一, Dvostruki putevi oštećenja hemijske korozije
1. Oksidativni efekat erozije vode za izbjeljivanje
Natrijum hipohlorit (NaClO), kao jak oksidans, ima dvostruki mehanizam korozije:
Direktna oksidacija: ClO⁻ joni mogu prodrijeti u oksidni film na površini metala i reagirati s matriksom željeza kako bi se stvorio FeCl∝ i FeOCl, što dovodi do rastvaranja površinskog metala. Eksperimenti su pokazali da uranjanje nerđajućeg čelika 440C u 5% rastvor natrijum hipohlorita dovodi do brzine korozije od 0,8 g/m² · h u roku od 24 sata, što daleko premašuje 0,02 g/m² · h u uobičajenim okruženjima.
Permeacija hloridnih jona: Cl⁻ joni imaju mali radijus (181 pm) i lako su sposobni da prodru kroz pasivacijski film i akumuliraju se na granicama zrna, formirajući jame korozije. Za čelik iz Damaska sa slojevitom strukturom, razlika potencijala između slojeva čelika različite tvrdoće će pogoršati lokalnu koroziju, što će dovesti do preferencijalnog kvara teksturnih sučelja.
2. Diferencijalna korozija kiselih materija
Proces kiseljenja je ključni korak u proizvodnji noževa iz Damaska, ali nepravilna upotreba može dovesti do katastrofalnih posljedica
Slabe kiseline (kao što su limunska kiselina i fosforna kiselina): Normalno ispiranje kiselinom kontroliše redoks potencijal Fe ³ ⁺/Fe ² ⁺, dozvoljavajući sloju mekog čelika (sa sadržajem ugljenika od 0,3% -0,6%) da preferirano korodira, dok sloj tvrdog čelika (sa sadržajem ugljenika - 1%) ponovo formira svoj metal ugljika - 10%. kontrast između svjetla i tame. Ali ako koncentracija kiseline premašuje standard (kao što je klorovodična kiselina veća od 15%) ili je vrijeme namakanja predugo (više od 30 minuta), sloj tvrdog čelika će također biti pretjerano korodiran, što će rezultirati zamućenom teksturom ili čak ljuštenjem čeličnog sloja.
Jake kiseline (kao što su sumporna kiselina i azotna kiselina): Jake kiseline sa koncentracijom većom od 50% mogu direktno oštetiti metaluršku vezu između slojeva čelika. Eksperimenti su pokazali da potapanje uzoraka čelika iz Damaska u 65% dušičnu kiselinu na 5 minuta smanjuje međuslojnu silu vezivanja za 67%, a mikroskopska promatranja pokazuju lom na granici zrna.
2, Fatalna šteta na nivou strukture materijala
1. Kolaps sistema tekstura
Osnovna vrijednost noža iz Damaska leži u njegovoj trodimenzionalnoj slojevitoj strukturi:
Tekstura kovanja: Wosted kristalna struktura formirana savijanjem i kovanjem (obično 16-32 sloja), sa razlikom u tvrdoći do 2-3 HRC jedinice. Ova mikroskopska neujednačenost je osnova kiselog pranja i razvoja, ali je i tačka proboja korozije.
Difuzija korozije: Kada izbjeljivač ili jaka kiselina prodre u međusloj, on će prvenstveno korodirati inkluzije sulfida mangana (veličine 2-5 μm) u sloju mekog čelika, stvarajući izvore mikropukotina. Promatranje elektronskom mikroskopom pokazalo je da se gustina pukotina na granici sloja čelika tretiranog natrijum hipohloritom povećala za 40 puta.
2. Slabljenje mehaničkih svojstava
Uticaj korozije na performanse alata je sistematičan:
Gubitak tvrdoće: Proizvodi korozije (kao što su Fe ₂ O ∝, FeCl ∝) imaju zapreminu 2-3 puta veću od originalnog metala, što može uzrokovati koncentraciju naprezanja između slojeva. Vickersova tvrdoća čelika iz Damaska korodiranog hlorovodoničnom kiselinom smanjena je sa HV620 na HV480, što predstavlja smanjenje od 22,6%.
Smanjena žilavost: Slabljenje granica zrna uzrokovano korozijom dovodi do smanjenja udarne žilavosti. Standardni Charpy V- test udarca sa zarezom pokazao je da se apsorbirana energija korodiranog uzorka smanjila sa 45J na 28J, a način loma se promijenio od duktilnog loma do lomljenja cijepanja.
3, Standardni sistem zaštite industrije
1. Standardi čišćenja i održavanja
Neutralno sredstvo za čišćenje: Preporučljivo je koristiti specijalizirana sredstva za čišćenje mačeva s pH 5,5-7,5 i izbjegavati korištenje hlornog izbjeljivača ili kiselih sredstava za čišćenje.
Materijal za brisanje: mora se koristiti ultra fina tkanina od vlakana (prečnik žice manji ili jednak 0,1 deniera), a pamučna tkanina (prečnik vlakana 10-20 μm) ili vuneni filc (može sadržavati sumpor) treba izbjegavati
Proces sušenja: Nakon čišćenja, potrebno ga je osušiti komprimiranim zrakom (pritisak manji ili jednak 0,2 MPa) ili staviti u silikonsku pećnicu za sušenje (vlažnost manja ili jednaka 30% RH) na 24 sata.
2. Kontrola skladišnog okruženja
Upravljanje vlažnošću: Relativnu vlažnost treba kontrolisati u rasponu od 40% -60%, a elektronski kontroler vlažnosti se može koristiti za povezivanje odvlaživača.
Izolacijski materijal: Unutrašnja obloga omotača treba biti izrađena od tkanine presvučene politetrafluoroetilenom (PTFE), izbjegavajući upotrebu kože (sa stopom upijanja vlage do 15%) ili somota (koji može sadržavati kisele boje).
Tehnologija pakovanja: Za dugotrajno-pohranjivanje preporučuje se upotreba filma inhibitora rđe u parnoj fazi (VCI), čiji isparljivi inhibitor korozije može formirati zaštitni film na nanosmjeru na metalnoj površini.
3. Tehnički standardi popravke
Djelomična popravka: Za manju koroziju može se koristiti metoda elektrolitičkog poliranja, korištenjem elektrolita na bazi fosfata (koncentracija 10%), napona kontroliranog na 5V i vremena ne dužeg od 3 minute.
Sveukupno prelijevanje: Teška korozija zahtijeva rekonstrukciju laminirane strukture korištenjem tehnologije zavarivanja elektronskim snopom (gustina energije 10 ⁶ W/cm²) kako bi se osiguralo metalurško spajanje između novih i starih čeličnih slojeva.
Reprodukcija teksture: Nakon popravke, parametri teksture moraju biti detektovani laserskim konfokalnim mikroskopom (rezolucija 0,1 μm) kako bi se osiguralo odstupanje manje od ili jednako 5% od originalnog dizajna.
4, Tehnički standardi za identifikaciju autentičnosti
Krivotvoreni noževi iz Damaska na tržištu se često falsificiraju kiselinom i mogu se identificirati sljedećim metodama:
Metalografsko ispitivanje: Jasne linije protoka kovanja mogu se videti između slojeva originalnog proizvoda, a na površini proizvoda urezane kiselinom su prisutni samo tragovi korozije.
Gradijent tvrdoće: Tvrdoća originalnog proizvoda periodično varira duž pravca debljine sloja (Δ HRC veći ili jednak 1,5), a tvrdoća proizvoda koji je urezan kiselinom je ujednačena.
Ponašanje korozije: Stopa korozije originalnih proizvoda u 5% rastvoru NaCl je manja ili jednaka 0,05 g/m² · h, dok proizvodi kisele korozije mogu doseći 0,3 g/m² · h.
