باعتبارها أداة مرجعية أساسية في مجالات القياس الدقيق، تُحدد مقاومة ألواح الجرانيت للتآكل بشكل مباشر عمر خدمتها، ودقة قياسها، واستقرارها على المدى الطويل. فيما يلي شرح منهجي للنقاط الرئيسية لمقاومتها للتآكل من منظور خصائص المواد، وآليات التآكل، ومزايا الأداء، والعوامل المؤثرة، واستراتيجيات الصيانة.
1. خصائص المواد وأساسيات مقاومة التآكل
صلابة جيدة وبنية كثيفة
تتكون ألواح الجرانيت بشكل أساسي من البيروكسين والبلاجيوكليز وكمية صغيرة من البيوتايت. ومن خلال التعتيق الطبيعي طويل الأمد، تكتسب هذه الألواح بنية دقيقة الحبيبات، محققةً صلابة موس تتراوح بين 6 و7، وصلابة شور تتجاوز HS70، وقوة ضغط تتراوح بين 2290 و3750 كجم/سم².
يضمن هذا التركيب الدقيق الكثيف (امتصاص الماء <0.25%) ربطًا قويًا بين الحبوب، مما يؤدي إلى مقاومة خدش السطح متفوقة بشكل كبير على الحديد الزهر (الذي تبلغ صلابته HRC 30-40 فقط).
الشيخوخة الطبيعية وتخفيف التوتر الداخلي
تُستخرج ألواح الجرانيت من تكوينات صخرية جوفية عالية الجودة. بعد ملايين السنين من التعتيق الطبيعي، تُحرر جميع الضغوط الداخلية، مما يُنتج بلورات دقيقة وكثيفة وملمسًا موحدًا. هذا الثبات يجعلها أقل عرضة للتشققات الدقيقة أو التشوهات الناتجة عن تقلبات الضغوط أثناء الاستخدام طويل الأمد، مما يحافظ على مقاومتها للتآكل مع مرور الوقت.
II. آليات التآكل والأداء
أشكال التآكل الرئيسية
التآكل الكاشط: قطع مجهري ناتج عن انزلاق أو تدحرج جزيئات صلبة على السطح. صلابة الجرانيت العالية (التي تعادل HRC > 51) تجعله أكثر مقاومة للجزيئات الكاشطة بمرتين إلى ثلاث مرات من الحديد الزهر، مما يقلل بشكل كبير من عمق الخدوش السطحية.
تآكل المادة اللاصقة: يحدث انتقال المواد بين أسطح التلامس تحت ضغط عالٍ. تمنع خصائص الجرانيت غير المعدنية (التشوه غير المغناطيسي وغير البلاستيكي) التصاق المعدن ببعضه، مما يؤدي إلى معدل تآكل قريب من الصفر.
التآكل الناتج عن الإجهاد: تقشير السطح الناتج عن الإجهاد الدوري. يوفر معامل المرونة العالي للجرانيت (1.3-1.5×10⁶ كجم/سم²) وامتصاصه المنخفض للماء (<0.13%) مقاومة ممتازة للإجهاد، مما يسمح للسطح بالحفاظ على لمعانه كالمرآة حتى بعد الاستخدام طويل الأمد.
بيانات الأداء النموذجية
تشير الاختبارات إلى أن ألواح الجرانيت تتعرض فقط لـ 1/5-1/3 من التآكل الذي تتعرض له ألواح الحديد الزهر في نفس ظروف التشغيل.
تظل قيمة خشونة السطح Ra مستقرة ضمن نطاق 0.05-0.1 ميكرومتر على مدى فترة طويلة من الزمن، وتلبي متطلبات دقة الفئة 000 (تسامح التسطيح ≤ 1×(1+d/1000) ميكرومتر، حيث d هو الطول القطري).
ثالثًا. المزايا الأساسية لمقاومة التآكل
معامل احتكاك منخفض وتزييت ذاتي
يوفر السطح الأملس للجرانيت، بمعامل احتكاك يبلغ 0.1-0.15 فقط، الحد الأدنى من المقاومة عند انزلاق أدوات القياس عليه، مما يقلل من معدلات التآكل.
إن طبيعة الجرانيت الخالية من الزيوت تمنع التآكل الثانوي الناتج عن الغبار الممتص بواسطة مواد التشحيم، مما يؤدي إلى انخفاض تكاليف الصيانة بشكل كبير مقارنة بألواح الحديد الزهر (التي تتطلب تطبيقًا منتظمًا لزيت مضاد للصدأ).
مقاومة للتآكل الكيميائي والصدأ
أداء ممتاز (لا تآكل ضمن نطاق درجة الحموضة 0-14)، ومناسب للاستخدام في البيئات الرطبة والكيميائية.
تتمتع هذه المنتجات بخصائص مقاومة للصدأ مما يمنع خشونة السطح الناتجة عن تآكل المعدن، مما يؤدي إلى معدل تغيير في التسطيح أقل من 0.005 مم/سنة بعد الاستخدام طويل الأمد.
رابعًا: العوامل الرئيسية المؤثرة على مقاومة التآكل
درجة الحرارة المحيطة والرطوبة
قد تُسبب تقلبات درجات الحرارة (>±5 درجات مئوية) تمددًا وانكماشًا حراريًا، مما يُسبب تشققات دقيقة. بيئة التشغيل المُوصى بها هي درجة حرارة مُتحكم بها تتراوح بين 20±2 درجة مئوية ورطوبة تتراوح بين 40% و60%.
الرطوبة العالية (أكثر من ٧٠٪) تُسرّع من تغلغل الرطوبة. على الرغم من أن الجرانيت يتميز بمعدل امتصاص منخفض للماء، إلا أن التعرض المطول للرطوبة قد يُقلل من صلابة السطح.
إجهاد الحمل والاتصال
قد يؤدي تجاوز الحمل المُصنَّف (عادةً ما يكون عُشر قوة الضغط) إلى سحق موضعي. على سبيل المثال، يبلغ الحمل المُصنَّف لنموذج مُعيَّن من بلاطة الجرانيت 500 كجم/سم². في الاستخدام الفعلي، يجب تجنب أحمال التصادم المؤقتة التي تتجاوز هذه القيمة.
يؤدي التوزيع غير المتساوي لإجهاد التلامس إلى تسريع التآكل. يُنصح باستخدام دعامة ثلاثية النقاط أو تصميم توزيع حمل موحد.
الصيانة والتنظيف
لا تستخدم فرشًا معدنية أو أدوات صلبة عند التنظيف. استخدم قطعة قماش نظيفة مبللة بكحول الأيزوبروبيل لتجنب خدش السطح.
افحص خشونة السطح بانتظام. إذا تجاوزت قيمة Ra ٠٫٢ ميكرومتر، يلزم إعادة الطحن والإصلاح.
V. استراتيجيات الصيانة والتحسين لمقاومة التآكل
الاستخدام والتخزين السليم
تجنب الصدمات القوية أو السقوط. قد تؤدي طاقات الصدمات التي تتجاوز ١٠ جول إلى فقدان الحبيبات.
استخدم دعامة أثناء التخزين وقم بتغطية السطح بغشاء مقاوم للغبار لمنع تراكم الغبار في المسام الدقيقة.
إجراء معايرة دقيقة منتظمة
تحقق من استواء السطح باستخدام ميزان إلكتروني كل ستة أشهر. إذا تجاوز الخطأ الحد المسموح به (على سبيل المثال، الخطأ المسموح به للوحة من الدرجة 00 هو ≤2×(1+d/1000)μm)، يُرجى إعادة السطح إلى المصنع لإجراء الضبط الدقيق.
استخدم الشمع الواقي قبل التخزين طويل الأمد لتقليل التآكل البيئي.
تقنيات الإصلاح وإعادة التصنيع
يمكن إصلاح التآكل السطحي <0.1 مم محليًا باستخدام معجون كاشط من الماس لاستعادة المظهر المرآة لـ Ra ≤0.1μm.
يتطلب التآكل العميق (>0.3 مم) العودة إلى المصنع لإعادة الطحن، ولكن هذا سيقلل من السُمك الإجمالي للوحة (مسافة الطحن الفردية ≤0.5 مم).
تنبع مقاومة ألواح الجرانيت للتآكل من التكامل بين خصائصها المعدنية الطبيعية ودقة التصنيع. ومن خلال تحسين بيئة الاستخدام، وتوحيد إجراءات الصيانة، واعتماد تقنيات الإصلاح، يُمكنها مواصلة إثبات مزاياها المتمثلة في الدقة العالية وطول العمر في مجال القياس الدقيق، لتصبح أداةً مرجعيةً في قطاع التصنيع الصناعي.
وقت النشر: ١٠ سبتمبر ٢٠٢٥