האם אקונומיקה או חומצה תפגע בלהבי סכין דמשק?

一, מסלולי נזק כפולים של קורוזיה כימית
1. אפקט שחיקה חמצונית של מי אקונומיקה
לנתרן היפוכלוריט (NaClO), כחומר מחמצן חזק, יש מנגנון קורוזיה כפול:

חמצון ישיר: יוני ClO ⁻ יכולים לחדור לסרט התחמוצת על פני המתכת ולהגיב עם מטריצת הברזל כדי ליצור FeCl ∝ ו- FeOCl, מה שמוביל לפירוק המתכת על פני השטח. ניסויים הראו כי טבילת נירוסטה 440C בתמיסת נתרן היפוכלוריט 5% מביאה לקצב קורוזיה של 0.8g/m ² · h בתוך 24 שעות, העולה בהרבה על 0.02g/m ² · h בסביבות רגילות.
חדירת יוני כלוריד: ליוני Cl ⁻ יש רדיוס קטן (181pm) והם מסוגלים בקלות לחדור לסרט הפסיבציה ולהצטבר בגבולות התבואה, ויוצרים בורות קורוזיה. עבור פלדת דמשק עם מבנה שכבות, ההבדל הפוטנציאלי בין שכבות פלדה בעלות קשיות שונה יחמיר את הקורוזיה המקומית, מה שיוביל לכשל מועדף בממשקי מרקם.
2. קורוזיה דיפרנציאלית של חומרים חומציים
תהליך הכבישה הוא שלב מכריע בייצור סכיני דמשק, אך שימוש לא נכון עלול להוביל לתוצאות קטסטרופליות

חומצות חלשות (כגון חומצה לימון וחומצה זרחתית): שטיפת חומצה רגילה שולטת בפוטנציאל החיזור של Fe ³ ⁺/Fe ² ⁺, ומאפשרת לשכבת הפלדה הרכה (עם תכולת פחמן של 0.3% -0.6%) להרוס בצורה מועדפת, בעוד ששכבת הפלדה הקשה (עם תכולת פחמן של 10% -8%) שומרת על תכולת פחמן מתכתית של 10.6%. ניגוד בין אור לחושך. אבל אם ריכוז החומצה חורג מהסטנדרט (כגון חומצה הידרוכלורית העולה על 15%) או זמן ההשריה ארוך מדי (יותר מ-30 דקות), גם שכבת הפלדה הקשה תיהרס יתר על המידה, וכתוצאה מכך מרקם מטושטש או אפילו קילוף שכבת פלדה.
חומצות חזקות (כגון חומצה גופרתית וחומצה חנקתית): חומצות חזקות בריכוז העולה על 50% עלולות לפגוע ישירות בקשירה המתכתית בין שכבות הפלדה. ניסויים הראו כי טבילה של דגימות פלדה מדמשק בחומצה חנקתית של 65% למשך 5 דקות מפחיתה את כוח החיבור בין השכבות ב-67%, ותצפיות מיקרוסקופיות מראות שבר בגבול התבואה.
2, נזק קטלני ברמת המבנה החומרי
1. קריסת מערכת המרקמים
הערך המרכזי של סכין דמשק טמון במבנה השכבתי התלת מימדי-:

מרקם פרזול: מבנה הקריסטל Wosted שנוצר על ידי קיפול ופריסה (בדרך כלל 16-32 שכבות), בהפרש קשיות של עד 2-3 יחידות HRC. אי אחידות מיקרוסקופית זו היא הבסיס לשטיפת חומצה ופיתוח, אך היא גם נקודת הפריצה של קורוזיה.
דיפוזיה של קורוזיה: כאשר אקונומיקה או חומצה חזקה פולשים לשכבת הביניים, היא תכלה את תכלילי המנגן הסולפידי (בגודל 2-5 מיקרומטר) בשכבת הפלדה הרכה, ויצרו מקורות מיקרו-סדקים. תצפית במיקרוסקופ אלקטרוני הראתה שצפיפות הסדקים בממשק שכבת הפלדה שטופלה בנתרן היפוכלוריט עלתה פי 40.
2. הנחתה של תכונות מכניות
ההשפעה של קורוזיה על ביצועי הכלים היא שיטתית:

אובדן קשיות: מוצרי קורוזיה (כגון Fe ₂ O ∝, FeCl ∝) הם בעלי נפח פי 2-3 מזה של המתכת המקורית, מה שעלול לגרום לריכוז מתח בין שכבות. קשיות ויקרס של פלדת דמשק שהושחתה על ידי חומצה הידרוכלורית ירדה מ-HV620 ל-HV480, ירידה של 22.6%.
קשיחות מופחתת: היחלשות גבולות התבואה הנגרמת על ידי קורוזיה מובילה לירידה בקשיחות ההשפעה. בדיקת ההשפעה הסטנדרטית של Charpy V- הראתה שהאנרגיה הנספגת של הדגימה הקורודה ירדה מ-45J ל-28J, ומצב השבר השתנה משבר רקיע לשבר מחשוף.
3, מערכת סטנדרטית להגנת התעשייה
1. תקני ניקיון ותחזוקה
חומר ניקוי ניטרלי: מומלץ להשתמש בחומרי ניקוי חרב מיוחדים בעלי pH 5.5-7.5, ולהימנע משימוש באקונומיקה כלור או בחומרי ניקוי חומציים.
חומר ניגוב: יש להשתמש בבד סיבים עדין במיוחד (קוטר חוט קטן מ-0.1 דנייר או שווה לו), ולהימנע מבד כותנה (קוטר סיבים 10-20 מיקרומטר) או לבד צמר (עשוי להכיל גופרית)
תהליך ייבוש: לאחר הניקוי, יש לייבש אותו באוויר דחוס (לחץ פחות או שווה ל-0.2MPa) או להכניס אותו לתנור ייבוש מסיליקון (לחות פחות או שווה ל-30% RH) למשך 24 שעות.
2. בקרת סביבת אחסון
ניהול לחות: יש לשלוט על הלחות היחסית בטווח של 40% -60%, וניתן להשתמש בבקר לחות אלקטרוני לקישור מסיר הלחות.
חומר בידוד: הבטנה הפנימית של הנדן צריכה להיות עשויה מבד מצופה פולי-טטרה-פלואורואתילן (PTFE), הימנעות משימוש בעור (עם קצב ספיגת לחות של עד 15%) או קטיפה (שעשוי להכיל צבעי חומצה).
טכנולוגיית אריזה: לאחסון-לטווח ארוך, מומלץ להשתמש בסרט מעכב חלודה בפאזה אדים (VCI), אשר מעכב קורוזיה נדיף שלו יכול ליצור סרט מגן בקנה מידה ננומטרי על פני המתכת.
3. תיקון תקנים טכניים
תיקון חלקי: עבור קורוזיה קלה, ניתן להשתמש בשיטת ליטוש אלקטרוליטי, באמצעות אלקטרוליט מבוסס פוספט (ריכוז 10%), מתח מבוקר ב-5V, וזמן שאינו עולה על 3 דקות.
יציקה מחדש הכוללת: קורוזיה חמורה דורשת בנייה מחדש של המבנה הלמינציה באמצעות טכנולוגיית ריתוך קרן אלקטרונים (צפיפות אנרגיה 10 ⁶ W/cm ²) כדי להבטיח הדבקה מתכתית בין שכבות הפלדה החדשה והישנה.
שכפול מרקם: לאחר תיקון, יש לזהות את פרמטרי המרקם על ידי מיקרוסקופ קונפוקאלי לייזר (רזולוציה 0.1 מיקרומטר) כדי להבטיח סטייה של פחות או שווה ל-5% מהתכנון המקורי.
4, תקנים טכניים לזיהוי אותנטיות
סכיני דמשק מזויפים בשוק מזויפים לרוב באמצעות תחריט חומצה וניתן לזהותם בשיטות הבאות:

בדיקה מטלוגרפית: ניתן לראות קווי זרימה ברורים של חישול בין שכבות המוצר המקורי, ורק סימני קורוזיה קיימים על פני המוצר החרוט בחומצה.
שיפוע קשיות: הקשיות של המוצר המקורי משתנה מעת לעת לאורך כיוון עובי השכבה (Δ HRC גדול מ-1.5 או שווה ל-1.5), והקשיות של המוצר החרוט בחומצה אחידה.
התנהגות קורוזיה: שיעור הקורוזיה של מוצרים מקוריים בתמיסת NaCl של 5% הוא פחות או שווה ל-0.05g/m ² · h, בעוד שתוצרי קורוזיה חומציים יכולים להגיע ל-0.3g/m² · h.