一, Путеви двоструког оштећења хемијске корозије
1. Оксидативни ефекат ерозије воде за избељивање
Натријум хипохлорит (НаЦлО), као јак оксидант, има двоструки механизам корозије:
Директна оксидација: јони ЦлО⁻ могу продрети у оксидни филм на површини метала и реаговати са гвожђем матриксом да би створили ФеЦл∝ и ФеОЦл, што доводи до растварања површинског метала. Експерименти су показали да потапање нерђајућег челика 440Ц у 5% раствор натријум хипохлорита доводи до стопе корозије од 0,8 г/м² · х у року од 24 сата, што далеко премашује 0,02 г/м² · х у обичном окружењу.
Пермеација хлоридних јона: Цл⁻ јони имају мали радијус (181 пм) и лако су у стању да продру кроз пасивациони филм и акумулирају се на границама зрна, формирајући јаме корозије. За челик из Дамаска са слојевитом структуром, разлика потенцијала између слојева челика различите тврдоће ће погоршати локалну корозију, што ће довести до преференцијалног квара текстурних интерфејса.
2. Диференцијална корозија киселих материја
Процес кисељења је кључни корак у производњи ножева из Дамаска, али неправилна употреба може довести до катастрофалних последица
Слабе киселине (као што су лимунска киселина и фосфорна киселина): Нормално испирање киселином контролише редокс потенцијал Фе ³ ⁺/Фе ² ⁺, дозвољавајући слоју меког челика (са садржајем угљеника од 0,3% -0,6%) да преферентно кородира, док слој тврдог челика (са садржајем угљеника -1%) поново формира свој метални угљеник - 1%. контраст између светла и таме. Али ако концентрација киселине премашује стандард (као што је хлороводонична киселина која прелази 15%) или је време намакања предуго (више од 30 минута), слој тврдог челика ће такође бити прекомерно кородиран, што ће резултирати замућеном текстуром или чак љуштењем челичног слоја.
Јаке киселине (као што су сумпорна киселина и азотна киселина): Јаке киселине са концентрацијом већом од 50% могу директно оштетити металуршку везу између слојева челика. Експерименти су показали да потапање узорака челика из Дамаска у 65% азотну киселину у трајању од 5 минута смањује међуслојну силу везивања за 67%, а микроскопска посматрања показују ломљење границе зрна.
2, Фатална штета на нивоу структуре материјала
1. Колапс система текстура
Основна вредност ножа из Дамаска лежи у његовој тродимензионалној слојевитој структури:
Текстура ковања: Кристална структура Востед формирана савијањем и ковањем (обично 16-32 слоја), са разликом у тврдоћи до 2-3 ХРЦ јединице. Ова микроскопска неуједначеност је основа киселог прања и развоја, али је такође тачка продора корозије.
Дифузија корозије: Када избељивач или јака киселина продре у међуслој, он ће првенствено кородирати инклузије сулфида мангана (величине 2-5 μм) у слоју меког челика, формирајући изворе микропукотина. Посматрање електронском микроскопијом показало је да се густина пукотина на граници слоја челика третираног натријум хипохлоритом повећала за 40 пута.
2. Слабљење механичких својстава
Утицај корозије на перформансе алата је систематичан:
Губитак тврдоће: Производи корозије (као што су Фе ₂ О ∝, ФеЦл ∝) имају запремину 2-3 пута већу од оригиналног метала, што може изазвати концентрацију напона између слојева. Викерсова тврдоћа челика из Дамаска кородираног хлороводоничном киселином смањена је са ХВ620 на ХВ480, што представља смањење од 22,6%.
Смањена жилавост: Слабљење граница зрна узроковано корозијом доводи до смањења ударне жилавости. Стандардни Цхарпи В-тест ударног зареза је показао да се апсорбована енергија кородираног узорка смањила са 45Ј на 28Ј, а начин лома се променио од дуктилног лома до ломљења цепања.
3, Стандардни систем заштите индустрије
1. Стандарди чишћења и одржавања
Неутрално средство за чишћење: Препоручује се употреба специјализованих средстава за чишћење мачева са пХ 5,5-7,5 и избегавање употребе избељивача са хлором или киселих средстава за чишћење.
Материјал за брисање: Мора се користити ултра фина тканина од влакана (пречник жице мањи или једнак 0,1 денијера), а памучна тканина (пречник влакана 10-20 μм) или вунени филц (може садржати сумпор) треба избегавати
Процес сушења: Након чишћења, потребно га је осушити компресованим ваздухом (притисак мањи или једнак 0,2 МПа) или ставити у силиконску пећницу за сушење (влажност мања или једнака 30% РХ) током 24 сата.
2. Контрола окружења за складиштење
Управљање влажношћу: Релативну влажност треба контролисати у опсегу од 40% -60%, а електронски контролер влажности се може користити за повезивање одвлаживача.
Изолациони материјал: Унутрашња облога омотача треба да буде од тканине обложене политетрафлуороетиленом (ПТФЕ), избегавајући употребу коже (са стопом апсорпције влаге до 15%) или сомота (који може садржати киселе боје).
Технологија паковања: За дуготрајно-чување, препоручује се употреба филма инхибитора рђе у парној фази (ВЦИ), чији испарљиви инхибитор корозије може да формира заштитни филм у наноразмери на металној површини.
3. Технички стандарди поправке
Делимична поправка: За мању корозију, може се користити метода електролитичког полирања, коришћењем електролита на бази фосфата (концентрација 10%), напона контролисаног на 5В и времена не дужег од 3 минута.
Свеукупно преливање: Тешка корозија захтева реконструкцију ламиниране структуре коришћењем технологије заваривања електронским снопом (густина енергије 10 ⁶ В/цм²) да би се обезбедило металуршко везивање између нових и старих челичних слојева.
Репродукција текстуре: Након поправке, параметри текстуре треба да се детектују ласерским конфокалним микроскопом (резолуција 0,1 μм) да би се обезбедило одступање мање од или једнако 5% од оригиналног дизајна.
4, Технички стандарди за идентификацију аутентичности
Фалсификовани ножеви из Дамаска на тржишту се често фалсификује киселином и могу се идентификовати следећим методама:
Металографско испитивање: Јасне линије протока ковања могу се видети између слојева оригиналног производа, а на површини производа уграваног киселином су присутни само трагови корозије.
Градијент тврдоће: Тврдоћа оригиналног производа периодично варира дуж правца дебљине слоја (Δ ХРЦ већи или једнак 1,5), а тврдоћа производа који је урезан киселином је уједначена.
Понашање корозије: Стопа корозије оригиналних производа у 5% раствору НаЦл је мања или једнака 0,05 г/м² · х, док производи киселе корозије могу достићи 0,3 г/м² · х.
