การกัดกร่อนของโลหะ ปัจจุบัน เรามีการใช้เหล็กเป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับงานต่าง ๆ มากมาย ซึ่งข้อพิจารณาในการเลือก ใช้ผลิตภัณฑ์เหล็ก นอกจากจะดูที่ความแข็งแรง ความเหนียว (Toughness) ความสามารถใน การขึ้นรูปและความสามารถในการเชื่อมประกอบแล้ว เรายังต้องพิจารณาถึงความต้านทานการกัดกร่อนด้วย เพื่อให้ใช้งานเหล็กได้อย่าง คุ้มค่า ลดความจำเป็นในการซ่อมบำรุง และมั่นใจ ในความปลอดภัย เช่น อุตสาหกรรม อาหาร การขนส่งเชื้อเพลิงโดยท่อเหล็ก เป็นต้น 1. การกัดกร่อนแบบสม่ำเสมอ (Uniform Corrosion) เป็นการกัดกร่อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากโลหะสัมผัสกับสิ่งแวดล้อม โดยอัตราการสูญเสียของเนื้อโลหะที่บริเวณต่าง ๆ จะใกล้เคียงกัน ทำให้สามารถวัดอัตราการกัดกร่อน และออกแบบการบำรุง รักษาตามช่วงระยะเวลาได้ 2. การกัดกร่อนเนื่องจากความต่างศักย์ (Galvanic Corrosion) เช่น เมื่อโลหะ 2 ชนิดที่ต่างกันมาเชื่อมต่อกันจะเกิดความต่างศักย์ขึ้นทำให้เกิดการไหลของ อิเล็กตรอนระหว่างโลหะทั้งสองโลหะที่ต้านทานการกัดกร่อนได้น้อยกว่าจะเป็น อาโนด โลหะที่ ต้านทานการกัดกร่อนได้มากกว่าทำหน้าที่เป็นคาโธด โดยระดับการกัดกร่อน ขึ้นกับสภาพสิ่งแวดล้อมที่โลหะทั้งสองสัมผัส ระยะห่าง จากรอยต่อ (การกัดกร่อนแบบกัลวานิค จะรุนแรงที่สุดบริเวณใกล้รอยต่อระหว่าง โลหะทั้งสองและอัตราการกัดกร่อนจะลดลงเมื่อระยะห่างจากรอยต่อนั้นเพิ่มขึ้น) สัดส่วน พื้นที่ของคาโธดต่อพื้นที่ของ อาโนด (ยิ่งสัดส่วนดังกล่าวมากความรุนแรงของ การกัดกร่อนที่อาโนด ก็จะยิ่งสูงขึ้น) 3. การกัดกร่อนแบบช่องแคบ (Crevice Corrosion) เป็นการกัดกร่อนเฉพาะบริเวณ (Localized Corrosion) แบบหนึ่ง มักเกิดขึ้นบริเวณ ช่องแคบหรือ รอยแยกของโลหะที่สัมผัสกับสารละลายที่สามารถแตกตัวเป็นประจุไฟฟ้า (Electrolyte) ได้ การกัดกร่อนแบบนี้สามารถเกิดขึ้นได้แม้โลหะ สัมผัสกับ อโลหะ เช่น Rubber Gasket อัตราการกัดกร่อนในช่องแคบจะสูงกว่าของเนื้อโลหะโดยรวม(Bulk) นอกจากนี้การกัดกร่อนแบบช่องแคบ มักเกิดกับโลหะที่โลหะผสมที่ ผิวเป็น passive เช่น เหล็กกล้าไร้สนิม 4. การกัดกร่อนแบบเป็นหลุม (Pitting) เป็นการกัดกร่อนเฉพาะที่ (Localized Attack) อีกแบบหนึ่ง การกัดกร่อนแบบนี้ ทำให้เกิดความเสียหายได้ แม้สูญเสียน้ำหนักโลหะเพียงเล็กน้อย แต่เป็นอันตราย เพราะมักเป็นการเสียหายแบบ ฉับพลัน โดยจะทะลุเป็นรู และยากที่จะตรวจหา เพราะขนาดเล็ก และอาจถูกปกคลุมด้วย ผลิตภัณฑ์จากการกัดกร่อน (Corrosion Product) การกัดกร่อน แบบเป็นหลุมมักจะเกิดกับโลหะ ที่ผิวเป็น passive ซึ่งจะทำให้ มีแรงขับ (driving force) ที่จะทำให้เกิดกระแสการกัดกร่อน ไหลไปในหลุมสูง ถ้าผิวภายนอก active ก็จะขาดแรง ขับต่อการเกิดการกัดกร่อนกัดแบบหลุม การกัดกร่อนแบบหลุมจะพบบ่อยในสารละลาย ที่มีคลอไรด์เป็นองค์ประกอบ เช่น น้ำทะเล 5. การกัดกร่อนตามขอบเกรน (Intergranular Corrosion) โดยปกติการกัดกร่อนบริเวณขอบเกรน (Grain Boundary) จะเกิดได้ดีกว่าที่โลหะพื้น (Matrix) เล็กน้อย แต่ในบางสภาวะการกัดกร่อนบริเวณขอบเกรนจะไวมาก เช่น ปัญหาที่พบบ่อยของการ กัดกร่อนแบบนี้ในเหล็กกล้าไร้สนิม คือ บริเวณรอยเชื่อมของ เหล็กกล้าไร้สนิมที่เกิดการสูญเสีย โครเมี่ยมในรูปของคาร์ไบด์ (Cr23C6) ทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบนี้ ในบริเวณใกล้แนวเชื่อม เนื่องจากขาดโครเมี่ยมสำหรับการสร้างฟิล์ม โครเมี่ยมออกไซด์ ที่แน่นและป้องกันเนื้อเหล็ก 6. การผุกร่อนแบบเลือก (Selective Leaching or Dealloying) การผุกร่อนแบบเลือกจะเกิดกับโลหะผสมที่ธาตุหนึ่งเสถียรกว่าอีกธาตุหนึ่งเมื่อสัมผัสกับบรรยากาศ เช่น การผุกร่อนแบบ Dezincification ของทองเหลือง (ทองแดงผสมสังกะสี) ที่สังกะสีจะถูก ละลายออกไป เหลือไว้เหลือแต่ทองแดงที่เป็นรูพรุน ซึ่งแม้ว่ารูปทรงจะเหมือนเดิม แต่ความแข็งแรงจะลดลง ปัญหาดังกล่าวสามารถลดลงได้ โดยการเติมดีบุกประมาณ 1% ลงในทองเหลือง Graphitization ของเหล็กหล่อเทา คือ การผุกร่อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากเหล็ก (อาโนด) ผุกร่อนไป เหลือตาข่ายกราไฟต์ลักษณะแผ่น (Graphite Flake) ที่เป็นคาโธดไว้ ทำให้โครง สร้างเหล็กหล่อเทาสูญเสียความแข็ง การแก้ปัญหาทำโดยการใช้เหล็กหล่อ กราไฟต์กลม หรือ เหล็กหล่ออบเหนียว (Malleable Cast Iron) แทน การกัดเซาะ (Erosion Corrosion) เป็นการกัดกร่อนที่เกิดจากทั้งทางเคมีและทางกล เช่น ในท่อส่งสารละลายที่กัดกร่อน ซึ่งอาจมี สารแขวนลอยของแข็งผสม การกัดกร่อนแบบนี้จะถูกเร่งด้วยการชนของอนุภาค ซึ่งอาจทำให้ เนื้อโลหะหลุดออก หรือแค่ทำให้ออกไซด์แน่นที่ปกป้องผิวหลุดออก เปิดให้เนื้อโลหะถูกกัด กร่อนง่ายขึ้น 8. Stress corrosion เป็นการกัดกร่อนที่เกิดโดยความเค้นและสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อน โดยสภาพความเค้นของ โลหะอาจเกิดจากความเค้นภายในเหลือค้าง (Residual internal stress) เช่น จากการขึ้นรูปเย็น (Cold forming) ซึ่งสามารถแก้ไขได้โดยทำการอบอ่อน (Annealing) หลังการขึ้นรูป, การเย็นตัวอย่างไม่สม่ำเสมอจากอุณหภูมิสูง เป็นต้น หรืออาจเกิดจาก ความเค้นจากภายนอก เช่น การสั่นสะเทือน, การรับการดัดโค้ง, ผลของความร้อน (ขยายตัวหรือหดตัว) เป็นต้น

Read More

เทคนิคการเลือกซื้อเหล็กแผ่นรีดร้อน ปัจจุบัน เหล็กแผ่นรีดร้อน ถือว่าเป็นสินค้าพื้นฐานที่เป็นเหมือนกลไกสำคัญในการตอบสนองการ เติบโตทางสังคมและเศรษฐกิจของประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน อุตสาหกรรมก่อสร้าง อุตสาหกรรมต่อเรือ อุตสาหกรรมปิโตรเลียม ฯลฯ โดยในการ เลือกซื้อเหล็กแผ่นรีดร้อนเพื่อ นำมาใช้งาน ในแต่ละครั้งนั้น ผู้ซื้อควรพิจารณาถึงปัจจัย ที่เกี่ยวข้องต่างๆ ดังนี้ 1. การนำไปใช้งาน ในการซื้อเหล็กแผ่นรีดร้อนนั้น ผู้ซื้อควรคำนึงถึงการนำไปใช้งาน เพราะเหล็กแผ่นรีดร้อนแต่ละชนิด จะมีความแตกต่างกันในเรื่องค่าเคมี และองค์ประกอบต่างๆ ซึ่งส่งผลต่อการนำไปใช้ใน สภาวะที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น หากผู้ซื้อต้องการนำ เหล็กแผ่นรีดร้อนมาใช้ต่อเรือในส่วนที่ ต้องรับแรงสูงและต้องทนต่อแรงกระแทก ผู้ซื้อควรเลือกเหล็กแผ่นรีดร้อนเกรดพิเศษที่ใช้ใน การต่อเรือโดยเฉพาะ ดังนั้น ผู้ซื้อควรเลือกซื้อเหล็กแผ่นรีดร้อนที่มีมาตรฐานเหล็กเป็น ABS Gr.AH หรือ ABS Gr.DH (ขึ้นอยู่กับสภาพที่นำไปใช้งานเช่นอุณหภูมิหรือการรับแรง) เป็นต้น 2. ขนาดของเหล็กแผ่นรีดร้อน เพื่อให้การนำเหล็กแผ่นรีดร้อนไปใช้งานมีการสูญเสียน้อยที่สุด ผู้ซื้อควรพิจารณาถึงขนาด เหล็กรีดร้อนที่ต้องใช้ให้มีความเหมาะสมกับงานนั้นๆ เพราะถ้าผู้ซื้อเลือกซื้อเหล็กแผ่นรีดร้อน ขนาดใหญ่เกินความต้องการใช้จริงก็จะก่อให้เกิดความสูญเสียเป็นเศษเหล็ก หรือหากเลือก เหล็กแผ่นรีดร้อนขนาดเล็กเกินไปก็จะเกิดความสูญเสียใน เรื่องของการเชื่อมต่อและเวลาที่ต้องสูญเสียมากขึ้นได้ 3. คุณภาพ ผู้ซื้อควรพิจารณาถึงคุณภาพของเหล็กแผ่นรีดร้อนโดยเลือกซื้อผลิตภัณฑ์ที่มี มาตรฐานเหล็ก ระดับสากลรองรับ เช่น มาตรฐานเหล็ก ASTM, DIN, JIS, EN, Lloyd’s, ABS, AS หรือ API เพื่อเพิ่มความมั่นใจให้แก่ผู้ใช้งานว่า จะได้รับชิ้นงานที่มีคุณภาพสูง เป็นที่ยอมรับในระดับสากล นอกจากนี้เพื่อเพิ่มความมั่นใจให้กับผู้ซื้อว่า เหล็กแผ่นรีดร้อนทุกแผ่นมีคุณภาพเป็นไปตามที่ผู้ซื้อต้องการ ปัจจุบัน ในประเทศไทยก็ได้มีองค์กรอิสระต่างๆ ที่ก่อตั้งขึ้น เพื่อให้บริการทดสอบวิจัยโลหะ วิทยาเพื่อเพิ่มความเชื่อมั่นในเรื่องคุณภาพของเหล็กแผ่นรีดร้อนให้แก่ผู้ซื้อได้มากขึ้น 4. ความสะดวกในการสั่งซื้อและการส่งมอบ นอกจากปัจจัย 3 ข้อ ดังข้างต้นแล้ว ผู้ซื้อควรพิจารณาเรื่องความสะดวกในการสั่งซื้อ โดยเลือก ซื้อเหล็กแผ่นรีดร้อนจากผู้ผลิตในประเทศ เพื่อประหยัดเวลาในการติดต่อ-สั่งซื้อสินค้า นอกจากนี้ยังทำให้การส่งมอบสะดวกรวดเร็วมากกว่าการนำเข้าจาก ต่างประเทศ

Read More