حتما شما هم تابه‌حال با زنگزدگی فلزات مواجه شده‌اید. منظور از زنگزدگی آهن یک لایه قرمز، نارنجی یا قهوه‌ای رنگ است که گاهی روی فلز تشکیل می‌شود. در واقع تشکیل این لایه روی اجسام آهنی باعث تخریب فلز و از بینبردن کارایی آن فلز می‌شود. از آن‌جایی که آهن بسیار پرکاربرد است و همه ما به‌طریقی با اجسام آهنی سروکار داریم، بد نیست روش‌های از بینبردن زنگزدگی آهن و از آن مهم‌تر راه‌های پیشگیری از زنگزدگی یا اکسایش آهن را بدانید. در این مقاله به بررسی این موضوعات می‌پردازیم و مهم‌ترین روش‌ها را برای مقابله و از بینبردن این مشکل با شما در میان می‌گذاریم.
فهرست مطالب
مهم‌ترین دلایل زنگزدگی آهن
سوال اصلی اینجاست که اصلا چرا آهن زنگ می‌زند؟ فرآیند زنگزدگی در واقع زمانی آغاز می‌شود که آهن در مجاورت آب، اسید، آب شور، مواد شیمیایی خشن و مواردی از این دست قرار می‌گیرد و شروع به واکنش با اکسیژن این مواد می‌کند. اکسید آهن پس از تشکیل، کم‌کم از سطح آهن جدا می‌شود. جداشدن این قسمت باعث می‌شود سایر مولکول‌های آهن در معرض اکسیژن و این واکنش قرار گیرند.
بنابراین، اکسیدشدن ادامه پیدا کرده و بخش بیشتری از آهن را با زنگزدگی مواجه می‌کند. وقتی نواحی زنگ‌زده گسترش پیدا می‌کنند، بخش‌های بیشتری از آهن تخریب می‌شود و این امکان وجود دارد که آهن دچار پاشیدگی و تخریب کامل شود. بنابراین، در فرآیند زنگزدگی به‌غیر از تشکیل لایه رنگی با فرسایش، با پوسته‌شدن سطح فلز، خوردگی و تخریب مواجه خواهیم شد.
روش‌های پیشگیری از زنگزدگی آهن
آیا روش‌هایی وجود دارند که در پیشگیری از زنگزدگی اجسام آهنی موثر باشند؟ زنگزدگی علاوه‌بر آهن مشکل تمام فلزاتی است که در آن‌ها آهن وجود دارد. پروفیل آهن، فولاد کربن، فولاد آلیاژی، فولاد ضد زنگ و سایر فلزات آهنی هم درم عرض زنگزدگی و تخریب هستند. بنابراین، قبل از هرچیز باید از این محصولات فلزی به‌خصوص در فضای بیرون و در مجاورت با آب، اسید و مواردی که پیش‌تر اشاره کردیم، مراقبت کنید. اما چطور مانع ایجاد اکسید آهن و زنگزدگی و تخریب آن‌ها شوید؟
جلوگیری ایجاد خراش روی سطح آهن
هرگونه خراش یا ترک‌های مویی و ریز روی سطح فلزات آهنی باعث حبس‌شدن آب و شروع فرآیند زنگزدگی می‌شود. به همین دلیل است که فولاد نورد سرد که سطح صیقلی و صاف‌تری دارد، در برابر خوردگی هم مقاومت بیشتری نسبت به فولادهای نورد گرم نشان می‌دهد. بنابراین، هر زمانی که متوجه خراش‌های عمیق، ترک و پوسته روی سطح فلز شدید، باید برای ازبین‌بردن آن اقدام کنید.
استفاده از پوشش‌های محافظ
برای محافظت از اجسام فلزی می‌توانید از محلول آب، هیدروکسید سدیم و نیترات پتاسیم هم استفاده کنید. به‌علاوه محصولاتی مانند اسپری‌های آئروسل و سایر مواد تجاری مخصوص که برای جلوگیری از زنگزدگی اجسام و فلزات استفاده می‌شوند هم روش محافظتی موثری هستند. با آغشته‌کردن تمام سطح فلز به این محصولات می‌توانید تا حدود زیادی از ایجاد اکسید آهن و تخریب فلزات جلوگیری کنید.
استفاده از فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ همان‌طور که می‌دانید درصد بالایی از کروم واکنش‌پذیر دارد. کروم موجود در آلیاژ به‌محض مجاورت با اکسیژن سریع‌تر از آهن وارد واکنش می‌شود. با شروع این واکنش روی سطح فلز با یک لایه از اکسید کروم پوشیده شده و از رسیدن اکسیژن به سایر ملکول‌ها و شروع فرآیند زنگزدگی جلوگیری می‌شود.
گالوانیزاسیون و پاک‌کننده زنگ آهن
گالوانیزه‌کردن، در واقع یک عملیات پوششی و محافظتی است. این فرآیند برای حفظ فولاد از خوردگی و زنگزدگی انجام می‌شود و برای سال‌ها از فلز محافظت می‌کند. در فرایند گالوانیزاسیون، از روی مایع برای پوشاندن فولاد استفاده می‌کنند. این روش از سه طریق مانع زنگ‌زدن فلز می‌شود. قبل از هر چیز پوشش روی از رسیدن اکسیژن و آب که عوامل زنگزدگی هستند، به فولاد جلوگیری می‌کند. در این روش حتی اگر پوشش روی تخریب یا خراشیده شود، باز هم وجود روی باعث حفاظت کاتدی از فلز می‌شود. همان‌طور که پیش‌تر نیز گفتیم، فلز روی حتی قبل از آهن وارد واکنش با اکسیژن می‌شود و با تشکیل لایه اکسید روی در سطح فلز از زنگزدگی جلوگیری می‌کند.
تعمیر و نگهداری منظم فلزات
نواحی آسیب‌دیده یا زنگ‌زده به‌سرعت پخش شده و باعث تخریب بخش‌های بیشتری از فلز خواهند شد. بنابراین، بسیار مهم است که به محض ظاهرشدن خراش یا آسیب در سطح فلز برای تعمیر و از بینبردن آن اقدام کنید. به‌محض ایجاد خراش، آن را با آب و صابون شست‌و‌شو دهید و از محلولهای ضد زنگ و محافظ استفاده کنید. همچنین شما می‌توانید برای این نواحی از رنگ‌آمیزی جدید کمک بگیرید.
خشک نگه‌داشتن فلزات
یکی از راه‌های محافظت از فلزات در برابر زنگزدگی، خشک نگه‌داشتن آن‌هاست. فلزات آهنی مرطوب را به‌سرعت پاک‌کرده و آن‌ها را خشک نگه‌دارید. همچنین از نصب رطوبت‌گیر برای محیط‌های مرطوب کمک بگیرید. در انبارها می‌توانید از پایه و پوشش برای جلوگیری از نفوذ رطوبت استفاده کنید.
روش‌های از بینبردن زنگزدگی آهن
با وجود همه محافظت‌هایی که از فلزات آهنی به عمل می‌آورید، همیشه امکان دارد با زنگزدگی مواجه شوید. بنابراین اهمیت بسیاری دارد که علاوه‌بر روش‌های پیشگیری از زنگزدگی فلزات، با روش‌های از بینبردن زنگزدگی هم آشنا باشید. روش‌های کاربردی مختلفی برای از بینبردن زنگ وجود دارد که در صنایع مختلف از آن استفاده می‌شود. در ادامه به مهم‌ترین روش‌های زنگ‌زدایی خواهیم پرداخت.
اسیدشویی
یکی از روش‌های متداول از بینبردن اکسید آهن، استفاده از محلولهای اسیدی است. برای این روش از اسید اگزالیک استفاده می‌شود. برای آماده‌سازی این محلول به‌ازای هرگالن آب یک تا سه قاشق اسید استفاده می‌شود. اسید اگزالیک با اکسید آهن واکنش داده و یک ترکیب یونی محلول در آب را تشکیل می‌دهد. این محلول به‌راحتی با آب شسته و تمیز می‌شود. مدت‌زمان لازم برای غوطه‌‌ورکردن قطعات آهنی در محلول اسید اگزالیک براساس میزان زنگزدگی می‌تواند از چندین ساعت تا چند روز متغیر باشد. از مزیتهای اسیدشویی می‌توان به امکان تمیزکاری اکسیدآهن قدیمی اشاره کرد.
سندبلاست
سندبلاست که ممکن است درباره آن شنیده باشید، یک فرآیند سطحی زنگ‌زدایی است که در آن از ساینده‌های طبیعی و فشار هوا استفاده می‌شود. این روش در واقع یکی از روش‌های سابپاشی است که از آن برای تمیزکردن سطح فلز از آثار زنگزدگی یا آلودگی‌های سطحی مضر استفاده می‌شود.
در این روش شن و ماسه یا سایر مواد ساینده را با فشار زیاد هوا به سطح فلز می‌پاشند. سندبلاست یکی از روش‌های قدیمی است که نه‌تنها برای زنگ‌زدایی، بلکه برای تمیزکاری سطوح از گرد و غبار و روغن هم کاربرد دارد. همچنین از دیرباز سندبلاست برای آماده‌سازی‌های پیش از رنگ‌آمیزی سطوح هم استفاده می‌شود. این راهکار همان‌طور که پیداست، بدون استفاده از مواد شیمیایی است و امکان تمیزکاری همه سطوح و دسترسی به نقاط دورتر را نیز فراهم می‌کند. همچنین سندبلاست در اغلب مواقع برای سطوح فلزی که سختی بالایی دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
شات‌بلاست
شات‌پلاست روش دیگر زنگ‌زدایی است که عملکرد آن شباهت بسیاری به روش سابپاشی سندبلاست دارد. تفاوت مهم این دو روش در مواد پاششی است. از روش شات بلاست هم برای حذف و برطرف‌کردن اکسیدهای آهن سطحی استفاده می‌شود و در آن به‌جای شن و ماسه، ساچمه‌های فلزی را جایگزین می‌کنند. شات بلاست شدت تمیزکاری بیشتری دارد و برای لایه‌های ضخیم‌تر اکسید آهن هم قابل استفاده است.
از مزیتهای زنگ‌زدایی با روش شات بلاست می‌توان به بهبود استحکام سطحی و ایجاد سطح هموار و صاف اشاره کرد. نکته مهم در مورد روش شات‌بلاست این است که این روش برای قطعات کوچک مناسب نیست و امکان تغییر شکل این قطعات به‌دلیل فشار پاشش وجود دارد.
واترجت
فرآیند واترجت هم یکی دیگر از روش‌های پرطرفدار زنگ‌زدایی است که در آن از فشار قوی برای تمیزکردن سطوح استفاده می‌شود. در روش واترجت هم از یک نازل فشار قوی برای تبدیل انرژی فشاری آب به انرژی جنبشی و مکانیکی استفاده می‌شود. همین فشار باعث پاک‌شدن لایه اکسید آهن سطحی فلز می‌شود. واتر جت دارای قسمت‌های مختلفی مانند پمپ فشار قوی، شیلنگ، گان اسپری فشار قوی آب، فیلتر و پمپ بوستر است.
برای زنگ‌زدایی به روش واتر جت، ابتدا میزان فشار آب را با استفاده از پمپ فشار قوی تا حدود سه برابر معمول افزایش می‌دهند. این فشار با عبور از فیلترها تا 2500 بار افزایش می‌یابد و آماده پرتاپ و پاک‌کردن زنگ می‌شود. این روش هیچ‌گونه آلودگی سطحی برای فلز ایجاد نمی‌کند. فراموش نکنید که برای عملکرد صحیح واتر جت باید فشار آب و دبی آن دائما کنترل شود.
لیزرزنی
روش بعدی پاک‌کردن زنگ یا اکسید آهن از سطح فلزات روش لیزر زنی است. این روش هم یکی از جدیدترین و پیشرفته‌ترین روش‌های زنگ‌زدایی محسوب می‌شود. ویژگی خوب این روش کم‌مصرف‌بودن، غیر شیمیایی‌بودن، کیفیت بالا و قابلیت تمیزکاری طیف گسترده‌ای از سطوح است. از این روش حتی می‌توانید برای تمیزکاری ابزارآلاتی مانند موتورهای جی، محفظه‌های احتراق و.. نیز استفاده کرد.
پرتوهای لیزر به اکسید آهن و رسوبات تابیده می‌شوند و آثار آن‌ها را از بین می‌برند. لیزرزنی یک روش بسیار موثر و البته پرسرعت است که طرفداران بسیاری دارد. از این روش می‌توان علاوه‌بر فلزات آهنی برای پلاستیک ضخیم، مس و برنج، آلومینیوم، فولادهای آلیاژی و… نیز استفاده کرد. علاوه‌بر این‌ها باید از روش‌هایی مانند زنگ‌زدایی با برس سیمی، استفاده از جوش شیرین و آب، سرکه سفید یا آب‌لیمو، اسید سیتریک و روش‌های دیگر هم یاد کرد.
از بین بردن زنگ زدن با استفاده از روش‌های خانگی
خوشبختانه، برای از بین بردن زنگ زدگی، روش‌های خانگی ساده و موثری وجود دارد که می‌توانید در خانه به راحتی آن‌ها را انجام دهید.
روش‌های خانگی برای از بین بردن زنگ زدگی:
- سرکه سفید: سرکه سفید خاصیت اسیدی ملایمی دارد که به زنگ زدگی نفوذ کرده و آن را حل می‌کند.
- روش استفاده: جسم زنگ زده را در یک ظرف حاوی سرکه سفید قرار داده و به مدت چند ساعت یا یک شبانه‌روز آن را در آنجا بگذارید. سپس، زنگ زدگی را با یک برس نرم پاک کرده و جسم را با آب بشویید.
- جوش شیرین: جوش شیرین خاصیت سایندگی ملایمی دارد و به همراه یک مایع اسیدی مانند آب لیمو، می‌تواند زنگ زدگی را از بین ببرد.
- روش استفاده: جوش شیرین را با آب لیمو یا سرکه مخلوط کرده تا خمیری به دست آید. این خمیر را روی سطح زنگ زده بمالید و اجازه دهید چند ساعت بماند. سپس، با استفاده از یک برس نرم، زنگ زدگی را پاک کرده و جسم را با آب بشویید.
- سیب زمینی و جوش شیرین: سیب زمینی حاوی اسید اگزالیک است که به زنگ زدگی حمله می‌کند.
- روش استفاده: یک سیب زمینی را نصف کرده و روی سطح بریده شده آن جوش شیرین بپاشید. سپس، سیب زمینی را روی سطح زنگ زده بمالید. این کار را چندین بار تکرار کنید تا زنگ زدگی از بین برود.
- آب لیمو و نمک: ترکیب آب لیمو و نمک یک پاک‌کننده طبیعی و موثر برای زنگ زدگی است.
- روش استفاده: نمک را روی سطح زنگ زده بپاشید و سپس آب لیمو را روی آن بریزید. اجازه دهید چند دقیقه بماند و سپس با یک برس نرم، زنگ زدگی را پاک کنید.
نکات مهم:
- زنگ زدگی را هر چه سریع‌تر برطرف کنید: هرچه زنگ زدگی بیشتر روی سطح فلز بماند، نفوذ آن عمیق‌تر شده و از بین بردن آن سخت‌تر خواهد بود.
- از دستکش استفاده کنید: هنگام کار با مواد شیمیایی مانند سرکه و جوش شیرین، حتماً از دستکش استفاده کنید تا از آسیب دیدن پوست دست جلوگیری شود.
- سطح را پس از تمیز کردن خشک کنید: پس از تمیز کردن سطح، آن را با یک پارچه خشک کنید تا از تشکیل مجدد زنگ زدگی جلوگیری شود.
- برای زنگ زدگی‌های شدید از روش‌های حرفه‌ای‌تر استفاده کنید: اگر زنگ زدگی بسیار شدید باشد، ممکن است نیاز به استفاده از محصولات تجاری زنگ‌زدایی یا مراجعه به متخصصین باشد.
توجه به این نکته نیز الزامی است که این روش‌ها فقط برای زنگ زدگی‌های سطحی مناسب هستند. برای زنگ زدگی‌های عمیق و گسترده، بهتر است از روش‌های حرفه‌ای‌تر مانند سندبلاست یا استفاده از مواد شیمیایی قوی‌تر استفاده کنید.
نکات نهایی در مورد جلوگیری و ازبین‌بردن زنگزدگی آهن
در این مقاله به زنگزدگی آهن و فلزات آهنی پرداختیم و گفتیم که عدم توجه به فرآیند زنگزدگی می‌تواند باعث پوسته‌شدن، تخریب و از هم پاشیدگی قطعات آهنی و همچنین از بین‌رفتن کارایی آن‌ها شود. در ادامه راه‌هایی برای پیشگیری از ایجاد اکسید آهن روی قطعات آهنی را بررسی کردیم و گفتیم که علاوه‌بر روش‌های پیشگیری نیاز به روش‌هایی برای از بینبردن اکسید آهن خواهید داشت. شما باید به‌محض مشاهده زنگزدگی با کمک این روش‌ها سطح آهن را تمیز کرده و پیشگیری مجدد را به‌عمل آورید. فراموش نکنید که حتی یک زنگزدگی کوچک می‌تواند به مرور گسترده شده و تمام قطعه را درگیر کند.
