Az egyik leggyakoribb anyagamelyeket az iparban és az építőiparban használnak, fém. A technológiailag fejlett üvegszál és kompozitok megjelenése ellenére a teljesítménytulajdonságok egyedi kombinációi sem veszítik el jelentőségüket. Mindazonáltal olyan tényezők, mint a fém öregedése, a fáradtság, a korrózió és más törési folyamatok korlátozzák annak alkalmazását, arra kényszerítve a technológusokat, hogy keressenek eszközöket a szerkezet stabilitásának növelésére.
Öregedési folyamat
Öregedő fémötvözetek és tisztaaz elemeket a teljesítményük megváltozásaként értjük. Az idők során a szerkezetek és az alkatrészek felépítése megváltozik, ami a teljesítménymutatókban is megmutatkozik. Úgy gondolják, hogy a fém öregedési folyamata negatív következményekkel jár, bár bizonyos hasznos technikai és fizikai tulajdonságok növekedését is eredményezi. Például az anyag keménysége nő, bár a ridegség is nő. A szerkezetváltozás mindenesetre elutasítja azt a teljesítményt, amelyet például egy épület vagy technológia projektjének kidolgozása során számolnak.
Az idő az öregedés fő oka, de nemaz egyetlen. Ebben a folyamatban jelentős szerepet játszhatnak külső körülmények és különösen kémiai agresszív közegek, amelyekkel az anyag érintkezik. Normál üzemi körülmények között a fém lassú mechanikai öregedése következik be, amelynek hátterében a termék atomjai diffúzión mennek keresztül.
Mesterséges öregedés
Mivel ez a folyamat nem mindig vezetaz anyag működési értékének teljes elvesztése, és hozzájárul néhány tulajdonság felhalmozódásához is, gyakran használják a mesterséges öregedést. Például ezt a technikát alkalmazzák alumínium- és titánötvözetekre annak szilárdságának növelése érdekében. Ezt a hatást hőkezeléssel érik el. Ha a fém természetes öregedése normál szobahőmérsékleten is nagyon lassan fordulhat elő, akkor a mesterséges eljárás speciális megkeményedést igényel. Fontos azonban figyelembe venni a módszer és a fémkeményítési technológia közötti alapvető különbséget. A mesterséges körülmények közötti öregedés a keménység és az erő növekedéséhez vezet, de hozzájárul a rugalmasság csökkenéséhez is.
Öregedésgátló intézkedések
Elvileg ezt a folyamatot nem lehet megállítani.De nagyon is lehetséges, hogy lassítsuk, vagy kiküszöböljük az öregedést serkentő tényezőket, változó sikerrel. Például egyes iparágakban az egyes szerkezetek fémjeit rendszeresen védőoldatokkal és polírozószerekkel kezelik, amelyek minimalizálják a negatív működési tényezők - kémiai, hőmérsékleti, mechanikai stb. - hatását, ugyanaz a hőkezelés alkalmazható a szerkezetekre vagy alkatrészekre is. A hegesztők például 600-650 ° C-os üzemmódban magas hőmérsékletnek teszik ki a varratokat. Ez a technika szorosabban kapcsolódik a fémek temperálásához, de lehetővé teszi az öregedés intenzitásának csökkentését is.
Kémiai korrózió
A rozsdásodás veszélyesebb aa változó technikai és fizikai tulajdonságok szempontjából. Korrózió kémiai vagy elektrokémiai hatással lehet a szerkezetre. És ha a fém öregedése lassan halad, akkor a rozsda terjedési sebessége nagyon magas lehet, a külső körülményektől függően.
A kémiai korróziós folyamatoknak általában vannakhely olyan esetekben, amikor a fém közvetlen kapcsolatban áll savas oldatokkal, gáznemű közegekkel, sókkal és lúgokkal. Ezek a legaktívabb korróziós stimulánsok, amelyek mindig megtalálhatók a környezetben, de különböző formákban. Végül törékeny és laza réteg képződik az érintett területen, amelynek jelenléte csökkenti az anyag tartósságát.
Elektrotechnikai korrózió
Ebben az esetben a folyamat megtörténika fémtermékek és az elektrolitikus környezet spontán kölcsönhatása. Ennek fényében a rész oxidálódik, és a folyékony aktív komponens redukálódik. Ilyen folyamatok történhetnek a különböző elektródtöltetű ötvözetek érintkezési pontjain. Ha ilyen területeken sóoldat vagy savas oldatok vannak, akkor galvánpár képződik, amelyben egy kis elektródtöltéssel rendelkező elem végzi az anód funkcióját. Ennek megfelelően a nagy potenciál miatt a fém katód.
Fontos megjegyezni, hogy mind az öregedés, mind a korróziófém erős stimulánsok nélkül is előfordulhat. Az elektrokémiai rozsdásodáshoz elegendő a savas környezet minimális expozíciója, amely zárt helyiségekben is jelen lehet. De leggyakrabban az autók elemi bázisa ilyen folyamatokon megy keresztül. Az elektrokémiai korrózió oka ilyen helyzetekben lehetnek eldugult karburátor fúvókák, beragadt üzemanyag-szelepek, szabálytalanságok az elektromos készülékpárok huzalozásában stb.
Korrózióvédelmi intézkedések
A legtöbb jogorvoslat azkülső bevonatok, amelyekből a szerkezet pusztulása kezdődik. Ehhez speciális spray-k, festékek és lakkok, porok, zománcok és lakkokészítmények használhatók. A korróziós károk elleni hatékony védelmet az előzetes horganyzás módszerei is kialakítják egy szerkezet vagy egy rész üzembe helyezése előtt.
Komolyabb felkészülés feltételeziötvözött. Különösen a szerkezet ilyen módosítása változtathatja meg a fém öregedési sebességét felfelé és lefelé egyaránt. A termelésben és az iparban speciális high-tech módszereket is alkalmaznak. Ide tartoznak a folitálás, a légtelenítés és a termikus gázkezelés.
következtetés
A felsorolt pusztulás és változás folyamataia fémszerkezetek csak töredékei azoknak a jelenségeknek, amelyek befolyásolhatják az anyag jellemzőit. A fáradtság hatása különleges helyet foglal el közöttük. Ez egy olyan folyamat, amelyben a fokozatosan felhalmozódó károsodás megnöveli a szerkezetben a stresszt, ami ezt követően az üzemeltetési tulajdonságok elvesztéséhez vezet. De a fémöregedéssel ellentétben fáradtságát szinte mindig külső fizikai hatások okozzák.
Úgy, hogy a figyelembe vett folyamatok egyike semnegatív hatással volt a termék szerkezeti stabilitására, először meg kell vizsgálnia a termék érzékenységét bizonyos tényezők hatására. Ehhez a technológusok speciális módszereket dolgoznak ki az üres területek ellenőrzésére, jelezve a tervezési anyagok gyenge és erős műszaki és fizikai tulajdonságait.
