钢铁腐蚀因素分析|工业腐蚀与防护

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2008-08-13

关键词：钢铁,因素分析,腐蚀

cccc金属的腐蚀问题普遍存在于地球的各个角落，它一直是困扰人类社会发展的一大公害。一座桥梁、一幢大厦、一艘万吨轮，建造费用都超过亿元。我们希望它的使用寿命能过百年，越长越好。但是，由于腐蚀环境的苛刻、防腐措施的不得力，往往未达到预期的使用寿命，就需要进行维修，甚至失去了使用功能。全球每年因腐蚀问题造成的损失高达数百亿美元。 2005 年我国的钢产量突破 3 ． 4 亿万 t ，跃居世界首位。中国 GDP 连续十年增长率在 8 ％以上，国民经济持续发展，海、陆、空交通运输、桥梁、车辆、机械设备、石油化工、奥运工程、城市建设等诸多领域，都离不开金属材料。开展对金属材料的腐蚀与防护的试验研究十分重要。 1 钢铁腐蚀的条件及影响因素分析
1 ． 1 腐蚀条件
金属的腐蚀与防护研究，主要是针对钢铁材料，因为钢产量和消耗量均占全部金属的 90 ％以上。在自然环境下，钢铁的腐蚀主要来自于水、空气 ( 氧 ) 、电解质 ( 盐、碱 ) 、海水、酸雨等自然界的侵害。特殊环境下的腐蚀问题，大部分因人类的生产活劫所造成，例如：化工、制药生产过程中产生的酸、碱、盐等强腐蚀性介质的腐蚀问题。后者不在本文赘述。
1 ． 2 腐蚀原理
由于电极电位的不同，金属发生电化学反应时，电极电位较低的部位容易失去电子，形成阳极 ( 即：金属被腐蚀 ) ；电极电位较高的部位得到电子，成为阴极。
电化学反应式：

在氧和水的存在下， Fe(OH)2 生成水合氧化铁，即铁锈：

铁锈是一种疏松的物质，浮在钢铁表面，它没有保护作用，金属的阳极化反应可继续进行。
1 ． 3 影响钢铁腐蚀的因素分析
1 ． 3 ． 1 在大气环境下钢铁腐蚀因素分析
大气环境下的腐蚀主要表现为锈蚀。影响锈蚀速度的因素有：环境的温度、湿度、大气中的酸性污染物浓度、电解质微粒漂浮物等。
湿度的影响：金属发生电化学反应与氧和水的作用关系甚大。在大气环境中，受空气相对湿度的影响，当空气中相对湿度超过 60 ％以上时，钢铁的腐蚀速率呈指数曲线上升 ( 见图 1) 。空气相对湿度低于 50 ％，腐蚀速率极低。

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图 1 空气相对湿度与钢铁腐蚀速率的相关曲线

在防腐涂料的施工中，一定要注意被涂钢结构的表面温度必须高出环境的露点温度 3 ℃ 以上。否则，会在钢材表面产生冷凝水。因为涂料在成膜过程中，溶剂挥发吸收热量，使钢铁表面温度下降，接近露点温度，水汽开始冷凝。此时涂漆肯定要影响油漆与基材之间的结合，涂层结合不牢，甚至部分脱落，使水、气容易穿过涂层，腐蚀到底层金属。因此，在南方梅雨季节施工时，可采取局部环境除湿措施，降低露点温度，使涂装质量得到保障。