【سؤال يومي】 1.13 ما هي الفروق بين ظاهرة التآكل الناتج عن الإجهاد وظاهرة التعب التآكلي؟ (يُمنح +3 نقاط للرد، بالإضافة إلى +3 إلى -8 نقاط حسب صحة الإجابة)

يتطلب التآكل الناتج عن الإجهاد وجود إجهاد شد، بالإضافة إلى وجود وسط معين； يتطلب التعب الناتج عن التآكل وجود إجهاد متغير ووسط مسبب للتآكل.

يحدث كل من التآكل الناتج عن الإجهاد والتعب التآكلي في ظل وجود إجهاد مع وسط تآكلي في نفس الوقت. يتطلب التآكل تحت الإجهاد وجود إجهاد شد، بالإضافة إلى وجود وسط معين؛ أما التعب الناتج عن التآكل فيتطلب وجود إجهاد متغير، بالإضافة إلى وجود وسط قابل للتآكل. الإجهاد الشددي هو شرط ضروري لحدوث التآكل الناتج عن الإجهاد. يُطلق على الكسر الذي يحدث في الأجزاء المعدنية نتيجة تأثير الإجهادات المتغيرة ووسائط التآكل معًا، اسم كسر التعب الناتج عن التآكل.

عند حدوث التآكل الناتج عن الإجهاد، فإن ما يؤثر على المعدن هو وسط تآكلي معين بالإضافة إلى الإجهاد التقطيعي. عند حدوث التعب الكيميائي، فإن الوسط المؤثر على المعدن ليس محددًا. يمكن أن يحدث التعب الكيميائي في حالة وجود مواد تسبب تآكل المعادن، بالإضافة إلى وجود إجهادات متغيرة باستمرار، ولذلك فإن هذه الظاهرة شائعة جدًا.

الفروق بين ظاهرة التآكل تحت تأثير الإجهاد وظاهرة التعب التآكلي هي كالتالي:
1. التآكل تحت تأثير الإجهاد: يحدث تصدع في المادة نتيجة تأثير الإجهاد ووسط التآكل معًا، ويُطلق عليه أيضًا “التصدع تحت تأثير الإجهاد”.
أ. الشروط الثلاثة الضرورية: الإجهاد (وغالبًا ما يكون إجهادًا شدّيًا)، ووسط التآكل، والمادة الحساسة للتآكل.
ب. العوامل المؤثرة بشكل كبير: درجة الحرارة، تركيبة الوسط، تركيب المادة، الحالة الميكروسكوبية للمادة، والإجهاد المؤثر على المادة.
ج. مصادر الإجهاد: الأحمال الناتجة عن العمل، الإجهادات المتبقية من عمليات اللحام، الإجهادات الناتجة عن التشوه البارد، الإجهادات الحرارية، إلخ.
د. خصائص التصدع: يحدث التصدع بشكل عمودي على اتجاه الإجهاد الرئيسي، وغالبًا ما يحدث تفرع في الشق أثناء انتشاره.
2. التعب التآكلي: يحدث تدمير في المادة نتيجة تأثير الإجهاد المتغير ووسط التآكل معًا.
أ. يحدث ذلك بشكل رئيسي في الأجزاء التي تتعرض للاهتزاز، مثل محورات الضخ، والقضبان، ومحورات المروحة، وأنابيب الآبار النفطية، بالإضافة إلى أنابيب المبادلات الحرارية وأنابيب الغلايات التي تتعرض لإجهادات حرارية متغيرة.
ب. خصائص الكسر: يوجد تشابه بين الكسر الناتج عن التعب التآكلي والكسر الناتج عن الإجهاد العادي، لكن يمكن ملاحظة وجود منتجات تآكل واضحة على سطح الكسر. كلما كانت الشقوق أعمق، كان تأثير الفجوات أشد، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى الإجهاد عند الطرف، وارتفاع جهد التآكل، وبالتالي تفاقم التآكل. ج. يمكن أن يتعرض الفولاذ المقاوم للصدأ للتعب الناتج عن التآكل في أي وسط تآكلي. وبفضل زيادة قوة الفولاذ، يختفي خطر الكسر الناتج عن التعب، أو يزداد عمره الافتراضي، وبالتالي يمكن القول إن سبب الكسر كان التعب الميكانيكي ； د. إذا تحسنت مقاومة الفولاذ للتآكل أو تم التخلص من تأثير وسائط التآكل، فإن حدوث الكسر الناتج عن التعب يختفي أو يزداد عمر المادة، ويمكن بذلك القول إن الكسر الأصلي كان ناتجًا عن التعب الناتج عن التآكل. هـ. يمكن أن يحدث التعب الناتج عن التآكل إما بوجود شق واحد فقط، أو بوجود عدة شقوق في نفس الوقت (نتيجة تكوّن النوى في أماكن متعددة).
و. يمكن التمييز بين التآكل الناتج عن الإجهاد والتعب الناتج عن التآكل بدقة من خلال خصائص الكسر.
ز. غالبًا ما يكون شكل الكسر على هيئة أسنان أو درجات ； على المستوى المجهري، عادةً ما لا تكون هناك فروع للشقوق، كما أن طرف الشقوق يكون مستديرًا

يتطلب التآكل الناتج عن الإجهاد وجود إجهاد شد، بالإضافة إلى وجود وسط معين； يتطلب التعب الناتج عن التآكل وجود إجهاد متغير ووسط مسبب للتآكل.

ما الفرق بين ظروف التآكل الناتج عن الإجهاد وظروف التعب التآكلي؟ التآكل الناتج عن الإجهاد هو ظاهرة تظهر عندما يتعرض المعدن لأحمال شد مختلفة، وذلك بسبب تأثير وسائط التآكل المختلفة، مما يؤدي إلى ظهور شقوق في المعدن. في هذه العملية، لا تتكون منتجات تآكل واضحة، ويحدث انكسار هش للمعدن. يُعرف التعب الكيميائي بأنه ظاهرة الكسر في المعادن نتيجة التفاعل بين الأحمال الميكانيكية المتغيرة والتآكل، مما يؤدي إلى تشوهات ضئيلة وكسور في معظم الحبيبات المعدنية.

يتطلب التآكل الناتج عن الإجهاد وجود إجهاد شد، بالإضافة إلى وجود وسط معين； يتطلب التعب الناتج عن التآكل وجود إجهاد متغير ووسط مسبب للتآكل.

التآكل تحت التوتر: هو نوع من التلف الذي يحدث في المواد الحساسة للتوتر، نتيجة تأثير التوتر وظروف التآكل معًا. توجد إجهادات متبقية في اللحام، بالإضافة إلى الإجهادات الناتجة عن الأحمال الطبيعية أثناء تشغيل المعدات، وكذلك قوى التركيب؛ وغالبًا ما تكون هذه الإجهادات من نوع الإجهادات الشدية. كما أن أيونات CL وغاز H2S والأمونيا والبيئات القلوية تسبب تآكل مواد المعدات، مما يؤدي إلى حدوث انفجارات سريعة في المناطق التي توجد فيها هذه الإجهادات. التعب الناتج عن التآكل: يمكن أن يحدث لجميع المواد تحت تأثير أحمال متغيرة بمستوى كافٍ وبقيمة كبيرة، ولا يعتمد ذلك على البيئة المحيطة. ويمكن أن يحدث تلف نتيجة التعب طالما أن قيمة الحمل المتغير وتردده تتجاوز الحدود المسموح بها. يختلف شكل الكسر الناتج عن التآكل تحت الضغط عن شكل الكسور الأخرى.

ما الفرق بين ظروف التآكل الناتج عن الإجهاد وظروف التعب التآكلي؟ الجواب: الفرق بين ظاهرة التآكل تحت تأثير الإجهاد وظاهرة التعب الناتج عن التآكل يكمن في أن التآكل تحت تأثير الإجهاد يتطلب وجود إجهاد شد، بالإضافة إلى وجود وسط معين ； يتطلب التعب الناتج عن التآكل وجود إجهاد متغير ووسط مسبب للتآكل.

التشقق الناتج عن التآكل تحت تأثير الإجهاد: هو تشقق المادة نتيجة تأثير الإجهاد ووسط التآكل معًا، ويُطلق عليه أيضًا التشقق الناتج عن التآكل تحت الإجهاد.
التعب الناتج عن التآكل: هو التلف الذي يحدث نتيجة تأثير الإجهاد المتغير ووسط التآكل معًا؛ ويمكن أن يحدث التعب إما بوجود شق واحد فقط، أو بوجود عدة شقوق في نفس الوقت. أما التشقق الناتج عن التآكل تحت الإجهاد، فيتطلب وجود إجهاد شد، بالإضافة إلى وجود وسط تآكل معين； يتطلب التعب الناتج عن التآكل وجود إجهاد متغير ووسط مسبب للتآكل.