一, A kémiai korrózió kettős károsodási útjai
1. A fehérítővíz oxidatív eróziós hatása
A nátrium-hipoklorit (NaClO), mint erős oxidálószer, kettős korróziós mechanizmussal rendelkezik:
Közvetlen oxidáció: A ClO⁻ ionok áthatolhatnak a fém felületén lévő oxidfilmen, és reakcióba léphetnek a vasmátrixszal FeCl ∝ és FeOCl előállításához, ami a felületi fém feloldásához vezet. Kísérletek kimutatták, hogy a 440C-os rozsdamentes acél 5%-os nátrium-hipoklorit oldatba való merítése 0,8 g/m ² · h korróziós sebességet eredményez 24 órán belül, ami jóval meghaladja a 0,02 g/m ² · h értéket normál környezetben.
Kloridion-permeáció: A Cl⁻ ionok kis sugarúak (181 pm), könnyen áthatolnak a passziváló fólián, és a szemcsehatárokon felhalmozódnak, lyukas korróziós gödröket képezve. A réteges szerkezetű damaszkuszi acél esetében a különböző keménységű acélrétegek közötti potenciálkülönbség súlyosbítja a helyi korróziót, ami a textúra-interfészek preferenciális meghibásodásához vezet.
2. Savas anyagok differenciális korróziója
A pácolás döntő lépés a damaszkuszi kések gyártásában, de a nem megfelelő használat katasztrofális következményekkel járhat.
Gyenge savak (például citromsav és foszforsav): A normál savas mosás szabályozza a Fe ³ ⁺/Fe ² ⁺ redoxpotenciálját, lehetővé téve, hogy a lágy acélréteg (0,3% -0,6% széntartalommal) előnyösen korrodáljon, míg a kemény acélréteg (0,8% és 2% közötti széntartalmú kontraszt) fényes és 2% közötti fémes fényt képez. sötét. De ha a savkoncentráció meghaladja a szabványt (például a sósav meghaladja a 15%-ot), vagy az áztatási idő túl hosszú (több mint 30 perc), a kemény acélréteg is túlzottan korrodálódik, ami elmosódott textúrát vagy akár az acélréteg leválását eredményezi.
Erős savak (például kénsav és salétromsav): Az 50%-ot meghaladó koncentrációjú erős savak közvetlenül károsíthatják az acélrétegek közötti kohászati kötést. Kísérletek kimutatták, hogy a damaszkuszi acélminták 65%-os salétromsavba 5 percre történő merítése 67%-kal csökkenti a rétegközi kötőerőt, a mikroszkópos megfigyelések szemcsehatár-törést mutatnak.
2, Végzetes károsodás anyagszerkezeti szinten
1. A textúrarendszer összeomlása
A damaszkuszi kés alapértéke a háromdimenziós réteges szerkezetében rejlik:{0}}
Kovácsolás textúrája: Hajtogatással és kovácsolással kialakított Wosted kristályszerkezet (általában 16-32 réteg), a keménységkülönbség akár 2-3 HRC egység is lehet. Ez a mikroszkopikus egyenetlenség a savas mosás és fejlődés alapja, de egyben a korrózió áttörési pontja is.
Korróziós diffúzió: Amikor a fehérítő vagy erős sav behatol a közbenső rétegbe, az elsősorban korrodálja a puha acélrétegben lévő szulfid-mangán zárványokat (2-5 μm méretű), mikrorepedés-forrásokat képezve. Az elektronmikroszkópos megfigyelés azt mutatta, hogy a repedéssűrűség a nátrium-hipoklorittal kezelt acélréteg határfelületén 40-szeresére nőtt.
2. A mechanikai tulajdonságok csillapítása
A korróziónak a szerszám teljesítményére gyakorolt hatása szisztematikus:
Keménységveszteség: A korróziós termékek (például Fe ₂ O ∝, FeCl ∝) térfogata 2-3-szorosa az eredeti fémnek, ami feszültségkoncentrációt okozhat a rétegek között. A sósavval korrodált damaszkuszi acél Vickers-keménysége HV620-ról HV480-ra csökkent, ami 22,6%-os csökkenést jelent.
Csökkentett szívósság: A szemcsehatárok korrózió által okozott gyengülése az ütésállóság csökkenéséhez vezet. A szabványos Charpy V{1}}bevágásos ütési teszt azt mutatta, hogy a korrodált próbatest elnyelt energiája 45 J-ról 28 J-ra csökkent, és a törési mód képlékeny törésről hasítási törésre változott.
3, Ipari védelmi szabványrendszer
1. Tisztítási és karbantartási szabványok
Semleges tisztítószer: 5,5-7,5 pH értékű speciális kardtisztító szerek használata javasolt, és kerülni kell a klóros fehérítő vagy savas tisztítószerek használatát.
Törölőanyag: Rendkívül finom szálas kendőt (a huzal átmérője legfeljebb 0,1 denier) kell használni, és kerülni kell a pamutszövetet (szálátmérő 10-20 μm) vagy a gyapjúfilcet (kén is tartalmazhat).
Szárítási folyamat: Tisztítás után sűrített levegővel (nyomás legfeljebb 0,2 MPa) szárítani kell, vagy szilikon szárítószekrénybe kell helyezni (páratartalom legfeljebb 30% relatív páratartalom) 24 órára.
2. Tárolási környezet szabályozása
Páratartalom szabályozás: A relatív páratartalmat 40-60% tartományban kell szabályozni, és a párátlanító csatlakoztatásához elektronikus páratartalom-szabályozó használható.
Szigetelőanyag: A köpeny belső bélése politetrafluoretilénnel (PTFE) bevont szövetből készüljön, kerülve a bőr (akár 15%-os nedvességfelvételi arány) vagy bársony (amely tartalmazhat savas színezékeket) használatát.
Csomagolástechnológia: Hosszú távú -tároláshoz gőzfázisú rozsdagátló (VCI) fólia használata javasolt, amelynek illékony korróziógátlója nanoméretű védőréteget képezhet a fém felületén.
3. Javítástechnikai szabványok
Részleges javítás: Kisebb korrózió esetén elektrolitikus polírozás alkalmazható, foszfát alapú elektrolit (koncentráció 10%), feszültségszabályozás 5V-on, 3 percet meg nem haladó idővel.
Általános újraöntés: Súlyos korrózió esetén a laminált szerkezet rekonstrukciója szükséges elektronsugaras hegesztési technológiával (energiasűrűség 10 ⁶ W/cm ²), hogy biztosítva legyen az új és a régi acélréteg kohászati kötése.
Textúra-reprodukció: Javítás után a textúra paramétereit lézeres konfokális mikroszkóppal (0,1 μm felbontású) kell kimutatni, hogy az eredeti tervtől legfeljebb 5%-os eltérést biztosítson.
4, Az eredetiség azonosításának műszaki szabványai
A piacon lévő hamisított damaszkuszi késeket gyakran savas maratással kovácsolják, és a következő módszerekkel azonosíthatók:
Metallográfiai vizsgálat: Az eredeti termék rétegei között tiszta kovácsolási folyási vonalak láthatók, a savmaratott termék felületén csak korróziónyomok láthatók.
Keménységi gradiens: Az eredeti termék keménysége periodikusan változik a rétegvastagság irányában (Δ HRC nagyobb vagy egyenlő, mint 1,5), és a savmaratott termék keménysége egyenletes.
Korróziós viselkedés: Az eredeti termékek korróziós sebessége 5%-os NaCl oldatban legfeljebb 0,05 g/m ² · h, míg a savas korróziós termékek elérhetik a 0,3 g/m ² · h értéket.
