1. مفهوم التآكل (الصدأ)

التآكل هو التفاعل الكيميائي والكهربائي بين المعدن وبيئته، مما يؤدي إلى تكوين منتجات التآكل على سطح المعدن. أكثر أشكال التآكل شيوعًا هو الصدأ، الذي يتضمن التفاعل الكيميائي أو الكهربائي على سطح المعدن، مما يتسبب في تحول المعدن إلى حالة مؤكسدة (أيونية). يؤدي هذا التفاعل إلى تقليل كبير في الخواص الميكانيكية للمعدن مثل القوة والمتانة، ويؤدي إلى تدمير الشكل الهندسي للمكونات المعدنية، ويزيد من التآكل بين الأجزاء، ويقصر من عمر المعدن.

2. أنواع التآكل

التآكل يمكن تصنيفه إلى الأنواع التالية بناءً على شكله وبيئته:

التآكل المتساوي: التآكل الذي يحدث بشكل متساوٍ على سطح المعدن.

التآكل الجلفاني / التآكل الثنائي المعدني: التآكل الذي يحدث عندما يتلامس معادن مختلفة.

التآكل النقري: التآكل الموضعي الذي يؤدي إلى تكوين ثقوب أو تجويفات صغيرة.

التآكل في الشقوق: التآكل الذي يحدث في الشقوق أو المفاصل المعدنية.

التآكل في الصلب داخل الخرسانة: التآكل الذي يحدث للصلب في الهياكل الخرسانية.

التآكل الناتج عن الفقاعات: التآكل الموضعي الناتج عن تدفق السوائل.

التآكل الناتج عن الإجهاد: التآكل الذي يحدث تحت تأثير الإجهاد.

3. تآكل الصلب

تآكل الصلب يحدث أساسًا بسبب عدم تجانس خواص السطح الكهربائي للصلب، مما يولد فرقًا في الطاقة ويؤدي إلى تشكيل أقطاب مختلفة (خلية كهربائية صغيرة)، مما يسبب تآكل الجزء الموجب. يمكن تفسير هذا التآكل والتحكم فيه باستخدام المبادئ الكهربائية.

4. بيئات التآكل

يمكن أن يحدث التآكل في بيئات متعددة، بما في ذلك، ولكن لا تقتصر على:

التآكل في الجو: التآكل الناتج عن الرطوبة والملوثات في الهواء.

التآكل في البيئة الصناعية: مثل الغازات الملوثة، الغازات المستهلكة، مياه الصرف، التآكل بسبب الأحماض والقواعد، الأكسدة عند درجات الحرارة العالية، إلخ.

التآكل في التربة تحت الأرض: التآكل في الأنابيب والهياكل تحت الأرض.

التآكل في البيئة البحرية: التآكل في المياه البحرية.

التآكل في ظروف خاصة: مثل التآكل في درجات الحرارة العالية أو الضغط العالي أو ظروف خاصة أخرى.

5. حماية الطلاء

تحمي الطلاءات المقاومة للتآكل المعادن من التآكل من خلال الآليات التالية:

الحماية العازلة: تشكيل طبقة عازلة على سطح المادة الأساسية لمنع تلامس المياه البحرية أو المواد المسببة للتآكل مع المادة الأساسية.

الحماية الكاثودية: الطلاء نفسه يعمل كقطب متضحي، موفرًا الحماية الكهربائية.

التثبيط، التمرير: الطلاء يعقم سطح الفولاذ ويشكل طبقة من التمرير عليه.

6. الاستنتاج

التآكل هو عملية معقدة تشمل عدة عوامل وظروف بيئية. من المهم فهم أنواع التآكل، البيئات، وتدابير الحماية من أجل زيادة عمر الهياكل المعدنية. من خلال استخدام تدابير حماية مناسبة ضد التآكل مثل استخدام الطلاءات المضادة للتآكل، يمكن تقليل التآكل بشكل فعال وحماية تكامل ووظائف الهياكل المعدنية.