Een van die mees algemene materiale wat in die industrie en konstruksie gebruik word, is metaal. Selfs teen die agtergrond van die opkoms van tegnologiese veselglas en komposiete, verloor die unieke kombinasies van prestasie-eienskappe nie hul relevansie nie. Faktore soos metaalveroudering, moegheidseffekte, korrosie en ander agteruitgangsprosesse beperk egter die toepassing daarvan, wat tegnoloë dwing om maniere te soek om die struktuur se duursaamheid te verhoog.
Die verouderingsproses
Die veroudering van metaallegerings en suiwer elemente word verstaan as 'n verandering in hul werkverrigting. Met verloop van tyd verander ontwerpe en onderdele in hul struktuur, wat in prestasie weerspieël word. Daar word geglo dat die proses van metaalveroudering negatiewe gevolge het, hoewel dit ook 'n toename in sekere nuttige tegniese en fisiese eienskappe veroorsaak. Die hardheid van die materiaal neem byvoorbeeld toe, hoewel die brosheid ook parallel toeneem. In elk geval, die verandering in struktuur wyk af van die prestasie wat verwag word, byvoorbeeld wanneer 'n gebou of ingenieursprojek ontwikkel word.
Tyd is die hoofoorsaak van veroudering, maar nie die enigste een nie. Eksterne toestande kan 'n beduidende rol in hierdie proses speel.veral chemiese aggressiewe omgewings waarmee die materiaal in aanraking kom. Onder normale bedryfstoestande vind 'n stadige meganiese veroudering van die metaal plaas, waarteen die atome van die produk diffusie ondergaan.
kunsmatige veroudering
Aangesien hierdie proses nie altyd tot 'n volledige verlies van die operasionele waarde van die materiaal lei nie, en ook bydra tot die groei van sekere eienskappe, word kunsmatige veroudering dikwels gebruik. Byvoorbeeld, hierdie tegniek word toegepas op aluminium en titanium legerings om hul sterkte te verhoog. Hierdie effek word verkry deur hittebehandeling. As die natuurlike veroudering van die metaal selfs by normale kamertemperatuur baie stadig kan plaasvind, vereis die kunsmatige proses spesiale verharding. Maar dit is belangrik om die fundamentele verskil tussen hierdie metode en meta altemperingstegnologie in ag te neem. Veroudering onder kunsmatig geskepte toestande veroorsaak 'n toename in hardheid en sterkte, maar dra ook by tot 'n afname in rekbaarheid.
maatreëls om veroudering te voorkom
In beginsel kan hierdie proses nie gestop word nie. Maar dit is heel moontlik om dit te vertraag of die faktore wat veroudering stimuleer uit te skakel, met verskillende grade van sukses. Byvoorbeeld, in sommige nywerhede word metale van individuele strukture periodiek behandel met beskermende oplossings en poetsmiddels, wat die impak van negatiewe bedryfsfaktore verminder - chemies, temperatuur, meganies, ens. Wat die effek van metaalveroudering onder normale bedryfstoestande betref,, inAfhangende van die tipe struktuur of deel, kan dieselfde hittebehandeling toegepas word. Sweisers stel byvoorbeeld nate bloot aan hoë temperature by 600-650 °C. Hierdie tegniek is meer soortgelyk aan meta altempering, maar dit verminder ook die intensiteit van veroudering.
Chemiese korrosie
Die proses van roes is gevaarliker vir metale in terme van veranderinge in tegniese en fisiese eienskappe. Korrosie kan plaasvind onder die invloed van chemiese of elektrochemiese invloed op die struktuur. En as die veroudering van die metaal stadig is, dan kan die tempo van roesvoortplanting baie hoog wees afhangende van die eksterne toestande.
Chemiese korrosieprosesse vind gewoonlik plaas in gevalle waar die metaal in direkte kontak is met suuroplossings, gasvormige media, soute en alkalieë. Dit is die aktiefste korrosiebevorderaars wat altyd in die omgewing voorkom, maar in verskillende vorms. Uiteindelik vorm 'n bros en los laag op die aangetaste area, waarvan die teenwoordigheid die duursaamheid van die materiaal verminder.
Elektriese korrosie
In hierdie geval is daar 'n proses van spontane interaksie van metaalprodukte met die elektrolitiese medium. Teen sy agtergrond ondergaan die deel oksidasie, en die vloeibare aktiewe komponent word herstel. Sulke prosesse kan plaasvind by die kontakpunte tussen legerings wat verskillende elektrodeladings het. As daar in sulke gebiede sout ofsuuroplossings, dan word 'n galvaniese paar gevorm, waarin die anodefunksie uitgevoer word deur 'n element met 'n lae elektrodelading. Gevolglik maak 'n hoë potensiaal die metaal 'n katode.
Dit is belangrik om daarop te let dat beide veroudering en roes van metaal kan voorkom selfs sonder sterk stimulante. Vir elektrochemiese roes is minimale blootstelling aan 'n suur omgewing voldoende, wat ook binnenshuis teenwoordig kan wees. Maar meestal word sulke prosesse aan die elementbasis van motors onderwerp. Die oorsaak van elektrochemiese korrosie in sulke situasies kan verstopping van vergasserstraalstrale, brandstofkleppe, oortredings in die bedrading van elektriese toerustingpare, ens. wees.
Korrosiebeheermaatreëls
Die meeste beskermende toerusting is 'n buitenste laag, waaruit die vernietiging van die struktuur begin. Hiervoor kan spesiale bedekkings, verf, poeiers, emalje en vernissamestellings gebruik word. 'n Effektiewe versperring teen korrosieskade word ook gevorm deur vooraf-galvaniseringsmetodes voordat 'n struktuur of onderdeel in werking gestel word.
Meer ernstige voorbereiding behels ook legering. So 'n verandering van die struktuur, in die besonder, kan die tempo van veroudering van die metaal verander, beide opwaarts en afwaarts. Daar is ook spesiale hoëtegnologiemetodes wat in produksie en nywerheid gebruik word. Dit sluit in phaoliting, ontluchting en gas termiese behandeling.
Gevolgtrekking
Die gelyste prosesse van vernietiging en veranderinge in die struktuur van metale is slegs 'n deel van daardie verskynsels wat die eienskappe van die materiaal kan beïnvloed. 'N Spesiale plek onder hulle word ingeneem deur die effek van moegheid. Dit is 'n proses waarin geleidelik opgehoopte skade 'n toename in spanning in die struktuur veroorsaak, wat dan lei tot 'n verlies aan operasionele eiendomme. Maar anders as die veroudering van metaal, word die moegheid daarvan byna altyd deur eksterne fisiese invloede veroorsaak.
Om te verseker dat geen van die oorweegde prosesse 'n negatiewe impak op die strukturele stabiliteit van die produk het nie, is dit nodig om aanvanklik die vatbaarheid daarvan vir die invloed van sekere faktore te beoordeel. Hiervoor ontwikkel tegnoloë spesiale metodes vir die monitering van werkstukke, wat hul swak en sterk tegniese en fisiese eienskappe vir ontwerpmateriale aandui.
