التآكل (الميكانيكي)

خشونة السطح الناتجة عن التآكل الاحتكاكي على المغزل.

التآكل هو عملية الاحتكاك والخدش والتلف والتشويه أو التآكل الناتج عن الاحتكاك. ويمكن إحداثه عمدًا في عملية مضبوطة باستخدام مادة كاشطة . وقد يكون التآكل أثرًا غير مرغوب فيه نتيجة الاستخدام العادي أو التعرض للعوامل الجوية.

في تشكيل الحجر

استخدم الفنانون القدماء، الذين كانوا يعملون في الحجر، تقنية الكشط لصنع المنحوتات. كان الفنان ينتقي أحجارًا كثيفة مثل الكاربونيت والصنفرة، ويفركها باستمرار على أحجار أكثر ليونة نسبيًا مثل الحجر الجيري والجرانيت. [ 1 ] استخدم الفنان أحجامًا وأشكالًا مختلفة من المواد الكاشطة، أو قام بتدويرها بطرق متنوعة أثناء الفرك، لإحداث تأثيرات على سطح الحجر الأكثر ليونة. وكان الماء يُسكب باستمرار على السطح لإزالة الجزيئات. كانت تقنية الكشط في تشكيل الحجر عملية طويلة وشاقة، ولكنها، مع الصبر، تُثمر أعمالًا فنية خالدة في الحجر.

نماذج

معادلة أرتشارد هي نموذج بسيط يستخدم لوصف التآكل الانزلاقي، وهي تستند إلى نظرية تلامس النتوءات . [ 2 ]

سؤال=كدبليولح{\displaystyle Q={\frac {KWL}{H}}}

أين:

Q هو الحجم الإجمالي لحطام التآكل الناتج
K هو معامل التآكل
W هو الحمل الطبيعي الكلي
L هي مسافة الانزلاق
H هي صلابة أسطح التلامس الأكثر ليونة

يتم الحصول على قيمة K من النتائج التجريبية وتعتمد على عدة عوامل، من بينها جودة السطح، والتقارب الكيميائي بين مادتي السطحين، وعملية صلابة السطح، وانتقال الحرارة بين السطحين، وغيرها.

مقاومة التآكل

يمكن قياس مقاومة المواد والهياكل للتآكل باستخدام طرق اختبار متنوعة . [ 3 ] تعتمد هذه الطرق عادةً على استخدام مادة كاشطة محددة أو وسائل أخرى مضبوطة للتآكل. وفي ظل ظروف الاختبار، يمكن الإبلاغ عن النتائج أو مقارنتها بنتائج اختبارات مماثلة أجريت على مواد أخرى.

يمكن لهذه القياسات المعيارية أن تُنتج كميتين: معدل التآكل ومعدل التآكل المُعَيَّر (ويُسمى أيضًا مؤشر مقاومة التآكل ). الأول هو مقدار الكتلة المفقودة لكل 1000 دورة تآكل. أما الثاني فهو نسبة الأول إلى معدل التآكل المعروف لمادة مرجعية محددة. [ 4 ]

One type of instrument used to get the abrasion rate and normalized abrasion rate is the abrasion scrub tester, which is made up of a mechanical arm, liquid pump, and programmable electronics. The machine draws the mechanical arm with attached brush (or sandpaper, sponge, etc.) over the surface of the material that is being tested. The operator sets a pre-programmed number of passes for a repeatable and controlled result. The liquid pump can provide detergent or other liquids to the mechanical arm during testing to simulate washing and other normal uses.[5]

Dry Sand / Rubber Wheel (ASTM G65) test

Another example is the ASTM G65 test using dry sand with a rubber wheel for abrasion testing. This widely used test can evaluate coatings and materials for comparison of their resistance. G65 is often used for The ASTM G65 standard – “Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand/Rubber Wheel Apparatus” – is one of the most widely used laboratory procedures for evaluating the abrasion resistance of metallic materials and coatings. In this test, a rubber wheel is rotated against a flat specimen while a controlled flow of silica sand is introduced between the wheel and the test surface, producing a three-body abrasion condition that simulates sliding wear in service.

Material volume loss is determined by weight loss and reported as a wear rate (typically in mm³ or mm³/kg of abrasive). Test parameters such as wheel load, abrasive feed rate, and rubber hardness are defined in five test procedures (A–E) within ASTM G65.[6] The method is particularly useful for ranking steels, weld overlays, and wear-resistant coatings used in mining, drilling, and agricultural equipment.

Similar abrasion tests include the ASTM G105 “Wet Sand/Rubber Wheel” method and the Taber abrasion test used for polymeric and coated surfaces.

The use of proper lubricants can help control abrasion in some instances. Some items can be covered with an abrasion-resistant material. Controlling the cause of abrasion is sometimes an option.

Standards

ASTM

  • ASTM B611 Test Method for Abrasive Wear Resistance of Cemented Carbides[7]
  • ASTM C131 Standard Test Method for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine[8]
  • ASTM C448 Standard Test Methods for Abrasion Resistance of Porcelain Enamels
  • ASTM C535 Standard Test Method for Resistance to Degradation of Large-Size Coarse Aggregate by Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine[9]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM C944 لمقاومة التآكل لأسطح الخرسانة أو الملاط باستخدام طريقة القطع الدوارة
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM C1027 لتحديد مقاومة التآكل المرئي لبلاط السيراميك المزجج
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM C1353 لمقاومة التآكل لأحجار البناء المعرضة لحركة المشاة باستخدام منصة دوارة، وجهاز كاشط مزدوج الرأس
  • ASTM D968 طرق الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للطلاءات العضوية بواسطة المواد الكاشطة المتساقطة
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM D1630 لخصائص المطاط - مقاومة التآكل (جهاز تآكل الأحذية) [ 10 ]
  • ASTM D2228 طريقة الاختبار القياسية لخصائص المطاط - مقاومة التآكل النسبية بطريقة بيكو أبرادر [ 11 ]
  • ASTM D3389 طريقة الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للأقمشة المطلية (جهاز التآكل ذو المنصة الدوارة) [ 12 ]
  • ASTM D4060 طريقة الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للطلاءات العضوية بواسطة جهاز Taber Abraser [ 13 ]
  • ASTM D4158 الدليل القياسي لمقاومة التآكل للأقمشة النسيجية]، [ 14 ]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM D4966 لمقاومة التآكل للأقمشة النسيجية
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM D5181 لمقاومة التآكل للمواد المطبوعة بواسطة جهاز اختبار التآكل الشامل GA-CAT
  • ASTM D5264 الممارسة القياسية لمقاومة التآكل للمواد المطبوعة بواسطة جهاز اختبار الاحتكاك Sutherland [ 15 ]
  • ASTM D5963 طريقة الاختبار القياسية لخصائص المطاط - مقاومة التآكل (جهاز التآكل الدوار) [ 16 ]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM D6279 لمقاومة الاحتكاك والتآكل للطلاءات عالية اللمعان
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM D7027 لتقييم مقاومة الخدش للطلاءات البوليمرية والبلاستيك باستخدام آلة خدش مزودة بأجهزة قياس
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM D7428 لمقاومة الركام الناعم للتآكل الناتج عن الاحتكاك في جهاز Micro-Deval
  • الممارسة القياسية ASTM F1486 لتحديد مقاومة الصور الناتجة عن منتجات المكاتب للتآكل والتلطخ
  • ASTM F1978 طريقة الاختبار القياسية لقياس مقاومة التآكل للطلاءات الحرارية المعدنية باستخدام جهاز Taber Abraser [ 17 ]
  • ASTM G56 طريقة الاختبار القياسية لخشونة أشرطة طابعات الأقمشة المشبعة بالحبر وغيرها من مواد الويب [ 18 ]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM G65 لقياس التآكل باستخدام جهاز عجلة الرمل/المطاط الجافة [ 19 ]
  • ASTM G75 طريقة الاختبار القياسية لتحديد قابلية التآكل للملاط (رقم ميلر) واستجابة تآكل الملاط للمواد (رقم SAR) [ 20 ]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM G81 لاختبار التآكل الناتج عن الحفر في الكسارة الفكية [ 21 ]
  • ASTM G99 طريقة الاختبار القياسية لاختبار التآكل باستخدام جهاز الدبوس على القرص [ 22 ]
  • ASTM G105 طريقة الاختبار القياسية لإجراء اختبارات التآكل بالرمل الرطب / عجلة المطاط [ 23 ]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM G132 لاختبار تآكل الدبوس [ 24 ]
  • طريقة الاختبار القياسية ASTM G171 لصلابة الخدش للمواد باستخدام قلم ماسي [ 25 ]
  • ASTM G174 طريقة الاختبار القياسية لقياس مقاومة المواد للتآكل عن طريق التلامس الحلقي الكاشط [ 26 ]

DIN

  • اختبار DIN 53516 للمطاط واللدائن المرنة؛ تحديد مقاومة التآكل [ 11 ]

ISO

  • ISO 4649 المطاط، المفلكن أو اللدائن الحرارية - تحديد مقاومة التآكل باستخدام جهاز أسطواني دوار [ 27 ]
  • ISO 9352 البلاستيك - تحديد مقاومة التآكل بواسطة عجلات الكشط [ 28 ]
  • ISO 28080 المعادن الصلبة - اختبارات التآكل للمعادن الصلبة [ 29 ]
  • ISO 23794 المطاط، المفلكن أو اللدائن الحرارية - اختبار التآكل - إرشادات [ 30 ]
  • ISO 21988:2006 حديد الزهر المقاوم للتآكل. التصنيف
  • ISO 28080:2011 المعادن الصلبة. اختبارات التآكل للمعادن الصلبة
  • ISO 16282:2008 طرق اختبار المنتجات الحرارية ذات الشكل الكثيف. تحديد مقاومة التآكل عند درجة حرارة الغرفة
  • JIS A 1121 طريقة اختبار مقاومة التآكل للركام الخشن باستخدام آلة لوس أنجلوس [ 31 ]
  • JIS A 1452 طريقة اختبار التآكل لمواد البناء وجزء من بناء المباني (طريقة الرمل المتساقط) [ 32 ]
  • JIS A 1453 طريقة اختبار التآكل لمواد البناء وجزء من بناء المباني (طريقة الورق الكاشط) [ 33 ]
  • JIS A 1509-5 طرق اختبار بلاط السيراميك - الجزء 5: تحديد مقاومة التآكل العميق لبلاط الأرضيات غير المزجج [ 34 ]
  • JIS A 1509-6 طرق اختبار بلاط السيراميك - الجزء 6: تحديد مقاومة التآكل السطحي لبلاط الأرضيات المزجج [ 35 ]
  • JIS C 60068-2 الاختبارات البيئية -- الجزء 2: الاختبارات -- الاختبار Xb: تآكل العلامات والحروف الناتج عن احتكاك الأصابع واليدين [ 36 ]
  • JIS H 8682-1 طرق اختبار مقاومة التآكل لطلاءات أكسيد الأنود على الألومنيوم وسبائك الألومنيوم - الجزء 1: اختبار تآكل العجلة [ 37 ]
  • JIS H 8682-2 طرق اختبار مقاومة التآكل لطلاءات أكسيد الأنود على الألومنيوم وسبائك الألومنيوم - الجزء 2: اختبار النفث الكاشط [ 38 ]
  • JIS H 8682-3 طرق اختبار مقاومة التآكل لطلاءات أكسيد الأنود على الألومنيوم وسبائك الألومنيوم - الجزء 3: اختبار مقاومة التآكل بالرمل المتساقط [ 39 ]
  • JIS K 5600-5-8 طرق اختبار الدهانات - الجزء 5: الخصائص الميكانيكية للطبقة - القسم 8: مقاومة التآكل (طريقة العجلة الدوارة المغطاة بورق الصنفرة) [ 40 ]
  • JIS K 7204 البلاستيك - تحديد مقاومة التآكل بواسطة عجلات الكشط [ 41 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. "تقنيات النحت · متحف فيكتوريا وألبرت " . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24-04-2026 .
  2. أرتشارد، جيه إف (1953-08-01). "التلامس والاحتكاك بين الأسطح المستوية" . مجلة الفيزياء التطبيقية . 24 (8): 981-988 . Bibcode : 1953JAP....24..981A . doi : 10.1063/1.1721448 . ISSN 0021-8979 . 
  3. "طرق الكشط المتوفرة في مختبر أبحاث السرطان المتقدم" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 20 يناير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 أكتوبر 2012 .
  4. إس. غرينكو، "شرح خصائص المواد" (2012)، رقم ISBN 1-4700-7991-7، ص. 2.
  5. "جهاز اختبار مقاومة الاحتكاك لاختبار مقاومة الأسطح المطلية للاحتكاك" . www.byk.com . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  6. "طريقة الاختبار القياسية ASTM G65 – 21 لقياس التآكل باستخدام جهاز عجلة الرمل/المطاط الجافة" . ASTM International . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 نوفمبر 2025 .
  7. "طريقة الاختبار القياسية ASTM B611-13 لتحديد مقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد العالي للمواد الصلبة" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  8. "ASTM C131 / C131M - 14 طريقة الاختبار القياسية لمقاومة التدهور الناتج عن الاحتكاك والصدم في آلة لوس أنجلوس للركام الخشن صغير الحجم" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  9. "طريقة الاختبار القياسية ASTM C535-16 لمقاومة التدهور الناتج عن الاحتكاك والصدم في آلة لوس أنجلوس للركام الخشن كبير الحجم" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  10. "ASTM D1630 - 16 طريقة الاختبار القياسية لخواص المطاط - مقاومة التآكل (جهاز تآكل الأحذية)" . www.ASTM.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  11. 1 2 "طرق الكشط المتاحة في مختبر أبحاث السرطان المتقدم" . 20 يناير 2013. مؤرشف من الأصل في 20 يناير 2013. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  12. "ASTM D3389 - 16 طريقة الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للأقمشة المطلية (جهاز التآكل ذو المنصة الدوارة)" . www.ASTM.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  13. "ASTM D4060 - 14 طريقة الاختبار القياسية لمقاومة التآكل للطلاءات العضوية باستخدام جهاز تابر للتآكل" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  14. "ASTM D4158 - 08(2016) الدليل القياسي لمقاومة التآكل للأقمشة النسيجية (التآكل المنتظم)" . www.ASTM.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  15. "ASTM D5264 - 98(2011) الممارسة القياسية لمقاومة التآكل للمواد المطبوعة باستخدام جهاز اختبار الاحتكاك ساذرلاند" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  16. "ASTM D5963 - 04(2015) طريقة الاختبار القياسية لخواص المطاط - مقاومة التآكل (جهاز التآكل الأسطواني الدوار)" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  17. "ASTM F1978 - 18 طريقة الاختبار القياسية لقياس مقاومة التآكل للطلاءات المعدنية المرشوشة حرارياً باستخدام جهاز تابر للتآكل" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 19-08-2012.
  18. "طريقة الاختبار القياسية ASTM G56 لقياس مدى خشونة أشرطة طابعات الأقمشة المشبعة بالحبر وغيرها من مواد الويب" . astm.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  19. "طريقة الاختبار القياسية ASTM G65-21 لقياس التآكل باستخدام جهاز عجلة الرمل/المطاط الجافة" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 10 نوفمبر 2025 .
  20. "ASTM G75 - 15 طريقة الاختبار القياسية لتحديد معامل كشط الملاط (رقم ميلر) واستجابة المواد للتآكل في الملاط (رقم SAR)" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  21. "ASTM G81 - 97a(2013) طريقة الاختبار القياسية لاختبار التآكل الناتج عن الحفر في الكسارة الفكية" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  22. "ASTM G99 - 17 طريقة الاختبار القياسية لاختبار التآكل باستخدام جهاز الدبوس على القرص" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 13-04-2016.
  23. "ASTM G105 - 16 طريقة الاختبار القياسية لإجراء اختبارات التآكل باستخدام الرمل الرطب/عجلة مطاطية" . www.ASTM.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  24. "ASTM G132 - 96(2013) طريقة الاختبار القياسية لاختبار تآكل الدبابيس" . www.ASTM.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  25. "ASTM G171 - 03(2009)e2 طريقة الاختبار القياسية لصلابة المواد ضد الخدش باستخدام قلم ماسي" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  26. "ASTM G174 - 04(2009)e1 طريقة الاختبار القياسية لقياس مقاومة المواد للتآكل عن طريق التلامس الحلقي الكاشط" . www.ASTM.org . تاريخ الاطلاع: 18 مايو 2017 .
  27. "نطاق الاعتماد وفقًا للمعيار ISO/IEC 17025:2005" (ملف PDF) . 21 أكتوبر 2012. مؤرشف من الأصل في 21 أكتوبر 2012. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: حالة عنوان URL الأصلي غير معروفة ( رابط )
  28. "ISO 9352:2012 - البلاستيك - تحديد مقاومة التآكل بواسطة عجلات التجليخ" . www.ISO.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  29. ^ "ISO 28080:2011 – المعادن الصلبة – اختبارات التآكل للمعادن الصلبة" . www.ISO.org . تم الاسترجاع 18 مايو 2017 .
  30. "ISO 23794:2003 - المطاط، المُفلكن أو الحراري - اختبار التآكل - إرشادات" . www.ISO.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  31. "متجر JSA الإلكتروني - JIS A 1121:2007 طريقة اختبار مقاومة التآكل للركام الخشن باستخدام آلة لوس أنجلوس" . www.webstore.JSA.or.jp . تاريخ الوصول: 18 مايو 2017 .
  32. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  33. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  34. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  35. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  36. "متجر JSA الإلكتروني - JIS C 60068-2-70:2007 الاختبارات البيئية - الجزء 2: الاختبارات - الاختبار Xb: تآكل العلامات والكتابة الناتج عن احتكاك الأصابع واليدين" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  37. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  38. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  39. "رسالة من متجر JSA الإلكتروني" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  40. "متجر JSA الإلكتروني - JIS K 5600-5-8:1999 طرق اختبار الدهانات - الجزء 5: الخواص الميكانيكية للطبقة - القسم 8: مقاومة التآكل (طريقة العجلة الدوارة المغطاة بورق الصنفرة)" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 18 مايو 2017 .
  41. "متجر JSA الإلكتروني - JIS K 7204:1999 البلاستيك - تحديد مقاومة التآكل بواسطة عجلات التجليخ" . www.webstore.JSA.or.jp . مؤرشف من الأصل في 5 نوفمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 18 مايو 2017 .

للمزيد من القراءة

  • "عمليات التآكل في التصنيع"، باداهور وماجي، ASTM STP 1362، 1999