التآكل الحبيبي

تعريف

التآكل بين الحبيبات، المعروف أيضًا باسم الهجوم بين الحبيبات (IGA) هو نمط فشل التآكل المحلي الذي يحدث ويتطور على طول أو بالقرب من حدود الحبوب لمعدن في بيئة تآكل مناسبة. يبدأ التآكل بين الحبيبات من سطح المادة المعدنية، ويتطور على طول حدود الحبوب إلى الداخل، بحيث يتم فقدان الالتصاق بين الحبيبات، وتختفي قوة المادة بالكامل تقريبًا. تشمل طرق تقييم التآكل الحبيبي للمواد والمكونات بشكل أساسياختبار الغمروالقياس الكهروكيميائي.

صفات

إن خاصية التآكل بين الحبيبات هي أنه عندما لا يتضرر السطح المعدني، تفقد الحبيبات قوة الترابط الخاصة بها ويتم فقدان الصوت الواضح للمعدن. في الحالات الشديدة، سوف يتحول إلى مسحوق بنقرة بسيطة.

شروط التآكل الحبيبي

1. تترسب الشوائب الموجودة في المعدن أو السبائك أو المراحل الثانية على طول حدود الحبوب.

2. يشكل الاختلاف في التركيب الكيميائي بين حدود الحبوب والحبوب خلية تآكل في وسط مناسب، حيث تكون حدود الحبوب كالأنود والحبوب ككاثود، والذوبان الانتقائي لحدود الحبوب.

3. وجود وسط أكال محدد.

في بعض الأنظمة ذات السبائك المتوسطة، غالبًا ما يحدث تآكل شديد بين الخلايا الحبيبية. على سبيل المثال،الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي(الفولاذ المقاوم للصدأ 304 هو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الأكثر شيوعًا ويستخدم على نطاق واسع في عناصر مثل تجهيزات المطابخ وأدوات المائدة ومعدات المطبخ. الفولاذ المقاوم للصدأ 316 هو ثاني أكثر الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي شيوعًا) قد ينتج تآكلًا شديدًا بين الحبيبات في وسائط تآكل معينة مثل الوسائط المؤكسدة الضعيفة (مثل مياه البحر الغازية، MgCl₂محلول، وما إلى ذلك) أو وسائط مؤكسدة قوية (مثل حمض النيتريك المركز).

اختبار الغمر للتآكل بين الحبيبات

تشمل اختبارات الغمر للتآكل بين الحبيبات بشكل رئيسي: اختبار غليان حمض النيتريك، واختبار كبريتات الحديديك الحمضية، واختبار كبريتات النحاس الحمضية، واختبار حمض النيتريك وحمض الهيدروفلوريك.

• يتطلب اختبار غليان حمض النيتريك خمس دورات (48 ساعة/دورة) من الاختبار في 65% من غليان HNO₃ويجب تحديث حل الاختبار بعد كل اختبار دورة. وأخيرا، يتم تقييم نتائج الاختبار وفقا لفقدان كتلة العينة. وفي بعض الحالات يمكن ملاحظة تساقط الحبوب بالعين المجردة أو بالمجهر.

• اختبار كبريتات الحديديك الحمضي هو طريقة اختبار كاشف مزدوج مع الحديد₂(لذا₄) ₃كعامل تخميل و H₂لذا₄كعامل depassive. يمكن استخدامه لاختبار تآكل حدود الحبوب الناتج عن ترسيب كربيد الكروم في الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير المستقر والتآكل بين الحبيبات الناجم عن كربيد الكروم والطور σ في الفولاذ المقاوم للصدأ المستقر. يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة لاختبار ميل التآكل بين الحبيبات للفولاذ المقاوم للأحماض والسبائك المقاومة للتآكل الناجم عن نقص الكروم والموليبدينوم على حدود الحبوب أو هطول الأمطار.

• يعد اختبار محلول كبريتات النحاس الحمضي أول تطبيق لطريقة اختبار التآكل الحبيبي، المعروف أيضًا باسم طريقة هاتفيلد، أو طريقة كروب أو طريقة شتراوس. CuSO₄هو العامل المنشط في محلول الاختبار، وH₂لذا₄يسرع التآكل. في عام 1958، اقترح وارن لأول مرة استخدام 10%HNO₃{{0}} محلول %HF كطريقة اختبار كمي لتقييم حساسية التآكل بين الحبيبات للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المحتوي على الموليبدينوم. هذه الطريقة مناسبة لاختبار ميل التآكل الحبيبي للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المحتوي على الموليبدينوم بسبب نقص الكروم في حدود الحبوب. متطلبات درجة الحرارة أثناء الاختبار هي 70 درجة ± 0.5 درجة، 2 ساعة كدورة، إجمالي دورتين، يتم تقييم نتائج الاختبار وفقًا لفقدان الجودة.

جهاز اختبار

أما بالنسبة لخلاصة دراسة آلية التآكل سواء كانت نظرية التخفيف أو نظرية الهطول بين الحبيبات أو نظرية الامتزاز الحدودي للحبيبات فإن العامل الأهم يجب أن يكوندرجة حرارة المعالجة الحرارية.

فرن صناعة LIB

نطاق درجة الحرارة	ج: درجة -+250 المحيطة ب: درجة البيئة المحيطة -+400. ج: درجة البيئة المحيطة -+900.
تقلب درجات الحرارة	± 0.5 درجة
انحراف درجة الحرارة	± 2.0 درجة
معدل التدفئة	6 درجة / دقيقة
عنصر التسخين	سخان نيتشروم