقتیکه خوردگی شروع شد، تداوم آن از طریق پیل اختلاف دمش هوا میسر میشود. به این صورت که داخل حفرهها، مناطق آندی و سطوح خارج از حفره، مناطق کاتدی را تشکیل میدهند و به دلیل نسبت سطح کاتد به آند بسیار زیاد، سرعت این نوع خوردگی بسیار بیشتر از خوردگی یکنواخت بالاست. در کنار این مکانیسم، به دلیل اینکه پتانسیل لایه پسیو و داخل حفره با یکدیگر متفاوتند، نوعی خوردگی گالوانیک نیز رخ میدهد.
شروع خوردگی حفرهای، با شکستن لایه پسیو با سه تئوری قابل بررسی است:
- یونهای منفی از الکترولیت به لایه پسیو نفوذ کرده و به فصل مشترک میرسند. واکنش کاتدی در سطح لایه پسیو رخ میدهد.
- در اثر واکنشهای رخ داده، برخی از نقاط لایه پسیو تخریب شده و آنیونها به راحتی از الکترولیت به سطح فلز بدون محافظ نفوذ کرده و موجب خوردگی میشوند.
- آنیونهای موجود روی لایه پسیو جذب سطحی میشوند و در این حالت نفوذ و انتقال یونهای مثبت فلزی، از داخل لایه پسیو به بیرون تسریع میشود و طی زمان لایه نازکتر میشود تا اینکه به صورت موضعی در بعضی از قسمتهای سطح، لایه پسیو از بین رفته و فلز بدون پوشش دچار خوردگی میشود.
فلزاتی چون فولاد زنگ نزن و آلومینیوم به دلیل وجود لایه اکسیدی روی سطحشان که پسیو هستند، در محیطهای خاص خورنده، دچار این نوع از خوردگی میشوند. محیطهای خورنده که حاوی یونهای سولفات، کلراید، برماید و یا محیط آب دریا هستند، میتوانند این نوع خوردگی را برای فولاد زنگ نزن ایجاد کنند. پارامترهایی مانند pH، دما، غلظت یونهای خورنده و نوع فلز یا آلیاژ در این نوع خوردگی موثر واقع میشوند. حفرهها معمولاً کوچک هستند، ولی اندازه و تعداد آنها میتواند متغیر باشد. برای ارزیابی حفرهدار شدن از یک فاکتور بهنام Pitting Factor یا به اختصار PF استفاده میشود. فاکتور حفرهدار شدن از تقسیم عمق عمیقترین حفرهی اندازه گیری شده بر متوسط نفوذ محاسبهشده از کاهش وزن یا به عبارتی عمق نفوذ خوردگی یکنواخت در سطح بهدست میآید. اگر PF برابر با یک باشد، به این معنی است که خوردگی یکنواخت است، اگر کوچک تر از یک باشد به این معنی است که قطعه در مقابل اشاعه حفره باریک و ادامه خوردگی حفرهای مصونیت دارد و اگر بزرگتر از یک باشد به این معنی است که قطعه مستعد اشاعه حفره باریک و انهدام ناشی از رشد حفرهها است.
دوره شروع حفرهدار شدن بسته به فلز و محیط، میتواند ماهها تا سالها طول بکشد و اما به مجرد اینکه حفرهها شروع شدند، با سرعت فزایندهای به داخل سطح فلز نفوذ میکنند. در این نوع خوردگی کاهش وزن بسیار کم است، حفرهها را به دلیل کوچک بودن و پنهان شدن در زیر محصولات خوردگی و رسوبات و قرارداشتن در فضاهای مرده و بسته به سختی میتوان مشاهده کرد و همچنین حفرهزایی را به سختی میتوان با آزمون های خوردگی پیشبینی کرد، لذا حفرهدار شدن بیشترین تعداد انهدام های خوردگی غیر قابل انتظار را به خود اختصاص میدهد. به همین دلیل، حفرهدار شدن از خطرناکترین انواع خوردگیها است. انجام آزمونهای کاهش وزن و تکنیکهای پلاریزاسیون، جهت اندازهگیری icorr در این نوع خوردگی بیمعنی است. این نوع خوردگی در ابتدای شروع قابل شناسایی و تشخیص نیست.
راههای مقابله با خوردگی حفرهای عبارتند از:
- حفاظت کاتدی
- بازدارنده
- تلاطم داشتن الکترولیت
- استفاده از پوشش روی
- استفاده از اکسیژنزداها به منظور جلوگیری از تشکیل پیل اختلاف دمشی
- کاهش غلظت یون کلرید
- استفاده از پوششهای محافظ
استاندارد ISO 11463 تحت عنوان “خوردگی فلزات و آلیاژها- ارزیابی خوردگی حفرهای” در سال ۱۹۹۵ با هدف معرفی آثار، روشهای آزمون و ارزیابی خوردگی حفرهای منتشر شده است. در این استاندارد مطالب در ۴ بخش اصلی به ترتیب زیر ارائه شده است:
- شناسایی و ارزیابی حفرات
- میزان حفرهدار شدن
- ارزیابی حفرهها
- گزارشهای خوردگی حفرهای
در این استاندارد توضیحاتی گسترده در مورد بازرسیهای چشمی و آزمونهای غیرمخرب برای تشخیص خوردگی حفرهای عنوان شده است. ارائه چارتهای استاندارد، آمار و بحث در مورد خواص مکانیکی تحت تأثیر این پدیده، از نکات مثبت و مفید این استاندارد میباشد. در ضمیمه این استاندارد نیز مباحثی در مورد تکرارپذیری روش ارزیابی خوردگی حفرهای آورده شده است.
استاندارد ISO 11463 را می توانید از لینک زیر در عصر مواد دریافت کنید:
ISO 11463: Corrosion of metals and alloys- Evaluation of pitting corrosion
فرمت: PDF
تعداد صفحه: ۱۴
زبان: انگلیسی
حجم: ۳ مگابایت
لینک دانلود:
 |
 |
 |
 |
برای نوشتن دیدگاه باید وارد بشوید.