|
METALLAR KARROZIYASI HAQIDA TUSHUNCHA
|
| bet | 2/3 | | Sana | 18.05.2024 | | Hajmi | 92,18 Kb. | | #242723 |
Bog'liq Nizomiy nomidagi tdpu tabiiy fanlar fakulteti2.1.METALLAR KARROZIYASI HAQIDA TUSHUNCHA
Metall va uning qotishmalaridan tayyorlangan asbob-uskunalar, quvurlar, va boshqa konstruksion materiallar ishlashlari davomida korroziyalanib (zanglab, yemirilib, parchalanib) xalq xo‘jaligiga katta zarar keltiradi.
Masalan, AQSH ning neft-gaz sanoati korroziya natijasida; 2014- yil 75 milliard dollar; 2015-yil esa 150 milliard dollar ziyon ko‘rgan. Bunday misollarni ko‘plab keltish mumkin. Respublikamiz mustaqilligidan keyingi sanoat tarmoqlarining keng miqyosida rivojlanishi natijasida zamonaviy texnologiyalar usullari jihozlar va uskunalar ishlab chiqarishda foydalanilmoqda. Jihoz va uskunalardan foydalanish davomida ularning ish qobiliyatini saqlash, ishonchli ishlanishi ta’minlash uchun ularni korroziyadan himoya qilish dolzarb vazifalardan biridir. Ayniqsa atmosferaning har xil korrozion- faol moddalar bilan umumiy ifloslanishi, hamda neft va gaz maxsulotlarini qazib olish, saqlash va transport qilishda ishlab beriladigan maxsulotlarning uziga xos xususiyatlari shu sohada qullaniladigan jihozlarning korroziyabardoshliligini oshirishni talab qiladi.
Korroziya metallarning korrozion muxitlar bilan kimyoviy yoki elektrokimyoviy o‘zaro ta’siri natijasida yemirilish jarayonidir. Korrozion muhit- metallarning korrozion jarayonlar sodir bulishiga olib keladigan agressif atmosfera, kislotalar eritmalari , ishqorlar , tuzlar va boshqa muhitlardir. Ko‘pgina metallar agressif muhitlar ta’sirida termodenamik bo‘lganligi uchun oksidlangan holatda o‘tadi va yemiriladi.
Metallarning korrozion jarayonlar kechishi natijasida masalalari kamayadi, zaruriy texnologik xossalari; mexanik mustahkamligi, plastikligi, qattiqligi kabi xossalari o‘zgaradi. Korroziya detallarning va mexanizmlarning ish qobiliyatining pasayishi va ishdan chiqishiga olib keluvchi asosiy yemiruvchi omillardan biri hisoblanadi. Korroziya natijasida yo‘qotishlarni bevosita va bilvosita usullarga bo‘lish mumkin. hozirgi vaqtda yiliga 10- 15% ini tashkil etadi.
Bilvosita korroziyadan yuqotishga jihozlarning ish unumdorligi kamayishi natijasida ishlab chiqarilayotgan maxsulot sifati va hajmi kamayishi, hamda metallarning sarfining oshishi kiradi.
Neft va gaz sanoatida korroziya natijasida ko‘pgina jihozlarning ish unumdorligini kamayishi va ishdan chiqishi kuzatiladi. Ayniqsa quvurlar, jumraklar va shular jumlasidandir. Metallarning korroziyaga qarshilik korsatish qobiliyati korroziyabardoshlik deyiladi. Metall va ularning qotishmalari har xil haroratli sharoitlarda va har xil tashqi muhitlarda turlicha korroziyabardoshlikka ega boladi. Shuning uchun korroziyaga qarshi ximoyalash O‘zbekistonda mashinasozlik rivojlanishi uchun muhim hisoblanadi. Asosi maqsad metal va qotishmalarining ichki va tashqi muhitlarga bog’liq ravishda korroziyaga uchrashi va ulardan himoyalanishi usullarini tadbiq qilishni o‘z oldiga maqsad qilib quydi. Korroziyaga qarshi himoya usullari konstruksion, texnologik va foydalanish davridagi tadbirlarga bo‘linadi va uning usullari korrozion eksperimental tadqiqotlar asosida ishlab chiqiladi. Respublikamiz iqtisodiyotini liberallashtirish va modernizatsiya qilish, ishlab chiqarish samaradorligini yanada oshirish, iqtisodiyot tarmoqlarini jadal yangilash masalalariga e’tibor hozirlash ayniqsa jahon, moliyaviy iqtisodiy inqirozining salbiy oqibatlaridan saqlanish davrida dolzarb masalaga aylanib bormoqda.
Bu borada amalga oshirilayotgan ishlar quyidagi me’yoriy hududiy hujjatlar negizida bajarilmoqda: O‘zbekiston Respublikasi prezidentining 2014-2015 yillarda ishlab chiqarishni modernizasiya qilish, texnikaviy texnologik qayta jixozlash bo‘yicha eng muhim loyihalarni turi to‘g‘risidagi qarori: O‘zbekiston Respublikasi prezidentining 2013-2015 yillarda O‘zbekiston Respublikamiz rivoji va jahonda yanada obro‘ga ega bo‘lishi uchun faqat o‘z kuchimizga, o‘z salohiyatimizga tayanib ish ko‘rishimiz kerak. O‘zimiz harakat qilmasak chetdan kelib birov yordam bermaydi, har bir ommaviy chiqishimizda ma’no-mazmuni singib ketgan da’vatkor so‘zlarga bugungi kunda hayotimizda amal qilish vaqti keldi.
Mamlakatimizda mehnat resurslaridan tabiiy va meniral xom-ashyo boyliklaridan yer osti boyliklaridan tabiiy moddalardan oqilona foydalanish, iqtisodiy va ijtimoiy madaniy taraqiyotni kompleks ravishda rivojlantirish, muassasa va tashkilotlar faoliyatini muvofiqlashtirish va nazorat qilish, mehnat xavfsizligini atrof muhit muhofazasini axolining extiyojlarini taminlash masalalari dolzarbdir. Bugun xalq milliy ongining o‘sishi mamlakatimizning milliy davlat ijtimoiy rivojlanishining hozirgi zamon darajasi yangilanish va qo‘shni davlatlar bilan o‘rtadagi aloqa xamda vakolatlarni yanada aniqroq belgilanishi talab etilmoqda. O‘zbekiston tabiiy va xom-ashyo resurslariga boy. Bularning hammasi yer, suv, o‘rmon va yer osti boyliklari respublikamiz va xalqimizning ajralmas bo‘lagi, mulki bo‘lishi kerak, lekin ana shu tabiiy boyliklardan o‘ylamay netmay tez o‘sib borayotgan aholining ehtiyojarini qondirish juda murakkab masaladir. O‘zbekiston zamini ostida g‘oyat katta boyliklar yashirinib yotibdi. Respublika xali juda ko‘p yillar mobaynida hom-ashyolardan foydalanish imkoniyatlari bor.
Metallar korroziyasi metallarning atrofidagi muhit bilan kimyoviy yoki elektrokimyoviy taʼsirlashuvi oqibatida yemirilishi. Asosan uch bosqichdan iborat: reaksiyaga kirishuvchi moddalarning fazalar chegarasi; reaksiya zonasiga kelishi; reaksiya mahsulotining reaksiya zonasidan chetlashishi. Bu bosqichlarning har biri, oʻz navbatida, elementar bosqichlardan iborat. Kimyoviy metallar korroziyasi metallarning oksidlanishi va oksidlovchi komponentning qaytarilishidan iborat. Bunday korroziya elektr oʻtkazmaydigan agressiv muhitda sodir boʻladi. Metallar korroziyasi yemirilish harakteriga ko‘ra, quyidagi turlarga boʻlinadi: tekis, kristallitlararo va mahalliy. Korroziya natijasida har yili yigʻilgan va inson ishlatadigan barcha metallarning 1—1,5% yoʻqoladi. Metallarni korroziyadan saqlash uchun baʼzi tadbirlar koʻriladi, (mas, legirlovchi elementlar: xrom, nikel va boshqa qoʻshiladi).
Metallar korroziyasi hammaga ma’lumki, temir buyumlar havo va nam ta’sirida zanglaydi. Buning natijasida metall qurilmalar, mashina qismlari asta-sekin yemiriladi va har xil asbob uskunalar yaroqsiz bo‘lib qoladi. Bu har yili xalq xo‘jaligiga katta zarar keltiradi. Metallarning yemirilish jarayoni korroziya (lotincha corrodere - yemirilish) deb ataladi.
Korroziya metallar va ular qotishmalarining tashqi muhit ta’siridan kimyoviy va elektrokimyoviy yemirilishidir. Yemirilishning sodir bo‘lish mexanizmiga ko‘ra, korroziyaning ikki xil kimyoviy va elektrokimyoviy turlari bo‘ladi. Metallning tevarak-atrofdagi muhitda oksidlanib yemirilishida sistemada elektr toki paydo bo‘lmasa, bunday yemirilish kimyoviy korroziyalanish deyiladi. Bu holda metall muhitning tarkibiy qismlari gazlar va noelektrolitlar bilan reaksiyaga kirishadi. Kimyoviy korroziyalanishning gaz muhitida korroziyalanishi deyiladigan turi, ya’ni metallarning havo kislorodi bilan birikishi katta zarar keltiradi. Тemperatura ko‘tarilganda ko‘pchilik metallarning oksidlanish tezligi juda ortib ketadi. Masalan, temirda 250—300 °C dayoq oksidlarning ko‘rinadigan pardasi hosil bo‘ladi. 600 °C va undan yuqorida metallarning sirti temirning turli xil oksidlari: FeO, Fe3O4; Fe2O3 dan iborat kuyindi qatlami bilan qoplanadi. Kuyindi temirni keyingi oksidlanishdan muhofaza qila olmaydi, chunki unda darz ketgan joylar va g‘ovaklar bo‘lib, ular metallga kislorodning o‘tishiga qarshilik qilmaydi. Shuning uchun temir 800 °C dan yuqorida qizdirilganda uning oksidlanish tezligi juda ortib ketadi.
Noelektrolitlardagi kimyoviy korroziyalanishga ichki yonuv dvigatellari silindrlarining yemirilishi misol bo‘la oladi. Yonilg‘ida qo‘shimchalar oltingugurt va uning birikmalari bo‘ladi, ular yonganida oltingugurt (IV) va (VI) oksidlarga korrozion aktiv moddalarga aylanadi. Ular reaktiv dvigatellarning detallarini va boshqalarni yemiradi. Elektrokimyoviy korroziya eng katta zarar keltiradi. Metallning elektrolit muhitida yemirilishida sistema ichida elektr toki vujudga kelsa, bunday yemirilish elektrokimyoviy korroziyalanish deyiladi. Bu holda kimyoviy jarayonlar (elektronlar berish) bilan birga, elektr jarayonlar (elektronlarning bir qismdan boshqa qismga o‘tishi) ham sodir bo‘ladi. Elektrokimyoviy korroziyalanishga misol tariqasida xlorid kislota eritmasida (ya’ni vodorod ionlari H ning konsentratsiyasi yuqori bo‘lganda) misga tegib turgan temirning korroziyalanishini keltirish mumkin. Korroziya jarayonining mohiyati. Тemir va uning qotishmalari korroziyaga eng ko‘p uchraydi. Bu jarayonning mohiyati shundan iboratki, temir atomlari kislorod, suv, vodorod ionlari ta’sirida asta- sekin oksidlanadi. Тemir va uning qotishmalari korroziyalanishini umumiy ko‘rinishda quyidagicha tasvirlash mumkin:
Fe0— 2e →Fe2+
Fe2+— e → Fe3+
Odatda, kislorod oksidlovchi hisoblanadi: Modomiki, havoda uglerod (IV) oksid, oltingugurt (IV) oksid bo‘lar ekan, ularning suv bilan o‘zaro ta’siridan kislotalar hosil bo‘ladi. Ularning dissotsilanishidan esa vodorod ionlari hosil bo‘lib, bu ionlar ham metall atomlarini oksidlaydi:
Fe+2H+ → Fe2+ +H2↑
Тajriba yo‘li bilan shu narsa aniqlanganki, metall boshqa kamroq aktiv metallga tegib turganda vodorod ionlari tezroq oksidlanadi. Elektrokimyoviy korroziyani, asosan, boshqa metallarning va metallmas moddalarning qo‘shimchalari yoki sirtning bir jinsli emasligi keltirib chiqaradi. Elektrokimyoviy korroziya nazariyasiga muvofiq, bunday hollarda metall elektrolitga tekkanida (elektrolit havodan adsorbsiyalangan namlik bo‘lishi mumkin) uning sirtida galvanik elementlar vujudga keladi. Bunda kuchlanishi manfiyroq bo‘lgan metall yemiriladi, uning ionlari eritmaga, elektronlar esa aktivligi kamroq bo‘lgan metallga o‘tadi va bu metallda vodorod ionlari qaytariladi yoki suvda erigan kislorod qaytariladi. Shunday qilib, elektrokimyoviy korroziyalanishda (har xil metallar bir-biriga tegib turganida ham, bitta metallning sirtida mikrogalvanik elementlar hosil bo‘lganida ham) elektronlar oqimi aktivroq metalldan aktivligi kamroq metallga (o‘tkazgichga) yo‘nalgan bo‘ladi va aktivroq metall korroziyalanadi. Galvanik elementni (galvanik juftni) hosil qilgan metallar standart elektr kuchlanishlar qatorida bir-biridan qancha uzoq joylashgan bo‘lsa, korroziyalanish tezligi shuncha katta bo‘ladi. Korroziyalanish tezligiga elektrolit eritmasining xususiyati (muhiti) ham ta’sir qiladi. Uning kislotaliligi qancha yuqori (ya’ni pH qiymati kichik) va tarkibida oksidlovchilar miqdori qancha ko‘p bo‘lsa, korroziya shuncha tez ketadi. Korroziyalanish temperatura ko‘tarilganda ham ancha kuchayadi. Ba’zi metallarga havo kislorodi tekkanida yoki agressiv muhitda passiv holatga o‘tadi, bunda korroziyalanish keskin kamayadi.
Masalan, konsentrlangan nitrat kislota temirni osonlik bilan passiv holatga o‘tkazadi va u amalda konsentrlangan nitrat kislota bilan reaksiyaga kirishmaydi. Bunday hollarda metall sirtida zich himoya oksid pardasi hosil bo‘ladi, u metallni muhitdan ajratib qo‘yadi. Metallning passiv holatga o‘tishi, ko‘pincha, uning sirtida kislorod atomlarining xemosorbilangan qatlam hosil bo‘lishi bilan tushuntiriladi. Bunda kislorod atomlari metallning barcha sirtini yoki uning bir qismini qoplashi mumkin. Oson passivlanadigan boshqa metallar bilan legirlash, metall sirti yaqinida passivatorning konsentratsiyasini oshirish va boshqa omillar passivlanishiga yordam beradi. Metallarni korroziyadan himoya qilish Metallarning korroziyadan himoyalashning har-xil usullari mavjud. Bu ussularni qo‘llash himoyalanadigan metalning tabiati, ishlatilish maqsadi va o‘rniga, sharoitiga bog‘liq. Metallarning korroziyalanishi uzluksiz davom etadi va zarar yetkazadi. Тemirning korroziyalanishi tufayli bevosita isroflari yiliga suyuqlantirib olinadigan temirning 15— 20% ga yaqinini tashkil etishi hisoblab chiqilgan. Korroziyalanish natijasida metall buyumlar o‘zining qimmatli texnik xossalarini yo‘qotadi. Shuning uchun metall va qotishmalarni korroziyalanishdan muhofaza qilish usullari katta ahamiyatga ega. Ular nihoyatda turli- tuman bo‘lib, eng ahamiyatlilari quyidagilar.
1.Metallarning himoya sirt qoplamlari. Ular metalldan (rux, qalay, xrom va boshqa metallar bilan qoplash) va metallmasdan (lok, bo‘yoq, emal va boshqa moddalar bilan qoplash) qilinishi mumkin. Bu qoplamlar metallni tashqi muhitdan ajratib turadi. Masalan, tomga yopiladigan tunuka rux bilan qoplanadi: ruxlangan tunukadan turmushda va sanoatda ishlatiladigan ko‘pgina buyumlar tayyorlanadi. Rux qatlami temirni korroziyalashdan saqlaydi, rux temirga qaraganda ancha aktiv metall bo‘lsa ham, u oksid pardasi bilan qoplangandir. Тemir buyumlar sirtini nikel, xrom bilan qoplash korroziyalanishdan muhofaza qilishdan tashqari buyumlarning tashqi ko‘rinishini chiroyli qiladi.
2.Antikorrozion xossalarga ega bo‘lgan qotishmalar yaratish. Po‘lat tarkibiga 12% ga qadar xrom kiritish yo‘li bilan korroziya- bardosh zanglamaydigan po‘lat olinadi. Nikel, kobalt va mis qo‘shish po‘latning antikorrozion xossalarini kuchaytiradi, chunki qotishmaning passivlashishiga moyilligi ko‘payadi. Antikorrozion xossali qotishmalar yaratish—korroziya tufayli bo‘ladigan isrofgarchiliklarga qarshi kurashning muhim yo‘nalishlaridan biridir.
3.Protektor himoya va elektr himoya. Protektor himoya elektrolit muhitida (dengiz suvi, yerosti suvlari, tuproq suvlari va h.k.) bo‘ladigan konstruksiya (yerosti quvuri, kema korpusi) muhofaza qilinadigan hollarda qo‘llaniladi. Bunday himoyaning mohiyati shundan iboratki, konstruksiya protektor—muhofaza qilinadigan konstruksiya metaliga qaraganda aktivroq metallga ulanadi.Po‘lat buyumlarini muhofaza qilishda protektor sifatida, odatda, magniy, aluminiy, rux va ularning qotishmalaridan foydalaniladi.
Korroziyalanish jarayonida protektor anod bo‘lib xizmat qiladi va yemiriladi, bu bilan konstruksiyani yemirilishdan saqlab qoladi. Protektorlar yemirilgan sari ularni yangisi bilan almashtirib boriladi. Elektr himoya ham shu prinsipga asoslangan. Elektrolit muhitida turgan konstruksiya bunda ham boshqa metallga tashqi tok manbayi orqali ulanadi. Bunda himoyalanadigan konstruksiya katodga, metal tok manbayining anodiga ulanadi. Тok manbayi anoddan elektronlarni oladi, anod (muhofaza qiluvchi metall) yemiriladi, katodda esa oksidlovchining qaytarilishi sodir bo‘ladi. Elektr himoyaning protektor himoyadan afzalligi bor: uning ta’sir radiusi 2000 m ga yaqin, protektor himoyaniki esa 50 m atrofida bo‘ladi.
4. Muhit tarkibini o‘zgartirish. Metall buyumlarning korroziya- lanishini sekinlashtirish uchun elektrolitga, korroziyani sekinlatuvchi moddalar yoki ingibitorlar deyiladigan (ko‘pincha organik) moddalar qo‘shiladi. Ular metallni kislota yemirishidan saqlash zarur bo‘lgan hollarda qo‘llaniladi. Keyingi yillarda uchuvchan ingibitorlar (boshqacha aytganda, atmosfera ingibitorlari) ishlab chiqila boshlandi. Ular qog‘ozga shimdiriladi va metall buyumlar shu qog‘oz bilan o‘raladi. Galvaninik va kimyoviy qoplamlar. Galvanik usulda olinadigan qoplamalar asosan metallarni korroziyadan himoya qilish uchun qo‘llaniladi.Galvanik qoplamalar himoyalash ta’siriga ko‘ra anodli yoki katodli qoplamalar bo‘lishi mumkin. Katodli galvanik qoplamalar asosiy qoplanadigan metllga nisbatan musbat potensialga, anodli esa manfiy potensialga ega bo‘ladi.
Masalan; Fe ga nisbatan Cu, Ni, Ag qoplamalar katodli, Zn,Cd, qoplamalari esa anodli hisoblanadi. Katodli qoplamalar shikastlanganda anodda asosiy metal korroziyasi boshlanadi,anodli qoplamalar o‘zi yemirilib asosiy metallni korroziyadan saqlaydi. Galvanik qoplamalar xromlangan, nikellangan, ruxlangan, kadmiylangan, mislangan, oksidlangan va kombinasiyalashgan usullarda olingan qoplamalarga bo‘linadi. Xromli qoplamalar yuqori kattalikga, korroziyabardoshlik, yemirilishga qarshi xususiyatlarga ega. Xromli qoplamalardan sutsimon usulda olingan korrozionmexanik shikastlanishlarning oldini olish uchun qo‘llaniladi. Kadmiyli qoplamalar himoya-dekorativ xususiyatlarga ega, Cr li va Zn li qoplamalar birgalikda kombinasiyalashgan usullarda qo‘llaniladi.
Oksidli qoplamalar alyuminidan tayyorlangan buyumlarni korroziyadan saqlash uchun ishlatiladi.Shuningdek ketma-ket yoki bir vaqtning o‘zida har xil metallar bilan singdirib olingan galvanik qoplamalar ham yuqori darajadagi korroziyadan saqlash xususiyatlarga ega. Kimyoviy qoplamalar galvanic qoplamalardan farq qilib, tashqi kublanish qo‘llanilmasdan , suyuq ishqoriy va kislotali muhitlarda detallarni bitirish yuli bilan olinadi. Kimyoviy qoplamalarning nikelli, oksidli va fosfotli turlari mavjud. Kimyoviy nikelli yoki nikel-fosforli qoplamlar har xil murakkab shakildagi detallarning korroziya bardoshliligini oshirish uchun ishlatiladi.
Ayniqsa alyuminiy qotishmalarining elektrokimyoviy korroziyada korroziya bardoshliligi bu usulda yanada oshadi. Kimyoviy oksidli qoplamalarni olish ishqorli va kislotali muhitlarda olib boriladi.Bir vaqtning o‘zida elektroizolyasiya va korroziyaga chidamlik zarur bo‘gan detallar sirtini qoplash uchun qo‘llaniladi. Po‘lat, choʻyan , alyuminiy qotishmalari , rux va magniylardan tayyorlanadigan detallarini atmosfera, benzin va kerosin muhitlarda korroziadan saqlash uchun ularning srtlari fosfotli qoplamlar bilan qoplanadi. Kimyoviy qoplamlarning ustidan lak bo‘yoq qoplamalarning qo‘llanilishi sirtning korroziyasiga chidamliligini yanada oshiradi. Galvanik va kimyoviy qoplamalarni olish usullari, har xil tuzlar , ishqorlar va kislotalar ishlatilganligi uchun , galvanik jihozlarning, o‘zining korroziyaga uchrashiga sabab bo‘ladi va bu usulda ishlov berishda zaruriy mehnat muxofazalari va ekologik e’tiborini talab qiladi. Hozirgi paytda galvanik usulda olingan qoplamalarga nisbatan ustun bo‘lgan diffuzion qoplamalar olish usullari ishlab chiqilmoqda.
Neft va gaz sanoati tizimida ishlatiladigan quvurlar, quvur armaturalari, nasoslar, temiryo‘l sisternalari va boshqa metall qurilmalar, metalldan yasalgan uskunalar, konstruksiyalar va boshqa buyumlar, asosan, uglerodli va kam legirlangan po‘latlardan tayyorlanadi. Bu metall qurilmalar foydalanish jarayonida tashqi muhit (elektrolitlar, atmosfera havosi va boshqalar) bilan o‘zaro kimyoviy va elektrokimyoviy jarayonlar natijasida korroziyalanib, oksid va gidroksidlarni hosil qiladi. Shunga ko‘ra metallar korroziyasi deganda, ularning tashqi muhit bilan o‘zaro ta’sirida bo‘ladigan kimyoviy yoki elektrokimyoviy jarayonlar natijasida sekinlik bilan yemirilishi tushuniladi. Umuman, korroziya so‘zi (termini) lotincha «corrosio» so‘zidan olingan bo‘lib, metallning zanglashini, parchalanishini va yemirilishni anglatadi. Metallarning korroziyalanishini sodir etuvchi sharoit korroziya yoki agressiv muhit deyiladi.
Metallar mexanik jarayonlar natijasida ham (silliqlash, ishqalanish) yemirilishi mumkin. Lekin bular errozik yemirilish bo‘lib, metallarning korroziyalanishini anglatmaydi. Korroziya bilan erroziyaning birgalikda bo‘lishi fretting korroziya deb ataladi. Kimyo sanoatining ko‘pgina texnologik jarayonlarida, asosan, elektrolit eritmalar qo‘llanilishi sababli, elektrokimyoviy korroziya keng tarqalgan.
Xalq xo‘jaligining turli tarmoqlarida ishlatiladigan asbob uskunalar, jihozlar va texnologik qurilmalar, asosan, metallardan tayyorlangan bo‘ladi. Bajariladigan texnologik jarayonlarning turiga va sharoitiga ko‘ra, ulardan bittasining massasi bir necha yuz tonnani tashkil qiladi. Masalan, neft-gaz bilan ta’minlash tizimida ishlatiladigan namunaviy po‘lat rezervuarlarning massasi 500 tonnagacha bo‘ladi. Foydalanish jarayonida ichki va tashqi yuzalar korroziya faolligi yuqori bo‘lgan muhitlar (yer tarkibida namlik, tuzlar, H2S SO2 bo‘lgan neft-gaz oqimi) ta’sirida bo‘ladi va korroziyalanadi. Hosil bo‘lgan korroziya jarohatlari qurilmalarning tezda ishdan chiqishiga olib keladi. Ularni ta’mirlash yoki yangilash uchun katta miqdordagi pul va metall sarfi kerak bo‘ladi.
Umuman, metallar korroziyasi xalq xo‘jaligiga katta ziyon keltiradi. Buni quyida keltirilgan ma’lumotlardan ko‘rishimiz mumkin.
Adabiyot ma’lumotlariga ko‘ra, yil davomida ishlab chiqariladigan po‘lat qotishmalarining oltidan bir qismi korroziya natijasida ishdan chiqqan metall qurilmalarni, asbob-uskunalarni hamda ularning ehtiyot qismlarini almashtirish uchun sarflanadi. Bu ko‘rsatkichni dunyo miqyosida ko‘radigan bo‘lsak, u bir necha million tonnani tashkil etadi. Bundan ko‘rinib turibdiki, bir nechta metall erituchi zavodlarning yil davomida ishlab chiqargan po‘lat qotishmalari bekorga sarflanadi.
XX asrning oxiriga qadar insoniyat tomonidan 35 mlrd tonnadan ortiq po‘lat qotishmalari eritib olingan. Hozirgi kunda ularning dunyodagi umumiy ko‘rsatkichi 14 mlrd bo‘lib, qolgan qismi esa korroziya mahsulotlari ko‘rinishida biosferaga tarqalgan.
Korroziyadan ko‘rilgan zarar ikki xarajatning yig‘indisidan tashkil topadi, ya’ni bevosita va bilvosita xarajatlardan. Bu xarajatlarni neft va gaz quvurlari tizimida ko‘rsak, bevosita xarajatlarga quvur metalining narxi, quvur va uning yordamchi qurilmalarini qurish uchun sarflanadigan mablag‘lar kiradi. Bilvosita xarajatlarga esa, korroziya natijasida quvurlarda sodir bo‘lgan avariyalarni ta’mirlash davomida, ulardan foydalanayotgan korxonalarning ishlamay turgan paytdagi pul xarajatlari, avariyalarni bartaraf etish uchun sarflanadigan metall va pul xarajatlari hamda to‘kilgan yoki atmosferaga tarqalgan mahsulotlar hisobiga, atrof-muhit komponentlarining bulg‘alanishi natijasida sodir bo‘ladigan salbiy oqibatlarning qiymatlari kiradi.
Metallarning tashqi muhit bilan o‘zaro ta’sirlarining xarakteriga ko‘ra, ularning korroziyalanish jarayonlari bir-biridan farq qiladi, ya’ni kimyoviy va elektrokimyoviy korroziya mexanizmlari asosida sodir bo‘ladi. Metallarning kimyoviy korroziyasi yuqori haroratda gazlar va tok o‘tkazmaydigan suyuqliklar ta’sirida amalga oshadi. Bu metall sirti bilan suyuq yoki gazsimon moddaning kimyoviy geterogen reaksiyasidir. Bunday mexanizm bilan quruq gazlar, metall yuzasida tomchilanmaydigan bug‘lar va elektrolit bo‘lmagan suyuqliklar ta’sir etadi. Gazli, ya’ni gaz ta’siridagi korroziya, asosan, yuqori harorat bo‘lganda kuzatiladi. Kimyoviy korroziyada sodir bo‘ladigan oksidlanish va qaytarilish jarayonlari (bir vaqtda) geterogen muhitda, ya’ni metall bilan tashqi muhitning o‘zaro ta’sir chegarasida amalga oshadi. Natijada metallarning oksidlari (korroziya mahsulotlari) hosil bo‘ladi. Masalan: Fe2O3, Al2O3, ZnO, CuO va boshqalar.
Metallarning elektrokimyoviy korroziya mexanizmi asosidagi yemirilishlari elektrolitlar ta’sirida sodir bo‘ladi. Oksidlanish va qaytarilish jarayonlari metall yuzasining turli uchastkalarida amalga oshadi va korroziya mahsulotlari (metall gidroksidlari) faqat anod uchastkalarida hosil bo‘ladi. Bunda bir vaqtning o‘zida ikki jarayon: erish (metallning bir qismida erish jarayoni) va tiklanish (eritmada kationlarning ajralishi) sodir bo‘ladi. Masalan, rux sulfat kislotada eriganda rux ionlari hosil bo‘ladi va vodorod gazi ajralib chiqadi. Umuman, metallarning elektrokimyoviy korroziya asosidagi yemirilishi quyidagi korroziya jarayonlarida sodir bo‘ladi: kislotaviy korroziya, ishqoriy korroziya, elektrolitlardagi korroziya; tuproq korroziyasi; elektrokorroziya; atmosfera korroziyasi; biokorroziya va kontakt korroziyasi (o‘zaro ta’sir korroziyasi). Metallardagi korroziya yemirilishlari umumiy va mahalliy ko‘rinishda bo‘ladi. Umumiy yemirilish metallning hamma yuzasi bo‘yicha sodir bo‘lib, tekis va notekis ko‘rinishda bo‘lishi mumkin.
Metallarni korroziyadan himoya qilish muammosi, ularning insoniyat faoliyatida ishlatilish davridan boshlandi. Eramizdan oldingi V asrda yashagan yunon tarixchisi Gerodot o‘zining esdaliklarida temirni korroziyadan himoya qilishda qo‘rg‘oshin ishlatilganligi to‘g‘risida yozgan, ya’ni temirdan yasalgan buyumlarning tashqi yuzasi qo‘rg‘oshin va boshqa metallar bilan qoplangan (ularning suvlari yuritilgan). Bir necha asrlar davomida kimyogarlar oddiy metallarni (masalan, po‘latni) zanglamas, issiqlikka chidamli nodir metallga aylantirish ustida ish olib borganlar. Bu muammoni yechish po‘lat tarkibiga boshqa metallarni ma’lum miqdorda qo‘shish (legirlash) orqali amalga oshirilgan. Natijada, po‘latning asosiy xossalarini saqlash bilan bir qatorda, uning korroziyaga va yuqori haroratga chidamlilik xossalari oshirilgan. Masalan: po‘lat tarkibiga 15 foizdan ortiqroq xrom metali qo‘shilganda, u zanglamas po‘latga aylangan
Metallar korroziyasining nazariyasini o‘rganish XVIII asrdan boshlanadi. 1748-yilda M. V. Lomonosov massalar saqlanish qonunini yaratish bilan bir qatorda, metallar korroziyasi ilmini o‘rganishga asos soldi. Lomonosovning tajriba ishlarini davom ettirib, 1773-yili fransuz kimyogari A. Lavuazye o‘z ishida metallning oksidlanishi, uning kislorod bilan hosil qilgan birikmasi ekanligini ko‘rsatdi.
E. Xoll (1819) va G. Devi (1829) metallarning korroziyalanish nazariyalarini rivojlantirib, o‘z ishlarida temir va mis havosiz (O2) korroziyalanmasligini ko‘rsatib berdilar. G. Devi, M. Faradey, O. De la Riv, N. N. Beketov va boshqalar o‘z ishlarida metallarning korroziyalanishi elektrokimyoviy mexanizm asosida sodir bo‘lishini hamda metallarning korrozion passivligi ularning yuzasida oksid pardalarining hosil bo‘lishiga bog‘liq degan giðotezani maydonga tashladilar. XX asrga kelib, metallar korroziyasini o‘rganishda yangi davr boshlanadi. V. A. Kistyakovskiy, G. A. Akimov, N. A. Izgarishev, N. D. Òomashov, O‘zRFA akademigi M. A. Obidova, prof. A. Abduqodirov, prof. G. Sh. Òoliðov va boshqalar metallarning korroziyalanish nazariyalarini rivojlantirib, korroziya fanining mustaqil bo‘lib ajralib chiqishiga o‘z ishlari bilan katta hissa qo‘shdilar. Hozirgi kunda metallar eng muhim konstruktsion material bo‘lib, turli sharoitda (havoda, suvda, yer ostida) ishlaydi. Metallarning ishlash sharoitida ularni yemiruvchi ko‘pgina moddalar bo‘ladi. Bunday sharoitda metallar qisman yoki butunlay yemirilishi, ya'ni korroziyaga uchrashi mumkin. Metallarning korroziya tufayli bo‘ladigan isrofgarchiligi yiliga bir necha mln tonnani tashkil etadi. Binobarin, metallar korroziyasi xalq xo‘jaligiga katta ziyon yetkazadi. Shuning uchun, ularni korroziyadan asrash davlat ahamiftiga ega bo‘lgan muhim masaladir. Metallar korroziyasining oldini olish uchun esa, avvalo, korroziya jarayonining mohiyatini, uning turli sharoitda qanday borishini bilish zarur.
Ma'lumki, metallarning juda ko‘pchiligi tabiatda kimyoviy birikmalar tarkibiga kirgan holda bo‘ladi va ularning bu holati eng barqaror holat hisoblanadi. Metallurgiya jarayonlarida metallar anna shu birikmalaridan ajratib olinadi va bunda metallarning barqaror holati buziladi, ammo metallar qulay sharoit kelganda barqaror holatini tiklaydi, ya'ni kislorod va boshqa elementlar bilan birikadi. Korroziyaning sodir bo‘lish jarayoni ana shundan iborat.
Metallarning tashqi muhit bilan fizik – kimyoviy o‘zaro ta’siri oqibatida yemirilishi metallar karroziyasi deb ataladi.
Metallar korroziyalanganda ularning fizikaviy va mexanikaviy xossalari pasaayib ketadi. Korroziya hodisasi mashinalarning ishqalanuvchi qismlari orasidagi ishqalanishni kuchaytiradi, asbob va apparatlarning elektrik xossalarini pasaytiradi.
Metallarning korroziyalanish tezligigina emas, balki ularning sirtida korroziyalangan joylarning qanday taqsimlanishi ham nihoyatda muhimdir. Agar metalning butun sirti bir qadar tekis korroziyalangan bo‘lsa, bunday korroziya tekis karroziya deb ataladi. Agar metall sirtining ko‘p qismi korroziyalanmay, ayrim joylarigina korroziyalansa, bunday korroziya mahalliy karroziya deyiladi. Korroziya qanchalik notekis bo‘lsa, u shunchalik xavflidir. Po‘lat va ba'zi metallar chuchuk va sho‘r suvda, tuproqda, ba'zi oksidlovchi muhitda, ko‘pincha, mahalliy korroziyalanadi. Metallar donorlari kiristallar chegarasi yemirilsa, bunday korroziya kiristallararo karroziya deb ataladi. Korroziyaning bu turi nihoyatda xavflidir, chunki bunday korroziyalangan metalning mexanikaviy xossalari kuchli darajada pasaygan bo‘lishiga qaramay, uning tashqi ko‘rinishi deyarli o‘zgarmaydi.
Metallarning korroziyalanish jarayoni xarakteriga ko‘ra, barcha korroziya hodisalarini ikkita katta guruhga bo‘lish mumkin:
1. Kimyoviy korroziya
2. Elektrokimyoviy korroziya.
Kimyoviy korroziya. Metallarning elektr o‘tkazmaydigan agressiv muhitda, masalan, yuqori temperaturagacha qizdirilgan gazlarda, neft, benzin, va boshqalarda yemirilishi kimyoviy karroziya deb ataladi. Metallarning kimyoviy korroziyalanish jarayoni, asli mohiyati bilan olganda muhitdagi agressiv tarkibiy qismlarning metal bilan birikishidan iborat. Masalan, po‘lat gazlar va havo ishtirokida yuqori temperaturagacha qizdirilganda po‘lat tarkibidagi temir oksidlanib, kuyundiga aylanadi.
Metallarning yuqori temperaturada gaz muhitida korroziyalanishi korroziyaning nisbatan oddiy turidir. Bu yerda korroziya tezligi, asosan, metalning korroziyalanishi natijasida hosil bo‘lgan mahsulot qatlami (pardasi) xossalariga bog‘liq. Agar metal sirtida hosil bo‘lgan parda muhit aktiv zarrachalarining (atom yoki molekulalarining) metall sirtiga, metall atomlarining esa tashqariga diffuziyalanishi uchun qarshilik ko‘rsatsa, metallarning korroziyalanish tezligi kichik bo‘lib, bu parda qalinlashgan sari korroziya jarayoni kamayib boradi-da, nihoyat to‘xtaydi. Metallda korroziya oqibatida hosil bo‘ladigan pardaning xossalari metalning tarkibiga, muhitning tarkibiga va sharoitiga (temperatura, vaqt, muhitning harakatlanish tezligi va boshqalarga) bog‘liqdir. Nisbatan yupqa va zich, shuningdek, metall sirtiga yopishish puxtaligi yuqori pardalarning metalni himoya qilish xossalari yuqori bo‘ladi.
Korroziyalanish tezligi temperaturaga ham bog‘liq: temperatura qanchalik yuqori bo‘lsa, korroziyalanish tezligi ortib boradi, chunki muhit aktiv atomlarining va metall atomlarining diffuziyalanish jarayoni tezlashadi. Korroziyalanish tezligi metalning kislorodga qanchalik beruluvchanligiga ham bog‘liq: metalning kisloroga beriluvchanligi qanchalik yuqori bo‘lsa, korroziyalanish tezligi shunchalik katta bo‘ladi.
Elektrokimyoviy korroziya. Metallarning elektr toki o‘tkazadigan suyuq muhitda elektrolit eritmalarida yemirilishi elektrakimyoviy karroziya deyiladi. Bunday korroziya elektrolit eritmasida metall zarrachalarining eritmaga o‘tishidan iborat. Bir jinsli bo‘lmagan metall elektrolit eritmasiga, masalan, dengiz suviga, kislota ertmasiga ishqor eritmsiga va boshqalarga tushirilganda shu metall sirtida ko‘pdan ko‘p mikrogalvanik elementlar hosil bo‘ladi. Mikrogalvanik elementlarda xam odatdagi galvanik elementlardagi kabi, anodda eriy boradi.
Ma'lumki metallar qotishmalar, ko‘pincha bir jinsli bo‘lmaydi. Bunday metall elektrolit eritmasiga tushirilganda uning bir jinsli bo‘lmagan ayrim donalarida potentsial turlicha bo‘ladi, metall massasi orqali orqali o‘zaro tutashtirilganidan ko‘pdan ko‘p mikrogalvanik elementlar hosil qiladi. Masalan, ferrit bilan tsementitdan iborat po‘lat elektrolit eritmasiga tushirilsa, tsementit zarralari bilan ferrit zarralari mikrogalvanik elementlar hosil q.iladi, bunda ferrit zarralari anod rolini, tsementit zarralari esa katod rolini o‘ynaydi, natijada ferrit eriy boradi, ya'ni po‘lat elektroximiyaviy korroziyalanadi.
Yuqorida aytilganlardan toza metallar va bir fazali qotishmalarning korroziyabardoshligi fazalar aralashmasidan iborat qotishmalarnikiga qaraganda yuqori bo‘lishi kerak degan xulosa kelib chiqadi. Ammo bir fazali qotishmalarda ham elektrod potentsiali asosiy metallnikidan o‘zgacha qo‘shimchalar albatta bo‘ladi. Shuning uchun elektrokimyoviy korroziya bir fazali qotishmalarda ham bo‘lishi mumkin. Shuni ham ta'kidlab o‘tish kerakki, elektrolit eritmasiga tushirilgan ikki metalldan qaysi birining potentsiali kichik bo‘lsa, o‘sha metall yemiriladi, korroziyalanadi. Metallarning potentsiallari qiymati esa ularning kuchlanishlar qatoridagi o‘rniga bog‘liq. Eng muhim metallarning kuchlanishlar qatorini keltirib o‘tamiz:
Na, Mg, A1, Mp, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Sb, Bi, Cu, Ag, Au.
Bu qatorda har bir metall elektr kuchlanishining, ya'ni o‘z tuzi eritmasiga solinganda vujudga keladigan potentsiallar ayirmasining qiymatiga qarab joylashtirilgan. Bu qatorga vodorod ham quyilgan va uning potentsiali nolga teng deb olingan. Demak, vodoroddan chapdati metallarning vodorod potentsialiga nisbatan potentsiallari musbat, o‘ngdagi metallarniki esa manfiydir. Kuchlanishlar qatoridagi metallarning potentsiallari qiymatini quyidagi jadvalda keltirib o‘tamiz.
Metallarning kuchlanishlar qatori amaliy jihatdan muhim ahamiyatga ega. Masalan, dengiz kemalarining suv ostida bo‘ladigan metall qismlarini korroziyadan saqlashda metallarning kuchlanishlar qatoridan foydalaniladi. Buning uchun kemaning suv osti qismiga kuchlanishlar qatorida ancha chapda turgan metall, masalan, magniy quymasi ulanadi, buning natijasida magniy korroziyalanib, kemaning suv osti qismi saqlanib qoladi. Yerga ko‘milgan trubalarni korroziyalanishdan saqlash uchun ham ana shu usuldan foydalaniladi. Bu usul kuchlanishlar qatorida himoyalanadigan metalldan ancha chapda turgan metall, masalan, magniy quymasi deb ataladi.
Ba'zi metallar potentsiallarining qiymatlari
Metallning nomi va kimyoviy belgisi
|
Vodorodga nisbatan potensiali
|
Metallning nomi va kimyoviy belgisi
|
Vodorodga nisbatan potensiali
|
Оltin Аu
|
+1,500
|
Kobalt Co
|
—0,270
|
Кumush Ag
|
+0,800
|
Тemir Fe
|
—0,439
|
Мis Сu
|
+0,344
|
Хrom Сг
|
—0,510
|
Vismut Bi
|
+0,226
|
Rux Zn
|
—0,762
|
Surma Sb
|
+0,200
|
Marganes mn
|
— 1,100
|
Vodorod H2
|
0, 000
|
Аlyuminiy AI
|
-1,300
|
Qorg'oshin Pb
|
-0,127
|
Мagniy Mg
|
-1,550
|
Qalay Sn
|
-0,136
|
Natriy Na
|
-2,710
|
Nikel Ni
|
-0,230
|
|
|
Metall sirtida. kimyoviy korroziya natijasida hosil bo‘lgan oksid parda metallni elektroximiyaviy korroziyadan ham saqlaydi, chunki u metallni elektrolit eritmasi ta'siridan himoya qiladi. Potentsiallari juda past bo‘lgan ba’zi metallarning, masalan, alyuminiy, xrom va boshqalarning korroziyabardoshlik xossalari yuqori bo‘lishiga sabab xam ana shu.
Metallar korroziyasining oldini olish uchun qozirgi vaqtda turli usullardan foydalaniladi. Bu usullarning asosiylari metallarni korroziyabardosh metallar va metallmaslar bilan qoplash, agressiv muhitga ishlov berish, elektrokimyoviy himoyalash va metallarni legirlash usullaridir.
Korroziyabardosh metallar bilan qoplash. Korroziyabardosh metallar sifatida xrom, nikel, rux, qalay, kadmiy, kumush va boshqalar ishlatiladi. Metall buyumning korroziyabardosh metall bilan koplanadigan yuzasi ёg‘, mineral moy, zang, kuyundi va boshqa iflosliklardan mexanikaviy yoki kimyoviy usulda tozalanadi. Mexanikaviy usulda tozalash uchun jilvirli qog‘oz, sim cho‘tka, qum purkash apparati va boshqalardan foydalaniladi. Qum purkash apparatida yirik buyumlar tozalanadi. Bu usulning mohiyati shundan iboratki, metall buyumning tozalanishi lozim bo‘lgan yuzasiga siqilgan havo oqimi bilan birga qum ham purkaladi, bunda buyumning sirti tozalanibgina qolmay, balki qum zarralarining zarbi ta'sirida bir oz g'adir-budurroq, bo‘lib ham qoladi, natijada uning sirtiga qoplam puxta yopishadi. Mayda buyumlar quruq va toza qumli barabanga solinib, baraban ma'lum tezlik bilan aylantiriladi, bunda buyum sirtiga qum zarralari urilib ishqalanadi, natijada buyumning sirti tozalanadi.
Tozalashning ximiyaviy usuli metall buyumning sirtiga sulfat yoki xlorid kislotaning 10—15% li qaynok. (50—80°S gacha isitilgan) eritmasi bylan ishlov berishdai iborat. Kislota eritmasi bilan tozalangan metall buyumning o‘nqir-cho‘nqir joylarida kislota to‘planmb qolib, uni o‘yib yuborishi ham mumkin, shuning uchun tozalangan buyum darhol yuvib tashlanishi kerak.
Metall buyumning yog‘ bosgan joylari ishqorlarning suvdagi 5—10% li eritmasi bilan, mineral moy bosgan joylari esa benzin bilan tozalanadi.
Yuqoridagi usullar bilan tozalangan buyumninggina sirtiga korroziyabardosh metall qoplash mumkin.
Sanoatda metall buyumlarni korroziyabardosh metallar bilan qoplashning bir necha usulidan foydalaniladi. Ana shu usullardan asosiylarini ko‘rib chiqamiz.
Suyuqlantirilgan karroziyabardosh metalga botirish usuli. Bu usulda korroziyabardosh metall sifatida, asosan, rux, qalay va qo‘rg‘oshin ishlatiladi.
Ruxdan temir (kam uglerodli po‘lat) listlar (tunukalar), po‘latdan tayyorlangan har xil detallar sirtini qoplashda foydalaniladi. Rux bilan qoplash ruxlash deb ham ataladi. Buyumni ruxlash uchun u suyuqlantirilgan va temperaturasi 450—480°S ga yetkazilgan ruxli vannaga botiriladi-da, ma'lum vaqt tutib turilgandan keyin vannadan olinadi, bunda uning sirti rux bilan qoplanib qolgan bo‘ladi.
Qalaydan temir tunuka, idish-tovoq, va shu kabi buyumlar sirtini qoplashda foydalaniladi. Qalay qoplab oqartirish yoki qalay yugurtirish deb ham ataladi. Sirtiga qalay yugurtirilishi kerak bo‘lgan temir tunuka sulfat kislotaning kuchsiz eritmasi bilan ishlanib, uning sirtidagi oksidlar ketkaziladi, shundan keyin, namni va oksidlarning qoldiqlarini ketkazish uchun, suyuqlantirilgan rux xloridga botirib olinadi. Ana shu tarzda ishlov berilgan tunuka 270—300°S temperaturali suyuq qalay vannasiga tushiriladi va ma'lum vaqt tutib turilgandan keyin vannadan olinib, chigit moyi, mol ёg‘i yoki texnikaviy yor qatlami orqali o‘tkaziladi. Yog‘ qatlami qalay qoplamning qotishini susaytiradi, natijada qoplam bir tekis chiqadi.
Qo‘rg‘oshin bilan qoplab texnologiyasi xuddi qalay bilan qoplash texnologiyasi kabidir. Farq faqat shundaki, qo‘rg‘oshin bilan qoplashda 85% Pb va 15% Sn dan iborat suyuqlanma ishlatiladi va uning temperaturasi 340—350°C qilib turiladi. Qo‘rg‘oshin bilan qoplash usuli metall buyumlarni ba'zi kislota va eritmalarga chidamli qilish uchun qo‘llaniladi.
Suyuqlantirilgan korroziyabardosh metallga botirish usulining afzalligi shundaki, bu usul ancha oddiy bo‘lib, qoplam puxta chiqadi, kamchiligi qoplam qalinligi bir tekis bo‘lmaydi va qoplash metalli ko‘p sarflanadi.
Galvanik usul. Bu usulning mohiyati metall buyumga korroziyabardosh metallni elektr toki vositasida qoplashdan iborat. Buning uchun elektrolitik vannaga korroziyabardosh metall tuzining suvdagi eritmasi solinadi, elektrolitga esa sirti qoplanishi kerak bo‘lgan buyum bilan korroziyabardosh metall plastinkasi tushiriladi. Buyum o‘zgarmas tok manbaining manfiy qutbiga, plastinka musbat qutbiga ulanadi. Binobarin, buyum katod, plastinka esa anod bo‘ladi. Zanjirdan tok o‘tkazilganda elektroximiyaviy protsess sodir bo‘ladi, ya'ni anod (korroziyabardosh metall plastinkasi) zarrachalari elektrolit orqali o‘tib, katod (buyum) sirtiga o‘tiradi, natijada buyum korroziyabardosh metall bilan qoplanadi. Qoplam qalinligi tok kuchiga va tok o‘tish vaqtiga bog‘liq.
Metallmaslar bilan qoplash, usullari jumlasiga bo‘yash, emallash (sirlash), oksidlash, fosfatlash va boshqalar kiradi.
Oksidlash, oksidlashning mohiyati metall buyumlar sirtida korroziyadan himoyalovchi oksid pardalar hosil qilishdan iborat. Po‘lat buyumlar sirtida oksid pardalar termik, kimyoviy va elektrokimyoviy usullari bilan hosil qilinishi mumkin.
Termik usul buyumni havo yoki suv bug‘i muhitida qizdirishdan iborat. Bunda buyum sirtida qalinligi 3 mkm parda hosil bo‘ladi. Metallning tarkibi va oksidlash rejimiga qarab, parda har xil tusda bo‘lishi mumkin. Buyum 80% o‘yuvchi natriy va 20% natriy nitrat aralashmasida 25O-35O°C gacha qizdirilsa, qora tusli, 55% natriy nitrit bilan 45% natriy nitrat aralashmasida qizdirilganda esa ko‘k tusli parda hosil bo‘ladi. Po‘lat buyum sirtida qora tusli himoya-bezak pardasi hosil qilish uchun u 45O-47O°S gacha qizdirilib, zig‘ir moyiga botiriladi.
Termik usul, kesuvchi asboblarni va ba'zi mayda detallarni oksidlash uchun qo‘llaniladi.
Elektrokimyoviy himoyalash, Bu usulning mohiyati shundan iboratki, elektr o‘tkazuvchi suyuklikda ishlaydigan metall qismlarga protektor ulanadi. Masalan, dengiz kemasining po‘latdan yasalgan suv osti qismiga rux quymasi ulansa, po‘lat rux galvanik jufti hosil bo‘ladi va bunda rux korroziyalanib, kemaning po‘lat qismi saqlanib qoladi.
Elektrokimyoviy himoyalash usuli kemasozlik, samolyotsozlikda, bug‘ qozonlari va boshqalarda qo‘llaniladi.
Metall tuzi eritmasi ta'sirida bo‘ladigan konstruktsiyalarni korroziyalanishdan saqlash uchun elektirik himoyalash deb ataladigan usuldan ham foydalaniladi. Bu usulning mohiyati shundan iboratki, himoyalanishi kerak bo‘lgan metall konstruktsiya o‘zgarmas tok manbaining manfiy qutbiga ulanadi, tok manbaining musbat qutbi esa biror metall, chunonchi, cho‘yan plastinka bilan tutashtiriladi. Natijada metall plastinka anod, konstruktsiya metali esa katod bo‘lib qoladi. Katodda vodorod ajralib chiqadi, eritmaning anod yonidagi qismi esa ishqorga aylanadi. Binobarin, bu usuldan ishqorbardosh metallardan tayyorlangan konstruktsiyalarnigina korroziyadan saqlash mumkin.
Legirlash. Qotishmalarni ba'zi elementlar bilan legirlash ham korroziyaning oldini olish usullaridan biridir. Legirlangan qotishmalardan tayyorlangan buyumlar juda agressiv muhitda ham korroziyabardosh bo‘ladi, chunki ularda turg‘un himoya pardalari bo‘ladi. Bunday qotishmalar jumlasiga, masalan, korroziyabardosh, olovbardosh va issiqbardosh po‘latlar kiradi.
Diffuzion legirlash. Bu usulda metallarning sirtqi qavati korroziyabardosh metallar, masalan, alyuminiy, xrom bilan to‘yintiriladi, natijada metall normal temperaturadagina emas, balki yuqori (900°S gacha) temperaturada ham korroziyalanmaydigan bo‘lib qoladi.
Qattiq qotishmalar bir qator metall karbidlaridan tashkil topgan va uch guruhga bo‘linadi; volfram-kobaltli qattiq qotishma (VK), titan-volfram-kobaltli qattiq qotishma (TK), titan-tantal-volfram-koboltli qattiq qotishma (TTK).
Volframli qotishmalarning tarkibi kobalt (So) bilan bog‘langan Volfram karbidi donalaridan (WC) tashkil topgan. Ayrim hollarda vanadiy (VC), niobiy (NbC) va tantal (TaC) karbidlari ham qo‘shiladi.
Titan-volframli qotishmalarning tarkibi kobolt bilan bog‘langan titan karbidlari (TiC) va WC-ning ko‘p donalaridan tashkil topgan.
Titan-tantal-volframli qotishmalarning tarkibi kobalt bilan boglangan TiC-TaC-WC qattiq aralashma donalaridan va WC-ning ko‘p donalaridan tashkil topgan.
Qattiq qotishmalar, qattiq va murt karbid donalaridan va kobalt fazalaridan, tashkil topgan bo‘ladi.
Qattiq qotishmalar volframning erish haroratidan ancha kichik bo‘lgan haroratda (1350 – 1450 °C) kuydirib pishirish yo‘li bilan olinadi. Metall karbidlari kobolt bilan aralashtiriladi va aralashma hosil bo‘lguncha maydalaniladi. Xomaki o‘lchamlari tayyor buyum o‘lchamlaridan katta bo‘lishi kerak, chunki kuydirib ichkarisida qattiq qotishmaning kirishuvi hosil bo‘ladi (20-30 % gacha uzunlik bo‘yicha).
Mayda kesuvchi asboblar yumshatilgan xomashyodan tayyorlanadi.
Qoliplangan material 700 °C atrofidagi haroratda dastlabki kuydirib pishiriladi, so‘ng esa organik yumshatgich (masalan parafin) bilan teshikli massa xosil qilinadi. Sungra 1400-1500 °C haroratda yakuniy kuydirib pishiriladi va kesuvchi asbob charxlanadi.
Volfram guruhidagi qattiq qotishmalar cho‘yan, bronza, toblangan po‘lat va mo‘rt materiallarga ishlov berish uchun qo‘llaniladi.
VK qotishmasida kobalt miqdorining oshishi uning qattiqligi va yeyilishga bardoshligini pasaytiradi, lekin mustahkamligi ortadi.
VK2 qotishmasi juda yukori yeyilishga chidamlilikka ega va yarim toza, toza va oxirgi ishlov berish uchun kullaniladi.
VK8, VK8B va VK15 qotishmalar zarbiy yuklanishga va titrashga yaxshi bardosh beradi. Ular kulrang va oq cho‘yanlarga, toblangan po‘latga katta kesish chuqurligida xomaki ishlov berish uchun tavsiya etiladi.
Po‘lat materiallarga ishlov berishda TK va TTK guruhdagi qotishmalar VK guruxdagi qotishmalalarga nisbatan yuqori turgunlikka ega.
T30K4 markali qotishma (30% TiC, 4% Co, 66% WC) - katta qattiqlikka va mo‘rtlikka ega va uglerodli va legirlangan po‘latlarga toza ishlov berish uchun qo‘llaniladi.
T15K6 qotishmasi (15% TiC, 6% Co) po‘latlarga xomaki, yarimtoza va toza ishlov berish uchun qo‘llaniladi;
T15K8 qotishmasi (14% TiC, 8% Co) uzluksiz kesishda qo‘llashga tavsiya etiladi.
T15K10 qotishmasi (6% TiC, 9% Co) po‘lat va po‘lat quymalarni xomaki yo‘nib va frezalash, toza randalash uchun qo‘llaniladi;
T5K12B (5% TiC, 12% Co), TT7K12 (4% TiC, 12% Co, 3% TaC), TT7K12 (3% TiC, 8% Co, 7% TaC) qotishmalari cho‘qqi va botiq bo‘yicha po‘lat va po‘lat quymalarga uzlukli ishlov berishda kesib ishlashning qiyin sharoitlarida qo‘llaniladi.
Qattiq qotishmalarning tarkibini va karbid faza donalarining o‘lchamlarini o‘zgartirish bilan uning xossalarini sozlash mumkin.
Dona o‘lchamlarining 1 mkm gacha kamayishi, mustahkamlikning birmuncha pasayishi bilan qattiqlikni va yeyilishiga chidamlilikni sezilarni orttiradi. Qarama-qarshi natija karbid faza donalari o‘lchamlarini 3 mkm dan yuqori bo‘lgan holda hosil qilinadi. Qattiqlik (HRS birligida 1-1,5 gacha) kamayadi, mustahkamlik chegarasi esa 10 - 15 % ga oshadi.
XULOSA:
Holasiga birgalikda ta’sirlar orqali amalga oshiriladi. Respublikamizda neft va gaz konlarini qazish va ulardan foydalanish uchun mo‘ljallangan jihozlar va qurilmalar yillar o‘tish bilan korroziya natijasida eskirib bormoqda. Ularni zirgi paytda korroziyaga qarshi himoya metallga, muhitga va har ikkaalmashtirish va boshqa turdagi himoya vositalarining qo‘llanilishi ko‘plab iqtisodiy xarajatlarni talab qiladi. Shuning uchun respublikamizda mavjud imkoniyatlardan foydalanilgan holda , asosan korroziyaga qarshi himoya vositalarini ishlab chiqishi, sinash va qullash zaruriyati tug’ilmoqda. Bu borada tezkorlikda amalga oshiriladigan tadbirlar quydagilar hisoblanadi.
- zaruriy tadbirlarga javob beruvchi aniq xossali lak bo‘yoq materiallari, mastikalar, ingbitorlar ishlab chiqish;
- jihozlar va ularning detallarini germitizasiyalash, kiritish;
- muhitni kislorodsizlantirish ; inert muhitlar hosil qilish;
- zaruriy baterisidlar, fungisidlar kabilar ishlab chiqish va boshqalar.
Shuningdek, jihoz va uskunalarni ishlash texnologik rejimlarini neftgaz maxsuloti tarkibi ta’siriga bog’liq ravishda o‘rganilib, ularning ishlash davriyligi va davomiyligini ishlab chiqish orqali ham korroziya tezligini kamaytirish imkonlari mavjud.
|
| |
