ما هو التآكل الجلفاني؟
يقيس اختبار التآكل الجلفاني التآكل الناشئ عن فرق الجهد بين معدنين مختلفين متصلين داخل المنحل بالكهرباء. يتم تقييمه عن طريق التيار الجلفاني أو فقدان الكتلة.
الغرض من التآكل الجلفاني
والغرض من ذلك هو تحديد المعدن الذي سيتآكل وبأي معدل في المفاصل التي تجمع بين معادن مختلفة، ودعم اختيار زوج المواد.
على أي منتجات يُطبَّق التآكل الجلفاني؟
- السحابات المعدنية المتباينة
- هياكل هجينة من الألومنيوم والصلب
- مكونات المبادل الحراري
- أجهزة البيئة البحرية
- مفاصل هيكل السيارة الكهربائية خفيفة الوزن
في أي قطاعات يُستخدم التآكل الجلفاني؟
المواصفات المتعلقة بـ التآكل الجلفاني
- ASTM G71
- ASTM G82
- ISO 21207
- أستم B117tuz sisi (salt spray) korozyon testi امتحان
- ISO 9227tuz sisi korozyon testi امتحان
- ASTM G85اختبار الضباب الملحي المعدل (الدوري). امتحان
- ASTM G48تأليب والشقوق التآكل في الفولاذ المقاوم للصدأ امتحان
- ISO 16701اختبار التآكل الدوري امتحان
- ISO 6270القوة في بيئة التكثيف امتحان
- SAE J2334اختبار التآكل المختبري الدوري امتحان
- VDA 233-102اختبار التآكل الدوري في السيارات امتحان
شروط التآكل الجلفاني
- المنحل بالكهرباء
- المحلول المحدد في المواصفات (مثل كلوريد الصوديوم أو مياه البحر الاصطناعية)
- نسبة المساحة
- تحدد نسبة مساحة الأنود/الكاثود معدل التآكل؛ المحددة في المواصفات
- درجة حرارة
- درجة حرارة ثابتة محددة في المعيار
- المدة
- وقت التعرض المحدد في المواصفات
جهاز التآكل الجلفاني
- نظام القياس الكهروكيميائي (قوة الجهد / مقياس المقاومة الصفرية)
- القطب المرجعي وإعداد الخلية
- توازن الدقة
- حمام يمكن التحكم بدرجة حرارته
متطلبات العينة لـ التآكل الجلفاني
- ويجب تحضير العينتين المعدنيتين بنسبة المساحة المحددة
- يجب تنظيف الأسطح وفقًا للمعايير
- يجب قياس الكتل الأولية
- يجب أن تكون مقاومة الاتصال ضئيلة
مدة التآكل الجلفاني
يستغرق القياس الكهروكيميائي ساعات؛ يستغرق قياس فقدان الكتلة أيامًا إلى أسابيع.
إجراء التآكل الجلفاني
- 1يتم تحضير العينات وتسجيل مساحات سطحها وكتلها.
- 2يتم الاتصال بالمعادن داخل المنحل بالكهرباء.
- 3يتم قياس التيار الجلفاني بشكل مستمر، أو يتم انتظار المدة المحددة.
- 4وفي نهاية التعرض، يتم تنظيف العينات وقياس فقدان الكتلة.
- 5يتم حساب معدل التآكل الجلفاني.
معايير قبول التآكل الجلفاني
يتم تحديد معيار القبول في المواصفات على أنه الحد الأقصى لكثافة التيار الجلفاني أو الحد الأقصى لفقد الكتلة. في بعض التطبيقات، يُحظر استخدام الزوج المعدني بشكل مباشر.
تقييم النتائج
يوضح اتجاه التيار الجلفاني المعدن الذي هو الأنود. وبما أن نسبة المساحة تؤثر بقوة على النتيجة، فيجب ذكرها دائمًا في التقرير.
تقرير التآكل الجلفاني
- تم تطبيق المعيار
- الزوج المعدني ونسبة المساحة
- تكوين المنحل بالكهرباء ودرجة الحرارة
- التيار الكلفاني أو فقدان الكتلة
- معدل التآكل المحسوب
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات المواد البحرية والجوية
- معايير مشتركة هيكل خفيف الوزن
اختبارات التآكل — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار التآكل الجلفاني؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُقيّم اختبارات التآكل تحت ظروف مسرَّعة مدة تحمل المعادن والطلاءات في بيئة مسبِّبة للتآكل. وتضم هذه العائلة نهجين، والفرق بينهما هو أهم معرفة في هذا المجال: الاختبارات ذات الظروف الثابتة والاختبارات الدورية.
يحافظ رذاذ الملح ذو الظروف الثابتة (ASTM B117، ISO 9227) على البيئة نفسها داخل الحجرة طوال الوقت: التركيز الملحي نفسه، ودرجة الحرارة نفسها، وسطح رطب باستمرار. وتكمن قوة هذا النهج في قابليته للتكرار؛ فبما أن الظروف محددة بدقة، تأتي نتائج المختبرات المختلفة متقاربة. وهذه هي الخاصية المنشودة بالضبط عند مراقبة اتساق الإنتاج ومقارنة الموردين.
لكن الغلاف الجوي الحقيقي ليس ثابتًا. فالسطح يبتل ويجف ويسخن ويبرد ويتعرض للأشعة فوق البنفسجية ويتسخ. وتغيّر دورة الترطيب والتجفيف آلية التآكل: فأثناء التجفيف يتركز الملح ويزداد وصول الأكسجين ويتسارع التآكل. ويختلف شكل الضرر على سطح رطب باستمرار عن الشكل على سطح مُبلَّل دوريًا.
تُحاكي الاختبارات الدورية (SAE J2334 وVDA 233-102 وASTM G85 وISO 16701) هذا التغير وتعطي نتائج أقرب إلى أنماط الضرر الميدانية. وقد انتقل قطاع السيارات إلى حد كبير إلى هذا النهج. والنتيجة العملية هي: قد يظهر الطلاءان نفساهما ترتيبًا مختلفًا في الاختبارات الثابتة والدورية؛ ويحدد الاختبار المُطبَّق النتيجة.
لا يُحدد أي اختبار في هذه العائلة مدةً أو معيار قبول. فعدد الساعات التي يُطبَّق فيها ومستوى الضرر المقبول يأتيان من معيار المنتج أو مواصفة العميل. وتُحدَّد مقاييس التقييم في معايير منفصلة: تُستخدم مقاييس مختلفة لدرجة الصدأ والتقرح والزحف من الخدش وفقدان الالتصاق.
يختلف الضرر المطلوب رصده حسب نوع الطلاء. ففي الطلاءات المعدنية، يُبلَّغ عن الصدأ الأبيض (تآكل الطلاء نفسه) والصدأ الأحمر (التآكل الواصل إلى المعدن الأساسي) بشكل منفصل، وعادةً ما تحدد المواصفات مدة منفصلة لكل منهما. أما في الأسطح المطلية بالدهان، فيبرز الزحف من الخدش والتقرح.
تُشكِّل الطرق الكهروكيميائية مجالًا منفصلًا وتجيب عن سؤال مختلف. إذ يكشف الاستقطاب الديناميكي الجهدي والتحليل الطيفي للمعاوقة الكهروكيميائية وقياسات جهد التنقر عن آلية التآكل وسرعته خلال ساعات؛ بينما تعطي اختبارات الغرفة النتيجة بصريًا خلال أسابيع. والطريقتان متكاملتان لا بديلتان لبعضهما.
تمتلك الفولاذات المقاومة للصدأ قسمًا فرعيًا خاصًا: إذ تشير اختبارات التآكل التنقري والفجوي والتآكل بين الحبيبي إلى جودة المعالجة الحرارية وحالة المادة بعد اللحام.
مجموعات الطرق في هذا المجال
رذاذ الملح بظروف ثابتة
ASTM B117 وISO 9227 (NSS)؛ للمقارنة القابلة للتكرار ومراقبة العملية.
المحمَّض والمسرَّع
ظروف AASS وCASS وفق ISO 9227؛ مفضلة للطلاءات الزخرفية من الكروم والنيكل.
التآكل الدوري
SAE J2334 وVDA 233-102 وASTM G85 وISO 16701؛ تقترب من السلوك الميداني عبر دورات الترطيب والتجفيف.
الرطوبة والتكثف
اختبارات الحرارة الرطبة الثابتة والتكثف والرطوبة الدورية؛ وتكشف هذه عن تقرح الطلاء.
كهروكيميائي
الاستقطاب، والتحليل الطيفي للمعاوقة، وقياسات جهد التآكل التنقري والفجوي.
اختبارات خاصة بالفولاذ المقاوم للصدأ
التآكل التنقري والفجوي، والتآكل بين الحبيبي؛ مؤشرات جودة المعالجة الحرارية واللحام.
مقاييس التقييم
مقاييس لدرجة الصدأ والتقرح والزحف من الخدش وفقدان الالتصاق؛ وتأتي التقديرات من هذه المعايير.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يمكن تحويل مدة العمل في المقصورة إلى العمر التشغيلي؛ فلا يوجد معامل تحويل موثوق به.
- قد تسفر التجارب الثابتة والدورية عن ترتيب مختلف؛ ويتم تطبيق الترتيب المذكور في المواصفات.
- لا يمكن تفسير تقرير تآكل لا يذكر المدة ومعيار القبول.
- إذا لم يُذكر سمك الطلاء، لا يمكن مقارنة النتيجة؛ إذ يؤثر السمك مباشرة على المتانة.
- يدل الصدأ الأبيض والصدأ الأحمر على أمرين مختلفين؛ ويجب الإبلاغ عنهما بشكل منفصل.
- يؤثر موضع العينة وزاويتها داخل الغرفة على النتيجة؛ وتنظم المعايير ذلك ويجب أن يوثقه التقرير.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- اختيار نظام الطلاء واعتماد المورّد
- مراقبة عملية خط الطلاء وقبول الدفعات
- دليل المتانة للمنتجات السيارات والمستخدمة في الهواء الطلق
- تقييم أضرار التآكل الميدانية وقرارات الضمان
- التحقق من جودة المعالجة الحرارية واللحام في الفولاذ المقاوم للصدأ
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول التآكل الجلفاني
لماذا تعتبر نسبة المساحة مهمة جدًا؟
يعمل الأنود الصغير مع الكاثود الكبير على زيادة كثافة التيار على الأنود وتسريع عملية التآكل. ولذلك لا يمكن تفسير نتيجة الاختبار دون ذكر نسبة المساحة.