ক্ষরার হার হল একটি মাল্টিফ্যাক্টোরিয়াল প্যারামিটার যা বাহ্যিক পরিবেশগত অবস্থা এবং উপাদানের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য উভয়ের উপর নির্ভর করে। আদর্শিক এবং প্রযুক্তিগত ডকুমেন্টেশনে, তাদের ঝামেলা-মুক্ত অপারেশন নিশ্চিত করতে সরঞ্জাম এবং বিল্ডিং স্ট্রাকচার পরিচালনার সময় ধাতব ধ্বংসের অনুমতিযোগ্য মানগুলির উপর কিছু বিধিনিষেধ রয়েছে। প্রকৌশলে, ক্ষয়ের হার নির্ধারণের জন্য কোন সর্বজনীন পদ্ধতি নেই। এটি সমস্ত কারণ বিবেচনায় নেওয়ার জটিলতার কারণে। সবচেয়ে নির্ভরযোগ্য পদ্ধতি হল সুবিধার অপারেশন ইতিহাস অধ্যয়ন করা।
মাপদণ্ড
বর্তমানে, ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনে বেশ কিছু জারা হার ব্যবহার করা হয়:
- মূল্যায়নের প্রত্যক্ষ পদ্ধতি অনুসারে: প্রতি ইউনিট পৃষ্ঠের একটি ধাতব অংশের ভর হ্রাস - ওজন সূচক (1 ঘন্টার জন্য প্রতি 1 m2 গ্রাম এ পরিমাপ করা হয়); ক্ষতির গভীরতা (বা জারা প্রক্রিয়া ব্যাপ্তিযোগ্যতা), মিমি/বছর; জারা পণ্য মুক্তি গ্যাস পর্যায়ে পরিমাণ; সময়ের দৈর্ঘ্য যার মধ্যে প্রথম জারা ক্ষতি প্রদর্শিত হয়; প্রতি ইউনিট এলাকায় জারা কেন্দ্রের সংখ্যাএকটি নির্দিষ্ট সময়ের মধ্যে আবির্ভূত সারফেস।
- পরোক্ষভাবে অনুমান করা হয়েছে: ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল জারা বর্তমান শক্তি; বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের; শারীরিক ও যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন।
প্রথম সরাসরি মূল্যায়ন সূচকটি সবচেয়ে সাধারণ৷
গণনার সূত্র
সাধারণ ক্ষেত্রে, ওজন হ্রাস যা ধাতুর ক্ষয় হার নির্ধারণ করে তা নিম্নলিখিত সূত্র দ্বারা পাওয়া যায়:
Vkp=q/(St), যেখানে q হল ধাতুর ভর হ্রাস, g;
S – পৃষ্ঠ এলাকা যেখান থেকে উপাদান স্থানান্তর করা হয়েছিল, m2;
t – সময়কাল, ঘন্টা
শীট মেটাল এবং এটি থেকে তৈরি শেলগুলির জন্য, গভীরতা সূচক নির্ধারণ করুন (মিমি/বছর):
H=m/t, m হল ধাতুতে প্রবেশের গভীরতা।
উপরে বর্ণিত প্রথম এবং দ্বিতীয় সূচকগুলির মধ্যে নিম্নলিখিত সম্পর্ক রয়েছে:
H=8, 76Vkp/ρ, যেখানে ρ হল উপাদানের ঘনত্ব।
ক্ষয়ের হারকে প্রভাবিত করে প্রধান কারণ
নিম্নলিখিত বিষয়গুলো ধাতু ধ্বংসের হারকে প্রভাবিত করে:
- অভ্যন্তরীণ, উপাদানের ভৌত এবং রাসায়নিক প্রকৃতির সাথে সম্পর্কিত (ফেজ গঠন, রাসায়নিক গঠন, অংশের পৃষ্ঠের রুক্ষতা, উপাদানের অবশিষ্টাংশ এবং অপারেটিং স্ট্রেস এবং অন্যান্য);
- বাহ্যিক (পরিবেশগত অবস্থা, ক্ষয়কারী মাধ্যমের চলাচলের গতি, তাপমাত্রা, বায়ুমণ্ডলের গঠন, প্রতিরোধক বা উদ্দীপকের উপস্থিতি এবং অন্যান্য);
- যান্ত্রিক (জারা ফাটলগুলির বিকাশ, চক্রীয় লোডের ক্রিয়ায় ধাতুর ধ্বংস,cavitation এবং fretting ক্ষয়);
- নকশা বৈশিষ্ট্য (ধাতু গ্রেড নির্বাচন, অংশের মধ্যে ফাঁক, রুক্ষতা প্রয়োজনীয়তা)।
ভৌত ও রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য
সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অভ্যন্তরীণ ক্ষয়কারী কারণগুলি হল:
- থার্মোডাইনামিক স্থিতিশীলতা। এটিকে জলীয় দ্রবণে নির্ধারণ করতে, রেফারেন্স পৌরবাইক্স ডায়াগ্রাম ব্যবহার করা হয়, অ্যাবসিসা অক্ষ বরাবর যার pH প্লট করা হয় এবং অর্ডিনেট অক্ষ বরাবর, রেডক্স সম্ভাব্যতা। ইতিবাচক দিকে একটি সম্ভাব্য স্থানান্তর মানে উপাদানের বৃহত্তর স্থায়িত্ব। অস্থায়ীভাবে, এটি ধাতুর স্বাভাবিক ভারসাম্য সম্ভাবনা হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। বাস্তবে, উপকরণ বিভিন্ন হারে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়।
- রাসায়নিক উপাদানের পর্যায় সারণীতে একটি পরমাণুর অবস্থান। ক্ষয়ের জন্য সবচেয়ে সংবেদনশীল ধাতুগুলি হল ক্ষার এবং ক্ষারীয় আর্থ ধাতু। পারমাণবিক সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে ক্ষয়ের হার হ্রাস পায়।
- স্ফটিক কাঠামো। এটি ধ্বংসের উপর একটি অস্পষ্ট প্রভাব আছে। মোটা-দানাযুক্ত কাঠামো নিজেই ক্ষয় বৃদ্ধির দিকে পরিচালিত করে না, তবে শস্যের সীমানাগুলির আন্তঃগ্রানুলার নির্বাচনী ধ্বংসের বিকাশের জন্য অনুকূল। পর্যায়গুলির সমজাতীয় বন্টন সহ ধাতু এবং সংকর ধাতুগুলি সমানভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, যখন একটি নন-ইউনিফর্ম বন্টন সহ একটি ফোকাল প্রক্রিয়া অনুসারে ক্ষয় হয়। পর্যায়গুলির পারস্পরিক বিন্যাস একটি আক্রমণাত্মক পরিবেশে অ্যানোড এবং ক্যাথোডের কার্য সম্পাদন করে৷
- স্ফটিকের জালিতে পরমাণুর শক্তির একজাতীয়তা। সর্বোচ্চ শক্তির পরমাণু মুখের কোণে অবস্থিতmicroroughnesses এবং রাসায়নিক জারা সময় দ্রবীভূত সক্রিয় কেন্দ্র. অতএব, ধাতব অংশগুলির সাবধানে মেশিনিং (নাকাল, পলিশিং, ফিনিশিং) জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। এই প্রভাবটি মসৃণ পৃষ্ঠে ঘন এবং আরও ক্রমাগত অক্সাইড ফিল্মের গঠন দ্বারাও ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
মাঝারি অম্লতার প্রভাব
রাসায়নিক ক্ষয় প্রক্রিয়ায়, হাইড্রোজেন আয়নগুলির ঘনত্ব নিম্নলিখিত পয়েন্টগুলিকে প্রভাবিত করে:
- জারা পণ্যের দ্রবণীয়তা;
- প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড ফিল্মের গঠন;
- ধাতু ধ্বংসের হার।
যখন pH 4-10 ইউনিটের মধ্যে থাকে (অম্লীয় দ্রবণ), লোহার ক্ষয় বস্তুর পৃষ্ঠে অক্সিজেন প্রবেশের তীব্রতার উপর নির্ভর করে। ক্ষারীয় দ্রবণে, সারফেস প্যাসিভেশনের কারণে প্রথমে ক্ষয়ের হার হ্রাস পায় এবং তারপরে, pH >13-তে, প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড ফিল্মের দ্রবীভূত হওয়ার ফলে বৃদ্ধি পায়।
প্রতিটি ধাতুর জন্য দ্রবণের অম্লতার উপর ধ্বংসের তীব্রতার নিজস্ব নির্ভরতা রয়েছে। নোবেল ধাতু (Pt, Ag, Au) একটি অম্লীয় পরিবেশে ক্ষয় প্রতিরোধী। Zn, Al দ্রুত অ্যাসিড এবং ক্ষার উভয়ই ধ্বংস হয়। Ni এবং Cd ক্ষার প্রতিরোধী কিন্তু অ্যাসিডে সহজেই ক্ষয় হয়।
নিপেক্ষ সমাধানের রচনা এবং ঘনত্ব
নিরপেক্ষ দ্রবণে ক্ষয়ের হার লবণের বৈশিষ্ট্য এবং এর ঘনত্বের উপর বেশি নির্ভর করে:
- লবণের হাইড্রোলাইসিসের সময়একটি ক্ষয়কারী পরিবেশে, আয়ন গঠিত হয় যা ধাতব ধ্বংসের সক্রিয়কারী বা প্রতিবন্ধক (ইনহিবিটর) হিসাবে কাজ করে।
- যে যৌগগুলি pH বাড়ায় সেগুলিও ধ্বংসাত্মক প্রক্রিয়ার হার বাড়ায় (উদাহরণস্বরূপ, সোডা অ্যাশ), এবং যেগুলি অম্লতা কমায় তা হ্রাস করে (অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড)।
- দ্রবণে ক্লোরাইড এবং সালফেটের উপস্থিতিতে, লবণের একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব না পৌঁছানো পর্যন্ত ধ্বংস সক্রিয় হয় (যা ক্লোরাইড এবং সালফার আয়নের প্রভাবে অ্যানোড প্রক্রিয়ার তীব্রতা দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়), এবং তারপর অক্সিজেনের দ্রবণীয়তা হ্রাসের কারণে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।
কিছু ধরনের লবণ একটি অদ্রবণীয় ফিল্ম তৈরি করতে সক্ষম (উদাহরণস্বরূপ, আয়রন ফসফেট)। এটি আরও ধ্বংস থেকে ধাতু রক্ষা করতে সাহায্য করে। মরিচা নিউট্রালাইজার প্রয়োগ করার সময় এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যবহার করা হয়।
ক্ষরা প্রতিরোধক
জারা প্রতিরোধক (বা ইনহিবিটর) রেডক্স প্রক্রিয়ায় তাদের ক্রিয়া করার পদ্ধতিতে ভিন্ন:
- অ্যানোড। তাদের ধন্যবাদ, একটি প্যাসিভ ফিল্ম গঠিত হয়। এই গোষ্ঠীতে ক্রোমেট এবং বিক্রোমেট, নাইট্রেট এবং নাইট্রাইটের উপর ভিত্তি করে যৌগ রয়েছে। শেষ ধরনের ইনহিবিটারগুলি অংশগুলির আন্তঃক্রিয়ামূলক সুরক্ষার জন্য ব্যবহৃত হয়। অ্যানোডিক জারা প্রতিরোধক ব্যবহার করার সময়, প্রথমে তাদের ন্যূনতম প্রতিরক্ষামূলক ঘনত্ব নির্ধারণ করা প্রয়োজন, কারণ অল্প পরিমাণে যোগ করলে ধ্বংসের হার বৃদ্ধি পেতে পারে।
- ক্যাথোড। তাদের ক্রিয়াকলাপের প্রক্রিয়াটি অক্সিজেনের ঘনত্ব হ্রাসের উপর ভিত্তি করে এবং তদনুসারে, ক্যাথোডিক প্রক্রিয়ায় ধীরগতির উপর ভিত্তি করে।
- শিল্ডিং। এই ইনহিবিটারগুলি ধাতু পৃষ্ঠকে বিচ্ছিন্ন করে অদ্রবণীয় যৌগ তৈরি করে যা একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তর হিসাবে জমা হয়।
শেষ গ্রুপে রয়েছে মরিচা নিউট্রালাইজার, যা অক্সাইড পরিষ্কার করার জন্যও ব্যবহৃত হয়। এগুলিতে সাধারণত ফসফরিক অ্যাসিড থাকে। এর প্রভাবের অধীনে, ধাতব ফসফেটিং ঘটে - অদ্রবণীয় ফসফেটগুলির একটি শক্তিশালী প্রতিরক্ষামূলক স্তর গঠন। নিউট্রালাইজারগুলি একটি স্প্রে বন্দুক বা রোলার দিয়ে প্রয়োগ করা হয়। 25-30 মিনিটের পরে, পৃষ্ঠটি একটি সাদা-ধূসর রঙ অর্জন করে। রচনাটি শুকিয়ে যাওয়ার পরে, রঙ এবং বার্নিশ প্রয়োগ করা হয়৷
যান্ত্রিক ক্রিয়া
আক্রমনাত্মক পরিবেশে ক্ষয় বৃদ্ধি এই ধরনের যান্ত্রিক ক্রিয়া দ্বারা সহজতর হয় যেমন:
- অভ্যন্তরীণ (ছাঁচনির্মাণ বা তাপ চিকিত্সার সময়) এবং বাহ্যিক (বাহ্যিকভাবে প্রয়োগ করা লোডের প্রভাবের অধীনে) চাপ। ফলস্বরূপ, ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল অসংগতি ঘটে, উপাদানের তাপগতিগত স্থিতিশীলতা হ্রাস পায় এবং জারা ক্র্যাকিং তৈরি হয়। অক্সিডাইজিং অ্যানয়নগুলির উপস্থিতিতে প্রসার্য লোডের অধীনে ধ্বংস (ফ্যাটলগুলি লম্বভাবে গঠিত হয়) বিশেষত দ্রুত হয়, উদাহরণস্বরূপ, NaCl। এই ধরনের ধ্বংসের সাপেক্ষে ডিভাইসগুলির একটি সাধারণ উদাহরণ হল বাষ্প বয়লারের অংশ।
- বিকল্প গতিশীল ক্রিয়া, কম্পন (জারা ক্লান্তি)। ক্লান্তি সীমা একটি নিবিড় হ্রাস আছে, একাধিক microcracks গঠিত হয়, যা তারপর একটি বড় এক একত্রিত হয়। সংখ্যাচক্র বৃহত্তর পরিমাণে ব্যর্থতা রাসায়নিক এবং ধাতু এবং সংকর মিশ্রণের ফেজ গঠনের উপর নির্ভর করে। পাম্প এক্সেল, স্প্রিংস, টারবাইন ব্লেড এবং অন্যান্য সরঞ্জাম এই ধরনের ক্ষয় সাপেক্ষে।
- অংশের ঘর্ষণ। অংশের পৃষ্ঠে প্রতিরক্ষামূলক ফিল্মগুলির যান্ত্রিক পরিধান এবং পরিবেশের সাথে রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়ার কারণে দ্রুত ক্ষয় হয়। তরলে, ধ্বংসের হার বাতাসের তুলনায় কম।
- গহ্বরের প্রভাব। ক্যাভিটেশন ঘটে যখন ভ্যাকুয়াম বুদবুদগুলির গঠনের ফলে তরল প্রবাহের ধারাবাহিকতা লঙ্ঘন হয় যা ভেঙে পড়ে এবং একটি স্পন্দিত প্রভাব তৈরি করে। ফলস্বরূপ, স্থানীয় প্রকৃতির গভীর ক্ষতি ঘটে। এই ধরনের ক্ষয় প্রায়ই রাসায়নিক যন্ত্রপাতিতে দেখা যায়।
ডিজাইন ফ্যাক্টর
আক্রমনাত্মক পরিস্থিতিতে কাজ করা উপাদানগুলির নকশা করার সময়, নিম্নলিখিত ক্ষেত্রে ক্ষয়ের হার বৃদ্ধির বিষয়টি অবশ্যই বিবেচনায় নেওয়া উচিত:
- যখন ভিন্ন ভিন্ন ধাতুর সংস্পর্শে আসে (তাদের মধ্যে ইলেক্ট্রোড সম্ভাবনার পার্থক্য যত বেশি হবে, ধ্বংসের তড়িৎ রাসায়নিক প্রক্রিয়ার বর্তমান শক্তি তত বেশি হবে);
- যান্ত্রিক চাপ ঘনীভূতকারীর উপস্থিতিতে (খাঁজ, খাঁজ, গর্ত এবং অন্যান্য);
- মেশিনযুক্ত পৃষ্ঠের কম পরিচ্ছন্নতার সাথে, কারণ এর ফলে স্থানীয় শর্ট-সার্কিটযুক্ত গ্যালভানিক জোড়া হয়;
- যন্ত্রের পৃথক অংশের তাপমাত্রার উল্লেখযোগ্য পার্থক্য সহ (থার্মাল গ্যালভানিক কোষ গঠিত হয়);
- অচল অঞ্চলের উপস্থিতিতে (স্লট, ফাঁক);
- গঠনের সময়অবশিষ্ট স্ট্রেস, বিশেষ করে ঢালাই জয়েন্টগুলিতে (এগুলি দূর করার জন্য, তাপ চিকিত্সা - অ্যানিলিং প্রদান করা প্রয়োজন)।
মূল্যায়ন পদ্ধতি
আক্রমনাত্মক পরিবেশে ধাতুর ধ্বংসের হার নির্ণয় করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে:
- ল্যাবরেটরি - বাস্তবের কাছাকাছি কৃত্রিমভাবে সিমুলেটেড পরিস্থিতিতে নমুনা পরীক্ষা করা। তাদের সুবিধা হল যে তারা আপনাকে অধ্যয়নের সময় কমাতে দেয়৷
- ক্ষেত্র - প্রাকৃতিক অবস্থায় অনুষ্ঠিত হয়। তারা অনেক সময় নেয়। এই পদ্ধতির সুবিধা হল পরবর্তী অপারেশনের শর্তে ধাতুর বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে তথ্য পাওয়া।
- প্রাকৃতিক পরিবেশে সমাপ্ত ধাতব বস্তুর ইন-সিটু পরীক্ষা।
