อะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้โลหะผสมทองแดงกัดกร่อน?

1. การกัดกร่อนในบรรยากาศ: การกัดกร่อนในบรรยากาศของวัสดุโลหะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับไอน้ำในบรรยากาศและฟิล์มน้ำบนพื้นผิวของวัสดุ ความชื้นสัมพัทธ์ในบรรยากาศเรียกว่าความชื้นวิกฤตเมื่ออัตราการกัดกร่อนของบรรยากาศโลหะเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ความชื้นวิกฤตของทองแดงโลหะผสมทองแดงและโลหะอื่นๆ อีกหลายชนิดมีปริมาณอยู่ระหว่าง 50% ถึง 70% มลภาวะในบรรยากาศส่งผลอย่างมากต่อการกัดกร่อนของโลหะผสมทองแดง การสลายตัวของโรงงานและก๊าซไอเสียจากโรงงาน แอมโมเนีย และก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์ในบรรยากาศ แอมโมเนียเร่งการกัดกร่อนของทองแดงและโลหะผสมทองแดงอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกัดกร่อนจากความเค้น CO2, SO2, NO2 และสารมลพิษที่เป็นกรดอื่นๆ ในบรรยากาศอุตสาหกรรมเมืองจะละลายในฟิล์มน้ำและถูกไฮโดรไลซ์ ทำให้ฟิล์มน้ำเป็นกรดและฟิล์มป้องกันไม่เสถียร
2. การกัดกร่อนแบบกระเซ็น: พฤติกรรมการกัดกร่อนของโลหะผสมทองแดงในบริเวณกระเซ็นของน้ำทะเลนั้นใกล้เคียงกับพฤติกรรมการกัดกร่อนในชั้นบรรยากาศมหาสมุทร โลหะผสมทองแดงใดๆ ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในบรรยากาศทะเลที่รุนแรงก็จะมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีในบริเวณกระเซ็นเช่นกัน บริเวณกระเซ็นมีออกซิเจนเพียงพอที่จะเร่งการกัดกร่อนของเหล็ก แต่ทำให้ทองแดงและโลหะผสมทองแดงคงความทื่อได้ง่ายขึ้น อัตราการกัดกร่อนของโลหะผสมทองแดงที่สัมผัสกับบริเวณกระเซ็นมักจะไม่เกิน 5 ไมโครเมตร/ปี
3. การกัดกร่อนจากความเค้น: รอยแตกตามฤดูกาลของทองเหลืองเป็นลักษณะเฉพาะของการกัดกร่อนจากความเค้นของโลหะผสมทองแดง รอยแตกตามฤดูกาลซึ่งค้นพบในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 คือรอยแตกที่ส่วนบนของปลอกกระสุนที่ยุบตัวเข้าหาหัวรบ ปรากฏการณ์นี้มักเกิดขึ้นในเขตร้อน โดยเฉพาะในฤดูฝน จึงเป็นที่มาของชื่อรอยแตกตามฤดูกาล เนื่องจากมีความเกี่ยวข้องกับแอมโมเนียหรืออนุพันธ์ของแอมโมเนีย จึงเรียกอีกอย่างหนึ่งว่ารอยแตกแอมโมเนีย อันที่จริง การมีออกซิเจนและสารออกซิไดซ์อื่นๆ รวมถึงน้ำ ก็เป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เกิดการกัดกร่อนจากความเค้นของทองเหลืองเช่นกัน
4. การกัดกร่อนแบบสลายตัว: การกัดกร่อนแบบทองเหลือง (brass dezinc) เป็นหนึ่งในการกัดกร่อนแบบสลายตัวของโลหะผสมทองแดงที่พบได้บ่อยที่สุด ซึ่งอาจมาพร้อมกับการกัดกร่อนจากความเค้นในเวลาเดียวกัน หรืออาจเกิดขึ้นเพียงลำพังก็ได้ การกัดกร่อนแบบสลายตัวมีสองรูปแบบ: รูปแบบแรกคือการกัดกร่อนแบบแผ่น (lamellar shedding type) ซึ่งแสดงรูปแบบการกัดกร่อนที่สม่ำเสมอ ก่อให้เกิดอันตรายต่อการใช้งานวัสดุค่อนข้างน้อย อีกรูปแบบหนึ่งคือการกัดกร่อนแบบสลักลึก (dezincization) ซึ่งมีลักษณะเป็นการกัดกร่อนแบบหลุม (pit corrosion) ทำให้ความแข็งแรงของวัสดุลดลงอย่างมาก ก่อให้เกิดอันตรายอย่างมาก
5. การกัดกร่อนของสภาพแวดล้อมทางทะเล: การกัดกร่อนของโลหะผสมทองแดงในสภาพแวดล้อมทางทะเล นอกเหนือจากบรรยากาศทางทะเลแล้ว ยังมีพื้นที่ที่น้ำทะเลกระเซ็นได้ ช่วงน้ำขึ้นน้ำลง และพื้นที่แช่น้ำเต็มที่อีกด้วย


เวลาโพสต์: 27 มิ.ย. 2565
แชทออนไลน์ WhatsApp!