Tốc độ ăn mòn

Tốc độ ăn mòn thay đổi dựa trên tình trạng môi trường và tính chất của kim loại. Để có thể dự đoán tình trạng nguy hiểm trước khi xảy ra, hãy đọc và trang bị kiến thức đúng về tốc độ ăn mòn. Dưới đây là định nghĩa về tốc độ và lý do tại sao ăn mòn có thể diễn ra nhanh chóng.

Tốc độ ăn mòn là gì?

Tốc độ ăn mòn là chỉ số cho biết lượng kim loại bị ăn mòn trong một khoảng thời gian nhất định. Mức độ tiến triển của ăn mòn được đo bằng cách tính xem khối lượng hoặc độ dày của kim loại đã giảm đi bao nhiêu. Do một số dạng ăn mòn diễn ra cục bộ và khó nhận biết sự giảm độ dày, việc đo lượng khối lượng giảm là phương pháp phổ biến.

Tốc độ ăn mòn chủ yếu được biểu thị bằng đơn vị “mdd”, tức là lượng khối lượng giảm theo thể tích. Tốc độ này được xác định bằng cách đo xem có bao nhiêu miligam (mg) khối lượng bị giảm trên mỗi deximet vuông (d㎡) mỗi ngày. Gần đây, đơn vị “mmd” đã được khuyến nghị sử dụng theo tiêu chuẩn quốc tế. Tuy nhiên, đơn vị “mm/y” (sự giảm độ dày tính bằng mm mỗi năm) cũng được sử dụng phổ biến vì dễ hiểu.

Tuy nhiên, khi sử dụng đơn vị “mm/y”, cần phải kiểm tra kỹ thời gian thử nghiệm vì không phải tất cả các kim loại đều duy trì tốc độ ăn mòn cố định. Thường thì tốc độ ăn mòn sẽ giảm dần theo thời gian, với đường cong chậm lại. Ví dụ, nếu sau 5 năm thử nghiệm, kim loại giảm 0.5mm, tương ứng với tốc độ 0.1mm/y, điều đó không có nghĩa là trong năm đầu tiên kim loại sẽ giảm đúng 0.1mm. Trên thực tế, tốc độ giảm sẽ lớn nhất trong năm đầu tiên và chậm dần sau đó. Vì vậy, đơn vị “mm/y” chỉ nên được sử dụng làm tham chiếu.

Các yếu tố quyết định tốc độ ăn mòn

Kim loại có thể dễ bị ăn mòn hoặc khó bị ăn mòn tùy thuộc vào tính chất của chúng. Tuy nhiên, ngay cả cùng một kim loại cũng có thể bị ăn mòn nhanh hơn hoặc chậm hơn tùy thuộc vào môi trường. Ví dụ, tốc độ ăn mòn của sắt hoặc thép trong nước được quyết định bởi lượng oxy hòa tan. Càng có nhiều oxy xung quanh, phản ứng oxy hóa khử trên bề mặt kim loại càng diễn ra mạnh mẽ, dẫn đến tốc độ ăn mòn cao hơn.

Trong một số trường hợp, bề mặt kim loại có thể được bao phủ hoàn toàn bởi các oxit do quá trình ăn mòn tạo ra, làm chậm lại quá trình ăn mòn. Nhôm và kẽm trong môi trường trung tính là ví dụ điển hình. Tuy nhiên, trong môi trường axit hoặc kiềm, màng oxit có thể bị hòa tan, khiến tốc độ ăn mòn phụ thuộc vào độ pH của môi trường.

Tốc độ ăn mòn điển hình

Tốc độ ăn mòn của thép trong nước biển tự nhiên sau vài năm là khoảng 0.1mm/y. Đây được coi là tốc độ ăn mòn chuẩn trong lĩnh vực ăn mòn. Nếu tốc độ ăn mòn thấp hơn 0.1mm/y, vật liệu đó được coi là có khả năng chống ăn mòn cao.

Tốc độ ăn mòn của thép không gỉ thấp hơn 1μm/y, cho thấy đây là một kim loại rất bền. Tuy nhiên, nếu xảy ra ăn mòn khe hở, ăn mòn rỗ, hoặc nứt do ăn mòn ứng suất, tốc độ ăn mòn có thể tăng nhanh chóng, thậm chí vượt qua 10mm/y. Do ăn mòn cục bộ khó dự đoán bằng tốc độ ăn mòn tổng thể, nên cần phải lưu ý.

Quá trình ăn mòn thay đổi tùy thuộc vào tính chất của kim loại và môi trường xung quanh. Tốc độ ăn mòn là một chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng chống ăn mòn, do đó, hiểu đúng về tốc độ ăn mòn và nắm bắt nguy cơ ăn mòn sẽ giúp cải thiện an toàn và độ bền của vật liệu.

Nguồn: Monotaro