خوردگی به معنای زوال و تخریب مواد به دلیل شرایط گوناگون -و به ویژه محیطی- است و به نظر نویسنده پاییز تشبیه خوبی برای آن محسوب می‌شود. مادامی که واکنش‌های شیمیایی در
سلول‌های برگ درختان در نهایت منجر به زوال و زرد و سرخی برگ‌های سبز می‌شود؛ هرچند که پدیده زیبایی‌ست و نشان از نفس عمیق طبیعت برای صبوری در زمستان تا بهاری دوباره است. لذا تعریف خوردگی را با این تصویر زیبا از پاییز شروع می‌کنم.
تخریب شدن یک ماده در اثر واکنش با محیط پیرامون آن را خوردگی می‌گویند و این تعریف هم فلزات و هم غیرفلزات را در بر می‌گیرد. سرعت تخریب با توجه به نوع ماده و محیطی که در آن قرار می‌گیرد، می‌تواند سریع یا کند باشد. در تعریفی دیگر، خوردگی فلزات را می‌توان بر عکس فرآیند متالورژی استخراجی بیان کرد. در طی فرآیند متالورژی استخراجی، فلز از سنگ معدن که خود حاوی اکسید‌های فلز است استخراج می‌شود ولی در خوردگی، فلز در اثر واکنش با محیط اکسید شده و در اصطلاح خورده می‌شود. خوردگی آهن و آلیاژهای آن به اصطلاح زنگ زدن نامیده می‌شود، اگرچه دیگر فلزات نیز هنگام خوردگی به اکسید تبدیل می‌شوند ولی دیگر از واژه زنگ زدگی استفاده نمی‌شود.
محیط‌هایی که یک ماده در آن قرار می‌گیرد از نظر قدرت خورندگی با یکدیگر متفاوت می‌باشند. درجه حرارت و فشار محیط از دیگر عوامل تأثیر گذار بر روی قدرت خورندگی است. محیط‌های خورنده می‌توانند از اتمسفر شهری و دریایی تا محیط‌های حاوی هیدروکلریک و سولفوریک اسید باشند.
پدیده خوردگی سالیانه هزینه‌های بالایی را به خود اختصاص می‌دهد و در کشور‌های صنعتی این هزینه به میلیون‌ها دلار نیز می‌رسد. با توجه به این که این هزینه‌ها بین 3 تا 5 درصد درآمد ناخالص را تشکیل می‌دهند، باعث شده است که توجه به این علم حائز اهمیت شود و راه‌های جلوگیری از خسارات خوردگی مورد توجه قرار گیرد.
تصور کنید شما به عنوان یک صنعت‌گر که از هزینه‌های تعویض تجهیزات و استاپ سرویس آگاه هستید، چقدر هزینه‌های مستقیم و غیرمستقیم خوردگی را محرز می‌بینید. با آنالیز تخریب نمونه‌های آسیب دیده ضمن شناسایی علل تخریب، راهکارهای اساسی کنترل و پایش خوردگی را می‌توان یافت، ارائه و اجرا کرد و از هزینه‌ها جلوگیری شود.
به طور کلی روش‌های مقابله با خوردگی به چند دسته زیر تقسیم می‌شوند. بیان جزئیات به پست‌های آتی واگذار می‌گردد.
1- انتخاب مواد مهندسی مناسب: مهندسان مواد (با تخصص شناسایی و انتخاب مواد مهندسی) براساس خواص فیزیکی، مکانیکی، حرارتی، شیمیایی و غیره مورد نیاز سرویس می‌توانند موادی را پیشنهاد دهند که معضلات ناشی از عدم سازگاری با شرایط محیط و سرویس و در نتیجه تخریب را به حداقل برسانند.
2- استفاده از رنگ و پوشش‌های محافظ: مهندسان مواد و پلیمر متخصص در زمینه رنگ و پوشش و همچنین اظهار نظرات بازرس‌های رنگ می‌تواند به ارائه و اجرای انواع رنگ‌ها و پوشش‌های ضدخوردگی در سطوح حساس شود. این روش منجر به جلوگیری از بسیاری از خوردگی‌های اتمسفری و خصوصا اتمسفر دریایی می‌شود و باعث افزایش عمر بسیاری از سازه‌های ساحلی و کشتی‌ها می‌شود.
3- حفاظت‌های کاتدی و آندی: مهندسان مواد (با تخصص خوردگی و حفاظت از فلزات) می‌توانند در بسیار موارد و خصوصاً سازه‌های مدفون در خاک که در معرض خوردگی گالوانیک شدید محیط خورنده خاک، سیستم‌های حفاظت از خوردگی را طراحی و اجرا کنند.
4- استفاده از ممانعت کننده‌ها: محلول ضدزنگ مورد استفاده در ماشین مثال خوبی از ممانعت کننده‌های خوردگی است. مطالعات مهندسان شیمی و مواد منجر به تولید محلول‌های شیمیایی با ترکیب‌های مختف شده است که می‌تواند با تشکیل یک لایه مولکولی محافظ از واکنش‌های الکتروشیمیایی و خوردگی جلوگیری کنند.
دسته بندی های مختلفی برای انواع خوردگی وجود دارد، در یک دسته بندی، خوردگی به دو نوع خشک و تر تقسیم می شود: منظور از خوردگی تر، خوردگی در حضور آب و یا یک مایع خوردنده می‌باشد. خوردگی خشک در حضور اتمسفر گازی و یا در تماس با جامدات صورت می‌گیرد.
دسته بندی دیگر بر اساس دما می‌باشد، خوردگی در دمای محیط و خوردگی در دمای بالا: به طور کلی تمامی خوردگی‌های تر در دمای محیط و یا نزدیک آن صورت می‌گیرد. خوردگی دمای بالا در دماهای بالاتر از نقطه جوش آب و یا مایع خورنده صورت می‌گیرد.
دسته‌بندی دیگری که برای انواع خوردگی بیان می‌شود بر اساس نحوه شناسایی و تشخیص می‌باشد: خوردگی‌هایی که با بازرسی چشمی مشخص می‌گردند مثل: خوردگی یکنواخت، خوردگی موضعی و خوردگی گالوانیک. خوردگی‌هایی که برای تشخیص نیاز به چشم مسلح دارند مثل: خوردگی سایشی و خوردگی بین دانه‌ای. خوردگی‌هایی که نیاز به میکروسکوپ برای تشخیص دارند مثل: خوردگی خستگی، خوردگی دما بالا و خوردگی‌های میکروبی.
یکی از بهترین تقسیم بندی‌های خوردگی توسط انجمن مهندسان مکانیک امریکا (ASME) صورت گرفته است که انواع خوردگی را در شش دسته بیان کرده است.
شامل خوردگی‌هایی مثل خوردگی اتمسفری، خوردگی گالوانیک، خوردگی نمک فلزات و خوردگی بر اثر جریان سرگردان.
خوردگی اتمسفری: خوردگی اتمسفری بر اثر واکنش سطح فلز و یا آلیاژ با اتمسفر اطراف آن رخ می‌دهد. نرخ خوردگی اتمسفری بستگی به میزان رطوبت و آلودگی‌های محیطی دارد و می‌تواند از میزان بسیار کم در محیط‌های خشک تا میزان بالا در محیط‌های مرطوب دارای آلودگی تغییر کند. اتمسفر های دریایی با نرخ خوردگی حدود 5 تا 10 mpy و اتمسفر مناطق روستایی با نرخ خوردگی کمتر از 1mpy مثال‌هایی از نرخ خوردگی در اتمسفرهای مختلف می‌باشند. به طور کلی می‌توان با آماده سازی سطح و انتخاب پوشش مناسب، میزان خوردگی اتمسفری را کاهش داد.
خوردگی گالوانیک: این خوردگی بر اثر اتصال دو فلز غیر هم جنس با یکدیگر و قرارگرفتن در یک الکترولیت رخ می‌دهد. جهت بروز خوردگی گالوانیک سه شرط لازم است: (شرط یک) حضور الکترولیت هادی جریان الکتریکی، (شرط دو) دو فلز غیر همجنس که به عنوان آند و کاتد عمل کرده و از طریق الکترولیت به یکدیگر متصل باشند، (شرط سه) اتصال الکتریکی بین کاتد و آند. پتانسیل خوردگی هر یک از فلزات در محیط مورد نظر و سطح در تماس آن‌ها از عوامل تأثیرگذار بر خوردگی گالوانیک می‌باشد.
شامل خوردگی هایی مثل اکسیداسیون، سولفیداسیون و کربوره شدن.
اکسیداسیون: واکنش آلیاژها با اکسیژن در دماهای بالا موجب تشکیل اکسید‌های فلزی در سطح و به دنبال آن کاهش خواص مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی می‌گردد. درجه حرارت و ترکیب شیمیایی آلیاژ از عوامل تأثیرگذار بر اکسیداسیون می‌باشند. به طور کلی تمام آلیاژهای پایه آهنی مستعد این نوع خوردگی می‌باشند؛ فولاد‌های زنگ نزن سری 300 و 400 و همچنین آلیاژهای پایه نیکلی بسته به میزان عناصر آلیاژیشان می‌توانند نسبت به اکسیداسیون مقاومت بیشتری از خود نشان بدهند.
سولفیداسیون: واکنش شیمیایی ترکیبات گوگردی با فلزات در دمای بالا منجر به تخریب تجهیز می‌شود که به آن سولفیداسیون می‌گویند. تمام آلیاژهای پایه آهنی و فولاد‌های زنگ نزن سری 300 و 400 مسعتد این خوردگی می‌باشند و آلیاژهای پایه مسی در دماهای پایین تری نسبت به فولاد دچار سولفیداسیون می‌شوند. ترکیب شیمیایی آلیاژ، درجه حرارت و غلظت ترکیبات حاوی گوگرد بر روی میزان سولفیداسیون تأثیرگذار است.
خوردگی‌های شیاری، حفره ای شدن و خوردگی موضعی میکروبی.
خوردگی شیاری: این خوردگی غالباً در مناطقی که یک منطقه ساکن به وجود می‌آید، رخ می‌دهد. منطقه ساکن می‌تواند شیار ایجاد شده روی سطح و یا منطقه بین سطح فلز با واشر قرار گرفته بر روی آن باشد. واکنش‌های آندی و کاتدی در این مناطق به صورت خودکار صورت گرفته و ایجاد شرایط مستعد برای خوردگی در این مناطق باعث تشدید این خوردگی می‌شود.
خوردگی میکروبی: این خوردگی نتیجه فعالیت ارگانیسم‌ها و میکروارگانیسم‌های زنده بر روی فلزات و آلیاژها می‌باشد. این خوردگی معمولاً همراه با تشکیل برآمدگی و یا لجن می‌باشد. این میکروارگانیسم ها در شرایط مختلفی مثل هوازی یا غیر هوازی، pH های مختلف و محدوده دماهای مختلفی می‌توانند حضور داشته باشند. به طور کلی تمام سیستم های صنعتی می‌توانند آلوده به این میکروارگانیسم ها شوند مگر اینکه با آن‌ها مبارزه شود.
خوردگی بین دانه ای و خوردگی جدایش عناصر آلیاژی.
جدایش عناصر آلیاژی: این مکانیزم بر روی بعضی از آلیاژها مثل برنج ها و برنزها رخ می‌دهد و مکانیزم آن اینگونه است که با خارج شدن یک عنصر خاص در آلیاژ، ساختار آلیاژ به صورت متخلخل در می‌آید و موجب تخریب تجهیز می‌گردد. عواملی مثل ترکیب شیمیایی آلیاژ، درجه حرارت، میزان اکسیژن و pH بر این خوردگی تأثیرگذار هستند.
خوردگی خستگی، خوردگی سایشی و خوردگی حبابی.
خوردگی سایشی: منظور از سایش، کندگی مکانیکی سطح آلیاژ بر اثر حرکت سیال و یا برخورد ذرات جامد صورت می‌گیرد. در خوردگی سایشی اثر همزمان سیال خورنده و اصابت سیال و ذرات جامد بر روی سطح آلیاژ می‌باشد. به طور کلی تمامی آلیاژها و مواد دیر گداز می‌توانند دچار این پدیده شوند. میزان کاهش وزن بستگی به غلظت مواد جامد موجود در سیال و سرعت حرکت سیال دارد.
خوردگی حبابی شدن: این پدیده شکلی از پدیده سایش می‌باشد که بر اثر تشکیل حباب از بخار سیال و ترکیدن آن‌ها در سطح موجب اعمال نیروی ضربه ای به سطح و به دنبال آن کاهش وزن می‌شود. اختلاف فشار در پمپ‌ها یکی از دلایل به وجود آمدن خوردگی حبابی می‌باشد. همچنین افزایش درجه حرارت و وجود ذرات جامد باعث تسریع این پدیده می‌شوند. این پدیده بیشتر در پوسته پمپ‌ها، پروانه پمپ‌ها و مناطقی مثل تیوب مبدل های حرارتی که تغییرات سریع فشار صورت می گیرد، به وجود می آید.
ترک خوردگی ناشی از تنش، ترک های هیدروژنی و تردی فلز مایع.
تردی هیدروژنی: تشکیل هیدروژن اتمی در سطح و نفوذ آن به داخل شبکه کریستالی فولاد های استحکام بالا، موجب کاهش خواص انعطاف پذیری و در نهایت شکست ترد می‌شود. برای انجام این پدیده سه شرط لازم است: (شرط یک) میزان هیدروژن نفوذ کرده به داخل شبکه کریستالی از یک حد بیشتر باشد، (شرط دو) فولاد از نظر استحکام و ریز ساختار نسبت به تردی هیدروژنی حساس باشد، (شرط سه) تنش اعمالی به آلیاژ و یا تنش باقی مانده در آن بایستی از یک حد بحرانی بیشتر باشد.
تردی ناشی از فلز مایع: تردی ناشی از فلزات مذاب، بر اثر تماس داشتن برخی مذاب فلزات با بعضی آلیاژهای خاص رخ می‌دهد. نتیجه این پدیده ایجاد ترک و شکست ناگهانی و ترد می‌باشد. این پدیده اغلب بر اثر تماس آلیاژ با مذاب فلزات با نقطه ذوب پایین، رخ می‌دهد.
