वायुमंडलीय क्षरण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध वाला एक प्रकार का इस्पात।

वायुमंडलीय संक्षारण प्रतिरोधी स्टील (अर्थात् वेदरिंग स्टील) एक कम-मिश्र धातु स्टील को संदर्भित करता है जिसमें Cu, P, C या Ni, Mo, Nb, Ti और अन्य मिश्र धातु तत्वों की एक निश्चित मात्रा जोड़कर अच्छा वायुमंडलीय संक्षारण प्रतिरोध होता है। औद्योगिक और ग्रामीण वायुमंडलीय वातावरण में, वेदरिंग स्टील में वायुमंडलीय संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध होता है क्योंकि इसकी सब्सट्रेट सतह पर एक घनी और स्थिर ऑक्साइड सुरक्षात्मक फिल्म का निर्माण होता है, जो संक्षारक मीडिया के प्रवेश को रोकता है। हालांकि, साधारण कार्बन स्टील सब्सट्रेट की सतह पर संक्षारण द्वारा निर्मित जंग परत की संरचना ढीली होती है और इसमें सूक्ष्म दरारें होती हैं, जो वास्तव में सब्सट्रेट स्टील की रक्षा नहीं कर सकती।

संक्षारण प्रतिरोध तंत्र

संक्षारण उत्पादों के संक्षारण प्रक्रिया पर प्रभाव से, स्टील का वायुमंडलीय संक्षारण एक प्रक्रिया है जिसमें वायु में ऑक्सीजन जंग परत के माध्यम से जल फिल्म की उपस्थिति में विद्युत रासायनिक प्रतिक्रियाएं करता है। जंग परत एक ढीली बाहरी जंग परत और एक घनी आंतरिक जंग परत से बनी होती है, और स्टील में मिश्र धातु तत्व मुख्य रूप से आंतरिक जंग परत के प्रभाव के माध्यम से कार्य करते हैं। वेदरिंग स्टील के संक्षारण उत्पादों में, Cu, P, और Cr की घनी आंतरिक जंग परतों को समृद्ध होते देखा जा सकता है। वेदरिंग स्टील की उच्च संक्षारण प्रतिरोध न केवल आंतरिक जंग परत की उच्च प्रतिबाधा से संबंधित है, बल्कि आंतरिक जंग परत के घने और महीन अनाज आकार और Cu और P की समृद्धि से भी संबंधित है। इस घनी आंतरिक जंग परत की उपस्थिति स्टील के विद्युत रासायनिक व्यवहार में परिलक्षित होती है, जो एनोडिक प्रक्रिया द्वारा बाधित होती है। संक्षारण प्रक्रिया के दौरान इसकी घनत्व को धीरे-धीरे सुधारने की प्रक्रिया लंबे समय और मजबूत संक्षारण प्रतिरोध की विशेषता को स्पष्ट रूप से दर्शाती है।

वायुमंडलीय संक्षारण

वैश्विक दृष्टिकोण से, वायुमंडल के मुख्य घटक काफी हद तक अपरिवर्तित रहते हैं। प्रायोगिक मापों के माध्यम से, वायु की संरचना लगभग 78% नाइट्रोजन, 21% ऑक्सीजन, 0.94% दुर्लभ गैसें, 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड, और 0.03% अन्य गैसें और अशुद्धियाँ होती हैं। प्राकृतिक स्थान, जलवायु, और मानव पर्यावरणीय प्रदूषण के कारण, वायुमंडल की संरचना जटिल और विविध हो गई है, जिसमें कुछ हानिकारक घटक धीरे-धीरे बढ़ते हुए दिखाई देते हैं। विशेष रूप से वायुमंडल में सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड के कारण होने वाली वैश्विक अम्लीय वर्षा स्टील सामग्रियों के संक्षारण को बढ़ाती है, हालांकि प्राकृतिक रूप से सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड नहीं होते हैं। हालांकि, इन बुनियादी वायु प्रदूषकों का विशाल बहुमत मानव गतिविधियों द्वारा उत्पन्न होता है। एक बार जब मानव द्वारा उत्सर्जित सल्फर डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड प्रदूषक वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, तो वे नाइट्रिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड जैसे द्वितीयक प्रदूषकों में परिवर्तित हो सकते हैं, जो पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं और अम्लीय जल बूंदों का निर्माण करते हैं जो जमीन पर लौटकर अम्लीय वर्षा, अम्लीय बर्फ आदि का निर्माण करते हैं।

वायुमंडल में विभिन्न प्रकार की अशुद्धियों का स्टील के संक्षारण दर पर विभिन्न प्रभाव होता है। औद्योगिक वायुमंडल में सल्फर डाइऑक्साइड और महासागरीय वायुमंडल में नमक कणों का स्टील के संक्षारण दर पर सबसे अधिक प्रभाव होता है, और शुद्ध ग्रामीण वायुमंडलीय वातावरण में स्टील का संक्षारण दर बहुत कम होता है। स्टील का वायुमंडलीय संक्षारण एक जटिल प्रणाली है, और मानव पर्यावरणीय प्रदूषण के अलावा, संक्षारण दर हवा की गति और दिशा, तापमान और वर्षा, ओस अवधि, सौर विकिरण, मौसमी परिवर्तन, और यहां तक कि वायुमंडल में प्राकृतिक धूल से भी संबंधित होती है। यहां तक कि समान बाहरी परिस्थितियों के तहत, स्टील के पीछे का संक्षारण दर धूप वाली तरफ की तुलना में काफी अधिक होता है क्योंकि बारिश का पानी जमा होता है।

उपयोग

वेदरिंग स्टील का उपयोग भवनों, वाहनों, पुलों और टावरों जैसी स्टील संरचनाओं में व्यापक रूप से किया गया है, इसके उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध के कारण। वेदरिंग स्टील का उपयोग करने के तीन मुख्य तरीके हैं: खुला उपयोग, कोटिंग उपयोग, और जंग स्थिरीकरण उपचार के बाद उपयोग।

(1) खुला उपयोग

वेदरिंग स्टील का सबसे सामान्य उपयोग खुला होता है। 3 से 10 वर्षों के उपयोग के बाद, वेदरिंग स्टील की सतह पर जंग परत धीरे-धीरे स्थिर हो जाती है, संक्षारण विकास धीमा हो जाता है, और उपस्थिति एक सुंदर चॉकलेट रंग ले लेती है।

स्टील की रासायनिक संरचना, उपयोग का वातावरण, संरचनात्मक विवरणों में जल धारण और धूल संचय, और यांत्रिक पहनने जैसे कारकों के प्रभाव के कारण, वेदरिंग स्टील में जंग परत के स्थिरीकरण प्रक्रिया प्रभावित होती है। इसलिए, यदि अनुचित रूप से उपयोग किया जाता है और स्थिर जंग परत की निर्माण स्थितियों को बाधित किया जाता है, तो वेदरिंग स्टील भी गंभीर संक्षारण का अनुभव करेगा।

(2) पेंटिंग अनुप्रयोग

निर्माण, पुलों, और वाहनों जैसे कई विभागों में, वेदरिंग स्टील, साधारण स्टील की तरह, ज्यादातर कोटिंग के लिए उपयोग किया जाता है। साधारण स्टील की तुलना में, कोटेड वेदरिंग स्टील अत्यधिक श्रेष्ठ संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है। हालांकि, बढ़ी हुई उपयोग लागत और संचालन प्रक्रियाओं के कारण, बड़े घटकों पर पेंटिंग का व्यापक रूप से उपयोग करना कठिन है।

(3) स्थिरीकरण उपचार के बाद उपयोग

शुरुआत में, वेदरिंग स्टील के स्थिर जंग परत के निर्माण प्रक्रिया को छोटा करने के लिए घटक की सतह पर एक उपचार लागू किया जाता है। यह न केवल वेदरिंग स्टील के उपयोग के प्रारंभिक चरण में पीले जंग तरल के लटकने की घटना से बचा सकता है, प्रदूषण को रोक सकता है, बल्कि एक स्थिर जंग परत भी बना सकता है। हालांकि खुला उपयोग वेदरिंग स्टील का एक आर्थिक और अद्वितीय तरीका है, प्राकृतिक वातावरण में जंग परत के स्थिरीकरण प्रक्रिया को पूरा करने में काफी समय लगता है। स्थिर जंग परत के बनने से पहले, प्रारंभिक जंग तरल लटकने और आसपास के वातावरण का उड़ता हुआ प्रदूषण अक्सर होता है।