Blistering (steel)

التقشير: التهديد الخفي لسلامة الفولاذ

يشير التقشير، في سياق الفولاذ، إلى نوع من التآكل السطحي يتميز بتشكل بقع مرتفعة، غالبًا على شكل قبة. يمكن أن تختلف هذه البقع في الحجم، ويمكن أن تؤدي إلى ضعف هيكلي كبير وأضرار جمالية. بينما ترتبط بشكل شائع بالصدأ، يمكن أن ينشأ التقشير من تفاعل معقد لعوامل، مع لعب امتصاص الغاز دورًا حاسمًا.

العلم وراء التقشير:

التقشير هو نتيجة للتفاعل بين الفولاذ وبيئته. تتضمن العملية عادةً الخطوات التالية:

1. امتصاص الغاز: يمكن امتصاص غازات مثل الأكسجين والهيدروجين والرطوبة على سطح الفولاذ.
2. الانتشار: يمكن أن تنتشر هذه الغازات الممتصة في الفولاذ، مشكلة طبقة تحت السطح.
3. التفاعلات الكيميائية: داخل الفولاذ، يمكن أن تتفاعل الغازات المنتشرة مع المعدن، مما يؤدي إلى تشكل أكاسيد أو مركبات أخرى. غالبًا ما تؤدي هذه التفاعلات إلى زيادة في الحجم.
4. تشكل البقع: يمكن أن يتغلب الضغط الناتج عن المركبات المتوسعة داخل الفولاذ على قوة شد الفولاذ، مما يؤدي إلى تشكل البقع. يمكن أن يتم إطلاق الغاز المحبوس، مما يخلق فراغًا تحت السطح.

دور امتصاص الغاز:

يعتبر امتصاص الغاز أمرًا ضروريًا لتشكل البقع. يمكن أن تؤثر طبيعة وتركيز الغازات الممتصة بشكل كبير على نوع وشدة التقشير. على سبيل المثال:

• الأكسجين: يمكن للأكسجين أن يتفاعل بسهولة مع الحديد في الفولاذ لتشكيل أكاسيد الحديد، مما يمكن أن يؤدي إلى تشكل الصدأ والتقشير اللاحق.
• الهيدروجين: يمكن للهيدروجين أن ينتشر في الفولاذ، مشكلًا ضغطًا داخليًا ومساهمًا في التقشير. هذا أمر مهم بشكل خاص في المواقف التي تنطوي على اللحام أو المعالجة الحرارية.
• الرطوبة: يمكن للرطوبة أن تسرع عمليات التآكل عن طريق تسهيل تشكل الإلكتروليتات، مما يؤدي إلى تشكل الصدأ والتقشير اللاحق.

أنواع التقشير:

يمكن أن يتجلى التقشير في الفولاذ بأشكال مختلفة اعتمادًا على السبب الكامن وراءه. بعض الأنواع الشائعة تشمل:

• بقع الصدأ: تنتج هذه عن تشكل أكاسيد الحديد بسبب التعرض للأكسجين والرطوبة.
• بقع الهيدروجين: تنشأ هذه من انتشار الهيدروجين في الفولاذ، وغالبًا ما ترتبط بعمليات اللحام أو المعالجة الحرارية.
• بقع الكبريتيد: تحدث هذه عندما تتفاعل الغازات المحتوية على الكبريت مع الفولاذ، مشكلة كبريتيدات الحديد التي تساهم في التقشير.

منع التقشير:

يتطلب منع التقشير نهجًا متعدد الأوجه، مع التركيز على تقليل امتصاص الغاز والتحكم في الظروف البيئية:

• إعداد السطح: يمكن أن يؤدي إعداد السطح المناسب، بما في ذلك التنظيف وإزالة الشحوم، إلى إزالة الملوثات وتقليل امتصاص الغاز.
• الطبقات الواقية: يمكن أن يؤدي تطبيق الطلاءات الواقية، مثل الطلاء أو الجلفنة، إلى إنشاء حاجز بين الفولاذ والبيئة، مما يقلل من اختراق الغاز.
• البيئات المنظمة: يمكن أن يؤدي تخزين أو معالجة الفولاذ في بيئات منظمة مع مستويات منخفضة من الرطوبة والأكسجين إلى تقليل التآكل والتقشير.
• المعالجة الحرارية: يمكن أن تخفف المعالجة الحرارية الدقيقة من الضغوط الداخلية وتقلل من هشاشة الهيدروجين، مما يقلل من خطر بقع الهيدروجين.

الاستنتاج:

التقشير مشكلة كبيرة لهياكل الفولاذ، تؤثر على كلا من الوظائف والمظهر. فهم الآليات الكامنة وراءها، لا سيما دور امتصاص الغاز، أمر ضروري لوضع استراتيجيات وقاية فعالة. من خلال تنفيذ التدابير المناسبة، يمكننا تخفيف خطر التقشير وضمان سلامة هياكل الفولاذ على المدى الطويل.