โลหะ เป็นวัสดุชนิดหนึ่งที่ถูกนำมาใช้งานในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย ด้วยคุณสมบัติที่มีความทนทานสูง แข็งแรง มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน สามารถนำมาใช้งานเป็นโครงสร้างในการก่อสร้าง อุปกรณ์ต่างๆ ได้อย่างมากมาย แต่โลหะนั้นก็ยังสามารถเสื่อมสภาพลงได้ตามกาลเวลา ด้วยการกัดกร่อน

การกัดกร่อน คืออะไร ?

การกัดกร่อน (Corrosion) เป็น กระบวนการที่สามารถเกิดขึ้นได้ตามธรรมชาติ โดยเกิดจากวัสดุต่างๆ ทำปฎิกิริยากับสภาพแวดล้อม ทั้งปฎิกิริยาออกซิเดชั่น ปฎิกิริยาเคมี ปฎิกิริยาไฟฟ้าเคมี หรือ ปฎิกิริยาทางกายภาพ รวมถึงการสัมผัสกับวัสดุอื่นๆ ซึ่งส่งผลทำให้ประสิทธิภาพในการใช้งานของวัสดุเสื่อมถอยลงไป โดยปกติแล้วที่พบการกัดกร่อนบนโลหะนั่นคือ สนิม นั่นเอง

ประเภทของการกัดกร่อน

1. การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ (Uniform Corrosion)

เป็นการกัดกร่อนในโลหะที่เกิดขึ้นเมื่อชิ้นโลหะได้สัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก โดยการกัดกร่อนจะเกิดขึ้นบนตัวโลหะบริเวณต่างๆ ในปริมาณที่ใกล้เคียงกัน ทำให้สามารถวัดและคำนวนการบำรุงรักษาได้

2. การกัดกร่อนเนื่องจากความต่างศักย์ (Galvanic Corrosion)

เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นจากโลหะ 2 ชิ้นที่มาเชื่อมต่อกัน ทำให้เกิดความต่างศักย์ขึ้น อิเล็กตรอนระหว่างโลหะ 2 ชิ้นจะเกิดการไหลเวียนขึ้น โดยโลหะที่มีความต้านทานการกัดกร่อนที่น้อยกว่าจะเป็น อาโนต และมากกว่าจะเป็น คาโธต

โดยการกัดกร่อนชนิดนี้จะเกิดขึ้นมากที่สุดบริเวณที่โลหะ 2 ชิ้นนั้นได้สัมผัสกัน และจะลดลงเมื่ออยู่ห่างจากจุดที่สัมผัสกัน

3. การกัดกร่อนแบบช่องแคบ (Crevice Corrosion)

เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นเฉพาะที่ (Localized) ชนิดหนึ่ง มักจะเกิดขึ้นบริเวณช่องแคบ หรือรอยแยกของโลหะที่สัมผัสกับสารละลายที่สามารถแตกตัวเป็นประจุไฟฟ้า (Electrolyte)

การกัดกร่อนชนิดนี้สามารถเกิดขึ้นได้กับแม่เหล็ก ที่สัมผัสกับอโลหะ โดยการกัดกร่อนแบบช่องแคบ มักจะเกิดขึ้นกับโลหะผสมที่ผิวเป็นชนิด Passive เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม

4. การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม (Pitting)

เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นเฉพาะที่ (Localized) ชนิดหนึ่ง เป็นการกัดกร่อนที่ทำให้โลหะเจาะทะลุเป็นรู ทำให้เนื้อโลหะมีการเสียหายได้ เป็นการเสียหายแบบฉับพลัน ตรวจพบหาได้ยาก เพราะมีขนาดเล็ก มักจะเกิดกับโลหะที่พื้นผิวเป็นชนิด Passive ทำให้มีแรงขับ (Driving Force) ทำให้มีกระแสการกัดกร่อน ไหลลงไปใสหลุมสูง มักจะพบบ่อยในสารละลายที่มีคลอไรด์เป็นส่วนประกอบ เช่น น้ำทะเล

5. การกัดกร่อนตามขอบเกรน (Intergranular Corrosion)

เป็นการกัดกร่อนที่มักจะพบบ่อยในเหล็กกล้าไร้สนิม โดยจะพบการกัดกร่อนได้บริเวณจุดเชื่อมของโลหะ เพราะจุดนั้นอาจจะเกิดการสูญเสีย โครเมียมในรูปของคาร์ไบด์ (Cr23C6) ทำให้จุดดังกล่าว โครเมี่ยมไม่สามารถสร้างฟิล์มในการป้องกันเนื้อเหล็กกจากการกัดกร่อนได้

6. การผุกร่อนแบบเลือก (Selective Leaching or Dealloying)

เป็นการกัดกร่อนที่จะพบกับโลหะผสม ที่มีธาตุหนึ่งมีความเสถียรกว่าอีกธาตุหนึ่ง เมื่อสัมผัสกับอากาศ เช่น

• Dezincification เป็นการผุกร่อนของทองเหลือง โดยที่สังกะสีถูกละลายออกไป ทำให้เหลือแต่ทองแดงที่มีรูพรุน ถึงภายนอกจะดูรูปทรงเหมือนเดิม แต่จะเสียความแข็งแรงลง ซึ่งปัญหานี้จะแก้ไขได้โดยการเติมดีบุกเข้าไปผสมด้วย ประมาณ 1%
• Graphitization เป็นการผุกร่อนของเหล็กหล่อเทา เนื่องจากเหล็ก อาโนต ผุกร่อนไป ทำให้เหลือตาข่ายกราไฟต์ลักษณะแผ่นที่เป็นคาโธต ทำให้โครงสร้างเสียความแข็งแรง

7. การกัดเซาะ (Erosion Corrosion)

เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นได้ทั้งจากทางเคมีและทางกล โดยถูกเร่งด้วยการชนของอนุภาค อาจจะทำให้เนื้อโลหะหลุดออก หรือแค่ทำให้ออกไซต์ที่ปกป้องผิวหลุดออก ทำให้เนื้อโลหะโดนผุกร่อนได้ง่ายขึ้น

8. Stress Corrosion

เป็นการกัดกร่อนที่เกิดจากสถาพแวดล้อม โดยสภาพความเค้นของโลหะ ทำให้เกิดความเค้นภายในคงค้าง (Residual Internal Stress) เหลืออยู่จากการขึ้นรูป การเย็นตัวลงที่ไม่สม่ำเสมอ

โลหะที่ทนต่อการกัดกร่อน

โลหะบางชนิดจะมีความทนทานต่อการกัดกร่อนได้สูงกว่า โลหะชนิดอื่น ซึ่งมีความสามารถป้องกันจากการกัดกร่อนได้ โดยการป้องกันจะเกิดขึ้นเมื่อโลหะชนิดดังกล่าวทำปฎิกิริยาออกซิเดชั่นที่เกิดขึ้นกับอากาศ โลหะก็จะเกิดการสร้างฟิล์มออกไซด์ขึ้นมาเพื่อป้องกันการเกิดปฎิกิริยาเข้าไปภายในเนื้อโลหะ ตัวอย่างโลหะชนิดนี้ เช่น ทองแดงและเงิน

ปัจจุบันก็ได้มีการคิดค้นและพัฒนาเพื่อทำการป้องกันโลหะชนิดต่างๆ จากการกัดกร่อนที่จะเกิดขึ้นได้ในหลากหลายวิธี อาทิเช่น การชุบโลหะที่มีคุณสมบัติในการป้องกันปฎิกิริยา เช่น ดีบุก สังกะสี หรือการผสมเหล็กด้วยโลหะชนิดอื่นเข้าไปเพื่อเพิ่มความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อน เช่น สแตนเลส

สินค้าของเรา

สำหรับสินค้าของเราก็มีสินค้าอยู่หลายชนิดที่ใช้วัสดุจากสแตนเลส ที่มีคุณสมบัติที่ทนต่อการกัดกร่อน ซึ่งสามารถใช้งานได้ยาวนาน

ขอบคุณที่มา : wikipedia.org / lpnpm.co.th