วิธีการระบุและแก้ไขประเภทของการกัดกร่อนที่พบบ่อยที่สุด

การกัดกร่อนมีหลายประเภทที่สามารถส่งผลกระทบต่อสถานที่ทำงาน อาคาร หรืออุปกรณ์ ความแตกต่างหลักระหว่างการกัดกร่อนแต่ละประเภทอยู่ที่ลักษณะการเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบต่อพื้นผิวที่กัดกร่อนแตกต่างกัน การกัดกร่อนที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่ การกัดกร่อนทั่วไป การกัดกร่อนเฉพาะที่ การกัดกร่อนที่เกิดจากสภาพแวดล้อม และการกัดกร่อนที่เกิดจากอิทธิพลของโลหะ การกัดกร่อนเหล่านี้มีหมวดหมู่ย่อยที่มีระดับความเหมือนกันที่แตกต่างกัน นี่คือประเภทของการกัดกร่อนที่พบบ่อยที่สุดแต่ละประเภท

การกัดกร่อนทั่วไป

การกัดกร่อนทั่วไป หรือที่รู้จักกันในชื่อการกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ เป็นการกัดกร่อนประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด แม้ว่าการกัดกร่อนทั่วไปจะเป็นการกัดกร่อนประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด แต่ก็ไม่ใช่การกัดกร่อนที่รุนแรงที่สุด เพราะโดยทั่วไปแล้วสามารถคาดการณ์ได้ง่าย

การกัดกร่อนทั่วไปมีหลายประเภทดังนี้:

การกัดกร่อนแบบกัลวานิก

การกัดกร่อนแบบกัลวานิกเป็นการกัดกร่อนที่พบบ่อยที่สุดในทุกประเภท เกิดขึ้นเมื่อโลหะสองชนิดที่มีระดับพลังงานไฟฟ้าเคมีแตกต่างกันเชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางนำไฟฟ้า มักพบมากที่สุดในผู้ที่ใช้โลหะต่างชนิดกันภายในโครงสร้างเดียวกัน ระดับพลังงานที่แตกต่างกันของโลหะต่างชนิดกันเป็นสาเหตุหลักของปฏิกิริยาการกัดกร่อนบนพื้นผิว มีข้อกำหนดสามประการสำหรับการกัดกร่อนที่จัดอยู่ในประเภทกัลวานิก

ข้อกำหนดทั้ง 3 ประการมีดังนี้:

1. ต้องมีโลหะที่แตกต่างกันทางเคมีไฟฟ้าเพื่อสร้างพื้นที่แอโนดิกและแคโทดิก
2. โลหะต่างชนิดกันจะต้องสัมผัสกันทางไฟฟ้าจึงจะสามารถแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนได้
3. โลหะจะต้องสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ซึ่งจะกระตุ้นแรงขับเคลื่อนทางไฟฟ้า

การกัดกร่อนในบรรยากาศ

การกัดกร่อนในบรรยากาศมักเกิดขึ้นบ่อยที่สุดในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้น แต่ปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีกับความชื้นเป็นสาเหตุในที่สุด การกัดกร่อนปรากฏให้เห็นในสิ่งที่มักเกิดขึ้น เรียกว่าสนิม (เหล็กออกไซด์) การกัดกร่อนประเภทนี้เกิดจากการมีออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ชื้น เนื่องจากออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์เพียงอย่างเดียวไม่ก่อให้เกิดการกัดกร่อน

การกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง

การกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง หรือที่เรียกว่าการกัดกร่อนแบบแห้งหรือการตกตะกอน มักพบได้บ่อยในโรงงานอุตสาหกรรม การกัดกร่อนที่เกิดจากสารเคมี เช่น แก๊ส เกลือของแข็งหรือเกลือหลอมเหลว หรือโลหะหลอมเหลว มักมีอุณหภูมิประมาณ 750 องศาฟาเรนไฮต์ การกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงที่อุณหภูมิสูงเช่นนี้ วัสดุเกือบทุกชนิดจะเกิดการกัดกร่อนได้ การกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงมีหลายประเภท

ต่อไปนี้เป็นประเภทต่างๆ ของการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง:

• การคาร์บูไรเซชัน
• การเติมคลอรีน
• การกัดกร่อนของก๊าซไอเสียและคราบตะกรัน
• ไนไตรเดชั่น
• ออกซิเดชัน
• ซัลไฟด์

การกัดกร่อนจากกระแสไฟฟ้ารั่ว

กระแสน้ำวน การกัดกร่อนคือการกัดกร่อนที่เกิดขึ้น จากกระแสที่ไหลผ่านเส้นทางนอกวงจรที่ตั้งใจไว้ การกัดกร่อนประเภทนี้เกิดขึ้นเฉพาะที่จุดปล่อยประจุเท่านั้น ที่จุดเข้าและทั่วทั้งระบบที่มีกระแสรั่วไหล การกัดกร่อนจะไม่เกิดขึ้น เนื่องจากจุดเข้ามีปริมาณสารตกค้างอยู่ การป้องกันแบบแคโทดิก ต่อโครงสร้างโลหะ การกัดกร่อนแบบกระแสหลงมีความพิเศษตรงที่ไม่ใช่การกัดกร่อนตามธรรมชาติ เนื่องจากปัจจัยภายนอกที่เป็นอิสระและไม่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนนี้ได้

การกัดกร่อนทางชีวภาพทั่วไป

หลายคนรู้จักการกัดกร่อนทางชีวภาพทั่วไปในชื่อการกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ การกัดกร่อนประเภทนี้เป็นรูปแบบหนึ่งของการเสื่อมสภาพทางชีวภาพ เกิดจากจุลินทรีย์ที่มีอยู่ การกัดกร่อนนี้เป็นหนึ่งในรูปแบบการกัดกร่อนที่ง่ายที่สุดที่ควบคุมได้หากดำเนินการอย่างถูกต้อง แบคทีเรีย สาหร่ายขนาดเล็ก สารเคมีอนินทรีย์ และสารอินทรีย์ ล้วนเป็นสาเหตุของการกัดกร่อนทางชีวภาพทั่วไป เป็นการกัดกร่อนที่พบได้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมที่ใช้โรงไฟฟ้า หอหล่อเย็น และอุตสาหกรรมเคมี

การกัดกร่อนเฉพาะที่

การกัดกร่อนแบบเฉพาะที่แตกต่างจากการกัดกร่อนทั่วไป โดยมักจะพบในบริเวณเล็กๆ บนพื้นผิวเท่านั้น มันมีค่าสูงกว่ามาก อัตราและรุนแรงกว่าการกัดกร่อนทั่วไปมาก, แม้ว่ามันจะไม่ค่อยพบเห็นบ่อยนัก.

การกัดกร่อนเฉพาะที่ประเภทต่างๆ ได้แก่:

การกัดกร่อนในซอก

การกัดกร่อนแบบรอยแยกเป็นผลมาจากสารละลายตกค้างในรอยแยกที่กัดกร่อนพื้นผิวโลหะ สิ่งที่ทำให้การกัดกร่อนแบบรอยแยกแตกต่างคือตำแหน่งที่เกิดขึ้น และสามารถเกิดขึ้นได้ระหว่างโลหะสองชนิด หรือระหว่างโลหะกับวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ ความเสียหายจะกระจุกตัวอยู่ที่ชิ้นส่วนโลหะเนื่องจากความเข้มข้นของสารเคมีที่แตกต่างกัน มีปัจจัยบางประการในการกัดกร่อนแบบรอยแยกที่มีอิทธิพลต่อความรุนแรงและความง่ายในการบ่ม

สิ่งต่อไปนี้คือปัจจัยที่มีผลต่อความรุนแรงของการกัดกร่อนตามรอยแยก:

• ประเภทของรอยแยก: โลหะต่อโลหะ หรือ โลหะต่ออโลหะ
• ข้อมูลจำเพาะของรอยแยก: ขนาดของช่องว่าง ความลึก และความหยาบของพื้นผิว
• ส่วนประกอบของโลหะ: ส่วนประกอบโครงสร้างโลหะผสม
• สภาพแวดล้อม: ค่า pH ไอออนฮาไลด์ อุณหภูมิ และระดับ/การมีอยู่ของออกซิเจน

การกัดกร่อนแบบเส้นใย

การกัดกร่อนแบบเส้นใย (Filiform corrosion) เป็นการกัดกร่อนอีกประเภทหนึ่งที่พบได้บ่อย โดยทั่วไป เมื่อกล่าวถึงสิ่งใดสิ่งหนึ่งว่า "การกัดกร่อนเฉพาะที่" จะหมายถึง การกัดกร่อนแบบเส้นใย. เป็นเรื่องปกติ แต่โดยทั่วไปแล้วจะสร้างความเสียหายร้ายแรงเพียงเล็กน้อยต่อโลหะ แม้ว่าจะทำให้เกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงก็ตาม การกัดกร่อนแบบเส้นใยมักเกิดขึ้นบนพื้นผิวเคลือบเมื่อความชื้นหรือของเหลวที่มีฤทธิ์กัดกร่อนแทรกซึมเข้าไปในสารเคลือบ นี่เป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยที่สุด รูปแบบการกัดกร่อนที่ป้องกันได้.

การกัดกร่อนแบบหลุม

การกัดกร่อนแบบหลุม (Pitting) เป็นการกัดกร่อนที่รุนแรงมาก ซึ่งเกิดขึ้นกับวัสดุที่มีฟิล์มป้องกัน เกิดขึ้นเมื่อสารละลายเฉพาะเจาะจงเข้าทำลายและแทรกซึมเข้าไปในรูเฉพาะจุดบนพื้นผิวโลหะ การกัดกร่อนแบบหลุมมักเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวโลหะขาดออกซิเจน ซึ่งเกิดจากการออกซิเดชันของเหล็ก ปรอท ทองแดง หรือธาตุอื่นๆ มีวิธีการหลายวิธีในการกัดกร่อน ปกป้องพื้นผิวโลหะจากการกัดกร่อนแบบหลุม.
ด้านล่างนี้เป็นวิธีหลักในการ ป้องกันการกัดกร่อนแบบหลุม ในวัสดุที่มีฟิล์มป้องกัน:

• การใช้ฟิล์มป้องกันมากขึ้น
• ล้างของเหลวออกอย่างรวดเร็ว
• ใช้การป้องกันแบบแคโทดิก
• ใช้สารเคลือบป้องกันการเกิดหลุมโดยเฉพาะ
• ติดต่อ ที่ปรึกษาวิศวกรรมการกัดกร่อน เพื่อจัดการและแก้ไขพื้นที่ที่น่ากังวลต่างๆ

การกัดกร่อนระหว่างเกรน

การกัดกร่อนระหว่างเกรน (IGC) คือการกัดกร่อนเฉพาะจุดที่เกิดขึ้นตามขอบเกรนของโลหะ โดยมักไม่ส่งผลกระทบต่อเกรนโดยตรง ปรากฏการณ์นี้พบได้บ่อยในสเตนเลสสตีลและโลหะผสมอื่นๆ ที่ผ่านการอบชุบด้วยความร้อนอย่างไม่ถูกต้องหรือสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนบางชนิด สาเหตุหลักของ IGC คือการตกตะกอนของเฟสทุติยภูมิ เช่น โครเมียมคาร์ไบด์ ที่ขอบเกรน ซึ่งทำให้บริเวณโดยรอบของธาตุโลหะผสมที่จำเป็น เช่น โครเมียมลดลง การลดลงนี้ทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนของขอบเกรนลดลง ทำให้เสี่ยงต่อการถูกกัดกร่อนมากขึ้น IGC สามารถนำไปสู่ความเสียหายทางโครงสร้างอย่างรุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีแรงเค้นสูง เนื่องจากมักลุกลามไปโดยที่ตรวจไม่พบใต้ผิว มาตรการป้องกันประกอบด้วยการเลือกโลหะผสมที่เหมาะสม การอบชุบด้วยความร้อน และการใช้สเตนเลสสตีลเกรดเสถียร

การกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากโลหะวิทยา

การกัดกร่อนที่เกิดจากอิทธิพลของโลหะวิทยาเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของการกัดกร่อนที่พบบ่อยมาก อิทธิพลของจุลินทรีย์ที่มีต่อวัสดุที่กัดกร่อนเป็นสาเหตุ การกัดกร่อนประเภทนี้ยังมีหมวดหมู่ย่อยอีกสองสามหมวดหมู่

ประเภทของการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากโลหะ ได้แก่:

การกัดกร่อน

การกัดกร่อนเป็นการกัดกร่อนประเภทหนึ่งที่มีลักษณะเฉพาะ ซึ่งหมายถึงการกัดกร่อนที่เกิดจากการไหลของของไหลแบบปั่นป่วนอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวโลหะ สาเหตุหลักของการกัดกร่อนคือ การกัดกร่อนแบบหลุมการกัดเซาะเป็นการกัดกร่อนที่มักนำไปสู่การสูญเสียวัสดุโลหะในปริมาณมาก ซึ่งอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่ออุตสาหกรรมที่ใช้ท่อส่ง เนื่องจากท่อส่งสามารถกัดเซาะ ทำให้โลหะหลุดออก และทำให้วัสดุที่ไหลผ่านท่อหลุดออกไปได้

การกัดกร่อนแบบเฟรต
ความกังวล การกัดกร่อนเกิดขึ้นเนื่องจากการรวมกันของการเสียดสี และการกัดกร่อน การเสียดสี (Fretting) คือการเสียดสีหรือการเสียดสีที่มากเกินไป เมื่อมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนประเภทอื่นอยู่แล้วกับโลหะสองชนิด และโลหะทั้งสองชนิดกัดกร่อนเข้าด้วยกัน ผลลัพธ์ที่ได้คือการเสียรูปเนื่องจากการกัดกร่อน หรือที่เรียกว่าการกัดกร่อนแบบ Fretting แม้ว่าการกัดกร่อนแบบ Fretting จะต้องใช้เวลาในการพัฒนา แต่หากไม่ได้รับการแก้ไขทันที ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมจะสูงมาก วิธีเดียวที่แท้จริงใน ป้องกันการกัดกร่อนแบบเฟรต เป็นผลมาจากการออกแบบเชิงกลที่เหนือกว่า

การแตกร้าวที่เกิดจากสิ่งแวดล้อม

การกัดกร่อนประเภทนี้ก็พบได้บ่อยเช่นกัน สภาวะหลายอย่างรวมกันและก่อให้เกิดความเสียหายเฉพาะบางประเภทอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนนี้ได้ แม้ว่าการกัดกร่อนประเภทนี้จะพบได้น้อยกว่าการกัดกร่อนทั่วไปหรือการกัดกร่อนที่เกิดจากอิทธิพลของโลหะ แต่การแตกร้าวที่เกิดจากสภาพแวดล้อมก็ยังคงเป็นหนึ่งในการกัดกร่อนที่พบบ่อยที่สุด

การแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น

รอยแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น (Stress-corrosion cracking) เป็นการกัดกร่อนประเภทหนึ่งที่พบได้บ่อย แม้ว่าโดยทั่วไปแล้วจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เมื่อเวลาผ่านไป แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่ชั่วโมง ทำให้เป็นการกัดกร่อนที่คาดเดาได้ยากที่สุด เป็นการยากที่จะตรวจจับและทำให้โลหะทั้งสองชิ้นแตกหักอย่างช้าๆ เนื่องจากแรงเค้นที่กระทำต่อโลหะและการอยู่ในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน เช่น บริเวณที่มีความชื้น