一, Dvojité dráhy poškození chemické koroze
1. Oxidační erozní účinek bělící vody
Chlornan sodný (NaClO), jako silné oxidační činidlo, má dvojí korozní mechanismus:
Přímá oxidace: Ionty ClO ⁻ mohou pronikat oxidovým filmem na povrchu kovu a reagovat s matricí železa za vzniku FeCl ∝ a FeOCl, což vede k rozpuštění povrchového kovu. Experimenty ukázaly, že ponoření nerezové oceli 440C do 5% roztoku chlornanu sodného má za následek rychlost koroze 0,8 g/m 2 · h během 24 hodin, daleko přesahující 0,02 g/m 2 · h v běžném prostředí.
Permeace chloridových iontů: Cl ⁻ ionty mají malý poloměr (181 um) a jsou snadno schopné proniknout pasivačním filmem a akumulovat se na hranicích zrn, přičemž vytvářejí důlky důlkové koroze. U damaškové oceli s vrstvenou strukturou potenciální rozdíl mezi ocelovými vrstvami různé tvrdosti zhorší místní korozi, což povede k přednostnímu selhání rozhraní textury.
2. Diferenciální koroze kyselých látek
Proces moření je zásadním krokem při výrobě damaškových nožů, ale nesprávné použití může vést ke katastrofickým následkům
Slabé kyseliny (jako je kyselina citrónová a kyselina fosforečná): Normální mytí kyselinou řídí redoxní potenciál Fe ³ ⁺/Fe ² ⁺, což umožňuje přednostně korodovat vrstvu měkké oceli (s obsahem uhlíku 0,3 % -0,6 %), zatímco vrstva z tvrdé oceli (s obsahem uhlíku 0,8 % -1,2 %) si zachovává kontrast mezi světlým a tmavým kovem a leskem. Pokud však koncentrace kyseliny překročí normu (např. kyselina chlorovodíková přesahuje 15 %) nebo je doba namáčení příliš dlouhá (více než 30 minut), vrstva tvrdé oceli bude také nadměrně zkorodována, což má za následek rozmazanou texturu nebo dokonce odlupování ocelové vrstvy.
Silné kyseliny (jako je kyselina sírová a kyselina dusičná): Silné kyseliny s koncentrací přesahující 50 % mohou přímo poškodit metalurgické spojení mezi vrstvami oceli. Experimenty ukázaly, že ponoření vzorků damaškové oceli do 65% kyseliny dusičné na 5 minut snižuje vazebnou sílu mezi vrstvami o 67% a mikroskopická pozorování ukazují lom na hranicích zrn.
2, Fatální poškození na úrovni struktury materiálu
1. Kolaps texturního systému
Základní hodnota damaškového nože spočívá v jeho trojrozměrné vrstvené struktuře:
Textura výkovku: Krystalová struktura Wosted vytvořená překládáním a kováním (obvykle 16-32 vrstev), s rozdílem tvrdosti až 2-3 jednotky HRC. Tato mikroskopická nerovnoměrnost je základem kyselého praní a vývoje, ale je také průlomovým bodem koroze.
Korozní difúze: Když bělidlo nebo silná kyselina napadne mezivrstvu, bude přednostně korodovat vměstky sulfidmanganu (velikost 2-5 μm) ve vrstvě měkké oceli, čímž se vytvoří zdroje mikrotrhlin. Pozorování elektronovou mikroskopií ukázalo, že hustota trhlin na rozhraní ocelové vrstvy ošetřené chlornanem sodným vzrostla 40krát.
2. Útlum mechanických vlastností
Vliv koroze na výkon nástroje je systematický:
Ztráta tvrdosti: Korozní produkty (jako Fe ₂ O ∝, FeCl ∝) mají objem 2-3krát větší než původní kov, což může způsobit koncentraci napětí mezi vrstvami. Tvrdost damaškové oceli zkorodované kyselinou chlorovodíkovou podle Vickerse se snížila z HV620 na HV480, což představuje pokles o 22,6 %.
Snížená houževnatost: Oslabení hranic zrn způsobené korozí vede ke snížení rázové houževnatosti. Standardní Charpy V-vrubová rázová zkouška ukázala, že absorbovaná energie zkorodovaného vzorku klesla ze 45 J na 28 J a režim lomu se změnil z tvárného lomu na štěpný lom.
3, standardní systém ochrany průmyslu
1. Normy čištění a údržby
Neutrální čisticí prostředek: Doporučuje se používat speciální čisticí prostředky na meče s pH 5,5-7,5 a vyhnout se použití chlorových bělidel nebo kyselých čisticích prostředků.
Materiál na utírání: Je nutné použít tkaninu z ultra jemného vlákna (průměr drátu menší nebo rovný 0,1 denieru) a bavlněnou tkaninu (průměr vlákna 10-20 μm) nebo vlněnou plsť (může obsahovat síru)
Proces sušení: Po vyčištění je třeba jej vyfoukat do sucha stlačeným vzduchem (tlak menší nebo rovný 0,2 MPa) nebo umístit do silikonové sušárny (vlhkost menší nebo rovna 30 % RH) na 24 hodin.
2. Kontrola prostředí úložiště
Řízení vlhkosti: Relativní vlhkost by měla být řízena v rozsahu 40 % -60 % a pro připojení odvlhčovače lze použít elektronický regulátor vlhkosti.
Izolační materiál: Vnitřní podšívka pláště by měla být vyrobena z tkaniny potažené polytetrafluoretylenem (PTFE), vyvarujte se použití kůže (s mírou absorpce vlhkosti až 15 %) nebo sametu (který může obsahovat kyselá barviva).
Technologie balení: Pro dlouhodobé-skladování se doporučuje použít film s inhibitorem koroze v parní fázi (VCI), jehož těkavý inhibitor koroze může vytvořit nanočásti ochranného filmu na kovovém povrchu.
3. Technické normy oprav
Částečná oprava: Pro menší korozi lze použít metodu elektrolytického leštění s použitím elektrolytu na bázi fosfátu (koncentrace 10 %), napětí řízeného na 5 V a dobu nepřesahující 3 minuty.
Celkové přelití: Silná koroze vyžaduje rekonstrukci vrstvené struktury technologií svařování elektronovým paprskem (hustota energie 10 ⁶ W/cm ²), aby se zajistilo metalurgické spojení mezi novou a starou ocelovou vrstvou.
Reprodukce textury: Po opravě je potřeba detekovat parametry textury laserovým konfokálním mikroskopem (rozlišení 0,1 μm), aby byla zajištěna odchylka menší nebo rovna 5 % od původního návrhu.
4, Technické normy pro identifikaci pravosti
Padělané damaškové nože na trhu jsou často kované leptáním kyselinou a lze je identifikovat následujícími metodami:
Metalografické vyšetření: Mezi vrstvami originálního produktu jsou patrné jasné linie toku kování a na povrchu produktu leptaného kyselinou jsou pouze stopy koroze.
Gradient tvrdosti: Tvrdost pravého produktu se periodicky mění ve směru tloušťky vrstvy (Δ HRC větší nebo rovno 1,5) a tvrdost produktu leptaného kyselinou je stejnoměrná.
Korozní chování: Rychlost koroze originálních produktů v 5% roztoku NaCl je menší nebo rovna 0,05 g/m² · h, zatímco kyselé korozní produkty mohou dosáhnout 0,3 g/m 2 · h.
