მრეწველობასა და მშენებლობაში გამოყენებული ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მასალა არის ლითონი. ტექნოლოგიური მინაბოჭკოვანი და კომპოზიტების გაჩენის ფონზეც კი, მისი შესრულების თვისებების უნიკალური კომბინაციები არ კარგავს შესაბამისობას. თუმცა, ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა ლითონის დაბერება, დაღლილობის ეფექტი, კოროზია და სხვა დეგრადაციის პროცესები, ზღუდავს მის გამოყენებას, აიძულებს ტექნოლოგებს ეძიონ გზები სტრუქტურის გამძლეობის გაზრდის მიზნით.
დაბერების პროცესი
მეტალის შენადნობებისა და სუფთა ელემენტების დაძველება გაგებულია, როგორც მათი მუშაობის ცვლილება. დროთა განმავლობაში, დიზაინები და ნაწილები იცვლება მათ სტრუქტურაში, რაც აისახება შესრულებაზე. ითვლება, რომ ლითონის დაბერების პროცესს აქვს უარყოფითი შედეგები, თუმცა ის ასევე იწვევს გარკვეული სასარგებლო ტექნიკური და ფიზიკური თვისებების ზრდას. მაგალითად, მატულობს მასალის სიმტკიცე, თუმცა პარალელურად იზრდება მტვრევადობაც. ნებისმიერ შემთხვევაში, სტრუქტურის ცვლილება გადახრის იმ შესრულებას, რომელიც მოსალოდნელია, მაგალითად, შენობის ან საინჟინრო პროექტის შემუშავებისას.
დრო არის დაბერების მთავარი მიზეზი, მაგრამ არა ერთადერთი. გარე პირობებმა შეიძლება მნიშვნელოვანი როლი ითამაშოს ამ პროცესში.განსაკუთრებით ქიმიური აგრესიული გარემო, რომელთანაც მასალა შედის კონტაქტში. ნორმალურ სამუშაო პირობებში ხდება ლითონის ნელი მექანიკური დაბერება, რომლის წინააღმდეგაც პროდუქტის ატომები განიცდიან დიფუზიას.
ხელოვნური დაბერება
რადგან ეს პროცესი ყოველთვის არ იწვევს მასალის საოპერაციო ღირებულების სრულ დაკარგვას და ასევე ხელს უწყობს ზოგიერთი თვისების ზრდას, ხშირად გამოიყენება ხელოვნური დაბერება. მაგალითად, ეს ტექნიკა გამოიყენება ალუმინის და ტიტანის შენადნობებზე მათი სიძლიერის გაზრდის მიზნით. ეს ეფექტი მიიღწევა თერმული დამუშავებით. თუ ლითონის ბუნებრივი დაბერება შეიძლება მოხდეს ძალიან ნელა, თუნდაც ნორმალური ოთახის ტემპერატურაზე, მაშინ ხელოვნური პროცესი მოითხოვს სპეციალურ გამკვრივებას. მაგრამ მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ ფუნდამენტური განსხვავება ამ მეთოდსა და ლითონის წრთობის ტექნოლოგიას შორის. ხელოვნურად შექმნილ პირობებში დაბერება იწვევს სიხისტისა და სიმტკიცის მატებას, მაგრამ ასევე ხელს უწყობს ელასტიურობის შემცირებას.
ზომები დაბერების თავიდან ასაცილებლად
პრინციპში, ამ პროცესის შეჩერება შეუძლებელია. მაგრამ სავსებით შესაძლებელია მისი შენელება ან დაბერების სტიმულირების ფაქტორების აღმოფხვრა, სხვადასხვა ხარისხის წარმატებით. მაგალითად, ზოგიერთ ინდუსტრიაში ცალკეული კონსტრუქციების ლითონებს პერიოდულად ამუშავებენ დამცავი ხსნარებით და საპრიალებით, რაც მინიმუმამდე ამცირებს მოქმედი უარყოფითი ფაქტორების ზემოქმედებას - ქიმიური, ტემპერატურა, მექანიკური და ა.შ. რაც შეეხება ლითონის დაბერების ეფექტის შენელებას ნორმალურ სამუშაო პირობებში., inსტრუქტურის ან ნაწილის ტიპის მიხედვით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას იგივე თერმული დამუშავება. შემდუღებლები, მაგალითად, ნაკერებს ავლენენ მაღალ ტემპერატურაზე 600-650 °C-ზე. ეს ტექნიკა უფრო მეტად ჰგავს ლითონის წრთობას, მაგრამ ასევე ამცირებს დაბერების ინტენსივობას.
ქიმიური კოროზია
ჟანგის პროცესი უფრო საშიშია ლითონებისთვის ტექნიკური და ფიზიკური თვისებების ცვლილებით. კოროზია შეიძლება მოხდეს სტრუქტურაზე ქიმიური ან ელექტროქიმიური გავლენის ქვეშ. ხოლო თუ ლითონის დაბერება ნელია, მაშინ ჟანგის გავრცელების სიჩქარე შეიძლება იყოს ძალიან მაღალი, გარე პირობებიდან გამომდინარე.
ქიმიური კოროზიის პროცესები ჩვეულებრივ ხდება იმ შემთხვევებში, როდესაც ლითონი უშუალო კონტაქტშია მჟავა ხსნარებთან, აირისებრ გარემოსთან, მარილებთან და ტუტეებთან. ეს არის კოროზიის ყველაზე აქტიური პრომოუტერები, რომლებიც ყოველთვის გვხვდება გარემოში, მაგრამ სხვადასხვა ფორმით. საბოლოო ჯამში, დაზიანებულ ადგილზე წარმოიქმნება მტვრევადი და ფხვიერი ფენა, რომლის არსებობა ამცირებს მასალის გამძლეობას.
ელექტრული კოროზია
ამ შემთხვევაში ხდება ლითონის პროდუქტების სპონტანური ურთიერთქმედების პროცესი ელექტროლიტურ გარემოსთან. მის ფონზე ნაწილი განიცდის დაჟანგვას და თხევადი აქტიური კომპონენტი აღდგება. ასეთი პროცესები შეიძლება მოხდეს შენადნობებს შორის შეხების წერტილებში, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა ელექტროდის მუხტი. თუ ასეთ ადგილებში არის მარილი ანმჟავა გადაწყვეტილებები, შემდეგ წარმოიქმნება გალვანური წყვილი, რომელშიც ანოდის ფუნქციას ასრულებს ელემენტი დაბალი ელექტროდის მუხტით. შესაბამისად, მაღალი პოტენციალი მეტალს კათოდად აქცევს.
მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ლითონის დაბერება და კოროზია შეიძლება მოხდეს ძლიერი სტიმულატორების გარეშეც. ელექტროქიმიური ჟანგისთვის საკმარისია მჟავე გარემოს მინიმალური ზემოქმედება, რომელიც ასევე შეიძლება იყოს შენობაში. მაგრამ ყველაზე ხშირად ასეთი პროცესები ექვემდებარება მანქანების ელემენტის ბაზას. ელექტროქიმიური კოროზიის მიზეზი ასეთ სიტუაციებში შეიძლება იყოს კარბუტერის ჭავლების, საწვავის სარქველების ჩაკეტვა, ელექტრო მოწყობილობების წყვილების გაყვანილობის დარღვევა და ა.შ.
კოროზიის კონტროლის ზომები
დაცვითი აღჭურვილობის უმეტესობა არის გარე საფარი, საიდანაც იწყება სტრუქტურის განადგურება. ამისთვის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სპეციალური საღებავები, საღებავები, ფხვნილები, მინანქრები და ლაქების კომპოზიციები. კოროზიის დაზიანების წინააღმდეგ ეფექტური ბარიერი ასევე წარმოიქმნება წინასწარ გალვანიზაციის მეთოდებით კონსტრუქციის ან ნაწილის ექსპლუატაციაში ჩართვამდე.
უფრო სერიოზული მომზადება ასევე მოიცავს შენადნობას. სტრუქტურის ასეთ მოდიფიკაციას, კერძოდ, შეუძლია შეცვალოს ლითონის დაბერების ტემპი, როგორც ზემოთ, ისე ქვევით. ასევე არსებობს სპეციალური მაღალტექნოლოგიური მეთოდები, რომლებიც გამოიყენება წარმოებასა და მრეწველობაში. მათ შორისაა ფაოლიტირება, დეაერაცია და გაზის თერმული დამუშავება.
დასკვნა
განადგურების ჩამოთვლილი პროცესები და ლითონების სტრუქტურაში ცვლილებები მხოლოდ იმ ფენომენის ნაწილია, რომელსაც შეუძლია გავლენა მოახდინოს მასალის მახასიათებლებზე. მათ შორის განსაკუთრებული ადგილი უჭირავს დაღლილობის ეფექტს. ეს არის პროცესი, რომლის დროსაც თანდათანობით დაგროვილი დაზიანება იწვევს სტრუქტურაში სტრესის ზრდას, რაც შემდგომში იწვევს საოპერაციო თვისებების დაკარგვას. მაგრამ ლითონის დაბერებისგან განსხვავებით, მისი დაღლილობა თითქმის ყოველთვის გამოწვეულია გარე ფიზიკური ზემოქმედებით.
იმისათვის, რომ არცერთ განხილულ პროცესს არ ჰქონდეს უარყოფითი გავლენა პროდუქტის სტრუქტურულ მდგრადობაზე, აუცილებელია თავდაპირველად შეფასდეს მისი მგრძნობელობა გარკვეული ფაქტორების გავლენის მიმართ. ამისთვის ტექნოლოგები შეიმუშავებენ სამუშაო ნაწილების მონიტორინგის სპეციალურ მეთოდებს, რაც მიუთითებს მათ სუსტ და ძლიერ ტექნიკურ და ფიზიკურ თვისებებზე საპროექტო მასალებისთვის.
