Ένα από τα πιο κοινά υλικάπου χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία και στις κατασκευές, είναι μέταλλο. Ακόμη και με την έλευση υαλοβάμβακα υψηλής τεχνολογίας και σύνθετων υλικών, ο μοναδικός συνδυασμός λειτουργικών ιδιοτήτων του δεν χάνει σημασία. Ωστόσο, παράγοντες όπως η γήρανση του μετάλλου, η επίδραση της κόπωσης, η διάβρωση και άλλες διεργασίες θραύσης περιορίζουν την εφαρμογή του, αναγκάζοντας τους τεχνολόγους να αναζητήσουν μέσα για να αυξήσουν την ανθεκτικότητα της δομής.
Διαδικασία της γήρανσης
Под старением металлических сплавов и чистых Τα στοιχεία νοούνται ως αλλαγή στην απόδοσή τους. Με την πάροδο του χρόνου, τα σχέδια και τα ανταλλακτικά αλλάζουν στη δομή τους, η οποία αντικατοπτρίζεται στην απόδοση. Πιστεύεται ότι η διαδικασία γήρανσης του μετάλλου έχει αρνητικές συνέπειες, αν και καθορίζει επίσης την αύξηση ορισμένων χρήσιμων τεχνικών και φυσικών ιδιοτήτων. Για παράδειγμα, η σκληρότητα του υλικού αυξάνεται, αν και η ευθραυστότητα αυξάνεται παράλληλα. Σε κάθε περίπτωση, μια αλλαγή στη δομή απορρίπτει την απόδοση που υπολογίζεται, για παράδειγμα, κατά την ανάπτυξη ενός έργου για ένα κτίριο ή μηχανήματα.
Ο χρόνος είναι η κύρια αιτία της γήρανσης, αλλά όχιο μοναδικός. Ένας σημαντικός ρόλος σε αυτήν τη διαδικασία μπορεί να παίξει εξωτερικές συνθήκες και ιδιαίτερα χημικά επιθετικά περιβάλλοντα με τα οποία το υλικό είναι σε επαφή. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, υπάρχει μια αργή μηχανική γήρανση του μετάλλου, κατά του οποίου τα άτομα του προϊόντος υφίστανται διάχυση.
Τεχνητή γήρανση
Δεδομένου ότι αυτή η διαδικασία δεν οδηγεί πάνταπλήρης απώλεια της λειτουργικής αξίας του υλικού, και συμβάλλει επίσης στη δημιουργία ορισμένων ιδιοτήτων, χρησιμοποιείται τεχνητή γήρανση. Για παράδειγμα, αυτή η τεχνική εφαρμόζεται σε κράματα αλουμινίου και τιτανίου προκειμένου να αυξηθεί η αντοχή τους. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με θερμική επεξεργασία. Εάν η φυσική γήρανση του μετάλλου μπορεί να συμβεί πολύ αργά ακόμη και σε κανονική θερμοκρασία δωματίου, τότε η τεχνητή διαδικασία απαιτεί ειδική σκλήρυνση. Αλλά είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ αυτής της μεθόδου και της τεχνολογίας μετάλλων. Η γήρανση υπό τεχνητά δημιουργημένες συνθήκες οδηγεί σε αύξηση της σκληρότητας και της αντοχής, αλλά επίσης συμβάλλει στη μείωση της ολκιμότητας.
Πρόληψη γήρανσης
Κατ 'αρχήν, αυτή η διαδικασία δεν μπορεί να σταματήσει.Είναι όμως πολύ πιθανό να το επιβραδύνουμε ή να εξαλείψουμε παράγοντες που διεγείρουν τη γήρανση με διαφορετικό βαθμό επιτυχίας. Για παράδειγμα, σε ορισμένες βιομηχανίες, τα μέταλλα μεμονωμένων κατασκευών αντιμετωπίζονται περιοδικά με προστατευτικές λύσεις και στιλβωτικά που ελαχιστοποιούν την επίδραση αρνητικών παραγόντων λειτουργίας - χημικά, θερμοκρασία, μηχανικά κ.λπ. Όσον αφορά την επιβράδυνση της επίδρασης γήρανσης του μετάλλου σε ένα κανονικό περιβάλλον λειτουργίας, ανάλογα με τον τύπο δομές ή εξαρτήματα, μπορεί να εφαρμοστεί η ίδια θερμική επεξεργασία. Οι συγκολλητές, για παράδειγμα, εκθέτουν τις ραφές σε υψηλή θερμοκρασία στους 600-650 ° C. Αυτή η τεχνική σχετίζεται στενότερα με τη σκλήρυνση των μετάλλων, αλλά μειώνει επίσης την ένταση της γήρανσης.
Χημική διάβρωση
Η διαδικασία σκουριάς είναι πιο επικίνδυνη για μέταλλαάποψη των αλλαγών στις τεχνικές και φυσικές ιδιότητες. Η διάβρωση μπορεί να συμβεί υπό την επίδραση χημικών ή ηλεκτροχημικών επιδράσεων στη δομή. Και αν η γήρανση του μετάλλου προχωρήσει αργά, τότε ο ρυθμός διάδοσης της σκουριάς μπορεί να είναι πολύ υψηλός ανάλογα με τις εξωτερικές συνθήκες.
Οι χημικές διαδικασίες διάβρωσης συνήθως έχουντοποθετείτε σε περιπτώσεις όπου το μέταλλο βρίσκεται σε άμεση επαφή με όξινα διαλύματα, αέρια μέσα, άλατα και αλκάλια. Αυτά είναι τα πιο ενεργά διεγερτικά διάβρωσης, τα οποία βρίσκονται πάντα στο περιβάλλον, αλλά σε διαφορετικές μορφές. Τελικά, ένα εύθραυστο και χαλαρό στρώμα σχηματίζεται στην πληγείσα περιοχή, η παρουσία του οποίου μειώνει την ανθεκτικότητα του υλικού.
Ηλεκτροτεχνική διάβρωση
Σε αυτήν την περίπτωση, συμβαίνει η διαδικασίααυθόρμητη αλληλεπίδραση μεταλλικών προϊόντων με ηλεκτρολυτικό περιβάλλον. Σε αυτό το πλαίσιο, το μέρος υφίσταται οξείδωση και το υγρό ενεργό συστατικό μειώνεται. Τέτοιες διεργασίες μπορούν να συμβούν σε σημεία επαφής μεταξύ κραμάτων με διαφορετικά φορτία ηλεκτροδίων. Εάν υπάρχουν αλατούχα ή όξινα διαλύματα σε τέτοιες περιοχές, τότε σχηματίζεται ένα γαλβανικό ζεύγος, στο οποίο ένα στοιχείο με χαμηλό φορτίο ηλεκτροδίου εκτελεί τη λειτουργία της ανόδου. Κατά συνέπεια, το υψηλό δυναμικό καθιστά το μέταλλο μια κάθοδο.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τόσο η γήρανση όσο και η διάβρωσητο μέταλλο μπορεί να εμφανιστεί ακόμη και χωρίς ισχυρά διεγερτικά. Για ηλεκτροχημική σκουριά, αρκεί η ελάχιστη έκθεση σε όξινο περιβάλλον, το οποίο μπορεί επίσης να υπάρχει σε κλειστά δωμάτια. Αλλά τις περισσότερες φορές η στοιχειώδης βάση των αυτοκινήτων υφίσταται τέτοιες διαδικασίες. Η αιτία της ηλεκτροχημικής διάβρωσης σε τέτοιες καταστάσεις μπορεί να είναι φραγμένοι πίδακες καρμπυρατέρ, κολλημένες βαλβίδες καυσίμου, ανωμαλίες στην καλωδίωση ζευγών ηλεκτρικού εξοπλισμού κ.λπ.
Μέτρα ελέγχου της διάβρωσης
Οι περισσότερες θεραπείες είναιεξωτερικές επιστρώσεις, από τις οποίες ξεκινά η καταστροφή της δομής. Για αυτό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ειδικά σπρέι, χρώματα και βερνίκια, σκόνες, σμάλτα και βερνίκια. Ένα αποτελεσματικό φράγμα κατά της διάβρωσης προκαλείται επίσης με τις μεθόδους προκαταρκτικού γαλβανισμού πριν από την έναρξη λειτουργίας μιας κατασκευής ή εξαρτήματος.
Πιο σοβαρή προετοιμασία προϋποθέτεικράμα. Μια τέτοια τροποποίηση της δομής, ειδικότερα, μπορεί να αλλάξει τον ρυθμό γήρανσης του μετάλλου, τόσο προς τα πάνω όσο και προς τα κάτω. Υπάρχουν επίσης ειδικές μέθοδοι υψηλής τεχνολογίας που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή και τη βιομηχανία. Σε αυτά περιλαμβάνονται η απολίπανση, η απαέρωση και η επεξεργασία θερμικού αερίου
Συμπέρασμα
Οι αναφερόμενες διαδικασίες καταστροφής και αλλαγήςΟι δομές των μετάλλων είναι μόνο ένα κλάσμα αυτών των φαινομένων που μπορούν να επηρεάσουν τα χαρακτηριστικά του υλικού. Το αποτέλεσμα της κόπωσης καταλαμβάνει μια ξεχωριστή θέση ανάμεσά τους. Πρόκειται για μια διαδικασία στην οποία η σταδιακή συσσώρευση ζημιών προκαλεί αύξηση της πίεσης στη δομή, η οποία στη συνέχεια οδηγεί σε απώλεια λειτουργικών ιδιοτήτων. Αλλά σε αντίθεση με τη γήρανση των μετάλλων, η κόπωση του προκαλείται σχεδόν πάντα από εξωτερικές φυσικές επιρροές.
Έτσι, καμία από τις εξεταζόμενες διαδικασίεςείχε αρνητικό αντίκτυπο στη δομική σταθερότητα του προϊόντος, θα πρέπει αρχικά να εκτιμήσετε την ευαισθησία του στην επίδραση ορισμένων παραγόντων. Γι 'αυτό, οι τεχνολόγοι αναπτύσσουν ειδικές μεθόδους για τον έλεγχο των κενών, δείχνοντας τις αδύναμες και ισχυρές τεχνικές και φυσικές τους ιδιότητες για υλικά σχεδιασμού.
