Trong mục này bạn có thể đọc về các loại vật liệu khác nhau được dùng để chế tạo bơm. Trọng tâm của chúng tôi là các tính năng mà từng loại kim loại và hợp kim có thể cung cấp. Nhưng trước khi chúng ta đào sâu vào thế giới vật liệu, chúng ta sẽ xem xét kỹ về ăn mòn. Bên cạnh giải thích ăn mòn là chúng tôi sẽ xem xét các loại ăn mòn và có thể làm gì để ngăn không cho ăn mòn xảy ra.

1: Ăn mòn là gì?
Ăn mòn nhiều khi được nhắc đến như là sự xuống cấp của kim loại do phản ứng hóa học và điện hóa với môi trường, xem hình 1.6.1. Khi xét rộng hơn, ăn mòn có thể được xem là xu hướng kim loại trở về trạng thái tự nhiên của chúng như oxit, là vật liệu nguyên thủy của chúng. Chỉ có kim loại quý, như vàng và platin, là được tìm thấy trong tự nhiên dưới dạng kim loại.

Một vài kim loại tạo ra lớp oxit bảo vệ trên bề mặt, làm chậm quá trình ăn mòn. Nếu lớp bề mặt  đó bị hỏng, chúng có khả năng tự khôi phục. Các kim loại này được làm giảm tính hoạt hóa. Dưới điều kiện khí quyển, sản phẩm ăn mòn của thiếc và nhôm tạo thành một lớp khác chặt, từ đó ngăn chặn bất cứ sự ăn mòn thêm nào. Cũng giống vậy, trên bề mặt của thép không gỉ có một lớp chắc chắn các oxit sắt và crom được hình thành và trên bề mặt của titan một lớp titan oxit được hình thành. Lớp bảo vệ của các
kim loại này có khả năng chống ăn mòn rất tốt. Ngược lại, gỉ sét là sản phẩm không có tính chống ăn mòn trên thép.
Gỉ sét thì xốp, không dính chặt và không chống lại sự ăn mòn  liên tục, xem hình 1.6.2


2: Các loại ăn mòn
Nhìn chung ăn mòn kim loại liên quan đến sự mất mát kim loại ở một điểm trên bề mặt lộ thiên. Ăn mòn xuất hiện dưới nhiều dạng từ tàn phá đồng đều trên toàn bộ bề mặt cho đến tàn phá nặng nề một cách cục bộ. Điều kiện hóa lý của môi trường xác định nên loại và tốc độ của sự tàn phá đó. Điều kiện đó cũng xác định các sản phẩm của sự ăn mòn được hình thành và các biện pháp kiểm soát phải được tiến hành. Trong nhiều trường hợp, không thể nào hoặc rất tốn kém để ngăn chặn hoàn toàn quá trình ăn mòn. Tuy nhiên hoàn toàn có thể kiểm soát quá trình ăn mòn ở mức chấp nhận được. 


* Ăn mòn đồng đều
Ăn mòn đồng đều hoặc tổng thể được đặc trưng bởi sự tàn phá bằng ăn mòn phát triển đồng đều trên toàn bộ bề mặt, hoặc trên phần lớn bề mặt. Sự bào mỏng tiếp tục cho đến khi kim loại bị hư hỏng. Ăn mòn đồng đều là dạng ăn mòn trong đó phần lớn kim loại bị hư hại. Các ví dụ về kim loại chịu sự ăn mòn đồng đều:
• Thép trong nước có ga
• Thép không gỉ trong môi trường acid được làm nhẹ (như EN 1.4301 (AISI 304) trong axit sulfuric)

*Ăn mòn mặt rỗ 
Ăn mòn mặt rỗ là dạng ăn mòn cục bộ. Ăn mòn mặt rỗ tạo thành các lỗ hoặc rỗ trên bề mặt kim loại. Chúng khoan các lỗ trên kim loại trong khi ăn mòn toàn bộ, 
xVí dụ về kim loại bị ăn mòn mặt rỗ:
• Thép không gỉ trong nước biển



* Ăn mòn chỗ nứt gãy
Ăn mòn nứt gãy – giống như ăn mòn mặt rỗ - là một dạng ăn mòn cục bộ. Tuy nhiên ăn mòn chỗ nứt gãy bắt đầu dễ dàng hơn so với ăn mòn mặt rỗ. Ăn mòn chỗ nứt gãy xuất hiện ở các khe hở hẹp hoặc không gian giữa hai bề mặt kim loại hoặc giữa bề mặt kim loại và bề mặt phi kim và thường được gắn chung với tình trạng ứ đọng trong các vết nứt gãy. Do đó các đường nứt gãy, vd như tại các điểm nối mặt bích hoặc các mối nối có ren, là các điểm dễ bị ăn mòn nhất.




* Ăn mòn tiếp giáp hạt
Như tên gọi đã ám chỉ, ăn mòn tiếp giáp hạt xảy ra tại tiếp giáp
giữa các hạt. Ăn mòn tiếp giáp hạt còn được gọi là ăn mòn tiếp
giáp tinh thể. Thường loại ăn mòn này xảy ra khi chrome cacbua kết tủa tại các tiếp giáp hạt trong quá trình hàn hoặc liên quan đến nhiệt luyện chưa đủ. Một vùng nhỏ xung quanh hạt do đó có thể bị mất đi trong crom và trở nên ít kháng mòn so với phần còn lại của vật liệu. Đây là điều không may vì crom đóng vai trò rất quan trọng trong việc chống ăn mòn. 

Ví dụ kim loại bị ăn mòn tiếp giáp hạt:
• Thép không gỉ - không được hàn hoặc nhiệt luyện đủ.
• Thép không gỉ EN 1.4401 (AISI 316) trong axit nitric đậm đặc





* Ăn mòn chọn lọc
Ăn mòn chọn lọc là loại ăn mòn tàn phá một thành phần của
hợp kim và làm tan thành phần đó trong kết cấu của hợp kim.
Hệ quả là kết cấu hợp kim bị yếu đi.

Ví dụ về ăn mòn chọn lọc:
• Sự hòa tan kẽm trong đồng thau không ổn định, trong đó kết
cấu đồng bị yếu đi và xốp.
• Sự than hóa của gang xám, trong đó chỉ còn lại bộ sườn
graphite giòn vì sự tan hủy của sắt.





* Ăn mòn dạng xói mòn
Ăn mòn dạng xói mòn là một quá trình liên quan đến ăn mòn và xói mòn. Tốc độ ăn mòn gia tăng lên do sự dịch chuyển tương đối của chất lỏng gây ăn mòn so với bề mặt kim loại. Ăn mòn bị cục bộ hoá tại các vùng có tốc độ dịch chuyển cao và có dòng xoáy. Ăn mòn dạng xói mòn đặc trưng bời các rãnh có cấu trúc theo hướng.






* Ăn mòn dạng xâm thực
Chất lỏng cần bơm ở vận tốc cao làm giàm áp suất. Khi áp suất giảm xuống thấp hơn áp suất bốc hơi của chất lỏng, các bong bóng hơi được hình thành (chất lỏng sôi). Tại vùng có hình thành các bong bóng hơi, chất lỏng đang sôi. Khi áp suất tăng lên lại, các bong bóng hơi phát nổ và tạo thành các sóng áp suất lớn. Hệ quả là các vụ nổ bong bóng hơi bóc kim loại và oxit khỏi bề mặt. 





* Nứt do ứng suất ăn mòn 
Nứt do ứng suất ăn mòn nói đến tác dụng tổng cộng của ứng
suất kéo (ngoại lực hay nội lực) và môi trường ăn mòn. Kim loại có thể nứt mà không bị biến dạng đáng kể nào hoặc sự suy thoái rõ rệt của vật liệu. Thông thường, ăn mòn mặt rỗ thường gắn liền với hiện tượng ăn mòn ứng suất gây nứt.

Ví dụ về kim loại bị ăn mòn ứng suất gây nứt:
• Thép không gỉ EN 1.4401 (AISI 316) trong chloride
• Đồng thau trong a-mô-nhắc 





* Ăn mòn điện hoá
Khi chất điện phân và kim loại lưỡng kim tương tác (tế bào điện hóa), ăn mòn gia tăng ở kim loại kém nhất (anode) và giảm ở kim loại tốt nhất (cathode). Sự gia tăng ăn mòn được gọi là ăn mòn điện hoá. Khuynh hướng mà một kim loại hoặc một hợp kim bị ăn mòn trong một tế bào điện hóa được xác định bằng vị trí của chúng trong chuỗi điện hoá. Chuỗi điện hóa chỉ  ra phẩm chất của các kim loại và hợp kim khác nhau trong một môi trường nhất định. (vd nước biển, xem hình 1.6.12).
Các kim loại càng xa nhau trên chuỗi điện hóa, thì hiệu ứng
ăn mòn điện hóa càng diễn ra mạnh hơn. Kim loại hoặc phi
kim ở đầu trên của chuỗi điện hoá là loại tốt nhất, còn ở đầu
dưới là thấp nhất.
Ví dụ về kim loại bị ăn mòn điện hóa:
• Thép tiếp xúc với thép không gỉ
• Nhôm tiếp xúc với đồng
Nguyên lý của ăn mòn điện hóa được dùng trong bảo vệ cực
âm. Bảo vệ cực âm là cách thức làm giàm hoặc ngăn chặn ăn
mòn bề mặt kim loại bằng cách dùng thêm một cực dương
(kẽm hoặc nhôm) hoặc dòng điện áp.

Bài viết cùng chuyên mục