درک شیمی مرزهای دانه در پیش بینی و جلوگیری از خوردگی بین رشته ای در فلزات بسیار مهم است، این نوع از خوردگی در امتداد مرزهای بین دانه ها در یک فلز رخ می دهد که منجر به ضعف ساختاری و شکست محققان شده است که ترکیب شیمیایی در این مرزها به طور قابل توجهی بر تشکیل فیلم های خوردگی تاثیر می گذارد.

گلچه های دانه ای چه هستند؟

مرزهای دانه رابط هایی هستند که در آن کریستال های جهت گیری های مختلف در یک ماده پلی کریستالی قرار می گیرند، این مرزها مناطقی از انرژی بالا هستند و اغلب حاوی ناخالصی ها یا عناصر جدا شده ای هستند که از مواد عمده متفاوت هستند. شیمی آنها می تواند به طور گسترده ای بسته به ترکیب آلیاژی و قرار گرفتن در معرض محیط زیست متفاوت باشد.

نقش شیمی در خوردگی Intergranular

آرایش شیمیایی در مرزهای دانه بر چگونگی شروع خوردگی و انتشار عناصر مانند گوگرد، فسفر یا اضافه کردن آلیاژ می تواند به این مرزها منجر شود، و آنها را بیشتر مستعد خوردگی می کند.

Segregation و اثرات آن

Segregation اشاره به تمایل عناصر خاص برای تمرکز بر مرزهای دانه دارد، این فرایند می تواند مقاومت مرز را نسبت به خوردگی تضعیف کند، به عنوان مثال، گوگرد و فسفر به منظور ترویج حمله متقابل با مختل کردن فیلم های اکسید محافظ که معمولا در سطوح فلزی شکل می گیرند، شناخته شده است.

تشکیل فیلم های خوردگی

فیلم های خوردگی اغلب از اکسیدها، کلریدها یا ترکیبات دیگر تشکیل می شوند که وقتی فلز با محیط آن واکنش نشان می دهد، شیمی در مرز دانه، نوع، ثبات و ویژگی های حفاظتی این فیلم ها را تعیین می کند.

مفاهیم طراحی مواد

درک اینکه چگونه شیمی مرزی بر خوردگی تأثیر می گذارد، به مهندسان اجازه می دهد تا مواد مقاوم تر را توسعه دهند.استراتژی ها شامل کنترل ترکیب آلیاژ، درمان های حرارتی برای کاهش تفکیک ناپایداری و استفاده از پوشش هایی است که شیمی مرزی را تغییر می دهند.این روش ها هدف آن است که تشکیل فیلم های خوردگی مضر را به حداقل برسانند و طول عمر اجزای فلزی را گسترش دهند.

نتیجه گیری

شیمی مرزهای دانه نقش مهمی در تشکیل فیلم های خوردگی بین ستاره ای ایفا می کند.با مطالعه و کنترل شیمی مرزی، دانشمندان و مهندسان می توانند دوام مواد را بهبود بخشند و از شکست های پرهزینه جلوگیری کنند. تحقیقات مداوم همچنان به افشای تعاملات پیچیده در این رابط های میکروسکوپی ادامه می دهد و راه را برای فلزات مقاوم در برابر خوردگی بیشتر در آینده هموار می کند.