Een van de meest voorkomende materialendie worden gebruikt in de industrie en de bouw, is van metaal. Zelfs tegen de achtergrond van de opkomst van technologisch geavanceerde glasvezel en composieten, verliezen de unieke combinaties van prestatie-eigenschappen hun relevantie niet. Niettemin beperken factoren zoals veroudering van het metaal, het effect van vermoeidheid, corrosie en andere breukprocessen de toepassing ervan, waardoor technologen gedwongen worden te zoeken naar middelen om de stabiliteit van de constructie te vergroten.
Verouderingsproces
Verouderende metaallegeringen en puurelementen wordt opgevat als een verandering in hun prestaties. In de loop van de tijd veranderen structuren en onderdelen in hun structuur, wat tot uiting komt in prestatie-indicatoren. Aangenomen wordt dat het verouderingsproces van het metaal negatieve gevolgen heeft, hoewel het ook een toename van bepaalde nuttige technische en fysische eigenschappen veroorzaakt. Zo neemt de hardheid van het materiaal toe, hoewel ook de broosheid toeneemt. In ieder geval verwerpt de structuurverandering de prestatie die wordt berekend, bijvoorbeeld bij het ontwikkelen van een project voor een gebouw of technologie.
Tijd is de belangrijkste oorzaak van veroudering, maar nietde enige. Een belangrijke rol in dit proces kan worden gespeeld door externe omstandigheden, en vooral door chemisch agressieve media waarmee het materiaal in contact komt. Onder normale bedrijfsomstandigheden treedt een langzame mechanische veroudering van het metaal op, waartegen de atomen van het product diffusie ondergaan.
Kunstmatige veroudering
Aangezien dit proces niet altijd leidt tothet volledig verlies van de operationele waarde van het materiaal, en draagt ook bij aan de opbouw van sommige kwaliteiten, wordt vaak kunstmatige veroudering gebruikt. Deze techniek wordt bijvoorbeeld toegepast op aluminium en titaniumlegeringen om hun sterkte te vergroten. Dit effect wordt bereikt door warmtebehandeling. Hoewel de natuurlijke veroudering van een metaal zelfs bij normale kamertemperatuur zeer langzaam kan plaatsvinden, vereist het kunstmatige proces een speciale uitharding. Maar het is belangrijk om rekening te houden met het fundamentele verschil tussen deze methode en de technologie van het temperen van metalen. Veroudering onder kunstmatige omstandigheden leidt tot een toename in hardheid en sterkte, maar draagt ook bij aan een afname van de ductiliteit.
Maatregelen tegen veroudering
Dit proces is in principe niet te stoppen.Het is echter heel goed mogelijk om de factoren die veroudering stimuleren met wisselend succes te vertragen of te elimineren. In sommige industrieën worden metalen van individuele constructies bijvoorbeeld periodiek behandeld met beschermende oplossingen en polijstmiddelen, die de invloed van negatieve bedrijfsfactoren minimaliseren - chemisch, temperatuur, mechanisch, enz. Wat betreft het vertragen van het effect van metaalveroudering onder normale bedrijfsomstandigheden Afhankelijk van het type kan dezelfde warmtebehandeling worden toegepast op constructies of onderdelen. Lassers stellen naden bijvoorbeeld bloot aan hoge temperaturen bij modi 600-650 ° C. Deze techniek is nauwer verwant aan het temperen van metalen, maar stelt u ook in staat om de intensiteit van veroudering te verminderen.
Chemische corrosie
Het roestproces is gevaarlijker voor metalen metstandpunten van veranderende technische en fysieke kwaliteiten. Corrosie kan optreden door chemische of elektrochemische invloeden op een constructie. En als de veroudering van het metaal langzaam is, kan de snelheid van roestverspreiding erg hoog zijn, afhankelijk van de externe omstandigheden.
Chemische corrosieprocessen hebben meestalplaats in gevallen waarin het metaal in direct contact komt met zure oplossingen, gasvormige media, zouten en logen. Dit zijn de meest actieve corrosiestimulerende middelen, die altijd in de omgeving voorkomen, maar in verschillende vormen. Uiteindelijk wordt er een kwetsbare en losse laag op het getroffen gebied gevormd, waarvan de aanwezigheid de duurzaamheid van het materiaal vermindert.
Elektrotechnische corrosie
In dit geval vindt het proces plaatsspontane interactie van metalen producten met een elektrolytische omgeving. Tegen deze achtergrond ondergaat het onderdeel oxidatie en wordt de vloeibare actieve component verminderd. Dergelijke processen kunnen plaatsvinden op contactpunten tussen legeringen met verschillende elektrodeladingen. Als in dergelijke gebieden zoute of zure oplossingen aanwezig zijn, wordt een galvanisch paar gevormd, waarin een element met een lage elektrodelading de functie van de anode vervult. Dienovereenkomstig maakt het hoge potentiaal van het metaal een kathode.
Het is belangrijk op te merken dat zowel veroudering als corrosiemetaal kan zelfs zonder sterke stimulerende middelen voorkomen. Voor elektrochemisch roesten is een minimale blootstelling aan een zure omgeving, die ook in gesloten ruimtes aanwezig kan zijn, voldoende. Maar meestal ondergaat de elementaire basis van auto's dergelijke processen. De oorzaak van elektrochemische corrosie in dergelijke situaties kan verstopte carburateurstralen zijn, vastzittende brandstofkleppen, onregelmatigheden in de bedrading van paren elektrische apparatuur, enz.
Maatregelen ter beheersing van corrosie
De meeste remedies zijnexterne coatings, van waaruit de vernietiging van de structuur begint. Hiervoor kunnen speciale sprays, verven en vernissen, poeders, email en lakcomposities worden gebruikt. Een effectieve barrière tegen corrosieschade wordt ook gevormd door de methoden van voorverzinken voordat de constructie of het onderdeel in gebruik wordt genomen.
Er is een serieuzere voorbereiding nodiglegering. Met name een dergelijke wijziging van de structuur kan de verouderingssnelheid van het metaal zowel naar boven als naar beneden veranderen. Er zijn ook speciale hightech-methoden die worden gebruikt in productie en industrie. Deze omvatten faolitisering, ontluchting en thermische gasbehandeling.
conclusie
De genoemde processen van vernietiging en veranderingmetalen constructies zijn slechts een deel van die verschijnselen die de eigenschappen van het materiaal kunnen beïnvloeden. Het effect van vermoeidheid neemt onder hen een speciale plaats in. Dit is een proces waarbij geleidelijk toenemende schade een toename van de spanning in de constructie veroorzaakt, wat vervolgens leidt tot verlies van operationele eigenschappen. Maar in tegenstelling tot metaalveroudering wordt de vermoeidheid ervan bijna altijd veroorzaakt door externe fysieke invloeden.
Zodat geen van de overwogen processeneen negatieve invloed had op de structurele stabiliteit van het product, moet u in eerste instantie de gevoeligheid voor de invloed van bepaalde factoren beoordelen. Hiervoor ontwikkelen technologen speciale methoden voor het beheersen van blanco's, waarbij ze hun zwakke en sterke technische en fysieke eigenschappen voor ontwerpmaterialen aangeven.
