More Related Content
More from hicham benkhelifa
More from hicham benkhelifa (9)
6.Corrosion.ppt
- 5. การกัดกร่อนของโลหะและการป้ องกัน
เมื่อโลหะถูกใช ้งานหรือทิ้ง
ไว ้ในอากาศ พื้นที่บริเวณผิว
ของโลหะจะมีการทาปฏิกิริยา
กับออกซิเจน และความชื้นทา
ให ้โลหะเกิดการผุกร่อน
หรือการติดตั้งให ้โลหะต่าง
ชนิดกัน สัมผัสกันตลอดเวลาก็
จะมีการถ่ายเทประจุไฟฟ้าซึ่ง
กันและกัน ถ ้าประจุไฟฟ้าไม่มี
ความสมดุลกัน ก็จะทาให ้เกิด
การกัดกร่อนได ้เช่นกัน
หรือแม ้แต่การนาโลหะไป
้
- 6. สาเหตุที่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน
การกัดกร่อนของโลหะจะเกิดขึ้นได ้จากหลายสาเหตุด ้วยกัน ซึ่ง
สรุปได ้ดังนี้
1. เกิดจากปฏิกิริยาทางเคมีโดยตรง เกิดขึ้นได ้2 ลักษณะ คือ
การที่โลหะสัมผัสกับ ออกซิเจน และความชื้น จะทาให ้เหล็กกลายเป็น
เหล็กไฮดรอกไซด์ หรือสนิมเหล็ก และเมื่อนาโลหะไปผสมกับกรดทา
ให ้เหล็กกลายเป็นเหล็กซัลเฟตจะมีผลทาให ้เกิดการกัดกร่อนได ้
2. เกิดจากปฏิกิริยาไฟฟ
้ า - เคมี จะมีการไหลของอิเล็กตรอน
จากขั้วหนึ่งไปสู่อีก ขั้วหนึ่งโดยผ่านสิ่งแวดล ้อม ซึ่งมีขั้วทางไฟฟ้า
(Electrode) อยู่ 2 ขั้ว ประกอบด ้วย ขั้วแอโนด(Anode) ซึ่งมี
คุณสมบัติที่ทาให ้ประจุลบวิ่งเข ้าหา และขั้วคาโทด (Cathode) ซึ่งมี
คุณสมบัติที่ ทาให ้ประจุบวกวิ่งเข ้าหา เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลครบวงจร
ขั้ว (Anode) จะละลายและผุกร่อนเป็น อิออนบวกเคลื่อนที่เข ้าหาขั้ว
(Cathode) ซึ่งจะทาให ้เกิดการกัดกร่อน หรือแม ้แต่โลหะที่อยู่ใน
- 8. 4. เกิดจากสภาพแวดล้อม สภาวะแวดล ้อมมีผลทาให ้เกิดการกัด
กร่อนได ้เร็วขึ้น
เช่น การนาโลหะไปใช ้งานในพื้นที่ที่ใกล ้ชายทะเลจะทาให ้เกิดการผุ
กร่อนที่เร็วขึ้นหรือการนาเอา โลหะไปใช ้งานในบริเวณที่อุณหภูมิสูงก็
ส่งผลทาให ้เกิดการผุกร่อนเร็วขึ้นเช่นกัน ตัวอย่างเช่น การนาโลหะไป
ใช ้ทาท่อไอเสียรถยนต์ หรือปล่องไฟ เราจะพบว่าชิ้นส่วนเหล่านี้จะมี
การผุกร่อนที่เร็วขึ้น
- 9. การป้ องกันการกัดกร่อนของโลหะ
วิธีในการป้องกันไม่ให ้เกิดการกัดกร่อนในโลหะเพื่อเป็นการยืด
อายุการใช ้งานของโลหะได ้ดังนี้
1. กรรมวิธีการเคลือบผิว การเคลือบผิวโลหะจะเป็นการป้องกัน
ไม่ให ้พื้นผิวของโลหะ ไปสัมผัสโดยตรงกับความชื้น หรือน้าและ
อากาศกรรมวิธีที่นิยมนามาใช ้สาหรับการเคลือบผิวของโลหะมีอยู่
ด ้วยกัน 3 ชนิด ได ้แก่
1.1 การเคลือบผิวโลหะด ้วยสารอินทรีย์ การเคลือบด ้วยวิธีนี้
ค่อนข ้างจะมีราคาถูก และกรรมวิธีที่ไม่ซับซ ้อน แต่จะขาดคุณสมบัติใน
การทนต่อความร ้อนและการเสียดสีสาร ที่นามาใช ้ในการเคลือบส่วน
ใหญ่จะเป็นสารสังเคราะห์ เช่น ทาวี แลคเกอร์ น้ามันวานิช น้ามันแร่
น้ามันวาสลีน เป็นต ้น
1.2 การเคลือบผิวโลหะด ้วยสารอนินทรีย์ กรรมวิธีในการเคลือบ
ผิวจะมีวิธีการค่อนข ้างซับซ ้อน มากกว่าการเคลือบผิวด ้วยสารอินทรีย์
- 10. 1.3 การเคลือบผิวด ้วย
กรรมวิธีทางเคมี
ที่นิยมนามาใช ้ในการเคลือบผิว
โลหะมีอยู่ 2 วิธี คือ การรมดาจะ
เป็นการนาเอาโลหะ ทาด ้วย
น้ามันเครื่อง หรือน้ามันลินสีด
แล ้วนาโลหะที่ทาผิวด ้วยน้ามันไป
เผาที่อุณหภูมิประมาณ 450 ํC
หลายๆ ครั้ง จนผิวมี สีดา และ
กรรมวิธีการบอนเดอไรซิ่งจะเป็น
การจุ่มโลหะในสารละลาย
แมงกานีสฟอตเฟตนาน 10 นาที
แล ้วนาเอาชิ้นงานไปทาการ
เคลือบผิวอีกครั้งด ้วยกรรมวิธีการ
- 11. 2. กรรมวิธีการตกแต่งผิว
โลหะ การตกแต่งให ้ผิวของ
โลหะที่มีความเงามันเนื่องจาก
ผิวที่ละเอียด เงามัน จะช่วย
ไม่ให ้ความชื้นหรือสารเคมี
แทรกตัวเข ้าไปทาปฏิกิริยากับ
โลหะได ้ยากขึ้น กรรมวิธีการ
ตกแต่งผิวโลหะจะมีอยู่ 2 วิธี
คือ
2.1 การพ่นทราย โดยจะใช ้
ทรายที่มีเม็ดที่คม เป่ าด ้วยลม
ความดันสูงไปขัดที่บริเวณผิว
โลหะ ผิวชิ้นงาน จะมีความเรียบ
เป็นเงา
2.2 การขัดผิวโลหะด ้วย
- 12. 3. การนาโลหะผสมมาใช้งาน
โลหะผสมจะมีการเพิ่มคุณสมบัติด ้วยการ
เติมธาตุผสมต่างๆ ให ้มีคุณสมบัติ ที่
เหมาะต่อการใช ้งาน เช่น เหล็กกล ้าไร ้
สนิม หรือเหล็กกล ้าสแตนเลส มีการเติม
ธาตุโครเมี่ยม ลงไปในเหล็กกล ้าชนิดนี้
เมื่อโครเมี่ยมรวมตัวกับออกซิเจนจะเกิด
โครเมี่ยมออกไซด์ ซึ่งการเกิดโครเมี่ยม
ออกไซด์ที่บริเวณผิวของเหล็กกล ้า จะมี
ลักษณะเป็นฟิล์มบางๆ ซึ่งฟิล์มบางๆ จะ
เปรียบเสมือนเกราะป้องกันไม่ให ้
อิเล็กตรอน เคลื่อนที่ผ่านไปสัมผัสกับ
เหล็กกล ้าไร ้สนิม จะเป็นการลดการ
เกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี ซึ่งจะเป็นการ
หยุดการกัดกร่อนได ้การนา เอาโลหะ
ผสมมาใช ้งานทดแทนโลหะธรรมดา ใน
- 13. 4. การนาเอาวัสดุประเภท
อโลหะมาใช้งาน วัสดุประเภท
อโลหะ จะไม่มีการเกิดปฏิกิริยา
ไฟฟ้าเคมี จึงช่วยลดปัญหาในเรื่อง
การกัดกร่อนได ้แต่มีข ้อเสียในเรื่อง
ของความ แข็งแรง การทนต่อความ
ร ้อนหรืออุณหภูมิสูง
5. การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล ้อมจะ
เป็นการตัดวงจรการเกิดปฏิกิริยาเคมีในการกัดกร่อนซึ่งเป็นอีกวิธีการ
หนึ่งที่จะลดการกัดกร่อน การเปลี่ยนแปลง
สิ่งแวดล ้อมที่นิยมนามาใช ้คือ การลดความเข ้มข ้นของสารเคมี เช่น
การลดปริมาณคลอไรด์
ในน้า และการแยกออกซิเจนออกจากน้าก่อนที่จะนาใส่ลงในหม ้อน้า
ทาให ้หม ้อน้ามีอายุการ
- 17. การป้ องกัน
การกัดกร่อนที่เกิดขึ้นสม่าเสมอทั่วผิวหน้า
1. เลือกใช้วัสดุที่มีค่า galvanic Series ใกล้เคียงกันเท่าที่
เป็ นได้
2. หลีกเลี่ยงอัตราส่วนของพื้นที่คาโธด/อาโนด ปรับให้พื้นที่
ทั้งสองใกล้เคียงกัน
3. ใช้ฉนวนกั้นในบริเวณที่ใช้โลหะต่างชนิดกันมาสัมผัสกัน
4. ใช้สารเคลือบผิวอย่างระมัด ดูแลการเคลือบผิวให้อยู่ใน
สภาพดี
5. เติมสารยับยั้ง เพื่อลดความรุนแรงของการกัดกร่อน
6. ออกแบบที่ให้สามารถเปลี่ยนชิ้นงานที่เป็นอาโนดได้ง่าย
7. ติดตั้งวัสดุที่สามที่มีค่าความต่างศักย์น้อยกว่าโลหะทั้งสอง
เพื่อให้เกิดการกัดกร่อนแทน
- 19. การป้ องกัน
การกัดกร่อนในที่อับ
1. ใช้การเชื่อมแบบ butt joint แทนการย้าหมุดหรือการยึด
ด้วยสลักเกลียว
2. ปิดบริเวณที่เป็ นที่อับโดยการเชื่อมหรือการบัดกรี
3. ออกแบบถังความดันให้สามารถระบายน้าได้ดี พยายาม
หลีกเลี่ยงรูปร่างที่เป็ นมุม
4. ตรวจสอบเครื่องมือและสารแปลกปลอมอยู่เสมอ
5. กาจัดของแข็งที่ลอยอยู่ก่อนเข้ากระบวนการผลิต
6. กาจัดวัสดุเปียกที่ตกค้างอยู่ ในระหว่างการหยุดซ่อม
ประจาปี
7. จัดสภาวะสิ่งแวดล้อมให้มีความสม่าเสมอ
8. ใช้ปะเก็นที่เป็ นของแข็งและไม่มีการดูดซึม
9. ใช้การเชื่อมแทนการม้วนเป็ นท่อ
- 21. การป้ องกัน
การกัดกร่อนแบบรูเข็ม
โดยทั่วไป วิธีที่ใช้ในการป้องกันการกัดกร่อนในที่อับก็
สามารถนามาใช้ในการป้องกันการกัดกร่อนแบบ pitting ได้
เช่นกัน วัสดุที่มีการกัดกร่อนหรือมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัด
กร่อนแบบ pitting ไม่ควรนามาใช้ในการสร ้างโรงงานหรือ
เครื่องมือ วัสดุแต่ละชนิดมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนที่
ต่างกัน เช่นการเติมโมลิดินั่มลงไปในเหล็กกล้าไร ้สนิม 304
ในปริมาณ 2 % ซึ่งทาให้ได้เหล็กกล้าไร ้สนิม 316 โดยจะ
เพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบ pitting โดยจะทาให้
เกิดผิว passive ที่มีความเสถียรมากกว่า คือมีความสามารถ
ในการป้องกันการกัดกร่อนมาก วัสดุ 2 ชนิดนี้ประพฤติตัว
ต่างกันคือชนิดหนึ่ง ไม่เหมาะสมต่อการนาไปใช้ในน้าทะเลแต่
อีกชนิดหนึ่งสามารถใช้ได้ในบางกรณี
- 25. การป้ องกัน
การกัดกร่อนตามขอบเกรน
1.การทา heat treatment ที่อุณหภูมิสูง ซึ่งปกติจะ
เรียกว่า quench annealing หรือ solution
quenching
2.การเติมธาตุบางตัวที่สามารถรวมตัวเป็นคาร์ไบด์ได ้
ดี (stabilizer)
3.การลดปริมาณคาร์บอนให ้ต่ากว่า 0.03 เปอร์เซ็นต์
- 31. การป้ องกัน
การกัดกร่อนแบบถูครูด
1. หล่อลื่นด ้วยน้ามันที่มีความหนืดต่า คุณสมบัติการ
เกาะยึดสูง
2. เพิ่ม load เพื่อลด slip ระหว่างผิวหน้าสัมผัส
3. ใช ้ปะเก็นเพื่อดูดซับการสั่นสะเทือน ป้องกัน
ออกซิเจน
4. เพิ่มความแข็งแรงผิวหน้าสัมผัส
5. ใช ้coating หรือ surface treatment เพื่อปรับปรุง
คุณสมบัติของผิวโลหะที่สัมผัสกัน
6. เพิ่มความแข็งแรงด ้วยการยิงทราย (shot peening)
- 33. การป้ องกัน
การกัดกร่อนแบบการสึกกร่อน
1. ปรับปรุงการออกแบบ เพื่อให ้มีการเปลี่ยนแปลง
ของ hydrodynamic pressure น้อยที่สุด
2. เลือกใช ้โลหะที่แข็งแรงกว่า มีความต ้านทานต่อการ
กัดกร่อนดีกว่า
3. ชิ้นส่วนบริเวณที่มีโอกาสเกิด cavitation มาก ให ้
แต่งผิวให ้เรียบมากที่สุดเป็นกรณีพิเศษ
4. หุ้มด ้วยวัสดุที่ยืดหยุ่นได ้ เช่น ยาง