«۸ شکل معروف خوردگی» که همهچیز از آنجا آغاز میشود. در مهندسی کلاسیک خوردگی، این ۸ شکل خوردگی معمولاً به شرح زیر فهرست میشوند:
خوردگی یکنواخت (Uniform Corrosion): کاهش ضخامت عمومی در یک سطح وسیعِ در معرض محیط که معمولاً قابل پیشبینی است و پایش آن از طریق «مقدار مجاز خوردگی» (Corrosion Allowance)، بررسیهای ضخامتسنجی اولتراسونیک (UT) و محاسبات نرخ خوردگی، آسانتر است.
خوردگی گالوانیک (Galvanic Corrosion): زمانی رخ میدهد که دو فلز غیرهمجنس در حضور یک الکترولیت به صورت الکتریکی به هم متصل باشند، که باعث میشود فلز فعالتر/آندی سریعتر خورده شود.
خوردگی شیاری (Crevice Corrosion): خوردگی موضعی که در نواحی حفاظتشده یا راکد مانند سطوح واشر، اتصالات لببهلب (Lap Joints)، زیر رسوبات، اتصالات پیچومهرهای و شکافهای فلنج رخ میدهد.
خوردگی حفرهای (Pitting Corrosion): حمله بسیار موضعی که حفرهها یا سوراخهای کوچکی ایجاد میکند؛ این نوع خوردگی اغلب خطرناک است زیرا باعث نفوذ عمیق با کاهش وزن کلی ناچیز در فلز میشود.
خوردگی بیندانهای (Intergranular Corrosion): حمله در امتداد مرز دانهها که معمولاً با حساس شدن فولادهای زنگنزن (استنلس استیل) به دلیل رسوب کاربید کروم مرتبط است.
انحلال انتخابی / آلیاژزدایی (Selective Leaching / Dealloying): حذف ترجیحی یک عنصر از یک آلیاژ، مانند رویزدایی (Dezincification) از برنج یا گرافیتی شدن (Graphitic corrosion) چدن.
خوردگی-فرسایشی (Erosion-Corrosion): خوردگی شتابیافته ناشی از اثر ترکیبی محیط خورنده و سرعت سیال، تلاطم، برخورد (ضربه) یا حمل مواد جامد (سایش).
ترکخوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking - SCC): ترکخوردگی ناشی از عمل ترکیبی تنش کششی، ماده حساس و یک محیط خورنده خاص، مانند SCC کلریدی در فولادهای زنگنزن آستنیتی.
یک روش مفید برای به خاطر سپردن آنها عبارت است از:یکنواخت → گالوانیک → شیاری → حفرهای → بیندانهای → انحلال انتخابی → خوردگی-فرسایشی →
ترکخوردگی تنشی (SCC)در صنعت نفت و گاز، بحرانیترینِ آنها معمولاً شامل خوردگی حفرهای، خوردگی شیاری، خوردگی-فرسایشی، خوردگی گالوانیک و SCC هستند، زیرا این موارد میتوانند حتی زمانی که خوردگی عمومی قابلقبول به نظر میرسد، باعث آسیبهای موضعی و از دست رفتن ناگهانی یکپارچگیِ سازه شوند.---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
خوردگی یکنواخت (Uniform Corrosion): کاهش ضخامت عمومی در یک سطح وسیعِ در معرض محیط که معمولاً قابل پیشبینی است و پایش آن از طریق «مقدار مجاز خوردگی» (Corrosion Allowance)، بررسیهای ضخامتسنجی اولتراسونیک (UT) و محاسبات نرخ خوردگی، آسانتر است.خوردگی گالوانیک (Galvanic Corrosion): زمانی رخ میدهد که دو فلز غیرهمجنس در حضور یک الکترولیت به صورت الکتریکی به هم متصل باشند، که باعث میشود فلز فعالتر/آندی سریعتر خورده شود.خوردگی شیاری (Crevice Corrosion): خوردگی موضعی که در نواحی حفاظتشده یا راکد مانند سطوح واشر، اتصالات لببهلب (Lap Joints)، زیر رسوبات، اتصالات پیچومهرهای و شکافهای فلنج رخ میدهد.خوردگی حفرهای (Pitting Corrosion): حمله بسیار موضعی که حفرهها یا سوراخهای کوچکی ایجاد میکند؛ این نوع خوردگی اغلب خطرناک است زیرا باعث نفوذ عمیق با کاهش وزن کلی ناچیز در فلز میشود.خوردگی بیندانهای (Intergranular Corrosion): حمله در امتداد مرز دانهها که معمولاً با حساس شدن فولادهای زنگنزن (استنلس استیل) به دلیل رسوب کاربید کروم مرتبط است.انحلال انتخابی / آلیاژزدایی (Selective Leaching / Dealloying): حذف ترجیحی یک عنصر از یک آلیاژ، مانند رویزدایی (Dezincification) از برنج یا گرافیتی شدن (Graphitic corrosion) چدن.خوردگی-فرسایشی (Erosion-Corrosion): خوردگی شتابیافته ناشی از اثر ترکیبی محیط خورنده و سرعت سیال، تلاطم، برخورد (ضربه) یا حمل مواد جامد (سایش).ترکخوردگی تنشی (Stress Corrosion Cracking - SCC): ترکخوردگی ناشی از عمل ترکیبی تنش کششی، ماده حساس و یک محیط خورنده خاص، مانند SCC کلریدی در فولادهای زنگنزن آستنیتی.یک روش مفید برای به خاطر سپردن آنها عبارت است از:یکنواخت → گالوانیک → شیاری → حفرهای → بیندانهای → انحلال انتخابی → خوردگی-فرسایشی →
ترکخوردگی تنشی (SCC)در صنعت نفت و گاز، بحرانیترینِ آنها معمولاً شامل خوردگی حفرهای، خوردگی شیاری، خوردگی-فرسایشی، خوردگی گالوانیک و SCC هستند، زیرا این موارد میتوانند حتی زمانی که خوردگی عمومی قابلقبول به نظر میرسد، باعث آسیبهای موضعی و از دست رفتن ناگهانی یکپارچگیِ سازه شوند.---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
۱
تاحالا فکر کردید داخل فولاد کربنی در حین جوشکاری چه اتفاقی میافتد؟ فلز پایه چگونه یک اتصال کامل تشکیل میدهد؟ اتمها در حین جوشکاری چگونه رفتار میکنند؟جوشکاری بسیار فراتر از ذوب کردن دو قطعه فولاد به یکدیگر است، این یک تحول اتمی است.قوس جوشکاری فولاد را گرم میکند و باعث میشود اتمهای آهن (Fe) به شدت ارتعاش کنند، پیوندهای خود را بشکنند و به مایع حوضچه جوش تبدیل شوند. اتمهای کربن بسیار متحرک میشوند، در فلز مذاب نفوذ میکنند و سپس در حین سرد شدن دوباره توزیع میگردند.
با انجماد جوش، اتمها خود را به صورت هستههای بلوری کوچک مرتب میکنند که رشد کرده و به دانهها تبدیل میشوند. اندازه و شکل این دانهها خواص مکانیکی جوش را تعیین میکند:
دانههای ریز = استحکام و چقرمگی بالاتر دانههای درشت = کاهش چقرمگی و افزایش خطر ترکخوردگیدر حین سرد شدن، فولاد از آستنیت به ساختارهایی مانند فریت، پرلیت، بینیت یا مارتنزیت تبدیل میشود که به نرخ سرد شدن بستگی دارد. این ریزساختارها سختی، شکلپذیری و دوام جوش را کنترل میکنند.---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
۱
" />خرسک آهن یکی از پسماندها و محصولات جانبی ارزشمند فرآیند ذوب آهن و فولاد است. خرسک در واقع تودههای جامد، بزرگ، متراکم و نامنظم آهن (یا فولاد) است که در اثر تماس فلز مذاب با دیواره یا کف کوره، یا در مراحل نهایی تخلیه و سرد شدن ناگهانی باقیماندهها تشکیل میشود. این ماده معمولاً درصد آهن بالایی دارد (گاهی بیش از ۹۰ درصد) و به همین دلیل بهعنوان ضایعه یا قراضه باارزش شناخته میشود و دوباره به چرخه تولید بازمیگردد تفاوت با شلاکه آهن
- خرسک: تودههای فلزی جامد و سنگین با محتوای آهن بالا؛ قابل برش و بازیافت مستقیم در کورههای فولادسازی.- شلاکه (سرباره): ماده معدنی و ناخالص (عمدتاً سیلیکاتها و اکسیدها) که روی سطح مذاب جمع میشود، آهن کمی دارد و بیشتر در مصالح ساختمانی، راهسازی یا تولید سیمان استفاده میشود.
کاربردها- بازیافت و ذوب مجدد در کارخانههای فولادسازی برای تولید شمش، میلگرد و سایر محصولات فولادی.- استفاده در کورههای القایی و قوس الکتریکی (گاهی مخلوط با آهن اسفنجی).- کاربردهای محدود در ریختهگری و برخی صنایع ساختمانی.---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
۲
ریزساختارهای فولاد فولاد فقط یک مادهی واحد نیست؛ بلکه ترکیبی پویا از ریزساختارهاست که تحت تأثیر مقدار کربن، دما و نرخ سردکردن شکل میگیرد.---
ریزساختارهای کلیدی فولاد و اثرات آنها فریت (Ferrite) ساختار: مکعبی مرکزپر (BCC) خواص: نرم، شکلپذیر (چقرمه/داکتیل)، مغناطیسی 🟣 حلالیت کربن: تا حدود 0.02% در دمای بالا و حدود ~0.006% در دمای اتاق---
مارتنزیت (Martensite) تشکیل: آستنیت تا بالاتر از دمای بحرانی گرم میشود. سپس با کوئنچ سریع (در آب، روغن یا محیطهای سردکننده دیگر) سرد میشود. اتمهای کربن فرصت نفوذ (Diffusion) و خروج از شبکه آهن را ندارند. ساختار: تتراگونال مرکزپر (BCT) خواص: سختی بسیار بالا استحکام بسیار بالا مقاومت سایشی عالی 🟣 نمای میکروسکوپی: معمولاً به صورت
ساختارهای سوزنی یا صفحهای در فولادهای پرکربن ساختارهای لَثمانند (Lath) در فولادهای کمکربن و متوسطکربن---
آستنیت (Austenite) ساختار: مکعبی وجوهپر (FCC) خواص: غیرمغناطیسی، حلالیت بالای کربن (حدود ~2% در 1150°C) پایداری: معمولاً زیر 727°C تبدیل فازی میدهد مگر اینکه سریع سرد شود. کاربرد/نمونه: فولادهای زنگنزن آستنیتی مثل 304 و 316 میتوانند ساختار آستنیتی را در دمای اتاق حفظ کنند.---
سمنتیت (Cementite) — (Fe₃C) ماهیت: ترکیب بینفلزی آهن و کربن خواص: بسیار سخت و ترد نقش: اگر به صورت ریزدانه و پراکنده باشد، باعث تقویت/افزایش استحکام فولاد میشود.---
بینیت (Bainite) تشکیل: در نرخهای سردشدن متوسط ریزساختار: فریت + سمنتیت + آستنیت باقیمانده (Retained Austenite) خواص: چقرمگی بالا، مقاومت خوب در برابر ترکخوردگی کاربرد: سیستم تعلیق خودرو، چرخها، قطعات سازهای---
پرلیت (Pearlite) تشکیل: با سردکردن آهسته از آستنیت ساختار: لایههای متناوب فریت و سمنتیت به شکل لاملایی (Lamellar) خواص: تعادل مناسب بین استحکام و شکلپذیری 🟣 نمای میکروسکوپی: شبیه صدف/مادرِ مروارید زیر میکروسکوپ---
مارتنزیت برگشتدادهشده (Tempered Martensite) مسیر تشکیل: آستنیت → کوئنچ → مارتنزیت → تمپر → مارتنزیت برگشتدادهشده در حین تمپرکردن: اتمهای کربن نفوذ میکنند و ذرات ریز کاربیدی رسوب میکنند. ساختار: زمینه فریتی (BCC) خواص: استحکام بالا، چقرمگی بالا، سختی خوب، مقاومت خستگی عالی، شکلپذیری بهتر، مقاومت ضربهای بالاتر کاربرد: میللنگ خودرو، اکسلها، شاتون، چرخدندهها، پیچ و مهرهها و…---
نکتهی کلیدی عملکرد فولاد تا حد زیادی به ترکیب ریزساختاری آن وابسته است. انتخاب فاز مناسب (یا ترکیب فازها) برای رسیدن به خواص مکانیکی مطلوب در صنایع حساس مثل خودرو، هوافضا، انرژی و ساختوساز ضروری است.#تیم_علم_مواد #مهندسی_متالورژی #مهندسی_مواد #علم_مواد #صنعت_فولاد #عملیات_حرارتی #آهن---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
۱
سرگذشت کشتی یونانی جزیره کیشکشتی، سازهای فولادی است که تمام عمر خود را بصورت شناور، در مهاجمترین الکترولیت رایج سپری میکند.
آب دریا، اکسیژن، یون کلر، نوسانات دمایی، تنشهای مکانیکی و رشد بیولوژیکی (فولینگ)، همگی دست به دست هم میدهند و بیوقفه به کشتی حمله میکنند. اگر این فرایند مهار نشود، حملات منجر به کاهش ضخامت ورق بدنه، ایجاد حفره در کف مخازن، ترکخوردگی جوشها و در نهایت تهدید یکپارچگی سازهای کشتی میگردد.
مهندسی خوردگی، یکی از دیسیپلینهای مهم در ادارهی ناوگان دریایی است که در آن بهکارگیری ترکیب درستی از روشهای پیشگیری (شامل پوششها، حفاظت کاتدی، انتخاب متریال مناسب و طراحی صحیح) به همراه بازرسی سختگیرانه، برای کُند کردن و مدیریت خوردگی، الزامی است.
اینها را گفتم تا یک فرض را با هم بررسی کنیم:
فرض کنید یک کشتی به گل نشسته باشد و امکان رهایی هم نداشته باشد، در این صورت خوردگی چه بلایی بر سرش خواهد آورد؟
این فرض محال نیست چون یک نمونه را همینجا، در ایران خودمان داشتیم.
منبع:kamrankhodaparasti.ir---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
۱تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس.pdf
۱.۳۹ مگابایت
نام جزوه: تولید آهن اسفنجی به روش میدرکس" />نویسنده: علیرضا خانی---------------------------#Book@Material_science_team۲
آزمون (CTOD) crack tip opening displacement چیست؟
آزمون جابجایی باز شدن نوک ترک یا به اختصار CTOD برای تعیین چقرمگی شکست فلزات با یک ترک مصنوعی ایجادشده (شیار) استفاده میشود و روشی است برای تعیین مقدار CTOD که منجر به شکست ناپایدار میشود.
این آزمون با اعمال بار بر روی نمونه آزمون CTOD با استفاده از چیدمان بارگذاری سهنقطهای مطابق شکل ۱ زیر انجام میشود.
برای انجام آزمون، نمونههای آزمون با ضخامت کامل ورق بهصورت ویژه برش داده شده و شیار توسط ماشینکاری ایجاد میشود. این شیار در طول آزمون توسط بار، بیشتر گسترش مییابد.
برخی از پذیرفتهشدهترین روشهای اندازهگیری چقرمگی شامل آزمون ضربه شارپی با شیار V شکل (CVN)، جابجایی بازشدن نوک ترک (CTOD)، انتگرال J و اخیراً زاویه بازشدن نوک ترک (CTOA) میشوند.
در طول آزمون CTOD، یک ترک خستگی همراه با نمونههای آزمون تا میانه ضخامت، جایی که شیار قرار دارد، گسترش مییابد.
استانداردهای آزمون جابجایی بازشدن نوک ترک (CTOD):BS 7448 (بخش ۱ تا ۴)، ISO 15653، ISO 12135، ASTM E 1820.---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
آزمون جابجایی باز شدن نوک ترک یا به اختصار CTOD برای تعیین چقرمگی شکست فلزات با یک ترک مصنوعی ایجادشده (شیار) استفاده میشود و روشی است برای تعیین مقدار CTOD که منجر به شکست ناپایدار میشود.
این آزمون با اعمال بار بر روی نمونه آزمون CTOD با استفاده از چیدمان بارگذاری سهنقطهای مطابق شکل ۱ زیر انجام میشود.
برای انجام آزمون، نمونههای آزمون با ضخامت کامل ورق بهصورت ویژه برش داده شده و شیار توسط ماشینکاری ایجاد میشود. این شیار در طول آزمون توسط بار، بیشتر گسترش مییابد.
برخی از پذیرفتهشدهترین روشهای اندازهگیری چقرمگی شامل آزمون ضربه شارپی با شیار V شکل (CVN)، جابجایی بازشدن نوک ترک (CTOD)، انتگرال J و اخیراً زاویه بازشدن نوک ترک (CTOA) میشوند.
در طول آزمون CTOD، یک ترک خستگی همراه با نمونههای آزمون تا میانه ضخامت، جایی که شیار قرار دارد، گسترش مییابد.
استانداردهای آزمون جابجایی بازشدن نوک ترک (CTOD):BS 7448 (بخش ۱ تا ۴)، ISO 15653، ISO 12135، ASTM E 1820.---------------------------#Piece_of_information @Material_science_team
ذرات آهن میتوانند بهعنوان یک حامل انرژی پایدار استفاده شوند:
اکسیداسیون گرمازای آنها انرژی گرمایی آزاد میکند، که میتواند از طریق احیای اکسیدهای آهن بر پایه هیدروژن دوباره ذخیره شود. تصویر بالا، نشان دهنده محصول احتراق یک ذره C-Cr-Fe مشتعلشده با لیزر است.
╭─► @Material_science_team #مواد_و_متالورژی ╰───────────────────
اکسیداسیون گرمازای آنها انرژی گرمایی آزاد میکند، که میتواند از طریق احیای اکسیدهای آهن بر پایه هیدروژن دوباره ذخیره شود. تصویر بالا، نشان دهنده محصول احتراق یک ذره C-Cr-Fe مشتعلشده با لیزر است.
╭─►
@Material_science_team #مواد_و_متالورژی ╰───────────────────۱
معرفی برخی از عیوب جوشزیربرش (بریدگی) (Undercut): یک شیار یا فرورفتگی که در امتداد لبه جوش به دلیل ذوب شدن فلز پایه ایجاد میشود.
ترک (Crack): یک شکستگی یا شکاف کوچک که در جوش یا منطقه متأثر از حرارت (HAZ) رخ میدهد.
تخلخل (Porosity): حفرههای گازی یا منافذ موجود در داخل یا روی سطح جوش.
عدم نفوذ (Lack of Fusion): ذوب ناقص بین فلز جوش و فلز پایه.
نفوذ ناقص (Incomplete Penetration): جوش به طور کامل از ریشه اتصال عبور نمیکند.
پاشش (Spatter): قطرات فلز مذاب که در حین جوشکاری به بیرون پرتاب شده و روی سطح فلز پایه رسوب میکنند.
برآمدگی (روکش) (Overlap): فلز جوش اضافی که فراتر از پنجه جوش گسترش یافته و برجستگی روی سطح جوش ایجاد میکند.
آخال سرباره (Slag Inclusion): سرباره به دام افتاده یا باقیمانده در داخل جوش به دلیل حذف ناقص.
╭─►
@Material_science_team#مواد_و_متالورژی #جوشکاری╰───────────────────۳