وبلاگ

زنگ زدگی آهن و راه های از بین بردن آن

زنگ زدگی آهن

یکی از فلزاتی که به دلیل داشتن خواص ویژه و استحکام بالا، امروزه به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد فلز آهن است. اگر به اطراف خود نگاه کنید، قطعا می‌توانید کاربرد آن را به وضوح در زندگی روزمره مشاهده کنید. یکی از مشکلاتی که مصرف‌کنندگان این فلز محبوب با آن روبه‌رو هستند، مشکل زنگ‌ زدگی این فلز است. فلز آهن با قرارگیری در معرض هوا و محیط مرطوب، به سرعت دچار زنگ و خوردگی می‌شود و اولین علامت آن، تشکیل یک لایه به رنگ نارنجی یا قهوه‌ای بر روی سطح فلز است. در این مرحله، فلز آهن کارایی خود را از دست می‌دهد. بنابراین لازم است تا با توجه به نوع قطعه، اقدام به زدودن زنگ‌ زدگی از روی وسایل و ابزارهای فولادی و آهنی نمود. به منظور از بین بردن زنگ‌ زدگی آهن، روش‌های بسیار متعدد خانگی و صنعتی در دسترس است که می‌توان با در نظر داشتن میزان زنگ‌زدگی، نوع و ابعاد قطعات از آن‌ها استفاده کرد. در این مقاله از سایت آهن ملت ، در ابتدا در مورد علل زنگ‌ زدگی صحبت خواهیم کرد و سپس برخی از روش‌هایی که به منظور از بین بردن زنگ زدگی آهن قابل انجام است را با شما در میان خواهیم گذاشت پس همراه ما باشید.

نحوه از بین بردن زنگ زدگی آهن

فلز آهن، با قرارگیری در معرض هوا و محیط مرطوب، به سرعت دچار زنگ‌ زدگی و بر روی سطح آن اکسید آهن تشکیل می‌شود. نکته قابل توجه آن است که اکسیژن موجود در هوا، به تنهایی منجر به زنگ آهن نمی‌گردد و این فرایند نیاز به رطوبت دارد. بنابراین اگر دقت کنید، متوجه می‌شوید که احتمال بروز زنگ‌زدگی در محیط‌های مرطوب به مراتب بیشتر است. خوردگی فلزات و زنگ زدگی آهن از عواملی است که در از بین بردن فلز و کاهش کیفیت آن دخیل است.

جالب است بدانید که رطوبت، تنها عامل ایجاد زنگ آهن نیست بلکه مواردی وجود دارند که سبب افزایش سرعت واکنش اکسیداسیون می‌شوند که از میان آن‌ها می‌توان به حضور مواد اسیدی، مجاورت با دی‌اکسید کربن و آب شور را نام برد. برای جلوگیری از زنگ‌ زدگی ابزار و وسایل فولادی و آهنی لازم است تا به کمک یک پوشش محافظ، مقاومت این قطعات را در برابر زنگ‌زدگی افزایش داد. ازاین‌رو این منظور می‌توان از پوشش گالوانیزه استفاده و یا آهن را با سایر عناصر مختلف، آلیاژی کرد. به عنوان مثال مثل میلگرد آلیاژی ck45، میلگرد vcn، میلگرد  mo40و… از جمله میلگردهای آلیاژی هستند که در برابر زنگ‌زدگی مقاومت بالاتری دارند.

چگونگی رفع زنگ‌ زدگی آهن

زنگ آهن به صورت پایدار و مخرب تشکیل می‌شود. در نوع مخرب، اکسید آهن تنها بر روی سطح فلز تشکیل می‌شود و اجازه نمی‌دهد تا لایه‌های زیرین درگیر خوردگی شوند. اما در نوع پایدار، لایه‌های زیرین درگیر خوردگی و زنگ آهن می‌شوند که این امر منجر به شکستگی قطعه خواهد شد. بنابراین در سریع‌ترین زمان ممکن باید اقدام به تعمیر و رسیدگی به آن‌ها کرد. در محیط‌های خورنده، به علت رخ دادن واکنش‌های شیمیایی روی سطح آهن، شاهد تغییر ترکیب شیمیایی و بروز اکسید در سطح آن هستیم.

در صورتی که در زمان مناسب، اکسید آهن را از روی سطح فلز پاک نکنید، زنگ آهن به لایه‌های زیرین منتقل می‌شود و در نهایت می‌تواند منجر به شکسته شدن قطعه به طور کامل گردد.

همان‌طور که می‌دانید قیمت ورق ، آهن  و ماشین‌آلات صنعتی بسیار زیاد است. بروز کوچک‌ترین زنگ‌ آهن در یکی از این ابزارها سبب نفوذ آن به لایه‌های زیرین شده و می‌تواند کاربری کل سیستم را دچار اختلال کند. چنانچه چرخ‌دنده‌ها دچار زنگ‌زدگی شوند، عملکرد ماشین به طور کامل متوقف می‌گردد و دیگر امکان استفاده از آن وجود نخواهد داشت.

جالب است بدانید زنگ‌زدگی، در فلزات دیگر نیز رخ می‌دهد اما نام این پدیده و فرایند آن با زنگ‌ زدگی در آهن متفاوت است. در حال حاضر روش‌های مختلفی برای پاک کردن زنگ‌زدگی آهن وجود دارد که ما در این بخش، برخی از مهم‌ترین آن‌ها را عنوان می‌کنیم. این روش‌‌ها عبارتند از:

  1. سندبلاست
  2. شات بلاست
  3. واتر جت
  4. لیزر زنگ آهن
  5. اسید شویی
  6. الکترولیز

در ادامه، به تفصیل به معرفی هریک از این روش‌ها خواهیم پرداخت.

زنگ زدگی آهن چیست

سندبلاست

یکی از روش‌های بسیار کاربردی و مرسوم که از آن به منظور رفع زنگ‌ آهن استفاده می‌گردد، روش سند بلاست است که به خانواده ساب‌پاشی تعلق دارد. در این روش، با استفاده از فشار هوای بالا، شن و ماسه به سطح مقطع زنگ‌ زده پرتاب می‌شوند.

در این روش، ذرات شن و ماسه، به کمک نیروی هوا که در نقش منبع نیرو شناخته می‌شود به سطوح مقطع مورد نظر پرتاب شده و به این ترتیب، سبب زدوده شدن اکسید آهن تشکیل‌شده روی سطح می‌گردند. از این روش در گذشته به منظور پاک‌سازی سطوح از گرد و غبار، گریس و روغن استفاده می‌شد اما امروزه به عنوان یک روش مطرح در از بین بردن زنگ‌زدگی آهن شناخته می‌شود. جالب است بدانید به منظور آماده‌سازی سطوح برای رنگ‌آمیزی نیز از روش سند بلاست به عنوان روش تمیزکاری استفاده می‌گردد.

نکته بسیار مهم در این روش آن است که امکان زدودن ضخامت‌های مختلفی از زنگ آهن از روی سطوح وجود دارد که از طریق کنترل نمودن میزان شتاب جریان هوا و همچنین مواد ساینده انجام می‌شود.

در روش سند بلاست، خبری از مواد شیمیایی نیست و به راحتی می‌توان از آن در از بین بردن مواد زائد استفاده نمود. در کنار مزایای بسیار زیادی که این روش دارد، نباید از معایب آن غافل شد. اولین مورد، امکان پاره شدن سطح در هنگام زدودن زنگ آهن است. به علاوه اینکه پخش شدن ذرات ساینده در هوا و استنشاق آن برای افراد بسیار مضر است. همچنین روش سند بلاست برای استفاده روی سطوح نرم مناسب نیست.

شات بلاست

از نظر ماهیت، این روش نیز به روش سند بلاست شباهت دارد و از روش‌های ساب‌پاشی محسوب می‌شود. باید گفت تنها تفاوتی که شات بلاست با روش سند بلاست دارد، نوع مواد ساینده‌ای است که از آن استفاده می‌گردد.

در روش شات بلاست، شن و ماسه جای خود را به ساچمه‌های فلزی سیلیسی می‌دهند. از این مواد برای از بین بردن لایه‌های ضخیم اکسید آهن استفاده می‌گردد بنابراین این روش، در مقایسه با سند پلاست، کاربردهای بیشتری دارد. از شات بلاست، علاوه بر امکان زدودن اکسیدن آهن روی قطعات، می‌توان بر روی سطوح مختلف، سختی سطح را بهبود بخشیده و سطوح هموار ایجاد نمود. روش سند بلاست، برای زدودن زنگ آهن در قطعات کوچک بسیار مناسب است اما روش شات بلاست به دلیل وارد کردن فشار بالا به قطعات، گزینه بسیار ایده‌آلی برای قطعات بزرگ محسوب می‌شود.

واترجت

برای از بین بردن زنگ آهن به روش واتر جت، نیاز است تا از آب با فشار بسیار زیاد استفاده گردد. واتر جت یک نازل فشار قوی دارد که به کمک آن، فشار آب را تبدیل به انرژی مکانیکی می‌کند و به این ترتیب، به سادگی می‌تواند اکسیدن آهن را از روی سطوح پاک کند. واترجت متشکل از پمپ، گان اسپری و شلنگ فشار قوی به همراه پمپ بوستر است. در از بین بردن زنگ آهن به کمک واترجت، در ابتدا با نسبت بالایی، میزان فشار آب افزایش می‌یابد و با عبور از فیلترها، با قدرت بالا به سمت سطح پرتاب می‌شود. این فرایند سبب می‌شود تا زنگ آهن به سادگی از روی سطوح زدوده شود. واترجت در مقایسه با روش سند بلاست و شات بلاست مزایای بسیار زیادی دارد که یکی از آن‌ها عدم ایجاد آلودگی است. نکته قابل توجه آن است که استفاده از واتر جت باید توسط نیروی متخصص انجام گیرد چراکه کنترل فشار در این روش، بسیار حائز اهمیت است.

نقش لیزر در زنگ زدگی آهن

یکی از روش‌های بسیار مدرنی که امروزه از آن به منظور پاک کردن زنگ آهن استفاده می‌شود، روش لیزر است چراکه این روش، نیاز به انرژی بسیار کمی دارد. در مقایسه با چند روشی که تا به اینجا عنوان کردیم، لیزر به شما امکان می‌دهد تا عملیات زدودن اکسیدن آهن را روی ابزارهایی که در دمای بالا مشغول به کار هستند، نظیر موتور جت، نیز انجام دهید.

در این روش، پرتوهایی که دارای توان بالا هستند، به سطح حاوی اکسید آهن تابیده می‌شوند و منجر به از بین رفتن آن‌ها می‌شوند. این روش در مقایسه با روش‌هایی نظیر سند بلاست، واترجت و شات بلاست مزایای بسیار زیادی به همراه دارد که از میان آن‌ها می‌توان به امکان استفاده در طیف وسیعی از کاربردها، مصرف انرژی بهینه، عدم نیاز به مواد شیمیایی و بالا بودن سرعت انجام عملیات اشاره کرد.

همچنین این روش، امکان اجرای عملیات زدودن زنگ آهن از کلیه سطوح نرم و سخت، کوچک و بزرگ را در اختیار شما قرار می‌دهد و سطح مورد نظر را دچار آسیب نمی‌کند. جالب است بدانید کاربرد لیزر تنها محدود به زدودن زنگ از آهن‌آلات نیست بلکه می‌توان از آن به منظور نظافت سطح فلزاتی همچون آلومینیوم و مس استفاده نمود.

اسیدشویی

یکی از روش‌های محبوب دیگری که می‌توان از آن به منظور از بین بردن زنگ آهن استفاده کرد، روش اسیدشویی است. در این روش، همان‌طور که از نام آن مشخص است، از اسیدهایی همچون اسید اگزالیک به منظور شست و شو استفاده می‌گردد.

در روش اسیدشویی، لازم است تا در یک گالن آب، 2 تا 3 قاشق از اسید مورد نظر را مخلوط کرد و آن را در معرض فلز قرار داد. اسید موجود در آب، به سرعت با اکسید آهن واکنش می‌دهد و سبب ایجاد محلولی بی‌رنگ می‌شود.

اسید، در زمانی کوتاه قادر به حل کردن اکسید و زنگ آهن است و پس از آنکه سطح فلز را پس از اسیدشویی بشویید، دیگر اثری از زنگ آهن بر روی آن قابل مشاهده نخواهد بود. محلول آب و اسید که در این روش مورد استفاده قرار می‌گیرد به نام محلول از بین بردن زنگ‌ زدگی آهن شناخته می‌شود.

نکته قابل توجه آن است که مدت زمانی که فلز در اسید غوطه‌ور است ثابت نیست و به عواملی همچون سایز قطعه و شدت زنگ‌ زدگی در آن بستگی دارد. فرایند زدودن زنگ آهن در این روش می‌تواند در برخی موارد به چند روز بیانجامد. نکته بسیار مهم آن است که پس از خارج کردن قطعه از محلول اسید، می‌بایست سطح آن به کمک آب، با دقت پاکسازی شود. پس از شتشو با آب، در صورتی که می‌خواهید از پاک شدن اسید اگزالیک کاملا مطمئن شوید، می‌توانید قطعه را درون محلول بی کربنات سدیم غوطه‌ور کنید و پس از چند ساعت، قطعه را از محلول خارج کنید. شستشو و پاکسازی قطعات در این روش از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است چراکه باقی ماندن اسید روی قطعات فلزی منجر به ایجاد خوردگی در آن‌ها خواهد شد.

برجسته‌ترین مزیت روش اسیدشویی را باید امکان زدودن زنگ‌ زدگی‌های قدیمی از روی سطوح دانست. این روش دارای معایبی نیز هستند که تولید پسماند اسیدی در انتهای کار، آسیب به محیط زیست و مصرف زیاد آب را باید برخی از آن‌ها دانست.

 الکترولیز

از میان روش‌هایی که تا به اینجا به بررسی آن‌ها پرداختیم باید گفت روش الکترولیز، بسیار ساده است به طوری که حتی در منزل نیز می‌توان آن را اجرا نمود. تصور کنید که یکی از ابزارهای کار شما، مثلا آچار فرانسه دچار زنگ‌ زدگی شده و شما قصد دارید زنگ آهن را از روی آن پاک کنید. تمام چیزی که برای این کار به آن احتیاج دارید، یک آداپتور، آند و کاتد و یک محلول الکترولیت است.

  • محلول الکترولیت: آب و محلول جوش شیرین، نمک و آبلیمو در آب و…
  • کاتد: یک قطعه آهنی
  • آند: آچار فرانسه

در این مرحله باید الکترودها را به کاتد و آند متصل و سپس آن را به برق وصل نمود. برای آنکه نتیجه حاصل‌شده، رضایت‌بخش باشد به چندروز زمان احتیاج خواهید داشت. در انتها پس از پاک شدن زنگ آهن، آچار فرانسه را با آب بشویید و محلول الکترولیت را از سطح آن بزدایید.

جمع‌ بندی

در طی واکنش شیمیایی آهن با اکسیژن در حضور رطوبت، زنگ آهن تشکیل می‌شود. در صورتیکه در سریع‌ترین زمان ممکن، اکسید آهن از روی سطح پاک نشود، این زنگ می‌تواند با نفوذ به لایه‌های زیرین، سبب خوردگی کامل قطعه و در نهایت شکستگی در آن شود. از آنجایی که در زندگی روزمره ما، ابزار و وسایل آهنی و فولادی زیادی در اطراف وجود دارد بنابراین لازم است در صورت مشاهده زنگ آهن روی هریک از سطوح، اقدام به زدودن زنگ آهن نمود. این کار، می‌تواند سبب افزایش طول عمر قطعات و بهبود عملکرد آن‌ها شود. ما در این مقاله از سایت آهن شما را با راه‌های اصولی از بین بردن زنگ‌ زدگی آهن آشنا کردیم. امیدواریم اطلاعات موجود در این مقاله برای شما عزیزان مفید واقع شود.

0 0 رای ها
امتیازدهی به مقاله
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها