لماذا تصدأ الأجزاء الفولاذية بعد التشغيل؟

الفئة: الدليل الفني واستكشاف الأخطاء وإصلاحها | المؤلف: وحدة البحث والتطوير (R&D) في كيميا صنعت ساوالان

توفّر سوائل تشغيل المعادن ذات الأساس المائي حماية مؤقتة من الأكسدة والتآكل بين مراحل الإنتاج. ومع ذلك، تبقى بقع الصدأ على القطع المشغّلة ومجاري الانزلاق المصنوعة من الحديد الزهر مشكلة شائعة في الورش.

الصدأ لا يدمر مظهر المنتج النهائي ويجعله غير قابل للبيع فحسب، بل يدمر أيضًا دقة أبعاد الأجهزة بمرور الوقت. وسنتناول في هذا المقال الأسباب العلمية لهذه الظاهرة وكيفية السيطرة عليها.

---

1. انخفاض الرقم الهيدروجيني للسوائل. تقع في النطاق الحمضي

يتم تصنيع سوائل تشغيل المعادن ذات الأساس المائي لتكون قلوية لمنع تآكل الحديد والصلب. الرقم الهيدروجيني المثالي لهذه المستحلبات يتراوح بين 8.88.88.8 إلى 9.59.59.5.

• سبب الصدأ: ومع التشغيل المستمر للسائل وتبخر الماء وخاصة نشاط البكتيريا، يتم إنتاج مركبات حمضية في الخزان وينخفض الرقم الهيدروجيني. عندما يكون الرقم الهيدروجيني أقل من ذلك $8.5$8.5 أو $8.0$عند سقوط 8.0، تنكسر الطبقة الواقية القلوية وتتفاعل أيونات الحديد بسرعة مع الأكسجين الموجود في الهواء لتكوين أكسيد الحديد (الصدأ الأحمر).
• الحل: راقب الرقم الهيدروجيني للخزان أسبوعيًا باستخدام ورق الرقم الهيدروجيني أو أجهزة قياس الرقم الهيدروجيني الرقمية. إذا كان الانخفاض شديدًا، قم بزيادة تركيز المستحلب بإضافة زيت طازج أو استخدام محاليل تعديل الرقم الهيدروجيني تحت إشراف الشركة المصنعة.

---

2. استخدام الماء الذي يحتوي على نسبة عالية من الكلوريد والكبريتات

إن جودة الماء المستخدم لتخفيف الزيت لا تقل أهمية عن الزيت نفسه.

• سبب الصدأ: وجود أيونات الكلوريد ($Cl^-$Cl−) والكبريتات ($SO_4^{2-}$SO₄²⁻) في ماء الاستخدام قد تزيد خطر التآكل، خصوصًا مع مياه الآبار أو مياه الشبكة الغنية بالأملاح. ويمكن لأيونات الكلوريد اختراق طبقات الحماية والتسبب في التآكل النقري حتى عندما تكون قيمة pH ضمن النطاق المحدد.
• الحل:

1. يجب أن تكون كمية الكلوريد المستخدمة في ماء الورشة أقل من $100\text{ ppm}$100 جزء في المليون.
2. إذا كان لا مفر من استخدام المياه غير المواتية، فاستخدم مواد التشحيم ذات المقاومة للتآكل والصلابة العالية، مثل SVL-E200-HW من الضروري أن يكون لديهم نظام إضافي مثبط أقوى (مثبطات التآكل).

---

3. انخفاض تركيز المستحلب (التخفيف الزائد)

في بعض الأحيان، يزيد المشغلون نسبة الماء إلى الزيت بدرجة عالية جدًا (على سبيل المثال، تركيز 1 أو 2%) لتوفير استهلاك الزيت.

• سبب الصدأ: عند انخفاض التركيز كثيرًا، قد لا تكفي مثبطات التآكل لحماية سطح المعدن بالكامل، فيلامس الماء المناطق المكشوفة مباشرة ويزداد خطر الأكسدة.
• الحل: راقب دائمًا تركيز المستحلب باستخدام مقياس الانكسار واضبطه وفقًا للتوصية الفنية للشركة المصنعة لمادة التشحيم (عادةً على الأقل 4% للأجزاء الفولاذية).

---

4. التآكل الجلفاني (ملامسة المعادن المتباينة)

يحدث التآكل الجلفاني في ورش العمل التي تقوم بتصنيع أجزاء من مواد مختلفة (مثل الألومنيوم والنحاس والحديد الزهر والفولاذ) باستخدام آلة وخزان ماء صابوني مشترك.

• سبب الصدأ: عندما تتلامس معادن مختلفة كهربائيًا بوجود سائل التشغيل بوصفه إلكتروليتًا، قد يدفع فرق الجهد الكهروكيميائي التآكل الجلفاني للمعدن الأكثر نشاطًا. كما قد يعزّز تراكم الرايش الرطب على القطع التآكل الموضعي.
• الحل:
• قم بتنظيف خزانات وصواني الماكينة بانتظام من الرايش المعدنية.
• لا تترك أجزاء الآلة المبللة مكدسة فوق ألواح معدنية مبللة؛ جففهم ونفخهم بالهواء.

---

5. عدم كفاية الحماية بمثبطات التآكل المتطايرة VCI في البيئات الرطبة

في ورش العمل حيث تكون الرطوبة النسبية لبيئة المصنع مرتفعة للغاية، تتسارع عملية الصدأ.

• سبب الصدأ: بعد الانتهاء من المعالجة، يتم تبخير الطبقة الرقيقة من المستحلب على الجزء. في المناطق ذات الرطوبة العالية، تتكثف الرطوبة الموجودة في الهواء على السطح المعدني العاري وتسبب صدأًا موضعيًا.
• الحل: قم بتغطية الأجزاء التي يلزم تخزينها بعد مغادرة الماكينة بزيوت الحماية المؤقتة أو الأوراق المضادة للتآكل (VCI).

---

قائمة التحقق من منع الصدأ واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في ورشة العمل

content_copy

خطوة استكشاف الأخطاء وإصلاحها	المؤشر المقاس	الحالة المطلوبة	الإجراءات التصحيحية في حالة الانحراف
۱	قياس الرقم الهيدروجيني للمستحلب	$8.8 – 9.5$8.8−9.5	أضف الزيت الطازج لتصحيح درجة الحموضة أو قم بتصفيته وشطفه
۲	قياس التركيز باستخدام مقياس الانكسار	$4\% – 7\%$4%−7%	أضف مستحلب سميك لتعويض النقص
۳	تحليل كلوريد الماء الداخل	$< 100\text{ ppm}$<100 ppm	استخدم ماءً مُليّنًا أو انتقل إلى سائل ثابت في الماء العسر.
۴	حالة تنظيف الورشة	خالٍ من تراكم الرايش	أزل الرايش يوميًا من الخزان ومجاري انزلاق الماكينة.

---

الاستنتاج

غالبًا ما يدل الصدأ بعد التشغيل على اختلال كيمياء السائل أو عدم ملاءمة جودة الماء أو المنتج. ويمكن للفحص المنتظم للتركيز وpH وإزالة الرايش في الوقت المناسب واختيار المنتج الملائم أن تحدّ كثيرًا من مشاكل التآكل.

المتخصصين كيميا صنعت ساوالان إنهم على استعداد لإجراء اختبارات التآكل المتخصصة (مثل اختبار هربرت لرايش الحديد الزهر استنادًا إلى معيار IP-125) على عينة سائل تشغيل معادن قابل للامتزاج بالماء الحالية في ورشة العمل الخاصة بك لتحديد الجذر الدقيق لمشكلة التآكل وإصلاحه.