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常见金属防腐蚀技巧
时间:2017-09-13T11:09:50 | 阅读:1110

由于产品及基础设施的腐蚀,每年都会造成亿万美元的损失。它会降低材料的使用特性,尤其是金属材料。这种损失包括强度、外观以及对气、液渗透性方面的损失。

1、产品合理设计与正确选材

任何一种材料或制品,经长期使用或储存后完全不发生腐蚀是不可能的。因此为了能提高其使用寿命,增强其性能,需要对材料或制品进行电镀加工(金属表面处理)。

腐蚀及其控制是一个贯穿产品设计、试制、生产、使用和维护等各个环节的重要问题。产品设计时不仅要考虑材料的机械性能,而且必须了解产品的使用和工作环境。

(1)、对一些产品,如许多板件、管件、铸件、锻件和化工用的槽池等,壁厚设计时除了要考虑必要的机械强度保障以外,还必须预留一些腐蚀余量;

(2)、产品结构设计时,要注意设计合理的表面形状,连接工艺中注意少留死角,以避免水分或其他腐蚀介质的存留,造成缝隙腐蚀;

(3)、产品设计中,不可避免地要使用各种不同材料,因此选材时必须考虑不同材料相互接触时可能产生的电偶腐蚀问题;

(4)、对于受力构件,应力分布的不均匀性可能引起应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳,尤其要注意残余应力对腐蚀过程的影响。此外,在金属材料的冷、热加工及装配过程中,也要注意防止腐蚀的发生。

Q-fog盐雾试验箱

Q-fog盐雾试验箱常被用于实验室中进行盐雾腐蚀测试,用于在短时间内获得可靠的耐腐蚀数据

2、电化学保护

电化学保护方法分为阴极保护与阳极保护两大类。用电化学方法使被保护工件在工作条件下的电荷移至平衡可逆电位以下,从而停止腐蚀的方法即为阴极保护法。

它可以通过两种途径来实现:一种是以被保护工件为阴极,施以外加电流;另一种是以工件为阴极,以电位更负的金属与工件相连,成为原电池的阳极,阳极金属被腐蚀溶解以保护工件。

阳极保护法则是使腐蚀件的电位正移,使表面形成稳定的钝态而受到保护。实现阳极保护的方法有两种:一种是施加外电流,被保护工件为阳极;另一种是在被保护的工件或合金中加人可钝化的元素,使表面形成稳定的钝化膜,例如:铝阳极氧化。当介质中含有浓度较高的活性阴离子时,不能采用阳极保护法。

3、表面覆层及表面处理

(1)阳极性金属覆层

这种覆层除了自身有一定耐蚀性外,还可以作为阳极对基体金属起保护作用。即使基材受到难以避免的裸露(如擦伤时〉,仍可作为阴极而受到涂层保护,如钢铁表面的锌、铝、镉覆层,高含量的锌、铝粉调制的有机涂层等。在大气介质中,锌为阳极,优先腐蚀,铁得到保护,而受腐蚀的锌表面上形成一层致密的氧化膜又阻止了锌的继续氧化。

(2)阴极性金属及非金属涂层

这类覆层自身耐蚀性、稳定性良好,通过机械屏蔽作用,把金属和腐蚀环境介质隔离开。常用的覆层包括镍、铬、铜、不锈钢、陶瓷、珐琅、有机涂层及表面转化膜等。例如:化学镀镍、镀铬、不锈钢表面处理等,但是从微观上来说,绝对致密的涂层是不存在的,因此这种隔离只能是相对的。

为了获得良好的防腐蚀效果,常常采用复合的方法。例如,采用多种金属多层复合;喷涂金属-金属、陶瓷-陶瓷的多层多元复合;有机涂料保护也要尽可能选用透气、透水小的成膜物质和屏蔽性大的固体填料,同时增加涂覆层数;必要时以化学转化膜打底以及采用缓蚀剂等。

此外,还要注意降低材料表面的应力状态。采用各种机械方法或化学热处理方法,使金属材料表面产生压应力,可以大大降低应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳倾向。

4、加入缓蚀剂

缓蚀剂是通过添加特殊的活性物质吸附到金属表面,使其表面钝化,从而达到减缓和抑制腐蚀过程的目的。