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钢材腐蚀分类及防范措施

1. 大气腐蚀 钢材暴露在大气环境条件下,由于大气中水 和氧等物质的作用而引起的腐蚀,称大气 腐蚀。
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(2) 影响因素 ① 湿度。湿度是决定大气腐蚀类型和速度的基本因素,相对
湿度达60%(临界湿度)以上时,铁的腐蚀急速增加。 ② 降水量。雨水的冲刷,从冲掉腐蚀介质而言,起有利作用;
但雨水又能破坏腐蚀产物的保护层,促进腐蚀的进行。 ③ 温度。日气温变化越大,腐蚀越严重。 ④ 日照量。日照使钢材保护层涂料老化,起间接的破坏作用。 ⑤ 大气污染物质。大气中若存在SO2、海盐粒子、固体尘粒,
则腐蚀加重。因此,一般来说工业区腐蚀最严重,沿海地 区次之,而内陆无污染工业的地区腐蚀最小。
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(3) 防治措施 ① 采用耐蚀钢材。如掺铜、铬、镍等合金组
合的低合金钢,耐蚀性较好。 ② 使用涂层和金属镀层保护。 ③ 降低大气湿度。降低大气湿度的措施很多,
如钢结构的构造设计、防止缝隙中存水、 除尘、加入吸湿剂、空调等等。
的不同; ③ 埋没深度不同及边缘效应; ④ 所处状态的差异,由温差、应力差、不同
种类钢材引起。
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(2) 影响因素: ① 土壤性质; ② 杂散电流; ③ 微生物。 (3) 防治措施: ① 覆盖层保护; ② 阴极保护; ③ 改变土壤环境。
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8. 有机系非水溶剂的腐蚀
非水溶剂包括无机系和有机系两类。无机系 主要有纯硫酸、发烟硝酸等不含水的酸类,熔 融氢氧化钠及碳酸钠等熔盐,在低温下成为液 态的液氨等物质。鉴于工业建筑中有机系非水 溶剂的腐蚀较多如有机药品工业、食品工业、 发酵工业、石油化工、纺织工业等,本节主要 涉及有机系非水溶剂所引起的腐蚀。
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(1) 机理: ① 极性非水溶剂腐蚀遵从电化学机理; ② 非极性非水溶剂腐蚀既有电化学腐蚀也有
化学腐蚀;如润滑油被氧化后生成羟酸, 促使金属腐蚀; ③ 非水溶剂的腐蚀与水也密不可分。
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(2)防治措施 ① 隔绝水的侵入;如油中加入皂类的防
腐蚀措施,就是为了把油中水分同金属面 隔离,以抑制腐蚀。 ② 添加防止非水溶剂变成腐蚀介质的外加 剂。
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2. 淡水腐蚀 (1) 机理
指不含盐、碱和酸等水的腐蚀。其机理 原则上与大气腐蚀相同。 (2) 影响因素
重要影响因素有温度、氧气浓度等。在硬
水中,钢材的腐蚀速度有所减慢,因为碳
酸钙等沉积在钢材表面会阻碍氧气的通过,
因而使腐蚀速度减慢。
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((12))腐影蚀响机因理素: ① 与氢非离氧子化浓性度酸;(盐酸等)发生氢气置换; ② 在氧酸化的性类酸型(;硝酸等)中,浓度低时极易 ③ 腐蚀温,度浓。度高时形成不溶性氧化物,有保
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1. 减少水流的滞流度以避免冲击腐蚀; 2. 尽可能消除不必要的缝隙; 3. 减少产生电化学腐蚀的条件; 4. 减少物件的应力集中现象; 5. 注意焊接加工杂散电流的影响; 6. 涂覆防护 7. 电化学保护
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(1) 机理,由以下因素引起的腐蚀宏电池: ① 长距离,发生在地下长距离钢结构; ② 土壤局部不均匀,回填土密实度、夹杂物
于杂散电场中,在阳极区即电流通过钢筋 的部位发生的腐蚀。这一现象常发生在电 化学工厂、电冶金车间等,电腐蚀的强弱 与钢材所处阳极电位的高低成正比。
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10. 应力腐蚀
钢材的应力腐蚀指钢材在应力极限
抗拉强度低得多的应力情况下,即在一般
安全使用应力的情况下,材料(钢丝或钢
筋)发生脆性断裂。此时钢丝表面腐蚀并
不严重,锈蚀率一般在30%以下,在有缺
陷或腐蚀坑根部沿轴向会有一段黑色应力
腐蚀区。
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11. 电腐蚀 电腐蚀是钢筋混凝土结构或钢结构处
构越来越多,但海洋中腐蚀介质复杂,其 机理也复杂。一般来说,主要有盐类腐蚀、 电化学腐蚀、海生物腐蚀等。
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(2) 影响因素 ① 与海水介质的接触深度;按浸入海水的深
度可分为海泥区、全浸区、潮差区、飞溅 区、海洋大气腐蚀区。飞溅区金属表面常 被海水所润湿,并受到运动冲击,腐蚀最 为严重(如图)。 ② 海水流速; ③ 海生物; ④ 海水温度。
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5. 盐类腐蚀
(1)腐蚀机理 改变溶液pH值; 发生氧化还原反应;F e+ C u S O 4F eS O 4+ C u 增加溶液导电性,使电化学腐蚀加剧; 某些盐类的阴阳离子对腐蚀有特殊影响。
(2)影响因素 盐的种类、浓度、温-- 度。
6. 海水腐蚀
(1)腐蚀机理 随着海洋事业的发展,海洋中的钢结
护作用。
Fe+6H Cl2FeCl33H2 2Fe+6H N O 3Fe2O 33N2O43H2O
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(1)腐蚀机理
室温下水溶液的pH值在10~14范围内时,碳钢 钝化而使腐蚀速度下降。pH值大于14时,由于 生成不溶性的Fe2O3或Fe3O4,其腐蚀速度也不 大。
但在高温、高压碱水溶液中,钢材产生溶解性腐 蚀,称为碱裂、碱脆化等。
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9. 高温腐蚀
在高温时,钢材表面会产生一层高温氧化 物(黑皮),对钢材有保护作用;但在水作 用下,由于钢材与黑皮的电位不同,从而构 成了原电池,使钢材产生电化学腐蚀。
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防治措施: (1) 根据使用寿命、环境介质与温度、负 载状态及成本选择合适的合金钢种; (2) 改善高温环境,在加工使用中可通过 真空、惰性气体等控制高温环境介质; (3)表面处理。
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