Faiga o le 'Ele ma le Auala e Puipuia ai i le Metallurgy
O le 'ele o se tasi o fa'afitauli sili ona ogaoga i le u'amea ma le inisinia o meafaitino auā e mafua ai ona fa'aitiitia le lelei, malosi, ma le umi e aoga ai u'amea. I totonu o pisinisi fa'apisinisi—mai le fausiaina, felauaiga, suau'u ma kesi, i le gaosiga—e mafai e le 'ele ona mafua ai ni fa'aletonu tetele tau tamaoaiga ma lamatiaga tau saogalemu. Ina ia pulea lona a'afiaga, e mana'omia se malamalamaga manino i faiga e mafua ai le 'ele ma ni fuafuaga talafeagai e puipuia ai e fa'atatau i le ituaiga meafaitino ma le siosiomaga fa'agaoioia.
Malamalama i le 'Ele i le Metallurgy
I se tulaga lautele, o le ele o le faagasologa lea o le faaleagaina o meafaitino (aemaise lava o metala) ona o ni tali faakemikolo po o ni tali eletise i o latou siosiomaga. O le tele o le ele o metala i siosiomaga vai e eletise, o lona uiga, e tupu ona o tali fa'aokesaita ma fa'aitiitia i le taimi e tasi i luga o le fogā'ele'ele o le metala. E masani ona toe fo'i metala i ni mea e sili atu ona mautu i le vevela (e pei o oxides po o hydroxides), ma o lea e "leiloa" ai o latou uiga fa'akemikolo.
Faiga Fa'avae o le Eletise Fa'aeletise
I le ele eletise, e lua ni tali autu:
1. Tali atu o le anodic (fa'a'okesaita o le u'amea):
E liu suavai u'amea i ni ion ma fa'asa'oloto ai eletise. Fa'ata'ita'iga i luga o le u'amea:
Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
2. Tali atu o le Cathodic (fa'aitiitia):
O eletise e fa'asa'olotoina i le anode e fa'aaogaina mo tali fa'aitiitia i le cathode. E lua tali masani o le cathodic:
– Fa'aitiitia o le okesene i vaila'au e le fa'aitu'au/alkaline:
O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻
– Fa'aitiitia o ion haitorosene i vai fa'a'aisa:
2H⁺ + 2e⁻ → H₂
Mo le tupu o le 'ele, e mana'omia se ala o le tafe ionic (e masani lava o se electrolyte e pei o le vai e iai le masima) ma se ala o le eletise i totonu o le u'amea. O le mea lea, e masani ona fa'atelevaveina le 'ele i siosiomaga susū, vai o le sami, po'o siosiomaga fa'apisinisi e maualuga le maualuga o mea fa'aleagaina.
Ituaiga o Faiga e Fa'aleagaina ai le Ele
1. Fa'aleagaina tutusa
O le ituaiga sili ona taatele lea, lea e 'ele tutusa ai le fogā'ele'ele o le u'amea. E ui atonu e foliga mai "e sili ona saogalemu," ae o le 'ele tutusa e tumau pea le matautia pe afai e fa'aitiitia le mafiafia o le meafaitino e sili atu nai lo lona tulaga fuafuaina. Mo se fa'ata'ita'iga, e 'ele tutusa le u'amea kaponi i se ea susū.
Fa'ailoga autū: fa'amamago tutusa ma mafai ona vavaloina.
A'afiaga: fa'aitiitia le mafiafia ma le malosi o le fausaga.
2. Fa'aleagaina o le Galvanic
E tupu le galvanic corrosion pe a feso'ota'i fa'aeletise ni u'amea se lua e eseese i totonu o se electrolyte. O le u'amea e sili atu ona gaioi (e sili atu le anodic i le fa'asologa galvanic) e vave ona pala, ae o le u'amea e sili atu ona lelei e puipuia.
Faataitaiga: so'otaga o le u'amea i le kopa i se siosiomaga susū; e masani ona avea le u'amea ma anode ma elea.
Fuafuaina o mea taua: eseesega o le gafatia, le vaega fa'atatau o le cathode-anode, ma le conductivity o le electrolyte.
Fa'amatalaga taua: o anodes laiti e fa'apipi'i fa'atasi ma cathodes tetele e masani ona fa'ateteleina ai le fua fa'atatau o le 'ele'ele o le anode.
3. 'Ele o le Vaeluaga
O lenei ituaiga o ele e tupu i vaega vaapiapi ma "maua" e pei o avanoa o gasket, so'oga fa'amau, po'o le ufiufi o le laulau. I totonu o le avanoa, e fa'atapula'aina le sapalai o le okesene, ma mafua ai ona i ai se eseesega i le maualuga o le okesene i le va o totonu (anode) ma fafo (cathode) o le avanoa. O lenei mea e fausia ai se siosiomaga 'aisa e tele ai iona malolosi (e pei o le chloride), ma fa'avavevave ai le ele i le lotoifale.
Vaega autū: 'ele i vaega e puipuia mai le tafe sa'oloto.
E masani ona tupu i: u'amea e le gaoia i siosiomaga o lo'o iai le chloride.
4. Pala o le Pitting
O le pitting o le ele lea e fa'asolo i se nofoaga e fausia ai ni pu laiti ma loloto. E matua matautia lava ona e faigata ona iloa, ae e mafai ona i'u ai i ni tafega po'o se fa'alavelave fa'afuase'i. E masani ona mafua le pitting ona o chloride ions (Cl⁻), lea e fa'aleagaina ai le vaega e le gaoioi i luga o u'amea e pei o le u'amea e le gaoia po'o le alumini.
Uiga autū: pu laiti, e mafai ona vave ma ati le tuputupu aʻe.
A'afiaga: fa'afuase'i ona pa'ū e ui lava i le la'ititi o le pa'ū atoa.
5. Fa'aleagaina o le Intergranular
E tupu i tuaoi o le fatu ona o eseesega o le tuufaatasiga po o ni fa'aputuga fa'apitoa. I le u'amea e le gaoia, o le fa'avevela i se vevela patino e mafai ona mafua ai le fa'aputuga o le chromium carbide (sensitization), fa'aitiitia ai le chromium i tafatafa o tuaoi o le fatu, ma mafua ai ona leiloa le malosi o le vaega e fa'asao ai ma faigofie ona 'ele.
Uiga autū: o le osofaʻiga e mulimuli i tuaoi o le fatu, ma faʻavaivaia ai le fausaga laʻititi.
A'afiaga: fa'aitiitia le malosi ma le ma'a'a.
6. Ta'eta'e o le A'a (SCC)
O le SCC o le māvaevae o le ele e mafua mai i le tu'ufa'atasiga o le mamafa o le tensile (toega po'o le galue) ma se siosiomaga fa'apitoa e 'ele ai. E mafai ona vave sosolo māvaevae ma mafua ai le gau o le ma'ale'ale e aunoa ma ni fa'ailoga o le 'ele o le fogaeleele.
Fa'ata'ita'iga: u'amea e le gaoia (austenitic stainless steel) i siosiomaga vevela o le chloride, po'o u'amea malosi tele i nisi o siosiomaga.
O foliga autū: māvaevae laiti, e masani ona sosolo lālā.
A'afiaga: toilalo fa'afuase'i ma mata'utia.
7. 'Ele, Fa'aleagaina, ma le Cavitation
E tupu le ele o le ele pe a fa'aleagaina e le tafe tele o le vai ia ufiufi puipui, ma fa'avavevave ai le ele. E tupu le cavitation pe a pa'ū ifo pupuni ausa e lata ane i luga, ma mafua ai ni aafiaga laiti e fa'aleagaina ai le u'amea, e masani ona iai i pamu ma pe'ape'a.
Uiga autū: o se fogaeleele ma'a'a, e pei ua 'ele'elea.
A'afiaga: fa'aleagaina vave o vaega fa'atino o le vai.
Mea e A'afia ai le Saosaoa o le Ele
O nisi o mea e sili ona aʻafia ai le siosiomaga ma meafaitino e aofia ai:
– pH: o siosiomaga 'o'ona e masani ona fa'ateleina ai le 'ele o le tele o u'amea.
– O le maualuga o le okesene ua liusuavai: e mafai ona faatelevaveina ai le tali atu o le cathodic.
– Chloride: e matuā onā tele i vaega e lē gaoioi (pitting/crevice).
– Vevela: e masani ona fa'ateleina ai le fua faatatau o tali ma le fa'asalalauina o ion.
– Fausaga laiti o meafaitino: tele o le fatu, vaega o le fa'aputuga, ma le tutusa.
– Lotovaivai toega: fa'ateleina ai le lamatiaga o le SCC.
– Fuafuaga fa'ata'atia: o va, tulimanu ma'ai, ma nofoaga e maua ai le vai e fa'ateteleina ai le 'ele.
Metotia e Puipuia ai le 'Ele i le Metallurgy
O le puipuia o le 'ele e mana'omia ai se auala fa'atulagaina e tu'ufa'atasia ai le filifilia o meafaitino, mamanu, puipuiga o luga, ma le puleaina o le si'osi'omaga.
1. Filifiliga o Meafaitino ma le Alamanuia Sa'o
O le fuafuaga muamua o le filifilia lea o se uʻamea e talafeagai mo le siosiomaga faigaluega:
– Faaaoga u'amea e le gaoia pe u'amea fa'a'ele'ele e tete'e atu i le 'ele i nisi o siosiomaga susū pe fa'akemikolo.
– Filifili se u’amea fa’afefiloi e mafai ona fausia ai se vaega mautu e le gaoioi (e pei o le chrome i luga o le u’amea e le gaoia, le alumini oxide i luga o le alumini).
– ʻAloʻese mai le faʻapipiʻiina o uʻamea e matuā eseese lava i le faʻasologa o uʻamea galvanic.
2. Fuafuaga e Faauo i le Ele
E matuā tāua tele le mamanu:
– Fa'aitiitia avanoa ma vaega e fe'avea'i.
– Ia mautinoa e lelei le alavai ina ia leai se vai e to'a.
– Faaaoga se mea e taofia ai le vevela po'o se mea e fa'avasega ai le ea e puipuia ai le pa'i atu i le galvanic.
– Aloese mai eseesega tetele i le eria o le cathode ma le anode.
3. Ufiufi ma le Puipuiga o le Luga
Auala masani:
– Vali/epoxy/polyurethane: e fausia ai se pa puipui faaletino.
– Galvanization (ufiufi o le zinc): e galue le zinc e pei o se anode ositaulaga.
– Ufiufi i le nickel/chrome: e fa'ateleina ai le tumau, ae e tatau ona sa'oloto mai ni fa'aletonu e puipuia ai le 'ele i se nofoaga e le'i iai.
– Fa'aanodize i luga o le alumini e fa'amafiafia ai le vaega o le oxide.
O le ki i le manuia o le valiina o luga o le sauniuniga lelei ma le pulea lelei o le lelei e puipuia ai pu po'o māvaevae.
4. Puipuiga o le Cathodic
O le puipuiga fa'a-katotika e fa'atino ai e le u'amea puipuia le galuega e pei o se katotika, ma taofia ai le tali atu o le fa'ata'ape'apeina (anodic). E lua auala autū:
– O le anode taulaga: e fa'apipi'i muamua le zinc, magnesium, po'o le alumini ma "fa'aumatia".
– Puipuiga cathodic o le tafe malosi (ICCP): e faʻaaogaina le tafe mai fafo e faʻatonutonu ai le gafatia.
O lenei metotia e faʻaaogaina lautele i paipa i lalo o le eleele, fausaga o le sami, ma tane.
5. Mea e taofia ai le 'ele
O se mea e taofia ai (inhibitor) o se vailaʻau e faʻaopoopo i se siosiomaga (e pei o le vai faʻamālūlū, se faiga o le paila, poʻo se faiga faʻakemikolo) e faʻaitiitia ai le saoasaoa o le ele. E mafai e mea e taofia ai (inhibitor) ona galulue e ala i le fausiaina o se ata puipui poʻo le taofia o le tali atu o le anodic/cathodic.
Fa'ata'ita'iga o le fa'aaogāina: faiga fa'amālūlū fa'apisinisi, paipa, ma faiga fa'apuna (fa'atasi ai ma fa'atonuga fa'apitoa).
6. Puleaina o le Siosiomaga ma le Tausiga Faavaitaimi
– Fa'aitiitia le susu, chloride, po'o mea fa'aleagaina pe a mafai.
– Pulea le pH ma le okesene ua liusuavai i totonu o faiga fa'asuavai.
– Faia asiasiga masani: fuaina o le mafiafia (UT), asiasiga vaaia, ma le mataituina o mea e ono tutupu.
– Faatino galuega tausiga e puipuia ai: fa'amamaina o otaota, sui o le anode fa'aola, ma le toe fa'aleleia o le ufiufi.
Fa'ato'a
O le 'ele o se mea faigata e aofia ai le fegalegaleaiga o meafaitino, le siosiomaga, ma le mamanu. I le metallurgy, o le malamalama i auala e pei o le uniform, galvanic, pitting, crevice, intergranular, SCC, ma le erosion-cavitation corrosion e taua tele mo le filifilia o auala talafeagai e faʻaitiitia ai. O le puipuia lelei o le 'ele e masani lava e le o se metotia e tasi, ae o se tuʻufaʻatasiga o le filifiliga talafeagai o meafaitino, mamanu lelei, puipuiga o luga, puipuiga cathodic, le faʻaaogaina o inhibitors, ma se polokalame siaki masani. Faatasi ai ma lenei auala, e mafai ona faʻalauteleina le umi o le tautua o vaega uʻamea, faʻaitiitia tau o tausiga, ma faʻaitiitia le lamatiaga o le faʻaleagaina tele.
