خوردگی شیاری

{crevice corrosion} [خوردگی] خوردگی موضعی که ممکن است در یک شکاف کوچک به دلیل ایجاد پیل غلظتی پدید آید

اکثرا در شیار ها و نواحی دیگری روی سطح فلز که حالت مرده دارند و در معرض محیط خورنده قرار دارند، خوردگی موضعی شدیدی اتفاق می افتد. این نوع خوردگی معمولا همراه حجم های کوچک محلول ها یا مایعات که در اثر وجود سوراخ، سطوح واشر ها، محل روی هم قرار گرفتن دو فلز ( lap joint )، رسوبات سطحی و شیار های زیر پیچ، مهره ها و میخ پرچ ها ساکن شده اند یا به اصطلاح حالت مرده پیدا کرده اند، می باشد در نتیجه این نوع خوردگی را خوردگی شیاری ( به انگلیسی: Crevice corrosion ) یا گاهی اوقات خوردگی لکه ای یا واشری نیز می نامند.
خوردگی شیاری در واقع گونه ای از خوردگی ست که واکنش آندی آن درون شیاری در سطح که تماس چندانی با بیرون ندارد رخ می دهد. شیار می تواند جای وصل شدن دو قطعه مانند پیچ یا واشر، درز و هرگونه جایی که الکترولیت بتواند در آن راکد بماند است.
تا همین اواخر عقیده برآن بود که خوردگی شیاری صرفا بر اثر اختلاف غلظت یون فلز یا اکسیژن بین داخل شیار و محیط اطرافش می باشد. در نتیجه اصطلاح پیل غلظتی ( سلول غلظتی ) نیز برای مشخص کردن این نوع خوردگی به کار رفته است. مطالعات جدید تر نشان داده است که اگرچه اختلاف غلظت یون فلز و اکسیژن در خوردگی شیاری وجود دارد، لکن علل اساسی و اصلی این نوع خوردگی نیستند. مکانیزم خوردگی شیاری مشتمل بر واکنش کلی انحلال فلز ( مثلا M ) و احیاء اکسیژن به یون های هیدروکسید می باشد.
ابتدا این واکنش ها به طور یکنواخت روی تمام سطح فلز واقع می شوند، از جمله داخل شیار. اصل بقای بار الکتریکی در فلز و در داخل محلول بر قرار است. هر الکترونی که در اثر تشکیل یون فلز به وجود می آید، به سرعت بوسیله واکنش احیاء اکسیژن مصرف می شود. همچنین به ازای هر یون فلز در محلول، یک یون هیدروکسید به وجود می آید. بعد از یک زمان کوتاه به علت ساکن بودن محلول در شیار و عدم دسترسی آن به کل محلول یا عدم کنوکسیون محلول در داخل شیار، اکسیژن داخل شیار تمام می شود؛ لذا در این ناحیه دیگر احیاء اکسیژن صورت نمی گیرد. البته این مسئله به تنهایی هیچگونه تغییری در کل خوردگی نمی دهد. چون سطح داخلی شیار معمولا نسبت به سطح بیرونی فلز خیلی کوچک است، سرعت کلی احیاء اکسیژن تقریبا ثابت می ماند. بنابراین سرعت خوردگی شیاری نسبت به موقعی که اصلا شیاری وجود نداشته باشد، یکی خواهد بود.
تخلیه یا تمام شدن اکسیژن داخل شیار دارای یک تاثیر غیر مستقیم مهم می باشد که با ادامه خوردگی مهم تر می شود. بعد از تمام شدن اکسیژن در داخل شیار، احیاء اکسیژن صورت نمی گیرد در حالیکه حل شدن فلز M در داخل شیار همچنان ادامه می یابد.

خوردگی موضعی که ممکن است در یک شکاف کوچک به دلیل ایجاد پیل غلظتی پدید آید.

💡 پهنای دهانه شیار نیز فاکتور مهمی در خوردگی شیاری محسوب می شود. تمامی فلزات و آلیاژها برای خوردگی شیاری مستعد هستند مشروط بر اینکه پهنای دهانه شیار به اندازه کافی باریک باشد ( مثلا یک میکرون یا کمتر). در نتیجه مقدار پهنای دهانه شیار برای یک آلیاژ می تواند مبنایی برای تخمین مقاومت احتمالی آن در برابر خوردگی شیاری باشد.

💡 فولاد های زنگ نزن به طور ویژه مستعد خوردگی شیاری هستند. مثلا یک ورقه فولاد زنگ نزن را می توان با قرار دادن یک کش لاستیکی به دور آن و سپس فرو بردن آن در آب دریا از وسط به دو نیم کرد. خوردگی شیاری در محل تماس لاستیک و فلز شروع شده و پیش روی می کند.

💡 تماس بین سطوح فلز و غیر فلز نیز می تواند باعث خوردگی شیاری گردد. این حالت در مورد بعضی واشر ها پیش می آید. مثال هایی از اینگونه واشر ها که میتوانند باعث این نوع خوردگی شوند عبارتند از چوب، پلاستیک، لاستیک، شیشه، بتن، آزبست، موم و پارچه.

💡 تیتانیم و آلیاژهای پرنیکل دارای این خصوصیات می باشند لذا مقاومت در برابر خوردگی شیاری بالای دارند. در مقابل، فولاد زنگ نزن نوع 430 بدلیل داشتن دانسیته جریان بحرانی بالا، منطقه وسیع انتقال فعال به غیرفعال و منطقه غیرفعال محدود، به شدت برای خوردگی شیاری مستعد می باشند.

💡 مثال هایی از رسوباتی که ممکن است باعث خوردگی شیاری ( خوردگی لکه ای ) بشوند عبارتند از ماسه، کثافات، محصولات خوردگی و جامدات دیگر.