Одним из самых распространенных материалов, der bruges i industrien og byggeriet, er metal. Selv med fremkomsten af high-tech fiberglas og kompositter mister dens unikke kombination af operationelle egenskaber ikke relevansen. Ikke desto mindre begrænser faktorer såsom ældning af metallet, virkningen af træthed, korrosion og andre brudprocesser dets anvendelse, hvilket tvinger teknologer til at søge midler til at øge strukturens holdbarhed.
Aldringsproces
Under aldrende metallegeringer og rengørelementer forstås som en ændring i deres præstation. Over tid ændres design og dele i deres struktur, hvilket afspejles i ydelsen. Det antages, at metalets aldringsproces har negative konsekvenser, skønt det også bestemmer stigningen i visse nyttige tekniske og fysiske egenskaber. For eksempel øges materialets hårdhed, skønt skørhed også øges parallelt. Under alle omstændigheder afviser en ændring i struktur den ydelse, der beregnes, for eksempel når man udvikler et projekt til en bygning eller et maskineri.
Tid er den vigtigste årsag til aldring, men ikkeden eneste ene. En væsentlig rolle i denne proces kan spille eksterne forhold og især kemiske aggressive miljøer, som materialet er i kontakt med. Under normale driftsbetingelser sker der en langsom mekanisk aldring af metallet, mod hvilket produktets atomer gennemgår diffusion.
Kunstig aldring
Da denne proces ikke altid fører tilfuldstændigt tab af materialets driftsværdi og bidrager også til opbygning af nogle kvaliteter, anvendes ofte kunstig aldring. For eksempel anvendes denne teknik til aluminium og titanlegeringer for at øge deres styrke. Denne effekt opnås ved varmebehandling. Hvis den naturlige aldring af metallet kan forekomme meget langsomt, selv ved normal stuetemperatur, kræver den kunstige proces særlig hærdning. Men det er vigtigt at tage hensyn til den grundlæggende forskel mellem denne metode og metalhærdningsteknologi. Aldring under kunstigt skabte forhold fører til en stigning i hårdhed og styrke, men bidrager også til et fald i duktilitet.
Forebyggelse af aldring
I princippet kan denne proces ikke stoppes.Men det er meget muligt at bremse det eller eliminere faktorer, der stimulerer aldring med en varierende grad af succes. I nogle brancher behandles for eksempel metaller i individuelle strukturer med jævne mellemrum med beskyttende opløsninger og polermidler, der minimerer påvirkningen af negative driftsfaktorer - kemiske, temperatur, mekaniske osv. Hvad angår at bremse virkningen af metal aldring i et normalt driftsmiljø, afhængigt af typen strukturer eller dele, kan den samme varmebehandling anvendes. Svejsere udsætter for eksempel sømmene for høj temperatur ved 600-650 ° C. Denne teknik er tættere relateret til temperering af metaller, men den reducerer også aldringens intensitet.
Kemisk korrosion
Rustningen er mere farlig for metaller medsynspunkt på ændringer i tekniske og fysiske kvaliteter. Korrosion kan forekomme under påvirkning af kemiske eller elektrokemiske virkninger på strukturen. Og hvis ældningen af metallet fortsætter langsomt, kan spredningshastigheden for rust være meget høj afhængig af eksterne forhold.
Kemiske korrosionsprocesser har normaltanbring i tilfælde, hvor metallet er i direkte kontakt med syreopløsninger, gasformige medier, salte og alkalier. Dette er de mest aktive korrosionsstimulerende stoffer, der altid er i miljøet, men i forskellige former. I sidste ende dannes et sprødt og sprødt lag på det berørte område, hvis tilstedeværelse reducerer materialets holdbarhed.
Elektrisk korrosion
I dette tilfælde processenspontan interaktion af metalprodukter med et elektrolytisk medium. På denne baggrund gennemgår delen oxidation, og den flydende aktive komponent gendannes. Sådanne processer kan forekomme ved kontaktpunkterne mellem legeringer med forskellige elektrodeladninger. Hvis der findes salt- eller syreopløsninger i sådanne områder, dannes et galvanisk par, hvor elementet med en lav elektrodeladning udfører anodens funktion. Følgelig gør det høje potentiale metallet til en katode.
Det er vigtigt at bemærke, at både aldring og korrosionmetal kan forekomme selv uden stærke stimulanser. Til elektrokemisk rustning er en minimal eksponering for et surt miljø, der kan være til stede i lukkede rum, tilstrækkelig. Men som oftest udsættes sådanne processer for den grundlæggende base af biler. Årsagen til forekomsten af elektrokemisk korrosion i sådanne situationer kan være blokering af karburatorstråler, forekomst af brændstofventiler, uregelmæssigheder i kablerne til par af elektrisk udstyr osv.
Korrosionskontrol
De fleste retsmidler erudvendige belægninger, hvor ødelæggelsen af strukturen begynder. Til dette kan der anvendes specielle sprøjtematerialer, pulver, emaljer og lakkompositioner. En effektiv barriere mod korrosionsskade dannes også ved metoderne til foreløbig galvanisering, før strukturen eller delen tages i brug.
Mere seriøs træning involvererlegering. En sådan modifikation af strukturen kan især også ændre hastigheden for metal aldring, både opad og nedad. Der er også specielle højteknologiske metoder, der bruges i industrier og industri. Disse inkluderer faeolitisering, udluftning og termisk behandling.
konklusion
De listede processer med ødelæggelse og forandringmetalstrukturer er kun en del af de fænomener, der kan påvirke materialets karakteristika. Et særligt sted blandt dem er effekten af træthed. Dette er en proces, hvor gradvis akkumuleret skade medfører en stigning i spænding i strukturen, som derefter fører til tab af driftsegenskaber. Men i modsætning til metal aldring, er dens træthed næsten altid forårsaget af eksterne fysiske påvirkninger.
Чтобы ни один из рассмотренных процессов не havde en negativ indvirkning på produktets strukturelle modstand, skulle det oprindeligt vurdere dets modtagelighed for påvirkningen af visse faktorer. Til dette udvikler teknologer specielle metoder til styring af emnerne, hvilket angiver deres svage og stærke tekniske og fysiske egenskaber for designmaterialerne.
