زنگ زدگی در پیچ و مهره استیل

پیچ و مهره های استنلس استیل که از استیل با گریدهای مختلف تولید می‎شوند مقاومت بالایی در برابر عوامل خورنده محیطی شامل گرما و رطوبت و اسیدهای بسیار رقیق دارند و از این رو از پیچ و مهره استنلس استیل در صنایع دریایی و محیط‎های گرم و مرطوب استفاده زیادی می‎شود.

از نظر تنسایل و سختی پیچ‎های استنلس استیل به هیچ وجه با پیچ‎های فولادی قابل قیاس نیستند و تنسایل آن‎ها گاها به یک سوم پیچ های فولادی با عملیات حرارتی و سخت کاری نیز نمی رسد. از این رو در مواردی که نیاز به استحکام بسیار بالا جدی تر از مقاومت خوردگی بالا به نظر می رسد استفاده از پیچ های فولادی همراه با آبکاری های مختلف گالوانیزه گرم و داکرومات جهت افزایش مقاومت خوردگی این پیچ و مهره‎ها مرسوم است.

پیچ و مهره استیل

ترکیبات استنلس استیل

در ترکیب استنلس استیل عناصر دیگری نیز مثل نیکل، تیتانیوم، آلومینیوم، مس، نیتروژن، فسفر و سلنیوم نیز با درصد های بسیار کم بکار رفته است.

آنچه پیچ و مهره های استنلس استیل ۳۰۴ و ۳۱۶ را از هم متمایز می کند استفاده از عنصر مولیبدنیوم مولیبدنیت د ز ر ترکیب استنلس استیل ۳۱۶ می باشد که مقاومت در برابر خوردگی آن را به میزان قابل توجهی از پیچ و مهره استنلس استیل ۳۰۴ بالاتر می برد.

برای درک بهتر تاثیر عناصر در مقاومت در برابر خوردگی در زیر ابتدا مفهوم زنگ زدن را شرح می دهیم.

پدیده زنگ زدگی و خوردگی در پیچ و مهره ها چگونه اتفاق می افتد و به چه معناست

بیان شیمیایی پدیده زنگ زدن همان اکسیده شدن یعنی ترکیب فلز با اکسیژن در حظور رطوبت است.

اما چرا فلزات زنگ می زنند؟

زنگ زدن پیچ های فولادی

در علم شیمی فلز به عناصر ستون اول تا سوم جدول تناوبی یعنی عناصری که در لایه ظرفیت خود ۱ تا ۳ الکترون دارند اطلاق می شود. در عوض عناصر نافلزی به عناصر ستون ۴ تا ۸ جدول تناوبی اطلاق می شود. اصولا فلزات به دلیل داشتن الکترون فعال در لایه ظرفیت خود مایل به از دست دادن الکترون و نافلزات به دلیل کو داشتن الکترون مایل به جذب الکترون هستند فلزات با از دست دادن الکترون به حالت تعادل که لایه ظرفیت پایینتر است و نا فلزات به جذب الکترون به حالت تعادل که تکمیل لایه ظرفیت و رسیدن به لایه بالاتر است میل دارند. بنابراین زمانیکه فلز و نافلز در طبیعت با یکدیگر ترکیب می شوند که به آن پیوند یونی یا فلزی نیز اطلاق می شود فلز الکترون از دست داده و الکترون از دست رفته فلز جذب نافلز می شود.

زنگ زدن یک پدیده طبیعی است

عناصر خالص مثل آهن بطور ذاتی با شرایط محیطی تغییر شکل می دهند. پدیده ترکیب عناصر آهن با اکسیژن را در حضور رطوبت زنگ زدگی می گویند. نتیجه زنگ زدن یک ماده قرمز رنگ سطح فلز است که لایه های زیرین را نیز در معرض خوردگی بیشتر قرار می دهد. پیچ و مهره های آهنی و فولادی به شدت در برابر زنگ زدگی نامقاوم هستند. استنلس استیل بطور ذاتی یک سطح مقاوم در برابر خوردگی را بوجود می آورد. اما چگونه؟

کروم موجود در استنلس استیل دقیقا مثل خود آهن با اکسیژن ترکیب می شود اما تفاوت در اینجاست که ترکیب ایجاد شده از کروم و آهن تنها در چند مولکول سطحی و در سطحی بسیار نازک اتفاق می افتد و ترکیب ایجاد شده بر خلاف زنگ زدگی آهن که پودری و شکننده است لایه ای بسیار مقاوم و با طول عمر بالا را بر روی سطح بوجود می آورد. زمانی که این لایه مقاوم بر روی سطح فلز ایجاد میشود زنگ زدن با سرعت بسیار پایین ۰.۰۰۲ اینچ در سال یا ۰.۲ اینچ در هر صد سال اتفاق می افتد.