Salah satu bahan yang paling umum digunakan dalam industri dan konstruksi adalah logam. Bahkan dengan latar belakang munculnya fiberglass dan komposit teknologi, kombinasi unik dari sifat kinerjanya tidak kehilangan relevansinya. Namun, faktor-faktor seperti penuaan logam, efek kelelahan, korosi dan proses degradasi lainnya membatasi penerapannya, memaksa para ahli teknologi untuk mencari cara untuk meningkatkan daya tahan struktur.
Proses penuaan
Penuaan paduan logam dan elemen murni dipahami sebagai perubahan kinerjanya. Seiring waktu, desain dan bagian berubah dalam strukturnya, yang tercermin dalam kinerja. Dipercaya bahwa proses penuaan logam memiliki konsekuensi negatif, meskipun juga menyebabkan peningkatan sifat teknis dan fisik tertentu yang bermanfaat. Misalnya, kekerasan material meningkat, meskipun kerapuhan juga meningkat secara paralel. Bagaimanapun, perubahan struktur menyimpang dari kinerja yang diharapkan, misalnya, ketika mengembangkan proyek bangunan atau rekayasa.
Waktu adalah penyebab utama penuaan, tetapi bukan satu-satunya. Kondisi eksternal dapat memainkan peran penting dalam proses ini.terutama lingkungan agresif kimia yang dengannya material bersentuhan. Dalam kondisi operasi normal, penuaan mekanis lambat dari logam terjadi, di mana atom-atom produk mengalami difusi.
Penuaan buatan
Karena proses ini tidak selalu menyebabkan hilangnya nilai operasional material, dan juga berkontribusi pada pertumbuhan beberapa kualitas, penuaan buatan sering digunakan. Misalnya, teknik ini diterapkan pada paduan aluminium dan titanium untuk meningkatkan kekuatannya. Efek ini dicapai melalui perlakuan panas. Jika penuaan alami logam dapat terjadi sangat lambat bahkan pada suhu kamar normal, maka proses buatan memerlukan pengerasan khusus. Tetapi penting untuk mempertimbangkan perbedaan mendasar antara metode ini dan teknologi tempering logam. Penuaan di bawah kondisi buatan menyebabkan peningkatan kekerasan dan kekuatan, tetapi juga berkontribusi pada penurunan keuletan.
Langkah-langkah untuk mencegah penuaan
Pada prinsipnya, proses ini tidak bisa dihentikan. Tetapi sangat mungkin untuk memperlambat atau menghilangkan faktor-faktor yang merangsang penuaan, dengan berbagai tingkat keberhasilan. Misalnya, di beberapa industri, logam dari struktur individu diperlakukan secara berkala dengan larutan pelindung dan poles, yang meminimalkan dampak faktor operasi negatif - kimia, suhu, mekanis, dll. Adapun memperlambat efek penuaan logam dalam kondisi operasi normal, diTergantung pada jenis struktur atau bagiannya, perlakuan panas yang sama dapat diterapkan. Tukang las, misalnya, memaparkan jahitan pada suhu tinggi pada 600-650 °C. Teknik ini lebih mirip dengan tempering logam, tetapi juga mengurangi intensitas penuaan.
Korosi kimia
Proses berkarat lebih berbahaya bagi logam dalam hal perubahan kualitas teknis dan fisik. Korosi dapat terjadi di bawah pengaruh pengaruh kimia atau elektrokimia pada struktur. Dan jika penuaan logam lambat, maka laju penyebaran karat bisa sangat tinggi tergantung pada kondisi eksternal.
Proses korosi kimia biasanya terjadi dalam kasus di mana logam bersentuhan langsung dengan larutan asam, media gas, garam dan alkali. Ini adalah promotor korosi paling aktif yang selalu ditemukan di lingkungan, tetapi dalam bentuk yang berbeda. Pada akhirnya, lapisan rapuh dan longgar terbentuk di area yang terkena, yang keberadaannya mengurangi daya tahan material.
Korosi listrik
Dalam hal ini, terjadi proses interaksi spontan produk logam dengan media elektrolit. Terhadap latar belakangnya, bagian tersebut mengalami oksidasi, dan komponen aktif cair dipulihkan. Proses tersebut dapat terjadi pada titik kontak antara paduan yang memiliki muatan elektroda yang berbeda. Jika di daerah seperti itu ada garam ataularutan asam, maka terbentuklah pasangan galvanik, dimana fungsi anoda dilakukan oleh suatu unsur dengan muatan elektroda rendah. Oleh karena itu, potensial tinggi membuat logam menjadi katoda.
Penting untuk dicatat bahwa penuaan dan korosi logam dapat terjadi bahkan tanpa stimulan yang kuat. Untuk karat elektrokimia, paparan minimal ke lingkungan asam sudah cukup, yang juga bisa ada di dalam ruangan. Tetapi paling sering proses seperti itu tunduk pada elemen dasar mobil. Penyebab korosi elektrokimia dalam situasi seperti itu dapat berupa penyumbatan jet karburator, katup bahan bakar, pelanggaran dalam pemasangan kabel pasangan peralatan listrik, dll.
Tindakan pengendalian korosi
Kebanyakan peralatan pelindung adalah lapisan luar, dari mana penghancuran struktur dimulai. Untuk ini, pelapis khusus, cat, bubuk, enamel dan komposisi pernis dapat digunakan. Penghalang efektif terhadap kerusakan korosi juga dibentuk dengan metode pra-galvanisasi sebelum menempatkan struktur atau bagian ke dalam operasi.
Persiapan yang lebih serius juga melibatkan paduan. Modifikasi struktur seperti itu, khususnya, dapat mengubah laju penuaan logam, baik ke atas maupun ke bawah. Ada juga metode teknologi tinggi khusus yang digunakan dalam produksi dan industri. Ini termasuk phaoliting, deaeration dan perawatan termal gas.
Kesimpulan
Proses penghancuran dan perubahan struktur logam yang tercantum hanyalah sebagian dari fenomena yang dapat mempengaruhi karakteristik material. Tempat khusus di antara mereka ditempati oleh efek kelelahan. Ini adalah proses di mana kerusakan yang terakumulasi secara bertahap menyebabkan peningkatan tegangan pada struktur, yang kemudian menyebabkan hilangnya sifat operasional. Namun tidak seperti penuaan logam, kelelahannya hampir selalu disebabkan oleh pengaruh fisik eksternal.
Untuk memastikan bahwa tidak ada proses yang dipertimbangkan memiliki dampak negatif pada stabilitas struktural produk, pertama-tama perlu untuk menilai kerentanannya terhadap pengaruh faktor-faktor tertentu. Untuk ini, teknolog mengembangkan metode khusus untuk memantau benda kerja, yang menunjukkan kualitas teknis dan fisik yang lemah dan kuat untuk bahan desain.
