المعادن البحرية الشائعة من الدرجة البحرية

أسباب التآكل البحري

يحدث التآكل في البيئة البحرية في الغالب بسبب مياه البحر والرطوبة. يتفاعل الملح على الفور مع سطح المعدن. ويزيد الماء من تفاقم الوضع. تضيف الشوائب الكيميائية في الماء إلى التعقيد. يقلل التآكل من عمر المعدات. تبدأ المشكلة بتشققات سطحية صغيرة تسمح بتغلغل الملح. تعمل الشمس والحرارة على تسريع التفاعل. يؤدي التعرض المستمر إلى مزيد من التلف. تقلل الصيانة والاختيار المناسب للمعادن من هذه المشاكل.

أشكال التآكل في بيئات مياه البحر

يحدث التآكل في بيئات مياه البحر في عدة أشكال.

تآكل منتظم منتظم على السطح بأكمله.

التآكل النقر يخلق حفرًا صغيرة ويصعب اكتشافه.

يحدث التآكل الشقوق داخل المفاصل والمساحات الضيقة.

يحدث التآكل الجلفاني عندما يلتقي نوعان متباينان من المعادن في وجود مياه البحر.

ينشأ التآكل الإجهادي بسبب مزيج من الإجهاد والبيئة المسببة للتآكل.

تحتوي جميع هذه الفئات على مجموعة من العلامات والأخطار. تساعد معرفتها في اختيار المواد المناسبة للوظيفة.

عوامل اختيار المعادن البحرية

يجب اختيار المعدن المناسب. يجب أن يكون المعدن مقاومًا للملوحة والرطوبة. يجب أن يكون المعدن قويًا وطويل الأمد. التكلفة عامل مهم أيضاً. من المهم أيضاً سهولة التصنيع وتقنيات الربط. يختلف الاستخدام الذي يستخدم فيه المعدن بشكل كبير. فالهيكل الذي يبنى في المياه الضحلة، على سبيل المثال، يمثل تعرضًا مختلفًا للمخاطر عن الهيكل الذي يبنى على بعد عدة أميال في البحر. وتعتبر المتانة وتكرار الصيانة من الاعتبارات. إن تحقيق التوازن الصحيح بين هذه الاعتبارات يجعل المنشأة البحرية آمنة وطويلة الأمد.

الفولاذ المقاوم للصدأ (316، 317، 2205 دوبلكس)

يُستخدم الفولاذ المقاوم للصدأ على نطاق واسع في التطبيقات البحرية. يوفر الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316 مقاومة جيدة للتآكل. توفر الدرجة 317 مقاومة إضافية في أقسى الظروف. ويوفر الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 دوبلكس قوة عالية ومقاومة فائقة. يتم تطبيقها على الأنابيب والمثبتات ومكونات الهياكل للعديد من المنشآت الساحلية والساحلية. يحتفظ هذا الفولاذ بقوته عند تعرضه للملح. وهي تفي بالاختبارات العادية وترضي الجميع. تشير الأرقام (316 و317 و2205) إلى الاختلاف في تركيب السبائك. يسمح تركيبها بالعمل في المناطق البحرية الأكثر أهمية.

السبائك القائمة على النيكل (إنكونيل 625، مونيل 400)

تكون السبائك القائمة على النيكل هي الأفضل عندما تكون درجة الحرارة العالية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل عاملاً مؤثراً. تحتوي سبائك Inconel 625 على مزيج من النيكل والكروم والموليبدينوم لمقاومة التآكل. يتميز مونيل 400 بمقاومة عالية في مياه البحر. ويستخدم كلاهما على نطاق واسع في المضخات البحرية والصمامات والمبادلات الحرارية البحرية. ويمكن الاعتماد عليهما حيث لا يمكن الاعتماد على المعادن الأخرى. وقد أدى الاعتماد عليهما إلى أن يصبحا المفضل لدى المهندسين. تتوازن مقاومة التآكل والقوة على النحو الأمثل في تركيبة السبيكة.

النحاس وسبائك النحاس (C70600، C71500 النحاس البحري، البرونز الألومنيوم)

تُستخدم سبائك النحاس والنحاس في الهياكل البحرية التي تتطلب قوة ووظائف مضادة للميكروبات. تُستخدم C70600 وC71500، أو النحاس النحاسي البحري، في السفن وتطبيقات مياه البحر. يتميز برونز الألومنيوم بصلابة فائقة ومقاومة ممتازة للتآكل في المياه المالحة. هذه السبائك شائعة في أنظمة مياه البحر وأعمدة المراوح وتجهيزات السفن. تقلل خصائصها الفريدة من الحشف الحيوي. وقد أشار الميكانيكيون في بعض الأحيان إلى أن الميل الطبيعي لسبائك النحاس لمنع النمو يوفر عمراً إضافياً للنظام. يمكّن أداؤها منتجي المواد المركبة من الحفاظ عليها كخيارات يمكن الاعتماد عليها لعقود من الزمن.

سبائك الألومنيوم (5083، 5052، 6061-T6)

سبائك الألومنيوم خفيفةالوزن لكنها قوية. تُستخدم سبيكة 5083 على نطاق واسع في هياكل السفن مع مقاومة جيدة لمياه البحر. توفر سبيكة 5052 قابلية تشكيل ولحام جيدة لهياكل القوارب. تُعد سبيكة 6061-T6 سبيكة للأغراض العامة وتستخدم في المكونات الهيكلية والإطارات الداعمة وأجزاء القوارب الأخرى. توفر هذه السبائك نسبة قوة إلى وزن ممتازة. يتم تطبيقها بشكل عام عندما يكون تقليل الوزن هو المطلب الرئيسي. وقد ثبت أداء اختبارات الضغط في ظل الظروف الفعلية. ويتضح تطبيقها في الاستخدامات البحرية المختلفة من خلال عقود من الاستخدام الميداني. لمزيد من المواد المقاومة للتآكل، يُرجى مراجعة Stanford Advanced Materials (SAM).

الأسئلة المتداولة

س: لماذا يحدث التآكل في البيئات البحرية؟

س: يؤدي الملح والماء والملوثات في الماء إلى تآكل المعادن.

ف: لماذا تعتبر المعادن البحرية مضادة للتآكل؟

س: تستخدم تركيبات متخصصة من السبائك التي تتمتع بمقاومة عالية للملح والرطوبة.

ف: هل هناك أسعار مختلفة لهذه المعادن؟

س: نعم، يعتمد السعر على التركيب والاستخدام المقصود.