2023年生锈与哪些因素有关【材料生锈的因素】.docx

《2023年生锈与哪些因素有关【材料生锈的因素】.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年生锈与哪些因素有关【材料生锈的因素】.docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2023年生锈与哪些因素有关【材料生锈的因素】 影响金属制品锈蚀的因素有很多，既有金属制品本身的特征因素，也有金属制品的储存环境因素的影响。现将主要方面分述如下。 一、金属制品本身的特征对锈蚀的影响 1、与金属制品种类有关 一般来说电极电位负值越大的金属在大气中越简单锈蚀。例如铁与铜的标准电极电位分别是-0.44和+0.33，明显铁的电极电位比铜低，因此在大气中铁比铜简单锈蚀。 2、 与金属制品的杂质和所加其它金属成分有关 一般常用的金属材料及其制品都不是纯金属而是多种成分的合金，在成分、组织、物理状态、表面状态等方面都存在各种各样的不匀称性，这就更增加了被锈蚀的可能性。同时工业用金属材料中都

2、含有肯定量的杂质。如工业锌中含有铁等。金属中杂质对锈蚀的影响状况也不完全相同，纯金属在大气中或电解液中都是比较稳定的，但是只要有少量的杂质存在，也可使锈蚀速度增加几百倍甚至几千倍。不同杂质对同一种金属制品影响状况也不同。 若在某一金属中加入肯定量的其它金属元素，就可以变更基体金属的电极电位。例如在铁中加铬达到重量比为11.7%时，其合金的电极电位将提高到+0.2，这时就可以有效地反抗空气，水蒸气和其它酸碱盐的锈蚀。总之，金属制品中有电位高于金属本身的成分或杂质时，就简单加速商品的锈蚀；金属中假如加入简单钝化的元素（如钢中加入铝、铬、硅等），则可提高金属的耐锈蚀性。 3、与金属制品表面的镀层有关

3、 有些钢铁制品为防止锈蚀，在其表面上常镀有具有爱护作用的金属镀层。金属镀层基本有两种类型：一种是阳极镀层，即镀层金属的电极电位较铁为负（如镀锌）。另一种是阴极镀层，即镀层金属的电极电位较铁为正（如镀镍、铜等）。这两种镀层的爱护作用也不完全一样。因为阳极镀层的锌层上假如有孔隙或局部破坏现象，则在大气中对钢铁仍有爱护作用，因为当发生锈蚀时，锌是阳极而铁是阴极，结果被锈蚀的是锌，而铁受到爱护。阴极镀层金属的电极电位较铁高，所以当镀层有孔隙或局部破坏时发生锈蚀的结果是基体金属钢铁受到锈蚀。所以严格说来，阴极镀层只有在没有孔隙和镀层不受破坏保持完整的状况下才能防止钢铁锈蚀。因而对有镀层的金属制品在储存过

4、程中也不能忽视对它的防锈蚀工作。 4、与金属制品的状态有关 金属制品物理状态的不匀称性也是影响电化学锈蚀的因素。金属在机械加工过程中经常造成金属各部分形变不匀称性及内应力的不匀称性，一般状况下变形极大的部位是阴极。例如在铁板弯曲处及铆钉头的锈蚀，就是由于这个缘由引起的。另外由阅历证明，受应力的部位也常为阳极，最简单受锈蚀。 金属表面状态也会对电化学锈蚀产生影响。金属表面膜不完整，有孔隙，则孔隙下的金属表面电位就较低，成为微电池的阳极。在大多数状况下，表面粗加工零件比表面精加工零件的锈蚀速度要大些。表面粗糙度对锈蚀的影响在大气中比在电解液中明显得多，这主要是由于粗糙的表面有较大的吸附能，简单吸附

5、水分与灰尘，并且简单形成氧的浓差电池。 有些金属如铝、铅、铜、锡、锑等在大气中能在表面上生成一层组织致密、性能稳定的爱护膜，而使金属不接着锈蚀。钢铁在大气中表面上生成的锈蚀产物，组织疏松，具有多孔结构，没有爱护作用，同时还具有毛细管吸附作用，因此钢铁在大气中很简单锈蚀。有些金属的锈蚀产物具有吸湿性，如在含有二氧化硫的大气中铜表面上可能生成硫酸铜，铁表面可能生成硫酸亚铁；在含氯离子的大气中金属表面会有金属氯化物生成，这些产物的吸湿点较低，因而更易锈蚀。 二、金属制品的储存环境因素对其锈蚀的影响 储存环境因素是商品在储存中能否发生锈蚀的确定因素，因而也是防止储存中的金属制品锈蚀的主要限制因素。所谓

6、环境因素是指储存环境的空气温度、湿度以及空气中的有害气体和杂质，如二氧化碳、二氧化硫、氯化物等，还有与金属制品相接触的酸、碱、盐等物质都属于环境因素。 1、空气的湿度 金属制品在储存中的锈蚀主要是潮湿大气锈蚀。潮湿大气锈蚀是在金属制品表面形成的水膜下发生的电化学过程。这种过程的速度与水膜厚度有肯定的关系，如图6-3所示。 在超过临界湿度的条件下，金属锈蚀的电化学过程之所以随空气湿度的上升而加快，是与锈蚀电池的极化作用有关。在相对湿度较低时，阳极极化程度较高，随着相对湿度的上升，阳极极化程度愈来愈小因 而锈蚀速度愈来愈大，如图6-5所示：1和5相对湿度为100%；2和4相对湿度为75%；3相对湿

7、度为50%。当空气相对湿度从50%增加到100%时，锌的阳极极化率会降低1000倍。阳极极化程度在可见水膜下随水膜的减薄而降低；在不行见水膜下，则随水膜的增厚而降低。也就是说空气湿度增高，阴极极化程度会减小，于是锈蚀速度会加快。钢铁锈蚀速度与空气湿度的关系是一种对数关系，可表示如下： 0-（h0h ） 式中：在该湿度下的锈蚀速度 0在饱和湿度下的锈蚀速度 在该温度下的实际湿度 0在该温度时的饱和湿度 公式表明在相对湿度较低时，随相对湿度的增加，锈蚀速度增加并不快，然而在接近饱和湿度时，即使相对湿度增加得不多，锈蚀速度也增加得相当快。可见相对湿度是影响储存的金属制品锈蚀的重要因素，只要将储存环境

8、的相对湿度限制在金属制品锈蚀的临界湿度以下，就能有效地防止锈蚀的发生。 2、空气的温度 温度对锈蚀的影响并不是孤立的，同时也受到相对湿度的影响。一方面储存环境气温的上升会加速金属制品的锈蚀速度，因为热能可加速化学反应的进行，同时温度上升能减轻阴极的极化作用，但是这种作用只有在温度很高时并且这种温度的上升并不至使金属制品表面水膜干枯的状况下才能表现出来。在大气锈蚀中气温的作用可以从大气锈蚀的速度公式看出： 65 - （1.054） 10 式中：-大气锈蚀速度 -空气相对湿度（%） -空气温度 当相对湿度超过65%时，空气温度上升对锈蚀速度才表现出促进作用；但当气温升至80时，由于氧在水膜中溶解度

9、的明显下降，锈蚀反而受到抑制。 另外气温的骤变，对金属制品锈蚀的影响也比较大。当气温隧然降低时，在肯定湿度较大的状况下就可能在金属制品的表面发生结露现象。将温度较低的金属制品移入气温较高的环境中时，如冬季运输的金属制品，其本身的温度常与库内的温度相差较大，入库后就很简单出现结露现象。结露后会严峻加速金属制品的锈蚀，因此必需引起留意。 图6-6所示是在肯定气温下，相对湿度不同时可能结露的温差。从图中可以看出，空气温度在550的范围内相对湿度达到65%75%，当气温隧然下降6时，就可能产生结露现象。气温改变的温度越大，可能发生结露的相对湿度也就越低。我国各地区的昼夜温差都超过6，有的地区昼夜温差可

10、达15以上。在这种状况下，即使空气相对湿度较低，也可能出现结露现象。因此，应使储存金属制品的库内温度保持相对稳定。避开出现结露现象对防锈是有实际意义的。 4、空气中的有害气体与杂质 在空气中，通常还含有各种工业有害气体及锈蚀性杂质尘埃等，它们对金属制品的锈蚀的影响很大。 （1）二氧化硫 二氧化硫是空气污染物中对金属制品锈蚀影响最大的有害气体。 空气的暴露试验，钢铁、铜和锌等金属的锈蚀速度与空气中二氧化硫含量近似地成正比关系。图6-7所示为二氧化硫含量对钢铁锈蚀速度的影响，空气中的二氧化硫含量对铝的影响比较特别，干燥空气中影响很小，而在湿度较高时（如相对湿度在98%以上），空气中只要含有微量二氧

11、化硫（0.01%），锈蚀速 度就会猛烈上升，假如二氧化硫浓度增加到0.1%，铝的锈蚀速度可增大410倍；二氧化硫浓度再增大到1%时，锈蚀速度的增大又缓慢下来。空气中的二氧化硫一般都超过0.15%，很多比较耐蚀的金属制品在这种环境下储存都有被严峻锈蚀的可能。 空气的成分与污染物性质与地区有关，因此根据对金属锈蚀的影响，把空气分为工业大气、城市大气、海洋大气与农村大气。其中工业大气中因含二氧化硫、氯化氢等有害气体较多，对金属锈蚀的影响最大；海洋大气中含有食盐微粒且湿度较大，对金属锈蚀的促进作用也很明显，海洋大气中食盐含量随着与海岸距离的增加而削减，所以金属锈蚀速度也常随储存场所与海岸距离的增加而减小。农村大气的影响最小。 除了上述因素对储存的金属制品的锈蚀具有影响之外，还有其它一些因素，例如包装材料，特殊是与金属制品干脆接触的包装材料对金属的锈蚀有肯定的影响，有些包装纸的成分中含有相当量的氯离子和酸，有的还含有还原性硫。包装纸的毛细管的凝合作用，还能降低金属制品锈蚀的临界相对湿度。此外某些微生物对金属的锈蚀具有促进作用。在潮湿的条件下，铁细菌可以在钢铁上生长繁殖，并促进钢铁的锈蚀。少数霉菌，如思曲霉菌能促进铝的锈蚀，在湿热条件下，仪器仪表也常因微生物（主要是霉菌）的繁殖而引起严峻的锈蚀。微生物对金属商品的锈蚀，主要是由于微生物新陈代谢产物的作用，以及沉淀物的影响所致。