ČLANAK BR. 174 | Kako korozijski proizvodi ubrzavaju trenje i trošenje u ogradama od nehrđajućeg čelika
ČLANAK BR. 174 | Kako korozijski proizvodi ubrzavaju trenje i trošenje u ogradama od nehrđajućeg čelika
Nehrđajući čelik je odabran zadržač za trenje prozoraupravo zato što je otporan na koroziju. Sloj kromovog oksida koji se spontano formira na njegovoj površini štiti temeljni metal od oksidacije koja brzo razgrađuje obični čelik. Ipak, nehrđajući čelik nije imun na koroziju, a kada dođe do korozije, produkti te korozije postaju uzročnici ubrzanog trošenja. Upravo tvari koje signaliziraju da je korozija započela - hrapave, obojene mrlje na tračnicama, narančaste mrlje oko glava zakovica - nisu pasivni pokazatelji oštećenja. One su aktivni sudionici u ciklusu samoojačavanja koji povećava trenje, koncentrira naprezanje i progresivno uništava precizne površine o kojima ovisi oslonac.
Što su zapravo produkti korozije
Produkti korozije nadržač za trenje prozoranisu samo hrđa, iako mogu nalikovati na nju. Na nehrđajućem čeliku, najčešći produkt korozije je željezov oksid, koji nastaje kada se zaštitni sloj kromovog oksida probije i željezo u leguri reagira s kisikom i vlagom. U obalnim okruženjima ili okruženjima sa soli za odmrzavanje, kloridni ioni napadaju pasivni sloj i proizvode željezne kloride, koji hidroliziraju u klorovodičnu kiselinu i željezne okside. Rezultirajući produkti korozije kemijski su složeni, fizički grubi i volumetrijski ekspanzivni. Zauzimaju šest do deset puta veći volumen od metala od kojeg su nastali. Ovo širenje je ključna činjenica. Sitna udubina na površini tračnica, nevidljiva površnim pregledom, stvara cvjetanje produkta korozije koje se ponosno ističe na površini, stvarajući prepreku preko koje klizna papuča mora prijeći sa svakim ciklusom.
Kako korozijski produkti povećavaju trenje
Trag jednogdržač za trenje prozoraoslanja se na glatku površinu kako bi održala dosljedno i predvidljivo trenje. Klizna papuča, sa svojom tarnom pločicom, dizajnirana je za kretanje po poliranoj površini od nehrđajućeg čelika sa specifičnom hrapavošću koja se obično mjeri u dijelovima mikrona. Produkti korozije narušavaju ovu površinu na dva načina. Prvo, fizički su hrapavi - granularna, kristalna struktura željeznih oksida stvara površinsku teksturu daleko grublju od inženjerski izrađene završne obrade tračnica. Tarna pločica, dizajnirana za klizanje po poliranom čeliku, sada klizi po površini koja nalikuje finom brusnom papiru. Koeficijent trenja povećava se, ponekad dramatično, a glatki, kontrolirani otpor koji karakterizira zdravo držanje degradira u trzavo, nepredvidivo kretanje. Drugo, produkti korozije su trošni - mrve se i lome pod pritiskom prolazeće papuče, stvarajući labave, tvrde čestice koje djeluju kao sredstvo za brušenje između pločice i tračnica.
Ciklus abrazije trećeg tijela
Labave čestice nastale lomljenjem produkata korozije postaju abrazivi trećeg tijela udržač za trenje prozoramehanizam. Ove čestice, sastavljene od tvrdih željeznih oksida, ostaju zarobljene između tarne pločice i tračnice. Neke se ugrađuju u mekšu od dvije površine - obično u polimernu ili kompozitnu tarnu pločicu. Nakon što se ugrade, djeluju kao alati za mikro rezanje, zarezujući tračnicu svakim prolazom. Druge se kotrljaju između površina, stvarajući udubljenja koja postaju mjesta početka daljnje korozije. Proces je samopojačavajući. Korozija čini površinu hrapavom, što povećava trenje, što stvara više krhotina, što ubrzava trošenje, što otkriva svježi metal, koji dodatno korodira. Ova pozitivna povratna sprega može uništiti tarnu pločicu u djeliću vremena koje bi bilo potrebno samo za mehaničko trošenje.
Korozija pukotina na spojevima zakovica
Zakovljeni spojevidržač za trenje prozoraposebno su osjetljivi na oblik korozije koji izravno napada strukturni integritet sklopa. Korozija u pukotini nastaje u uskom razmaku između tijela zakovice i stijenke rupe, gdje se kisik brzo smanjuje, a lokalna kemija postaje kisela. Produkti korozije koji se formiraju u toj pukotini ograničeni su okolnim metalom. Kako se šire, vrše silu klinanja koja može fizički odgurnuti glavu zakovice od površine ili odvojiti slojeve metala koje zakovica treba stegnuti. To nije trošenje u konvencionalnom smislu. To je korozija koja djeluje kao mehanička dizalica, otpuštajući spoj iznutra. Rezultirajući zazor u spoju zakovice zatim ubrzava gore opisane procese mehaničkog trošenja, pogoršavajući oštećenje.
Galvansko ubrzanje
Proračundržač za trenje prozoraDizajni ponekad koriste zakovice od nehrđajućeg čelika drugačije klase od onih za krakove i tračnice. Kada su dva nehrđajuća čelika različitog elektrokemijskog potencijala u kontaktu u prisutnosti vlage, uspostavlja se galvanska ćelija. Manje plemeniti metal preferirano korodira. Produkti korozije iz ovog galvanskog djelovanja nakupljaju se upravo na najopterećenijim točkama sklopa - zakovičnim spojevima - gdje djeluju i kao abrazivni onečišćujući materijali i kao ekspandirajući klinovi. Galvanski učinak je posebno agresivan u obalnim okruženjima gdje je elektrolit koncentrirana otopina soli. Nosač koji bi adekvatno funkcionirao u kopnenoj instalaciji može se pokvariti u roku od dvije do tri godine kada se postavi u blizini oceana.
Prevencija odabirom materijala
Sprječavanje trošenja ubrzanog korozijom udržač za trenje prozoraPočinje s odabirom materijala. Nehrđajući čelik 316 morske kvalitete, s udjelom molibdena od 2 do 2,5 posto, nudi znatno bolju otpornost na koroziju u pukotinama i koroziju od standardne klase 304. Za obalne instalacije, specificiranje čelika 316 za sve komponente - tračnice, krakove, zakovice i pričvršćivače - eliminira galvanske parove koji uzrokuju ubrzanu koroziju. Dodatni trošak materijala je skroman u usporedbi s troškovima zamjene neispravnog ovjesa u obalnom objektu, gdje pristup može zahtijevati skele, a zamjenski okov prozora mora biti morske kvalitete. Pasivizacija svih komponenti od nehrđajućeg čelika nakon proizvodnje uklanja površinsku kontaminaciju željezom i poboljšava stvaranje zaštitnog sloja kromovog oksida.
Održavanje u korozivnim okruženjima
Zadržač za trenje prozoraU okruženjima gdje se rizik od korozije ne može ukloniti samo odabirom materijala, održavanje postaje primarna obrana. Redovito čišćenje slatkom vodom uklanja naslage klorida prije nego što se mogu koncentrirati i pokrenuti koroziju. Lagano nanošenje maziva koje sprječava koroziju stvara zaštitni film koji sprječava ulazak vlage s površine tračnica i zakovičnih spojeva. Pregled u intervalima primjerenim razini izloženosti - tromjesečno za teška morska okruženja, godišnje za manje agresivne uvjete - omogućuje rano otkrivanje produkata korozije prije nego što imaju vremena pokrenuti ciklus abrazivnog trošenja. Kada se pronađu produkti korozije, treba ih ukloniti sredstvom za čišćenje nehrđajućeg čelika i mekom četkom, nikada čeličnom vunom ili abrazivnim jastučićima koji bi ugradili čestice željeza i stvorili nova mjesta korozije. Cilj održavanja u korozivnim okruženjima je jednostavan: prekinuti ciklus prije nego što može započeti.
Zaključak
Produkti korozije koji nastaju nadržač za trenje prozoranisu pasivni dokaz kozmetičkog problema. Oni su aktivni agensi mehaničkog uništenja. Oni čine površinu precizne tračnice hrapavom. Oni stvaraju abrazivne čestice koje ubrzavaju trošenje. Šire se unutar pukotina zakovica i otpuštaju strukturne veze. Oni uspostavljaju galvanske ćelije koje koncentriraju koroziju na najosjetljivijim točkama. Štipaljka koja pokazuje vidljivu koroziju nije štipaljka koju treba čistiti. To je štipaljka koja je ušla u ciklus samoubrzavajuće degradacije koji samo čišćenje možda neće zaustaviti. Razumijevanje produkata korozije kao aktivnih agensa trošenja, a ne pasivnih simptoma, mijenja način na koji specifikatori odabiru materijale, kako se instalateri pripremaju za okoliš i kako timovi za održavanje reagiraju na prve znakove hrđe na hardveru od nehrđajućeg čelika.
