1- مقدمه و تاريخچه :

وقوع طبيعي واكنشهاي مربوط به پديده خوردگي را ميتوان به زمانهاي خيلي دور استناد نمود . ولي برخوردهاي علمي و اصولي با اين پديده به مطالعات و تحقيقات بسيار ارزشمند دانشمند معروف ايتاليايي بنام ميشل فاراده (M.Faraday) نسبت داده مي شود. (1840 - 1830)

اوهمچنين گزارش كرد كه روئين شدن آهن ناشي از تشكيل فيلم برروي آن است و براي اولين بار اعلام مي دارد كه انحلال فلزات ماهيت الكترو شيميايي دارند .

در سال 1847 ريچارد آدي (R.Adie) نشان داد كه خوردگي ناشي از اثر اكسيژن برروي آهن و در معرض سيالي در حال حركت سبب ايجاد جريان الكتريكي مي‍گردد .

بر پايه اين اطلاعات و دانشها ، پروفسور ويتني (MR.Whitney) در سال 1903 نتايج مطالعات خود را به صورت مقاله اي كلاسيك و تحت عنوان ((ماهيت الكترو شيميايي خوردگي)) چاپ و منتشر ساخت كه اصول علمي پديده خوردگي را تشكيل مي دهد .

اين دانشمند نتيجه مي گيرد كه خوردگي آهن يك واكنش كاملا الكتروشيميايي بوده و اينكه ميزان و سرعت خوردگي تابعي از نيروي محركه الكتريكي و مقاومت مواد مي باشد .

در سال 1906 در انجمن آمريكايي براي آزمايش مواد (ASTM) [1] كميته اي جهت هماهنگي و اجراي آزمايشهاي مخصوص خوردگي تشكيل گرديد كه همزمان با شروع اين اقدامات سازمانهاي ديگري نيز فعاليتهاي خود در زمينه بررسي مسائل خوردگي و چگونگي تدوين راههاي جلوگيري يا كنترل آن را آغاز نمودند .

دانشمندان و مهندسين خيلي از كشورها در توسعه و گسترش سريع علمي خوردگي و ارائه روشهايي براي كنترل آن شريك و سهيم بوده اند كه از اين ميان خدمات ارزنده و شايان توجه دانشمندان و متخصصين خوردگي شوروي را مي توان نام برد . از جمله پروفسور توماشف (Nikon D. Tomashov) و پروفسور چرنووا (Galina P . Chernova) كه از پيشقدمان و پايه گذاران تحقيقات خوردگي در اين كشور مي باشند . توماشف كه رياست آزمايشگاه خوردگي فلزات در انسيتوي شيمي فيزيك مسكو را عهده دار بود ، مطالعات بسيار ارزشمندي درباره روئين سازي فلزات ، رفتارهاي الكتروشيميايي و خوردگي فولادهاي ضد‍‍‍‍زنگ و فولادهاي حاوي مس ، تيتانيم و آلياژهاي آن ، روشهاي جديد افزايش مقاومت در برابر خوردگي توسط اضافه كردن عناصر بسيار نجيب و … انجام داده است .

بطور كلي خوردگي و مهندسي خوردگي بحثي است كه مراحل تكميلي ، گسترش و تدوين روشهاي اجرايي آن طي نيم قرن اخير صورت گرفته ، بطوريكه هنوز عده اي از بانيان آن در قيد حياتند . دكتر اوانز ، پروفسور پوربه ، پروفسور واگنر ، دكتر هدر ، دكتر شرايد و پروفسور فونتانا جزء آن عده محسوب مي شوند .

خوردگي از كلمه لاتين (corrodere) به معني سايش گرفته شده است . فرايندهاي خوردگي در مورد فلزات و مواد غير فلزي نظير پلاستيك ، بتن و سراميك نيز ديده شده است . طبق تعريف خوردگي نشان دهنده يك فرايند است . اين فرايند طبق يك واكنش فيزيكي شيميايي بين يك ماده و محيط اطراف آن انجام مي گيرد و به تغيير خواص آن ماده منجر مي گردد كه نتيجه آن اثر خوردگي است . خوردگي معمولا زيان آور است ولي گاهي نيز ميتواند مفيد باشد . از خوردگي زيان آور مي توان به حمله خوردگي روي مواد ساخته شده ، آلودگي محيط ، محصولات خوردگي و آسيب ديدن عملكرد يك سيستم نظير ماشين بخار اشاره نمود . در اين نوع خوردگي ، جسم و محيط هر دو نقش دارند . در مورد خوردگي مفيد مي توان از تجزيه قطعات فلزي كوچك مانند قوطيهاي خالي ، اتومبيلهاي رها شده و نيز استفاده از فرايندهاي خوردگي مانند واكنش بين فولاد و اسيد فسفريك و ايجاد سطح فسفاتي مناسب براي رنگ زدن نام برد .بطور كلي در هر حال ، خوردگي يك فرايند زيان آور است و سبب تخريب زياد و مشكلاتي در حاصله مي گردد .

كوششهاي زيادي جهت ارزيابي هزينه خوردگي براي جامعه به عمل آمده كه شامل هزينه اقدامات انجام شده جهت پيشگيري از خوردگي ، جايگزين كردن قطعات صدمه ديده از خوردگي و يا آثار ناشي از خوردگي نظير توقف توليد يا حادثه منجر به خسارت به مالك تاسيسات است . ارزيابيها نشان مي دهد كه هزينه خوردگي كل در سال در كشورهاي صنعتي مبلغي حدود 4% درآمد ناخالص ملي است . قسمتي از آن اجتناب ناپذير است زيرا از نظراقتصادي امكان پيش بيني هاي لازم جهت حذف كامل خسارت خوردگي وجود ندارد .

بهر حال مسلم است كه مي‍توان به بهره گيري از دانش امروزي اين خسارت را به ميزان قابل ملاحظه اي تقليل داد .

با در نظر گرفتن اهميت خوردگي در جامعه ، بسيار مهم است كه هر مهندس در دوران تحصيل از آثار و دلائل خوردگي آگاه باشد و اطلاعات او به گونه اي حفظ شود كه به سادگي قابل بهره برداري و استفاده باشد .

 3-  تعريف خوردگي :

با توجه به ديدگاهها و تخصصهاي مختلف دانشمندان و محققاني كه در اين زمينه به مطالعاتي اصولي پرداخته و نظريه هاي خود را ارائه نموده اند . به منظور بيان مفهوم خوردگي تعاريفي چندوبا مشابهت هايي كم و بيش اظهار داشته اند كه ذيلا چند نمونه آنها ازنظر مي گذرد .

-                    واكنش بين فلزات و محيط اطراف آن .

-                    فساد يا انهدام مواد در واكنشهاي شيمياي يا الكتروشيميايي با محيط اطراف.

-                    فساد فلزات در اثر تركيب با اكسيژن و يا ساير مواد شيميايي .

-                    تخريب يا فساد حاصل در مواد به هر علتي بجز عوامل مكانيكي .

-                    خلاف جهت متالوژي استخراجي .

-                    واكنشهاي الكتروشيميايي فلزات با محيط اطراف خود .

-                    حملات تخريبي برروي فلزات ناشي از واكنشهاي شيميايي يا الكتروشيميايي آنها با محيط اطرافشان .

-                    تخريب يا اتلاف اجسام جامد در اثر واكنشهاي شيميايي يا الكتروشيميايي كه از سطح آن شروع مي شود .

بطور كلي ، خوردگي را تخريب يا فاسد شدن يك ماده در اثر واكنش با محيطي كه در آن قرار دارد تعريف مي كنند . بعضي ها اصرار دارند كه اين تعريف محدود به فلزات باشد ، ولي غالبا مهندس خوردگي بايستي براي حل يك مسئله هم فلزات و هم غير فلزات را در نظر بگيرد . مثلا تخريب رنگ و لاستيك به وسيله نور خورشيد يا مواد شيميايي ، خورده شدن جداره كوره فولاد سازي و خورده شدن يك فلز جامد به وسيله مذاب يك فلز ديگر تواما خوردگي ناميده   مي شوند .

با در نظر گرفتن اين نكته كه در برخي از انواع خوردگي پروسسهاي شيميايي يا الكتروشيميايي دخالت چندان آشكاري نداشته و نيز علاوه بر فلزات ساير مواد و مصالح صنعتي (از جمله پلاستيك ، چوب ، سراميك ، شيشه و غيره) نيز ممكن است در معرض انهدام قرار گيرند و سرانجام يادآوري اين نكته كه در برخي از حالات هيچ گونه تغيير و افت وزن و يا تغييرات ظاهري مشاهده نگشته و خطرات و صدمات حاصله به علت ايجاد دگرگونيهايي در خواص و مشخصات مواد مي باشد ، از اين رو لازم است تعريف جامع تري كه در برگيرنده كليه نكات مذكورميباشد عنوان گردد ، يعني :