ASTM G71 انجام و ارزیابی آزمایش‌های خوردگی گالوانیک در الکترولیت‌ها

ASTM G71 انجام و ارزیابی آزمایش‌های خوردگی گالوانیک در الکترولیت‌ها

دستورالعمل‌های استاندارد ASTM G71 برای انجام و ارزیابی آزمایش‌های خوردگی گالوانیک در الکترولیت‌ها، که توسط انجمن آمریکایی آزمایش و مواد (ASTM) تدوین شده است، عملکرد و ارزیابی آزمایش‌های خوردگی گالوانیک را برای توصیف رفتار دو فلز مختلف در تماس الکتریکی درون یک الکترولیت تحت شرایط جریان کم پوشش می‌دهد. این استاندارد با فلزات و آلیاژهای فرفورژه یا ریخته‌گری شده سازگار است.

ASTM G71 انجام و ارزیابی آزمایش‌های خوردگی گالوانیک در الکترولیت‌ها

این راهنما شامل انتخاب مواد، آماده‌سازی نمونه، محیط آزمایش، روش مواجهه و ارزیابی نتایج برای توصیف رفتار جفت‌های گالوانیک در یک الکترولیت است.

هدف از این راهنما ارائه اطلاعاتی در مورد خوردگی گالوانیکی فلزات در تماس الکتریکی در الکترولیتی است که سرعت جریان آن به اندازه‌ای بالا نیست که باعث خوردگی فرسایشی یا کاویتاسیون شود.

استاندارد ASTM G71 رویه‌های توصیه‌شده برای طراحی، انجام و تفسیر آزمایش‌های آزمایشگاهی و میدانی که خوردگی گالوانیک بین فلزات مختلف در معرض الکترولیت‌های رسانا را ارزیابی می‌کنند، شرح می‌دهد. این استاندارد به مهندسان کمک می‌کند تا روش‌های آزمایش مناسب را انتخاب کنند، نمونه‌ها را آماده کنند، شرایط محیطی را کنترل کنند، جریان گالوانیک را اندازه‌گیری کنند و رفتار خوردگی حاصل را تفسیر کنند.

استاندارد ASTM G71 به طور گسترده در بخش‌های زیر استفاده می‌شود:

  • خودرو
  • هواپیمایی و فضا
  • مهندسی دریایی
  • نفت و گاز
  • فرآوری شیمیایی
  • ساخت و ساز
  • الکترونیک
  • انرژی تجدید پذیر

توصیه‌های این استاندارد در هر موقعیتی که فلزات مختلف در محیط‌های مرطوب یا خورنده با هم ترکیب می‌شوند، ارزشمند است.

خوردگی گالوانیک در شرایط زیر رخ می‌دهد:

  • وقتی دو فلز مختلف از نظر الکتریکی به هم متصل باشند
  • وقتی هر دو فلز در معرض الکترولیت یکسانی (مانند آب، آب دریا، رطوبت یا محلول نمک) قرار می‌گیرند
  • وقتی اختلاف پتانسیل الکتریکی بین آنها وجود دارد

تحت این شرایط،

  • یک فلز کم‌نجیب‌تر به عنوان آند عمل می‌کند.
  • یک فلز نجیب‌تر به عنوان کاتد عمل می‌کند.
  • فلز آندی با سرعت بیشتری خورده می‌شود.

مثال‌ها عبارتند از:

  • آلومینیوم متصل به فولاد ضد زنگ.
  • اتصالات فولادی در سازه‌های آلومینیومی.
  • لوله‌های مسی که به فولاد گالوانیزه متصل شده‌اند.
  • اجزای منیزیم ترکیب شده با فولاد.

درک خوردگی گالوانیک بسیار مهم است زیرا اغلب مدت‌ها قبل از اینکه خوردگی همگن قابل توجه شود، باعث خرابی‌های موضعی می‌شود.

استاندارد ASTM G71 به مهندسان در موارد زیر کمک می‌کند:

  • برای ارزیابی سازگاری گالوانیکی فلزات.
  • مقایسه ترکیبات مواد
  • اندازه‌گیری جریان گالوانیک
  • تخمین شدت خوردگی.
  • بررسی اثرات زیست‌محیطی
  • ارزیابی پوشش‌ها و سیستم‌های حفاظتی
  • پشتیبانی از انتخاب مواد در طول توسعه محصول.

استاندارد ASTM G71 معیارهای قبولی/ردی را تعریف نمی‌کند. در عوض، روش‌های علمی پذیرفته‌شده‌ای را برای تولید داده‌های خوردگی قابل اعتماد ارائه می‌دهد. این استاندارد موارد زیر را پوشش می‌دهد:

  • آزمایش خوردگی گالوانیک آزمایشگاهی
  • آزمایش مواجهه میدانی
  • اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی
  • نظارت بر جریان گالوانیک
  • اندازه‌گیری‌های کاهش وزن
  • اندازه‌گیری پتانسیل خوردگی
  • شبیه‌سازی محیطی
  • آماده‌سازی نمونه آزمایشی
  • تفسیر داده‌ها

استاندارد ASTM G71 در موارد زیر کاربرد دارد:

  • فلزات
  • پوشش های فلزی
  • فلزات عملیات سطحی شده
  • اتصال دهنده ها
  • لینک‌های منبع
  • اجزای مکانیکی

شدت خوردگی گالوانیک به چندین عامل متقابل بستگی دارد:

  • اختلاف پتانسیل الکترود: اختلاف پتانسیل بزرگتر معمولاً جریان گالوانیکی را افزایش می‌دهد. برای مثال،
    • فولاد منیزیم: خطر بسیار بالا.
    • آلومینیوم-فولاد: خطر متوسط
    • فولاد ضد زنگ-تیتانیوم: کم خطر.
  • رسانایی الکترولیت: الکترولیت‌های با رسانایی بالا، خوردگی را افزایش می‌دهند. به عنوان مثال،
    • آب دریا
    • نمک جاده
    • آب خنک کننده صنعتی

رسانایی کم به طور کلی حمله گالوانیک را کاهش می‌دهد.

  • نسبت مساحت: یکی از مهمترین مفاهیم مورد بحث در این استاندارد، نسبت مساحت کاتد به آند است:
    • کاتد بزرگ + آند کوچک: خوردگی بسیار شدید.
    • کاتد کوچک + آند بزرگ: نرخ خوردگی بسیار پایین‌تر.

به عنوان مثال،

    • پرچ‌های فولادی کوچک در پنل آلومینیومی
    • صفحه فولادی ضد زنگ بزرگ متصل به یک براکت آلومینیومی کوچک.

مثال دوم خطر گالوانیکی بسیار بیشتری را ایجاد می‌کند.

  • دما: دمای بالاتر معمولاً موارد زیر را افزایش می‌دهد:
    • نرخ واکنش
    • رسانایی الکترولیت
    • جریان خوردگی
  • در دسترس بودن اکسیژن: اکسیژن محلول از واکنش‌های کاتدی پشتیبانی می‌کند. محیط‌های با تهویه نامناسب می‌توانند مکانیسم‌های خوردگی متفاوتی را در مقایسه با محیط‌های غنی از اکسیژن ایجاد کنند.

استاندارد ASTM G71 روش‌های مختلف آزمایش را شرح می‌دهد:

  • آزمایش‌های غوطه‌وری: نمونه‌ها در محلول‌های زیر غوطه‌ور می‌شوند:
    • محلول‌های کلرید سدیم
    • آب دریا مصنوعی
    • سیالات فرآیند صنعتی
    • آب شیرین
    • آب خنک کننده

فلزات پیوند یافته در طول مدت زمان قرار گرفتن در معرض تابش، از نظر الکتریکی به هم متصل باقی می‌مانند.

  • اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی: این استاندارد توصیه می‌کند که اندازه‌گیری‌های زیر انجام شود:
    • جریان گالوانیک
    • پتانسیل گالوانیک
    • پتانسیل مدار باز
    • رفتار قطبش

این اندازه‌گیری‌ها اطلاعات کمی در مورد فعالیت خوردگی ارائه می‌دهند.

  • آزمایش کاهش وزن: میزان خوردگی را می‌توان با استفاده از روش‌های زیر تعیین کرد:
    • تمیز کردن نمونه‌ها
    • اندازه‌گیری جرم قبل از مواجهه
    • اندازه‌گیری جرم پس از مواجهه
    • محاسبه اتلاف مواد.

کاهش وزن یکی از قابل اعتمادترین روش‌ها برای ارزیابی خوردگی طولانی مدت است.

  • قرار گرفتن در معرض میدان: آزمایش‌های آزمایشگاهی ممکن است به طور دقیق محیط‌های عملیاتی واقعی را نشان ندهند. بنابراین، استاندارد ASTM G71 آزمایش‌های میدانی را در هر زمان ممکن توصیه می‌کند. به عنوان مثال،
    • سازه‌های دریایی
    • سکوهای فراساحلی
    • پل ها
    • قطعات خودرو
    • قطعات هواپیما

نتایج قابل اعتماد نیازمند آماده‌سازی مداوم نمونه است. ملاحظات کلیدی عبارتند از:

  • درمان سطحی
  • فرآیندهای تمیز کردن
  • زبری سطح
  • ابعاد
  • ترکیب فلزی
  • کیفیت اتصال الکتریکی
  • آماده سازی لبه

آماده‌سازی ضعیف نمونه می‌تواند به طور قابل توجهی بر نتایج خوردگی تأثیر بگذارد.

استاندارد ASTM G71 توصیه می‌کند که موارد زیر از نظر متغیرهای محیطی بررسی شوند:

  • شیمی الکترولیت
  • غلظت نمک
  • مقدار pH
  • درجه حرارت
  • اکسیژن محلول
  • نرخ جریان
  • مدت زمان قرارگیری در معرض بیماری
  • رطوبت (برای آزمایش‌های جوی)

سازگاری محیطی، تکرارپذیری و تکرارپذیری نتایج آزمایش را افزایش می‌دهد.

اندازه‌گیری‌های رایج تحت استاندارد ASTM G71 شامل موارد زیر است:

  • جریان گالوانیک
  • پتانسیل خوردگی
  • کاهش وزن
  • نرخ خوردگی
  • ظاهر سطح
  • عمق گودال
  • خوردگی شکافی
  • حمله محلی
  • تشکیل محصولات خوردگی

استاندارد ASTM G71 تأکید می‌کند که جریان گالوانیک به تنهایی نباید برای پیش‌بینی عمر مفید استفاده شود. مهندسان باید نتایج را همراه با موارد زیر ارزیابی کنند:

  • شرایط محیطی
  • هندسه مواد
  • نسبت‌های مساحت
  • شرایط سطح
  • مدت زمان قرارگیری در معرض بیماری
  • مورفولوژی خوردگی
  • بارگذاری مکانیکی
  • پوشش‌های محافظ

استاندارد ASTM G71 به طور گسترده در زمینه‌های زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد:

  • خودرو:
    • پنل‌های بدنه آلومینیومی
    • بست‌های فولادی
    • محفظه‌های باتری
    • شاسی خودروهای برقی
    • سیستمهای خنک کننده
  • هوانوردی و فضا:
    • آلیاژهای آلومینیوم
    • سازه‌های تیتانیومی
    • اتصالات کامپوزیت-فلز
    • مجموعه‌های ارابه فرود
  • دریایی:
    • بدنه کشتی
    • پروانه‌ها
    • سکوهای فراساحلی
    • لوله‌های آب دریا
    • اتصال دهنده ها
  • ساختمان:
    • فولاد سازه ای
    • سیستم‌های سقف
    • دیوارهای پرده‌ای
    • لنگرها
    • پل ها
  • نفت و گاز:
    • خطوط لوله
    • مبدل های حرارتی
    • دریچه
    • مخازن تحت فشار
    • تجهیزات فراساحلی

استاندارد ASTM G71 اغلب همراه با سایر استانداردهای خوردگی استفاده می‌شود، از جمله:

  • ASTM G1 آماده‌سازی، تمیزکاری و ارزیابی نمونه‌های آزمایش خوردگی
  • روش‌های اندازه‌گیری الکتروشیمیایی ASTM G3
  • آزمون پلاریزاسیون پتانسیودینامیک ASTM G5
  • آزمایش خوردگی غوطه‌وری آزمایشگاهی ASTM G31
  • ASTM G44 آزمایش غوطه‌وری جایگزین فلزات در محیط‌های حاوی کلرید.
  • اندازه‌گیری مقاومت قطبش ASTM G59
  • ASTM G102 محاسبه نرخ خوردگی از اندازه‌گیری‌های الکتروشیمیایی.

این استانداردها در مجموع، چارچوب جامعی برای ارزیابی خوردگی ارائه می‌دهند.

سال‌هاست که سازمان ما با تیم متخصص و باتجربه خود، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات آزمایش پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات آزمایش مطابق با استاندارد ASTM G71 ارائه می‌دهیم.

واتساپ