درهای فلزی نقش مهمی در زندگی مدرن و زمینه معماری دارند. چه به عنوان درهای ورودی مسکونی ، ورودی های ساختمان تجاری یا دروازه های صنعتی ، درهای فلزی برای دوام ، امنیت بالا و سبک های طراحی متنوع بسیار مورد علاقه هستند. با این حال ، مسئله زنگ زدگی درب فلزی یک مشکل مداوم است. این نه تنها جذابیت زیبایی شناختی آنها را کاهش می دهد بلکه تهدیدی جدی برای یکپارچگی ساختاری و زندگی آنها ایجاد می کند. بنابراین ، به دست آوردن درک کاملی از زنگ زدگی درب فلزی-} بررسی عوامل تأثیرگذار آن ، روش های محافظتی و عواقب خوردگی- دارای اهمیت عملی قابل توجهی است.
درهای فلزی در چه محیط یا شرایطی مستعد زنگ زدگی هستند؟
محیط های مرطوب
رطوبت یک عامل اصلی بر خوردگی فلزی است. هنگامی که درهای فلزی در معرض محیط های مرطوب قرار می گیرند ، یک فیلم نازک از فرم های رطوبت روی سطح آنها. این فیلم گازها را از هوا مانند اکسیژن و دی اکسید کربن حل می کند و یک محلول الکترولیتی ایجاد می کند. در این محلول ، واکنشهای خوردگی الکتروشیمیایی رخ می دهد و باعث می شود فلز به تدریج الکترونها را از دست بدهد و اکسیده شود و منجر به تشکیل زنگ زدگی شود.
داده های هواشناسی نشان می دهد که زنگ زدگی روی درهای فلزی در مناطقی با رطوبت متوسط متوسط سالانه مانند مناطق ساحلی در جنوب چین بسیار رایج است. مطالعات مربوط به خوردگی همچنین گزارش می دهد که میزان خوردگی فلزی در محیط های رطوبت بالا- به طور قابل توجهی تسریع می کند. به عنوان مثال ، هنگامی که رطوبت نسبی از 70 ٪ فراتر رود ، میزان خوردگی فولاد کربن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.
محیط های اسپری نمکی
اسپری نمکی به ویژه در مناطق ساحلی نسبت به فلزات تهاجمی است. آب دریا حاوی غلظت زیادی از نمک مانند کلرید سدیم است. هنگامی که عمل موج و نسیم دریایی این نمک ها را به هوا منتقل می کند ، یک محیط اسپری نمکی شکل می گیرد. یونهای کلرید موجود در اسپری نمک دارای توانایی نفوذ قوی هستند که قادر به تجزیه لایه اکسید محافظ بر روی سطح فلز هستند. این فلز لخت را در معرض عناصر خورنده قرار می دهد و روند خوردگی را تسریع می کند.
مطالعات در مورد خوردگی محیط زیست دریایی نشان می دهد که درهای فلزی چندین بار زنگ زده یا حتی ده ها بار سریعتر در محیط های اسپری نمکی در مقایسه با شرایط عادی. موارد خوردگی درب فلزی در مناطق ساحلی امری عادی است ، با زنگ زدگی شدید که اغلب در درهایی ظاهر می شود که فقط برای مدت کوتاهی در خدمت بوده اند.
محیط های آلوده
اثرات خورنده آلودگی صنعتی و مواد شیمیایی بر روی درهای فلزی را نمی توان نادیده گرفت. فرآیندهای صنعتی انتشار گازهای گلخانه ای ، فاضلاب و زباله های جامد حاوی مقادیر قابل توجهی از مواد اسیدی ، ترکیبات قلیایی و یونهای فلزی سنگین را آزاد می کنند. این آلاینده ها می توانند از طریق جریان های هوا یا رواناب آب باران به سطوح درب فلزی پایبند باشند و عوامل خورنده ای را ایجاد می کنند که باعث تسریع در تخریب فلز می شوند.
تحقیقات در مورد رابطه بین آلودگی محیط زیست و خوردگی فلزی نشان می دهد که زنگ زدگی درب فلزی در مناطقی با آلودگی سنگین صنعتی به طور قابل توجهی شدیدتر است. به عنوان مثال ، میزان خوردگی در درهای فلزی در نزدیکی گیاهان شیمیایی بسیار سریعتر از مناطق تمیزتر است.
نوسانات دما
تغییرات دما همچنین بر زنگ زدگی درب فلزی تأثیر می گذارد ، به ویژه در مناطقی که دارای تغییرات قابل توجهی در دمای روزانه هستند. افزایش درجه حرارت حرکت مولکول های آب بر روی سطح فلز را تسریع می کند و واکنش های خوردگی الکتروشیمیایی را ترویج می کند. برعکس ، افت دما می تواند باعث ایجاد چگالش (قطرات آب) بر روی فلز شود و تماس آن را با رطوبت طولانی کند و از این طریق باعث تسریع در خوردگی شود.
مطالعات در مورد تأثیر دما در خوردگی فلز نشان می دهد که ، در یک محدوده خاص ، افزایش 10 درجه دما تقریباً دو برابر میزان خوردگی است. داده های آب و هوایی همچنین نشان می دهد که مشکلات زنگ زدگی در درهای فلزی در مناطقی که روز بزرگ- اختلاف دمای شب را تجربه می کنند ، بیشتر برجسته است.
روشهای مؤثر برای جلوگیری از زنگ زدگی درب فلزی چیست؟
درمان سطحی
تصفیه سطح یک روش متداول برای جلوگیری از زنگ زدگی درب فلزی است ، با روش هایی از جمله نقاشی ، گالوانیزه کردن و پوشش پودر. نقاشی یک فیلم محافظ بر روی سطح فلز تشکیل می دهد و آن را از محیط های خارجی جدا می کند. Galvanizing از محافظت از آند فداکاری روی استفاده می کند: هنگامی که روکش روی آسیب می بیند ، روی برای محافظت از فلز زیرین ، روی ترجیح می دهد. روکش پودر شامل استفاده از پودر پلاستیکی الکترواستاتیک در سطح فلز است و به دنبال آن پخت درجه حرارت بالا 3 {3} بالا برای تشکیل یک لایه پلاستیکی بادوام که مقاومت در برابر خوردگی و جذابیت زیبایی شناسی را ارائه می دهد.
مطالعات در مورد فناوری درمان سطح فلز و گزارش های ارزیابی مقاومت در برابر خوردگی حاکی از مزایا و محدودیت های متمایز برای هر روش است. نقاشی هزینه-} مؤثر اما با دوام تر است. Galvanizing مقاومت در برابر خوردگی برتر را با هزینه بالاتر ارائه می دهد. پوشش پودر یک پایان جذاب را فراهم می کند اما ممکن است با چالش های چسبندگی روبرو شود.
مرجع: مقالات فناوری درمان سطح فلز ، گزارش ارزیابی مقاومت در برابر خوردگی
انتخاب مواد
انتخاب خوردگی - مواد مقاوم برای پیشگیری از زنگ زدگی اساسی است. فولاد ضد زنگ و آلیاژهای آلومینیوم مقاومت بسیار خوبی در برابر محیط های مرطوب ، شور و آلوده دارند. فولاد ضد زنگ حاوی کروم و نیکل است و یک لایه اکسید کروم متراکم (CR₂O₃) تشکیل می دهد که اکسیژن و رطوبت را مسدود می کند. آلیاژهای آلومینیوم به طور طبیعی یک فیلم محافظ اکسید آلومینیوم (AL₂O₃) ایجاد می کنند و باعث تقویت مقاومت در برابر خوردگی می شوند.
تحقیقات در مورد عملکرد خوردگی مواد فلزی و دستورالعمل های انتخاب مواد درب ، درهای آلیاژ از جنس استنلس استیل و آلومینیوم را نسبت به سایر فلزات در طول عمر تأیید می کند. اگرچه در ابتدا گران تر است ، نیازهای کاهش یافته و فرکانس جایگزینی آنها ، بهره وری هزینه طولانی {1} را ارائه می دهد.
کنترل محیطی
حفظ یک محیط خشک و تمیز در اطراف درهای فلزی بسیار مهم است. سیستم های تهویه و dehumidifiers می توانند رطوبت محیط را کاهش دهند و به حداقل رساندن فلز- تماس با رطوبت. از بین بردن منظم گرد و غبار و دانه ها جلوگیری می کند که این آلاینده ها از رطوبت یا مواد خورنده به دام می افتند.
مطالعات در مورد کنترل محیط زیست و خوردگی فلز ، در کنار دستورالعمل های نگهداری درب ، نشان می دهد که محیط های کنترل شده عمر خدمات را به طور قابل توجهی گسترش می دهند. صنایع با نیازهای سختگیرانه محیطی (به عنوان مثال ، الکترونیک ، فرآوری مواد غذایی) با موفقیت خوردگی را از طریق پروتکل های رطوبت و پاکیزگی سخت کاهش داده اند.
نگهداری منظم
بازرسی های روزمره ، تمیز کردن و تکرار مجدد برای پیشگیری از زنگ زدگی بسیار مهم است. بازرسی ها علائم خوردگی اولیه را برای مداخله به موقع مشخص می کنند. تمیز کردن ، سپرده های خورنده را از بین می برد ، در حالی که مجدداً پوشش های محافظ را تجدید می کند.
تحقیقات تعمیر و نگهداری و ارزیابی های طول عمر درب تأیید می کند که نگهداری برنامه ریزی شده می تواند عمر سرویس درب فلزی را چند برابر کند. به عنوان مثال ، درهای مرتباً نگهداری می شوند که اغلب چندین برابر بیشتر از همتایان غیرمترقبه طول می کشد.
مرجع: مطالعات نگهداری درب فلزی ، گزارش های ارزیابی زندگی خدمات
سرعت و شدت زنگ زدگی در بین مواد درب فلزی چگونه متفاوت است؟
درهای استیل ضد زنگ
درهای استیل ضد زنگ به دلیل ترکیب آلیاژ منحصر به فرد و ساختار ساختار ، مقاومت در برابر خوردگی عالی را نشان می دهند. حاوی کروم ، این درها هنگام قرار گرفتن در معرض اکسیژن ، یک لایه محافظ اکسید متراکم (CR₂O₃) تشکیل می دهند. این لایه به طور موثری مسدود کننده بیشتر اکسیژن و رطوبت است و از زنگ زدگی جلوگیری می کند.
مطالعات تطبیقی در مورد مقاومت در برابر خوردگی ، درهای فولادی ضد زنگ را نشان می دهد که به طور قابل توجهی کندتر از درهای آلیاژ کربن یا درهای آلیاژ آلومینیوم در شرایط یکسان است. عمر خدمات آنها به طور معمول ده ها سال یا بیشتر طول می کشد.
درهای آلیاژ آلومینیوم
درهای آلیاژ آلومینیوم مقاومت در برابر خوردگی متوسط را ارائه می دهند ، در درجه اول از طریق لایه سطح اکسید آلومینیوم (AL₂O₃) که به طور طبیعی تشکیل شده اند. این فیلم اکسید چگالی و ثبات در برابر فرسایش محیطی را فراهم می کند. با این حال ، در مقایسه با فولاد ضد زنگ ، آلیاژهای آلومینیوم مقاومت در برابر خوردگی ضعیف تر را نشان می دهند- به ویژه در محیط های بسیار خورنده (به عنوان مثال ، اسپری نمکی ، قرار گرفتن در معرض اسیدی/قلیایی) ، جایی که زنگ زدگی به راحتی اتفاق می افتد.
تحقیقات در مقایسه با مقاومت در برابر خوردگی مواد ، درهای آلومینیومی را به آرامی در شرایط عادی تأیید می کند اما در محیط های سخت به سرعت تخریب می شود.
درهای فولادی کربن
در درجه اول از آهن و کربن تشکیل شده است ، درهای فولادی کربن از مقاومت در برابر خوردگی ضعیف برخوردار هستند. در محیط های مرطوب ، شور یا آلوده ، آنها تحت خوردگی سریع الکتروشیمیایی قرار می گیرند و منجر به زنگ زدگی شدید می شوند. بدون درمان به موقع ضد-} درمان خوردگی ، عمر خدمات آنها به میزان قابل توجهی کوتاه می شود.
مطالعات حاکی از آن است که درهای فولاد کربن سریعتر از فولاد ضد زنگ یا همتایان آلومینیوم در تمام محیط ها زنگ زده است. اقدامات محافظتی مؤثر- مانند نقاشی یا گالوانیزه - برای افزایش طول عمر آنها ضروری است.
V. چه تأثیری در عملکرد و عمر خدمات درهای فلزی دارد؟
تأثیر بر عملکرد ساختاری
زنگ زدگی به شدت قدرت ساختاری و پایداری درهای فلزی را به خطر می اندازد. هنگامی که فلزی زنگ می زند ، از نظر حجم گسترش می یابد. این انبساط باعث می شود پوشش سطح درب ترک و پوست شود و خوردگی بیشتر را تسریع کند. به طور همزمان ، زنگ زدگی ساختار دانه فلز را تغییر می دهد و سختی و استحکام آن را کاهش می دهد. این امر باعث می شود درب فلزی مستعد تغییر شکل ، ترک خوردگی و سایر خرابی های ساختاری باشد و از این طریق عملکرد ایمنی آن را به خطر اندازد.
مطالعات در مورد عملکرد ساختاری درهای فلزی و مقالات تحقیقاتی در مورد تأثیر زنگ زدگی بر روی ساختارهای فلزی نشان می دهد که درهای به شدت زنگ زده به مراتب بیشتر مستعد آسیب تحت نیروهای خارجی هستند. این حتی می تواند منجر به حوادث ایمنی شود. به عنوان مثال ، در برخی از ساختمانهای قدیمی ، خروجی های اضطراری مجهز به درهای فلزی به شدت زنگ زده نتوانسته اند به درستی در هنگام آتش سوزی باز شوند ، و به طور قابل توجهی مانع تلاش های تخلیه می شوند.
تأثیر بر ظاهر
زنگ زدگی به طور قابل توجهی جذابیت زیبایی شناختی درهای فلزی را کاهش می دهد. درهای فلزی زنگ زده لکه ها و لکه های زنگ زدگی ایجاد می کنند ، درخشش و بافت اصلی خود را از دست می دهند و فرسوده و ناخوشایند می شوند. این نه تنها از ظاهر کلی ساختمان جلوگیری می کند بلکه ارزش بازار خود را نیز کاهش می دهد.
تحقیقات در مورد زیبایی شناسی طراحی درب فلزی و مطالعات موردی در مورد ترمیم درهای فلزی زنگ زده نشان می دهد که بازگرداندن ظاهر یک درب زنگ زده نیاز به فرآیندهای ترمیم پیچیده و پرهزینه دارد. علاوه بر این ، حتی پس از ترمیم ، بازگشت ظاهر درب به وضعیت اصلی آن اغلب دشوار است.
کاهش عمر خدمات
زنگ زدگی پیری و وخیم شدن درهای فلزی را تسریع می کند و عمر خدمات آنها را به شدت کوتاه می کند. پس از زنگ زدگی ، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی تغییر فلز ، منجر به کاهش در تمام شاخص های عملکرد کلیدی درب می شود. با گذشت زمان ، آسیب به تدریج بدتر می شود تا درب غیرقابل استفاده شود و نیاز به تعویض داشته باشد.
تحقیقات ارزیابی عمر خدمات درهای فلزی ، همراه با مطالعات موردی جایگزین درهای زنگ زده ، به وضوح نشان می دهد که طول عمر درهای فلزی به شدت زنگ زده به طور قابل توجهی کوتاه تر از چاه - نگهداری شده است. به عنوان مثال ، درهای فولادی کربن بدون ضد درمان مناسب-} درمان خوردگی می تواند بعد از چند سال استفاده ، مشکلات زنگ زدگی شدید را ایجاد کند. در مقابل ، درهای آلیاژ از جنس استنلس استیل یا آلومینیوم که به طور موثری محافظت می شود می تواند به زندگی خدماتی برسد که تا چند دهه یا بیشتر باشد.
پایان
خوردگی درهای فلزی یک مسئله پیچیده است که تحت تأثیر شرایط محیطی ، اقدامات محافظتی ، انتخاب مواد و سایر عوامل قرار دارد. محیط های مرطوب ، قرار گرفتن در معرض اسپری نمکی ، آلودگی و نوسانات دما همه باعث ایجاد زنگ زدگی می شوند. استراتژی های خوردگی ضد-} {3} مانند درمان های سطحی ، انتخاب مواد مناسب ، کنترل محیط زیست و نگهداری منظم- می تواند به طور قابل توجهی از زنگ زدگی جلوگیری کند. تفاوت های قابل توجه در مقاومت در برابر خوردگی در بین مواد وجود دارد: درهای آلیاژ از جنس استنلس استیل و آلومینیوم عملکرد برتر را نشان می دهد ، در حالی که درهای فولاد کربن بسیار مستعد هستند. زنگ زدگی یکپارچگی ساختاری ، جذابیت زیبایی و عمر خدمات درهای فلزی را به خطر می اندازد.
بنابراین ، برای گسترش عمر خدمات ، اطمینان از ایمنی و حفظ ظاهر ، باید پیشگیری از خوردگی در اولویت قرار گیرد. انتخاب مواد درب باید با محیط های عملیاتی و نیازهای عملکردی هماهنگ باشد. در حین استفاده ، مدیریت محیط زیست و نگهداری دوره ای باید به طور دقیق اجرا شود تا به سرعت تشخیص و رسیدگی به زنگ زدگی شود. فقط از طریق این اقدامات می توان درهای فلزی را با اطمینان از برنامه های مسکونی و تجاری استفاده کرد.
