BẢN TIN KỸ THUẬT #146

Khi nào cần lo lắng về sự ăn mòn

Ăn mòn Fretting là gì?

Ăn mòn khó chịu đề cập đến sự hư hỏng của các bề mặt vật liệu không bằng phẳng tiếp xúc với nhau. Những bề mặt không bằng phẳng này, còn được gọi là bề mặt nhẵn, trông có vẻ nhẵn nhưng kính hiển vi sẽ phát hiện ra các rãnh sắc nét và các hố gồ ghề của chúng.

Sự lăn tăn là do dao động trượt và chuyển động lặp đi lặp lại nhanh chóng gây ra sự tiếp xúc giữa hai bề mặt. Mặc dù các bề mặt thường không được thiết kế để chạm vào, ngay cả lượng tiếp xúc nhỏ nhất - ví dụ, biên độ chuyển động nhỏ nhất là 3 × 10^-9m — cuối cùng có thể dẫn đến sự ăn mòn khó chịu.

Sự tiếp xúc này có thể do rung động dưới tải trọng hoặc dao động áp suất trong các bộ phận lắp khít. Trong ngành công nghiệp ống mềm, chúng ta thường thấy sự ăn mòn đáng kể trên ống do tiếp xúc liên tục với bện.

Lời về thuật ngữ “Ăn mòn”

Nói một cách chính xác, ăn mòn là để chỉ thiệt hại do sự tấn công của hóa chất. Do đó, sự ăn mòn đáng lo ngại, ở mức cơ bản nhất, là thiệt hại cơ học.

Tuy nhiên, khi hai bề mặt cọ xát với nhau, các bề mặt mới sẽ bị lộ ra ngoài. Quá trình oxy hóa xảy ra và các mảnh vụn oxit sớm hình thành. Trong thép không gỉ, oxit sắt có thể phát triển, tạo màu đỏ cho khu vực bị ảnh hưởng. Hình ảnh dưới đây cho thấy sự băn khoăn trên một vật liệu.

Một lời về "Braid Wear"

Tùy thuộc vào vật liệu hoặc ứng dụng được sử dụng, lớp phủ có thể bị mài mòn, mòn keo hoặc cả hai. Sự mài mòn xảy ra khi một bề mặt trượt qua bề mặt khác, bề mặt trước có bề mặt nhám hơn bề mặt sau. Điều này làm mất vật liệu trên bề mặt mềm hơn. Mòn bám dính xảy ra trong quá trình tiếp xúc ma sát trực tiếp, theo đó cả hai bề mặt bắt đầu mất các mảnh vật liệu. Loại mòn này có thể làm tăng độ nhám và tạo ra các vết lồi lõm. Vì các mảnh vỡ không thể thoát khỏi tiếp xúc trong quá trình mài mòn, chúng càng góp phần làm mòn.

Khi nói đến ống kim loại, chúng ta cũng có thể đề cập đến sự ăn mòn khó chịu là "mòn bện" vì chuyển động tương đối giữa dây bện và ống mềm là một ví dụ về mài mòn. Độ bền kéo của vật liệu bện cao hơn vật liệu làm ống — khoảng 100 ksi so với 75 ksi — và do đó ống được “cưa thành” bởi một sợi dây chắc chắn hơn, hoạt động giống như một con dao nhỏ. Hình ảnh dưới đây cho thấy một ví dụ về mặc bím tóc.

Các yếu tố góp phần vào sự ăn mòn đáng tiếc

Giống như nhiều loại ăn mòn và mài mòn khác, mức độ nghiêm trọng của (các) vật liệu phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm tải trọng tiếp xúc, biên độ, nhiệt độ, độ ẩm tương đối và tính trơ của (các) vật liệu.

Vì sự ăn mòn đáng lo ngại thường bị nhầm lẫn do ngâm nước muối sai, điều quan trọng là phải phân biệt được cả hai loại ăn mòn này. Sự khác biệt chính là ngâm nước muối giả xảy ra trong điều kiện được bôi trơn — thường được sử dụng để ngăn ngừa sự cáu cặn — và sự ăn mòn do cáu cặn xảy ra trong điều kiện khô.

Làm thế nào để giảm thiểu sự ăn mòn đáng tiếc

Các ứng dụng chu kỳ năng động cao cung cấp khả năng ăn mòn cao hơn, đặc biệt là khi tiếp xúc giữa các kim loại tương tự. Ví dụ, một ống thép không gỉ có bện bằng thép không gỉ. Trong những tình huống như thế này, việc thêm dầu bôi trơn có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của sự ăn mòn khó chịu.

Một lựa chọn khác là sử dụng vật liệu khác nhau hoặc nếu vật liệu ống và bện giống nhau, hãy đưa vật liệu khác nhau vào giữa hai bề mặt còn lại. Chúng tôi có thể làm điều này bằng cách thêm một lớp bện bằng đồng "lỏng" giữa ống thép không gỉ và bện bằng thép không gỉ hoạt động theo cách tương tự như bôi trơn.

Ngoài chuyển động, môi trường bên ngoài đóng một vai trò quan trọng trong tốc độ ăn mòn và phải được xem xét khi thiết kế một bộ phận lắp ráp. Ví dụ, trong điều kiện ẩm ướt, sự mài mòn trở nên ít nghiêm trọng hơn do độ ẩm đóng vai trò như một lớp màng bôi trơn bảo vệ.

Tuy nhiên, cuối cùng, chính việc bảo dưỡng thường xuyên và kiểm tra vật liệu định kỳ sẽ bảo vệ chống lại sự ăn mòn của tất cả các loại - bao gồm cả việc sờn rách - và tăng tuổi thọ của ống trong quá trình sử dụng.