درباره مقاطع فولادی بیشتر بدانید

فلزات آهنی برای کاهش تنش های داخلی تولید شده توسط ماشینکاری، آهنگری یا جوشکاری نرمال می شوند. فولادهای نرمال شده سخت تر و قوی تر از فولادهای آنیل شده هستند. فولاد در شرایط عادی بسیار سخت تر از هر شرایط دیگری است. قطعاتی که در معرض ضربه قرار می گیرند و قطعاتی که به حداکثر چقرمگی و مقاومت در برابر تنش های خارجی نیاز دارند معمولا نرمال می شوند. نرمال کردن قبل از سخت شدن در به دست آوردن سختی مورد نظر مفید است، مشروط بر اینکه عملیات سخت شدن به درستی انجام شود. عادی سازی با گرم کردن فلز تا دمای مشخص (یعنی بالاتر از دمای سخت شدن یا بازپخت)، خیساندن فلز تا زمانی که به طور یکنواخت گرم شود، و سرد کردن آن در هوای ساکن به دست می آید.

مواد آهنی

مواد آهنی حاوی آهن و فولاد مهمترین ماده این خانواده است. فولاد به دلیل در دسترس بودن، هزینه کم، استحکام بالا، سهولت ساخت در اشکال مختلف و طیف وسیعی از خواص، 80 درصد از مواد فلزی را تشکیل می دهد. به طور گسترده ای در صنایع تولیدی، ساختمانی و ساختمانی استفاده می شود. تقاضا برای این ماده با گسترش صنایع به طور پیوسته افزایش می یابد. در واقع رشد تولید فولاد نشان دهنده توسعه کلی جهان صنعت است.

در سال 2013، کل تولید فولاد خام جهان 1607.2 میلیون تن بود ( شکل 1 ). بزرگترین کشور تولیدکننده فولاد در حال حاضر چین است که در سال 2013 48.5 درصد از تولید فولاد جهان را به خود اختصاص داد. در سال 2008 و 2009، تولید در اکثر کشورهای تولیدکننده فولاد در نتیجه رکود جهانی کاهش یافت و در سال 2010 دوباره شروع به افزایش کرد. در سال 2014 تولید جهانی به 1665 میلیون تن رسید که در مقایسه با سال گذشته تنها 1 درصد افزایش داشت. این کاهش رشد ناشی از کاهش رشد چین است. چین همچنان بزرگترین تولید کننده فولاد در جهان است.

خاصیت آلوتروپیک آهن مسئول به دست آوردن ریزساختارها و خواص مختلف است.  آهن زیر 910 درجه سانتیگراد به عنوان فاز α (فریت) پایدار است. بین 910-1392  درجه سانتیگراد، فاز γ (آستنیت) پایدار است و بالاتر از 1392  درجه سانتیگراد فاز δ غالب است. آهن همچنین یک حلال عالی برای بسیاری از فلزات است. افزودن عناصر آلیاژی به آهن، به ویژه کربن، این فازها را به طیفی از ترکیبات و دماها تثبیت می کند، که نمودار فاز را برای هر سیستم منفرد تغییر می دهد. سیستم Fe-C در شکل 2 نشان می دهد که چگونه فاز با تغییر محتوای کربن و دما تغییر می کند.

آهن خالص یک ماده نرم است. با افزودن کربن به تنهایی آهن را قوی می کند. آهنی که حداکثر ۲  درصد وزنی کربن دارد، فولاد نامیده می شود. هنگامی که محتوای کربن بیش از 2٪ کربن باشد، آهن بسیار سخت می شود و تنها با ریخته گری به شکل مورد نیاز می توان آن را تشکیل داد. این نوع آهن را چدن می نامند.

فولادها دو گروه گسترده دارند: فولادهای کربنی ساده و فولادهای آلیاژی. باز هم در یک خانواده تقسیم بندی های مختلفی بر اساس ترکیب، کاربرد، خواص و ساختار فاز وجود دارد. فولادهای کربنی ساده حاوی C تا 1.7٪ با Si، منگنز، S، P، Al و برخی عناصر دیگر زیر یک حد بحرانی هستند که در آن خواص فولاد تأثیری ندارند. فولاد کربن ساده بیشتر به فولادهای کم کربن ، متوسط و پر کربن تقسیم می شود . بر اساس ساختار به فولادهای هیپویوتکتوئید (فریت + پرلیت)، یوتکتوئید (پرلیت) و هایپر یوتکتوئید (پرلیت + سمنتیت) تقسیم می شود. این تقسیمات فوراً محدوده خواص فولادها را همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است مشخص می کند. با این حال، کاستی های عمده فولادهای کربنی ساده، سختی پذیری کم، از دست دادن سختی در زمان تعدیل، مقاومت کم در برابر خوردگی و اکسیداسیون و استحکام کم در دماهای بالا است.

شکل 3 . (الف) استحکام تسلیم، استحکام کششی، سختی در مقابل محتوای کربن برای فولادهای کربنی ساده با ساختارهای متشکل از فریت-پرلیت، پرلیت، و پرلیت-سیمنتیت؛ (ب) شکل پذیری (%EL و %RA) و انرژی ضربه در برابر غلظت کربن.

این محدودیت‌های فولاد کربنی ساده با آلیاژسازی با عناصر دیگر برطرف می‌شوند. طبق تعریف، عناصری که عمداً برای دستیابی به خواص مطلوب در یک سیستم فلزی اضافه می شوند، عناصر آلیاژی نامیده می شوند، در حالی که عناصری که به طور اجتناب ناپذیری در فولاد بدون هیچ گونه قصد عمدی برای انجام اهداف اضافی وجود دارند، به عنوان ناخالصی شناخته می شوند.. به عنوان مثال، عملیات فولادسازی نمی تواند گوگرد را به طور کامل حذف کند و بنابراین مقداری گوگرد همیشه در فولاد وجود دارد. گوگرد در چنین شرایطی ناخالصی نامیده می شود. باز هم همان گوگرد وقتی به مقدار قابل توجهی موجود باشد، ظرفیت شکننده شدن براده ها را در حین ماشین کاری دارد. نوع خاصی از فولاد که به عنوان فولاد برش آزاد شناخته می شود حاوی گوگرد اضافه شده عمدی است. در این مورد، گوگرد یک عنصر آلیاژی است، اگرچه در اکثر موارد گوگرد به دلیل تأثیر نامطلوب آن بر خواص، مثلاً ایجاد کوتاهی گرم به فولاد، عنصری ناخواسته در فولاد محسوب می شود. فولادهای حاوی عنصر آلیاژی را فولادهای آلیاژی می نامند. تا زمانی که مقدار کل عناصر آلیاژی کمتر از 5  درصد وزنی باشد، فولادها جزو فولادهای کم آلیاژ محسوب می شوند.در حالی که فولادهایی با عناصر آلیاژی بیش از 5  درصد وزنی، فولادهای پر آلیاژ نامیده می شوند. فولادهای آلیاژی نیز بر اساس عنصر آلیاژی اضافه شده مانند فولاد نیکل، فولاد کروم، فولاد نیکل کروم و غیره شناسایی شدند. از نظر ساختار به عنوان فولاد مارتنزیتی ، فولاد آستنیتی ، فولاد فریتی ، فولاد بینیتی و فولاد دوبلکس شناخته می شود. بر اساس کاربرد آنها به فولاد مقاوم در برابر خوردگی، فولاد مقاوم در برابر حرارت، فولاد مغناطیسی، فولاد ابزار و فولاد الکتریکی تقسیم می شوند. این گروه بندی ها طیفی از خواص و کاربردها را مشخص می کنند.

توسعه ریزساختار شامل نوعی "تحول فاز" است. ساختار ریزساختاری هر فولادی از محصول(های) تبدیل شده از آستنیت تشکیل شده است . بسته به پارامترهای مختلف، محصولات تبدیل شده ممکن است فریت ، پرلیت، بینیت یا مارتنزیت باشد. وجود این فازها و مورفولوژی این محصولات تعیین کننده خواص حاصل از فولاد است. چندین فرآیند عملیات حرارتی برای تولید این ساختارهای فازی در فولادهای حاوی طیف وسیعی از ترکیبات استفاده می شود. عملیات حرارتی ریزساختار را تغییر می دهد و مواد را سخت یا نرم می کند. فاز فریت به تنهایی نمی تواند با عملیات حرارتی تقویت شود. کار سرد و پالایش اندازه دانه گزینه های جایگزین هستند. شکل 4چنین ساختار دانه فریت تصفیه شده از فولاد نرم نورد گرم را نشان می دهد که می تواند با تغییر دمای تکمیل در عملیات نورد گرم به دست آید. با توجه به رابطه هال پچ، استحکام متناسب با، D اندازه دانه است.

شکل 4 . تأثیر دمای تکمیل بر ساختار دانه‌های فریت فولاد نرم نورد گرم: دمای (بالا) بالاتر از خط تبدیل آستنیت، دمای A1 و (پایین) نزدیک‌تر به خط A1 ( Dasarathy، 2012 ).

پرلیت یک ساختار تعادلی است و اغلب به عنوان فاز شناخته می شود، اما ترکیبی از فازهای فریت و سمنتیت (Fe 3 C) است. سمنتیت بسیار سخت است، فریت نرم و انعطاف پذیر است در حالی که پرلیت بسیار سخت و قوی است. توزیع این فازها به همراه اندازه دانه و مورفولوژی ریزساختار تعیین کننده سطح خواص فولادها است. ریزساختار درجه بندی شده در شکل 5 ، تولید شده با عملیات تبدیل انتشاری فولاد کربنی ساده، غلظت فزاینده پرلیت را به سمت سطح و فریت دور از سطح را نشان می دهد. این نوع ریزساختار، قطعه را با بارگذاری ضربه ای بالا سخت می کندظرفیت. عملیات سخت‌سازی تبدیلی این ساختار پرلیتی می‌تواند مارتنزیت را تولید کند، فاز غیرتعادلی با سختی بسیار افزایش یافته، که خواص مقاومت به سایش بالا را ایجاد می‌کند.

شکل 5 . ریزساختار درجه‌بندی‌شده تولید شده با استفاده از کربن‌سازی فولاد ملایم که پرلیت بیشتری را به سمت سطح X50 نشان می‌دهد.

چدن ها، یک خانواده متمایز از مواد آهنی، دارای تنوع گسترده ای از خواص هستند. در درجه عمومی چدن ها (بدون افزودن آلیاژ) کربن به صورت کربن ترکیبی (Fe 3 C) یا کربن آزاد (گرافیت) وجود دارد. کربن ترکیبی (سیمنتیت) ساختار را بسیار سخت می کند، در حالی که کربن آزاد، گرافیت خاصیت ماشینکاری عالی را به ارمغان می آورد. تغییرات مورفولوژی کربن آزاد مانند پوسته پوسته، ندول و روزت های کوچک به طور چشمگیری خواص چدن ها را تغییر می دهد. به عنوان مثال، چدن داکتیل ترکیبی از خواص غیرمعمولی دارد، زیرا گرافیت آن به‌جای ورقه‌ای، به‌صورت گره‌ای ظاهر می‌شود. نشکن (ندولر) آهن است که تعدادی از خواص مشابه به کسانی از فولادهای اما آن را دارای مزایای استفاده از نقطه ذوب پایین، سیالیت خوب و castability، بسیار عالی ماشینکاریو مقاومت در برابر سایش خوب. عملیات سخت شدن آهن گرهی می تواند سختی بسیار بالایی را با ریزساختار متشکل از گره های مارتنزیت و گرافیت ایجاد کند ( شکل 6 را ببینید ). عملیات خشک کردن این آهن دارای خواص مقاومت و مقاومت در برابر سایش قابل مقایسه با برخی از فولادهای فرفورژه است و به ویژه برای ماشین آلات سنگین و تجهیزات حمل و نقل کاربرد دارد.

شکل 6 . ریزساختار مارتنزیتی آهن داکتیل کوئنچ سخت شده. گره های گرافیت در ساختار ماتریس X200.

3.3 RS در سایر مواد

سایر مواد غیر آهنی و آهنی به اندازه آلیاژهای مبتنی بر آلومینیوم مورد تحقیق قرار نگرفته اند . با این حال، تحقیقات محدود بر روی برخی از مواد غیر آهنی مانند آلیاژهای AZ31B [40،41] (آلیاژ مبتنی بر منیزیم) و آلیاژهای Ti-6Al-4V [42،43] (آلیاژ مبتنی بر تیتانیوم) نتایج کاملاً مشابه نتایج گزارش شده برای آلیاژهای آلومینیوم .

نتیجه تحقیق در مورد تنش پسماند مواد آهنی (عمدتا فولادها) مطابق با روند گزارش شده برای آلیاژهای آلومینیوم است [44-47]. اما مقادیر بالای 450  مگاپاسکال (RS طولی) گزارش شده است، که حدود دو برابر بیشتر از حداکثر مقدار کششی RS گزارش شده برای آلیاژهای آلومینیوم است [46] .

آهنرباها

برای جداسازی فلزات آهنی در کارخانه های بازیافت CDW صنعتی، آهنرباهای دائمی یا الکتریکی معمولاً روی شار CDW (کمربند متقاطع) قرار می گیرند. این تجهیزات به یک نوار نقاله فشرده جانبی متصل می شود که می تواند یک قرقره مغناطیسی - مغناطیسی نیز باشد . اینها عموماً از فولاد ملایم ساخته می‌شوند، با صفحه‌ای از جنس فولاد منگنز (برای مقاومت در برابر سایش بیشتر) و یک قرقره موتوری با سرعت متغیر. آهنرباهای دائمی، بر خلاف آهنرباهای الکتریکی، از سرامیک مغناطیسی دائمی ساخته می شوندمواد (کلاس 1 تا 8) و به صورت کاملاً غیرفعال و بدون مصرف انرژی کار می کنند. با این حال، آهنرباهای الکترومغناطیسی نیروی جاذبه مغناطیسی خود را از یک جریان الکتریکی ورودی (متناوب)، که صفحه آهنربا را تا 220 درجه سانتیگراد گرم می کند، به دست می آورند. در نتیجه، این تجهیزات با شیر فشار، مبدل حرارتی آلومینیومی (برای اتلاف)، موتور الکتریکی تهویه‌شده اضافه بار حرارتی و سیستم خنک‌کننده روغن عرضه می‌شود. برای نفوذ نیروی مغناطیسی اضافی (در داخل شار CDW) و تخلیه موثر فلزات، قرقره های موتوردار نیز می توانند مغناطیسی (از نوع دائمی) باشند. یک مثال گویا در شکل 9.6 ارائه شده است .

شکل 9.6 .نماهایی از یک آهنربای الکتریکی تسمه متقاطع، متصل به یک قرقره مغناطیسی دائمی فشرده ( Walter Magnetics, 2011a ).

3.1 فلزات آهنی

سه شکل مختلف از فلزات آهنی که معمولاً بازیافت می شوند عبارتند از:

MRF آهنی . عکسی از MRF در شکل 9 ارائه شده است . فلزات آهنی بازیافت شده از آن تأسیسات عدل بندی می شوند و معمولاً شبیه مواد نشان داده شده در شکل 12 هستند.. در تاسیسات بازیافت، انبارهای قوطی مغناطیسی اغلب شسته شده و با برچسب‌هایی که توسط صاحب خانه برداشته می‌شود، قبل از قرار دادن مواد در کنار خیابان، صاف می‌شوند. این ماده بیشتر از قوطی های حلبی ساخته شده و بسیار تمیز است. اغلب قبل از فروش در MRF عدل بندی می شود. این فلز با وجود اینکه آهن حاوی قلع و سایر آلودگی های فلزی است، بالاترین قیمت را در بازار دارد. بازارهای معمولی عبارتند از دتینینگ و تاسیسات فولادسازی. با این حال، به دلیل ارزش کم قوطی‌های قلع، نسبت به آلومینیوم، برنامه‌های بازیافت زیادی عملاً فلزات آهنی را جمع‌آوری نمی‌کنند.

شکل 12 . فلزات آهنی عدل بندی شده (به عنوان مثال، قوطی های قلع) از یک MRF که تمیز بودن محصول را نشان می دهد.

RDF آهنی . مقادیر بسیار بیشتری از فلزات آهنی بازیافتی از کارخانه‌های ضایعاتی از نوع سوخت مشتق از زباله (RDF) بازیافت می‌شوند (که فلزات آهنی یا RDF نامیده می‌شوند). در این تاسیسات زباله ها خرد شده و قبل از جداسازی مغناطیسی در هوا طبقه بندی می شوند. فلزات قبل از احتراق با استفاده از آهنربا بازیافت می شوند. رخت آویزها، لبه های تیز از فلزات خرد شده و موارد مشابه، مقادیر قابل توجهی از کاغذ، پلاستیک و پارچه را که همراه با فلزات مغناطیسی به محصول نهایی حمل می شوند، قلاب می کنند. سطح بالای آلودگی در شکل 13 مشهود است . حتی اگر مقدار فلزات آهنی ممکن است از وزن 65 تا 75 درصد فلز باشد، مواد اولیهبه دلیل میزان بالای آلودگی غیرفلزی، بسیار شبیه زباله است. این محصول حاوی مقادیر قابل توجهی قلع است و نه تنها از موجودی قوطی، بلکه از بسیاری دیگر از فلزات آهنی مانند چمن زنی، دوچرخه و سایر کالاهای خانگی تشکیل شده است. بازارهای معمولی برای این مواد شامل مواد اولیه برای مینی‌میل‌ها است. شکل 14 وضعیت این محصول آهنی RDF را پس از چند مرحله خرد کردن، طبقه‌بندی هوا و جداسازی مغناطیسی قبل از بارگیری در واگن‌های ریلی برای ارسال به بازار نشان می‌دهد.

شکل 13 . فلزات آهنی از ضایعات مخلوط یا تاسیسات پردازش نوع RDF که سطح بالای آلودگی فلزات را نشان می‌دهد. این مواد شبیه زباله هستند اما 70 درصد فلز دارند. بدیهی است که آنها باید قبل از فروش به کارخانه فولاد یا مینی‌میل فرآوری شوند.

شکل 14 . فلزات آهنی همانطور که در شکل 13 نشان داده شده است پس از پردازش بیشتر، درجه تمیزی بالاتری را که برای فروش مجدد به کارخانه های ذوب مورد نیاز است نشان می دهد.

آهن پس از سوزاندن ( PIF). حتی مقادیر بیشتری از فلز آهنی پس از احتراق از نیروگاه‌های تبدیل زباله به انرژی بازیابی می‌شود، جایی که تمام ضایعات، از جمله فلزات، قبل از بازیابی سوزانده می‌شوند. این فلز آهنی که آهن پس از سوختن یا PIF نامیده می شود حاوی مقادیر زیادی خاکستر احتراق چسبنده از جمله سرباره شیشه ای است. به دلایلی که به خوبی درک نشده است، این ماده نه تنها قلع بالایی دارد، بلکه دارای مس بالایی نیز می باشد. بسیاری گمان می کنند که وقتی فلزات آهنی و سایر خاکسترها در یک مخزن کوئنچ آب سرد خاموش می شوند، مس در اثر عمل گالوانیکی بر روی آهن رسوب می کند که از رنده کوره به داخل حوضچه کوئنچ می ریزد. مسی که در محلول است رسوب می کند و آهن جایگزین آن می شود که به محلول می رود. این همان فرآیند اساسی است که برای بازیابی مس از زباله های معدن استفاده می شود. یک عکس از PIF در ارائه شده استشکل 15 . محتوای فلز این محصول اغلب می تواند تا 40 درصد وزن فلز باشد. برخی از اپراتورهای دستگاه های خردکن خودرو، این محصول را با فلزات آهنی خردکن خودرو ترکیب می کنند و محصول ترکیبی را به کارخانه های فولاد می فروشند.

شکل 15 . فلزات آهنی پس از سوزاندن، قبل از پردازش بیشتر برای حذف خاکستر و آلاینده های مورد نیاز برای فروش آن به عملیات ذوب معمولی یا کارخانه فولاد، از کارخانه تبدیل زباله به انرژی بازیابی می شوند.

مواد برای سخت شدن سطح لیزری

در بالا ذکر شد که مواد آهنی مانند فولادهای کربن متوسط و فولادهای کم آلیاژ در معرض سخت شدن سطح لیزری هستند. به طور خاص، این به معنای AISI 1040 [ 4 ]، 1045 [ 23 ]، و فولادهای کم آلیاژ برای قالب‌ها مانند AISI 4140 [ 12 ] یا x40Cr13، 5135 [ 5 ]، فولادهای سنگین و یاتاقان توپ مانند فولادهای 100Cr22، ابزار X40Cr6 فولاد ضد زنگ مارتنزیتی ، مانند AISI 420 [ 24 ] 440C [ 35 ]، فولادهای راه آهن [ 36 ]، و فولادهای دیگر [ 3-6 ، 16 ،19-23 ، 37 ].

مهار خوردگی آلیاژهای آلومینیوم با استفاده از پوشش های PPy

همانطور که در مورد با فلزات آهنی ، پوشش PANI تنها EAP ها را که برای بررسی شده است نه حفاظت در برابر خوردگی از آلیاژهای آلومینیوم .گزارش‌های متعددی از لایه‌های مختلف PPy و مشتقات آن‌ها با یا بدون ناخالصی یا استفاده از اسپری از محلول بر روی کوپن‌های AA متعدد وجود دارد. چندین مورد از این گزارش‌ها در این بخش توضیح داده می‌شوند تا نشان دهند که PPy نیز یک کاندید مناسب برای مهار خوردگی است.

فیلم های PPy به صورت الکتروشیمیایی بر روی AA 6082، AA 2024-T3 و AA 5083 توسط یک فرآیند گالوانوستاتیک دو مرحله ای [ 149 ] سنتز شدند . خواص بازدارندگی از خوردگی فیلم‌های PPy به کیفیت فیلم و زیرلایه بستگی دارد. با کمال تعجب، محافظت در برابر خوردگی فیلم های AA 6082 بیشتر از آن چیزی بود که برای AA 2024-T3 و AA 5083 در تست های پلاریزاسیون آندی تک حلقه ای و نظارت بر OCP در محلول NaCl مشاهده شد. این با ساختار اشباع جزئی PPy که در کوپن های AA 6082 سپرده شده است توضیح داده شد. این تخریب فیلم PPy باعث کاهش حجم آزاد به دلیل برهمکنش های جذاب بین بخش های زنجیره خنثی همسایه شد و در نتیجه ساختار فشرده تری ایجاد کرد. این فشردگی، انرژی بیشتری نیاز برای کلر -یون ها برای نفوذ به فیلم پلیمری . بنابراین توانایی لایه‌های PPy در این مطالعه برای مهار خوردگی به ساختار زیرلایه و کیفیت فیلم بستگی دارد.

مشتقات PPy مانند پلی (3-اکتیل پیرول) (POP) و پلی (3-اکتادسیل پیرول) (PODP) روی بسترهای AA 2024-T3 در محلول رقیق هاریسون (DHS؛ 0.35٪ (NH 4 ) 2 SO 4 ، 0.05٪ NaCl)) برای چسبندگی و مهار خوردگی مورد مطالعه قرار گرفتند [ 150 ، 151 ]. POP و PODP از طریق روش‌های گالوانوستاتیک با مواد ناخالص (تترابوتیل آمونیوم پرکلرات یا تترابوتیلامونیوم pتولوئن سولفونات). کوپن های آلومینیومی قبل از آزمایش برای شبیه سازی یک نقص در پوشش نوشته شده بودند. نشان داده شد که شروع خوردگی با یک نقص توسط فیلم های پلیمری POP و PODP به تعویق افتاده است. نقشه برداری چگالی جریان (SVET) ناحیه نقص نشان داد که شروع جریان جریان به طور قابل توجهی در مقایسه با کوپن های کنترل کاهش می یابد. کوپن های AA 2024-T3 هیچ جریان اکسیداسیون قابل توجهی را نشان ندادند، فقط جریان کاهشی در ناحیه نقص مشاهده شد. POP و/یا PODP به فرآیند اکسیداسیون کمک می کند که به موجب آن حذف فلز از مناطق غنی از مس سطح آلیاژ در زیر پوشش پلیمری توسط کمپلکس یون فلز یا یون های فلزی از طریق پوشش به الکترولیت منتقل می شود.

اخیراً پانل های AA 2024-T3 با دو لایه از یک لایه رسانای PPy و سپس لایه دوم متشکل از یک پوشش سل-ژل پوشانده شدند . لایه PPy با نانو ظروف سرامیکی حاوی بازدارنده های خوردگی (2-mercaptobenzothiazole (MCT)) [ 152 ] بارگذاری شد . تست خوردگی با استفاده از روش های پلاریزاسیون و EIS انجام شد. هر دو روش نشان دادند که پوشش‌های EAP بارگیری شده با نانو ظروف MCT عملکرد خوردگی را به‌طور قابل‌توجهی بدون نانو ظروف MCT بهبود می‌بخشند.

 سیستم های لوله کشی آب شیرین

استفاده از مواد آهنی محافظت نشده (یعنی چدن یا فولاد کربنی) در سیستم های آب آشامیدنی (به عنوان لوله، پمپ، شیر و غیره)، در سیستم های حفاظت در برابر آتش، به عنوان مواد پایه یا پایه، غیر معمول نیست. به عنوان مثال، شمع های فولادی) برای پشتیبانی از سازه های کنار رودخانه، یا مخازن، و غیره. در سیستم های توزیع آب شیرین ، چدن (از لحاظ تاریخی آهن گرافیتی، اخیراً آهن داکتیل گره ای) بیشتر به عنوان ماده لوله به جای فولاد استفاده می شود. امروزه به طور فزاینده ای از مواد پلیمری برای سیستم های آبی استفاده می شود.

مشکلات خوردگی مواد آهنی در آبهای خانگی یک مشکل مداوم است. 144 در سال 1975، لارسون به طور جامع خوردگی فولاد در آب شیرین را با داده های جمع آوری شده از بیش از 30  سال تحقیق در ایلینوی بررسی کرد. 145 او یک طبقه بندی از آب ها برای خوردگی فولاد از نظر اکسیژن محلول، pH و نمک های محلول، جدول 17 ایجاد کرد .

 طبقه بندی برای خورندگی آب شیرین

نمک های معدنی موجود، اکسیژن و کربنات وجود ندارد    مشابه مورد قبلی، به شرطی که اکسیژن از سیستم خارج شود

آب مقطر و اکسیژن موجود است    نرخ خوردگی با افزایش pH کاهش می‌یابد، اما اگر فولاد دارای انفعال حاشیه‌ای باشد، خطر خوردگی حفره‌ای شدید وجود دارد. خطر خوردگی موضعی در شکاف ها، زیر رسوبات و در خط آب

نمک معدنی و اکسیژن موجود، کربنات وجود ندارد    افزایش خوردگی در مقایسه با آب مقطر به دلیل رسانایی بالاتر. افزایش تمایل به خوردگی موضعی در جایی که انفعال در حاشیه است

کربنات، نمک معدنی و اکسیژن موجود، کلسیم وجود ندارد    در صورت عدم وجود کلسیم 2+ ، کربناتها به خوردگی را مهار با اثر حداکثر خود را در بیش از 5/10 برابر غلظت نمک های دیگر (کلر ظاهر عمل - یا 4 2- ، و غیره) در & gt؛ به pH 6.5-7

کلسیم و کربنات محلول، وجود یا عدم وجود اکسیژن    کاهش قابل توجهی در نرخ خوردگی در صورت انباشته شدن رسوب کربناته، با این حال معمولاً این اتفاق نمی‌افتد مگر اینکه فوق اشباع قابل‌توجهی CaCO 3 در pH آب وجود داشته باشد.

طبقه بندی در جدول 17 هیچ اثر قابل توجهی از خوردگی میکروبی را فرض نمی کند. با این حال، در عمل، اثرات میکروبی در همه جا وجود دارد و نمی توان فرض کرد که همیشه با ضد عفونی (مثلاً کلرزنی) به طور رضایت بخشی با آنها برخورد می شود. 146 با این حال، در سیستم های آب آشامیدنی ، که در آن جریان سیال قابل توجه است، مشکلات میکروبی بیشتر در صنعت در نظر گرفته می شود که بر کیفیت آب آشامیدنی تأثیر می گذارد (به عنوان مثال، بو و تغییر رنگ آب) تا خوردگی. از سوی دیگر، سیستم‌های حفاظت در برابر آتش (یعنی رایزرها و اسپرینکلرها)، در واقع شامل یک سری بخش‌های راکد می‌شوند که در آن رشد میکروبی می‌تواند تکثیر شود. در نتیجه، میکروبیولوژیک خوردگی را تحت تاثیر قرار دادیک خطر قابل توجه در این سیستم ها و سیستم های مشابه است. به طور کلی توصیه می شود با تمیز کردن اولیه سیستم های جدید به حداقل رساندن خطر به منظور حذف زباله های داخلی و همچنین هیدروکربن هایی که ممکن است منبع غذایی باشند. پس از تمیز کردن، برنامه های آزمایشی مناسب (یعنی نه خیلی مکرر) باید به منظور کاهش ورود آب شیرین انجام شود. در موارد شدید، ممکن است لازم باشد که سیستم را با بیوسیدها به منظور کاهش بار میکروبی مصرف کنید. 

منبع :

1 : 

آهن آلات البرز :  https://www.ahanalborz.com

2 :

iran-mavad.com/فولاد.html