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lanjia

金屬工件都有哪幾種侵蝕?

  • 分類:行業新聞
  • 作者:
  • 來源:
  • 發布時間:2021-06-25 11:41
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【概要描述】百城熱鍍鋅是專業加工熱鍍鋅的廠家,擁有國內先進技術,專注于熱鍍鋅技術的研究與發展,并形成了自己的獨立生產與管理體系,向創立國內熱鍍鋅標桿企業邁進。

金屬工件都有哪幾種侵蝕?

【概要描述】百城熱鍍鋅是專業加工熱鍍鋅的廠家,擁有國內先進技術,專注于熱鍍鋅技術的研究與發展,并形成了自己的獨立生產與管理體系,向創立國內熱鍍鋅標桿企業邁進。

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金屬工件常常因為受到各種原因的腐蝕而導致工件使用壽命降低,產品遭到破壞,工程驗收問題重重,甚至產生工程安全問題。鋼鐵在空氣、水或土壤中很容易生銹,甚至完全損失,每年因腐蝕造成的損失約占整個鋼鐵產量的1/10,鋼鐵是不可再生資源,情況不容樂觀。

 

金屬工件都有哪幾種侵蝕?

 

一.金屬腐蝕

 

金屬腐蝕,就是金屬受到周圍介質化學和電化學作用而引起的金屬表面破壞。

我們知道,金屬腐蝕會造成很大的經濟損失,但是,由于腐蝕而造成的損失卻遠遠不止于金屬自身價值.還會涉及由于腐蝕給機械、結構造成的破壞,而這些損失,將遠遠高于金屬自身的價值。

對于金屬因機械性作用,如磨損或水流介質的沖擊而造成的金屬表面損壞,不能作為金屬腐蝕范疇,機械性的破壞往往和金屬腐蝕同時發生,甚至金屬腐蝕更能加劇機械性破壞發生的可能性。

金屬腐蝕按照腐蝕過程的機理分為3大類,即化學腐蝕、電化學腐蝕和應力腐蝕。

 

二.化學腐蝕

 

化學腐蝕,就是金屬與周圍介質只發生化學作用而沒有電流產生的腐蝕過程?;瘜W腐蝕又分為氣體蝕和液體腐蝕兩類

1.氣體腐蝕

氣體腐蝕是金屬在完全干燥環境中產生的表面腐蝕,如高溫氧化產生的氧化鐵,其成分有 FeO、Fe2O3、Fe3O4等。

其腐蝕物質是氣態或者揮發性的,金屬表面上的覆膜是不完整的。

腐蝕覆膜在最初是單分子的,不能隔斷介質與金屬的接觸,隨著作用的加劇,腐蝕發生擴散,腐蝕膜中繼續發生,生成新的腐蝕產物,并加厚原有覆膜。隨著覆的加厚,擴散困難,這個覆膜在增厚的過程中將產生自行制動作用。

氧化物的體積膨脹,會增大金屬表面的張力,也就是拉力,這時,如果覆膜的應力和反應物之間的壓應力平衡被破壞,則腐蝕加劇,如圖1.1 所示。

 

                         

 

 

2.液體腐蝕

液體腐蝕,就是金屬在非電解質溶液中在金屬表面產生的腐蝕,如含硫的煤氣管道表面產生的腐蝕現象等。

 

三.電化學腐蝕

 

學腐蝕,就是金屬在電解質溶液中有電流產生的腐蝕程。

整個電化學腐蝕是由負極上的陽極反應、電子流動、正極上的陰極反應3個環節組成的。

1.電化學腐蝕的條件。

滿足電化學腐蝕的3個條件

(1)金屬上各部分或不同金屬之間存在著電極電位差。

(2)各部分金屬互相接觸狀態,相當于用導線連接。

(3)具有電極電位差的各部分金屬放在互相連通的電解質熔液中。

2.電化學腐蝕的類型。

化學腐蝕,一般有下列5種類型

(1)大氣腐蝕。

絕大多數金屬結構類工都是在大氣環境中使的,金屬在大氣環境中的腐蝕是最常見的腐蝕類型。金屬在任潮濕的氣體中發生的腐蝕,都于這種類。

(2)電解腐蝕。

在電解質熔液中發生的腐蝕也是較為普遍的腐蝕現象,往往是由天然水或水溶液作用于金屬而發生的腐蝕。其根據介質特性又分為酸腐蝕、堿腐蝕和鹽腐蝕。

(3)土填腐蝕。

壤對金屬作用產生的腐蝕,也是很普遍的腐蝕現象,在金屬結構類工件、管道的地下排埋設中經常出現。

(4)海水腐蝕。

這類腐蝕現象,多存在于船舶和海洋工程結構件等被海水侵蝕。

(5)鹽浴腐蝕。

鹽浴腐蝕金屬與鹽液接觸發生的腐蝕,如鹽爐熱處理時對金屬的腐蝕。

 

四.應力腐蝕

 

應力腐蝕,是指金屬材料在應力及腐蝕同時作用下所造成的材料破壞,不同于單一的機械破壞,也不同于僅僅受腐蝕作用而引起的破壞。它往往在上述某一種情況下發生,即使存在很低的應力作用,也會導致材料的破壞。

例如,在拉伸中產生的殘余應力,金屬的酸"析氫"過程,都會發生材料自身的壞。這種腐蝕往往是在金屬內部先形成裂紋,而表面并沒有顯著的變化;此時,金屬材料表面并無異象,其實內部可能己經出現了材料的破壞。

在熱鍍鋅工藝中,應力腐蝕更加普遍,熱鍍鋅工藝中涉及的所有類型的工件,幾乎都存在著一定的應力腐蝕。鋼鐵結構件在熱鍍鋅工藝中發生這種現象尤為普遍,例如,鍍鋅層表面在剛完成熱鍍鋅時很好,時間久了,就會出現皮、紅銹、鐵等。因此,鍍鋅層發生這種表面異象,與金屬的應腐蝕有直接關系。

 

五.“微電池現象

 

微電池象,局部電池現象。鋼鐵材料中含有一定的石墨或滲碳體雜質,這些雜質能夠導電,其電電位代數值比大、即雜質不易失去電子。

當鋼鐵表面暴露于湖濕的空氣中,由于表面的吸附作用,便在表面上形成一層水模,鋼鐵材料中的鐵成分與雜質成分(如Fe3C)緊密接觸,再加上水膜的電解質溶液,便在鋼鐵材料上形成無數微電池,即“原電池”。在酸性的大氣環境中,水膜中溶解了 CO2,或SO2等酸性氣體,會導致水膜中的H+濃度增加。這就好像鐵及雜質等放在了含有H+、HCO3-,以及HSO3-等的電解質溶液中,形成了無數的原電池。

鐵為負極(陽極反應),發生溶解;雜質為正極(陰極反應)。由鐵而來的電子,在雜質區域發生溶解時,與H+ 得電子發生反應,反應式為2H++2e-=H2↑(即析氫)。

 

總結:金屬工件受到侵蝕的種類一共有5種,分別為:金屬腐蝕、化學腐蝕、電化學腐蝕、應力腐蝕、微電池現象。熱鍍鋅技術可以有效的防止金屬工件被腐蝕,熱鍍鋅是一種非常優良的技術。它是在鋅呈液體的狀態下,經過了相當復雜的物理、化學作用之后,在鋼鐵緊固件上不僅鍍上較厚的鋅層,而且還生成一種鋅鐵合金層。這種鍍法,不僅具備了電鍍鋅的耐腐蝕特點,而由于具有鋅鐵合金層,還具有電鍍鋅所無法比擬的強耐腐蝕性,因此,熱鍍鋅特別適用于各種強酸、堿霧氣等強腐蝕環境中。

 

部分文章來源:《鋼材熱鍍鋅工藝生產技術實踐應用—技術問答1000例》

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