Өнеркәсіпте және құрылыста жиі қолданылатын материалдардың бірі - металл. Технологиялық шыны талшық пен композиттердің пайда болуының фонында да оның өнімділік қасиеттерінің бірегей комбинациялары өзектілігін жоғалтпайды. Дегенмен, металдың ескіруі, шаршау әсерлері, коррозия және басқа деградация процестері сияқты факторлар оның қолданылуын шектеп, технологтарды құрылымның беріктігін арттыру жолдарын іздеуге мәжбүр етеді.
Қартаю процесі
Металл қорытпалары мен таза элементтердің ескіруі олардың өнімділігінің өзгеруі деп түсініледі. Уақыт өте келе конструкциялар мен бөлшектер олардың құрылымында өзгереді, бұл өнімділікте көрінеді. Металдың қартаю процесі белгілі бір пайдалы техникалық және физикалық қасиеттердің жоғарылауын тудырса да, теріс салдары бар деп саналады. Мысалы, материалдың қаттылығы артады, бірақ сынғыштық қатар өседі. Кез келген жағдайда құрылымның өзгеруі, мысалы, ғимаратты немесе инженерлік жобаны әзірлеу кезінде күтілетін өнімділіктен ауытқиды.
Уақыт – қартаюдың негізгі себебі, бірақ жалғыз емес. Бұл процесте сыртқы жағдайлар маңызды рөл атқара алады.әсіресе материал жанасатын химиялық агрессивті орталар. Қалыпты жұмыс жағдайында металлдың баяу механикалық қартаюы жүреді, оған қарсы өнімнің атомдары диффузияға ұшырайды.
Жасанды қартаю
Бұл процесс әрқашан материалдың пайдалану құндылығын толық жоғалтуға әкелмейтіндіктен, сонымен қатар кейбір қасиеттердің өсуіне ықпал ететіндіктен, жасанды қартаю жиі қолданылады. Мысалы, бұл әдіс алюминий мен титан қорытпаларына олардың беріктігін арттыру үшін қолданылады. Бұл әсер термиялық өңдеу арқылы қол жеткізіледі. Металлдың табиғи қартаюы тіпті қалыпты бөлме температурасында өте баяу болуы мүмкін болса, онда жасанды процесс арнайы қатайтуды қажет етеді. Бірақ бұл әдіс пен металды шынықтыру технологиясы арасындағы түбегейлі айырмашылықты ескеру маңызды. Жасанды түрде жасалған жағдайларда қартаю қаттылық пен беріктікті арттырады, сонымен қатар икемділіктің төмендеуіне ықпал етеді.
Қартаюдың алдын алу шаралары
Негізінде бұл процесті тоқтату мүмкін емес. Бірақ оны бәсеңдетуге немесе қартаюды ынталандыратын факторларды жоюға, әртүрлі дәрежедегі табысқа жетуге әбден болады. Мысалы, өнеркәсіптің кейбір салаларында жекелеген құрылымдардың металдары мезгіл-мезгіл қорғаныш ерітінділерімен және жылтыратқыштармен өңделеді, бұл теріс пайдалану факторларының әсерін барынша азайтады - химиялық, температуралық, механикалық және т.б. Қалыпты жұмыс жағдайында металдың ескіру әсерін бәсеңдетуге келетін болсақ., жылыҚұрылымның немесе бөліктің түріне байланысты бірдей термиялық өңдеуді қолдануға болады. Дәнекерлеушілер, мысалы, тігістерді 600-650 ° C температурада жоғары температураға ұшыратады. Бұл әдіс металды шынықтыруға көбірек ұқсайды, бірақ ол сонымен қатар қартаю қарқындылығын азайтады.
Химиялық коррозия
Тоттану процесі металдар үшін техникалық және физикалық сапаларының өзгеруі жағынан қауіптірек. Коррозия құрылымға химиялық немесе электрохимиялық әсердің әсерінен пайда болуы мүмкін. Ал егер металдың қартаюы баяу болса, онда тоттың таралу жылдамдығы сыртқы жағдайларға байланысты өте жоғары болуы мүмкін.
Химиялық коррозия процестері әдетте металл қышқыл ерітінділерімен, газ тәрізді орталармен, тұздармен және сілтілермен тікелей байланыста болған жағдайда жүреді. Бұл әрқашан қоршаған ортада кездесетін, бірақ әртүрлі формадағы коррозияға қарсы ең белсенді промоторлар. Сайып келгенде, зақымдалған жерде сынғыш және борпылдақ қабат пайда болады, оның болуы материалдың беріктігін төмендетеді.
Электрлік коррозия
Бұл жағдайда металл бұйымдарының электролиттік ортамен өздігінен әрекеттесу процесі жүреді. Оның фонында бөлік тотығудан өтеді, ал сұйық белсенді компонент қалпына келеді. Мұндай процестер әртүрлі электрод зарядтары бар қорытпалардың жанасу нүктелерінде болуы мүмкін. Егер мұндай аймақтарда тұз немесеқышқыл ерітінділері, содан кейін гальваникалық жұп түзіледі, онда анодтық функцияны электрод заряды аз элемент орындайды. Сәйкесінше, жоғары потенциал металды катодқа айналдырады.
Металлдың қартаюы да, коррозиясы да күшті стимуляторларсыз да болуы мүмкін екенін ескеру маңызды. Электрохимиялық тот басу үшін қышқыл ортаның минималды әсері жеткілікті, ол үй ішінде де болуы мүмкін. Бірақ көбінесе мұндай процестер автомобильдердің элементтік базасына ұшырайды. Мұндай жағдайларда электрохимиялық коррозияның себебі карбюратор ағындарының, отын клапандарының бітелуі, электр жабдығы жұптарының сымдарының бұзылуы және т.б. болуы мүмкін.
Тот басуға қарсы шаралар
Қорғаныс құралдарының көпшілігі сыртқы жабын болып табылады, одан құрылымның бұзылуы басталады. Ол үшін арнайы жабындар, бояулар, ұнтақтар, эмальдар және лак композициялары қолданылуы мүмкін. Коррозияның зақымдалуына қарсы тиімді тосқауыл құрылымды немесе бөлікті пайдалануға беру алдында алдын ала мырыштау әдістерімен де жасалады.
Ерекше дайындық қоспалауды да қамтиды. Құрылымның мұндай модификациясы, атап айтқанда, металдың қартаю жылдамдығын жоғары және төмен қарай өзгерте алады. Өндірісте және өнеркәсіпте қолданылатын арнайы жоғары технологиялық әдістер де бар. Оларға фаолиттеу, деаэрация және газды термиялық өңдеу кіреді.
Қорытынды
Тізімде келтірілген бұзылу процестері мен металдардың құрылымындағы өзгерістер материалдың сипаттамаларына әсер етуі мүмкін құбылыстардың бір бөлігі ғана. Олардың арасында шаршау әсері ерекше орын алады. Бұл бірте-бірте жинақталған зақымдану құрылымдағы кернеудің жоғарылауын тудыратын, кейіннен операциялық қасиеттердің жоғалуына әкелетін процесс. Бірақ металдың қартаюынан айырмашылығы, оның шаршауы әрдайым дерлік сыртқы физикалық әсерлерден болады.
Қарастырылған процестердің ешқайсысы өнімнің құрылымдық тұрақтылығына теріс әсер етпейтініне көз жеткізу үшін алдымен оның белгілі бір факторлардың әсеріне бейімділігін бағалау қажет. Ол үшін технологтар дайындамаларды бақылаудың арнайы әдістерін әзірлейді, бұл олардың дизайн материалдары үшін әлсіз және күшті техникалық және физикалық қасиеттерін көрсетеді.
