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模具钢材的主要腐蚀种类与防护措施

金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏、其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹,显著降低钢的疲劳强度,从而导致钢材过早断裂。腐蚀疲劳不同于机械疲劳,它没有一定的疲劳极限。


在外界介质的作用下使金属逐渐受到破坏的现象称为腐蚀,腐蚀基本上有两种形式,化学腐蚀和电化学腐蚀。在生产实际中遇到的腐蚀主要是电化学腐蚀,化学腐蚀中不产生电流,只在腐蚀过程中形成某种腐蚀产物。这种腐蚀产物一般都覆盖在金属表面上形成一层膜,使金属与介质隔离开来。如果这层化学生成物是稳定、致密、完整并同金属表层牢固结合的,则将大大减轻甚至可以防止腐蚀的进一步发展,对金属起保护作用。形成保护膜的过程称为钝化。例如,生成SiO、AlO、CrO等氧化膜,这些氧化膜结构致密、完整、无疏松、无裂纹且不易剥落,可起到保护基体金属、避免继续氧化的作用。例如铁在高温氧化时生成的FeO。反之,有些氧化膜是不连续的,或者是多孔状的,对基体金属没有保护作用。有些金属的氧化物,如WO在高温下具有挥发性,完全没有覆盖基体的保护作用。


提高金属耐化学腐蚀的能力主要是通过合金化或其它方法,在金属表面形成一层稳定的、完整阶致密的并与基体结合牢固的氧化膜,也称为钝化膜。


电化学腐蚀是金属腐蚀重要而普遍的形式,它是由不同的金属或金属的不同槽之间的电极电位不同而构成原电池所产生的。这种原电池腐蚀是在显微组织之间产生的,故又称之为微电池腐蚀。电化学腐蚀的特点是有电介质存在,不同金属之间、金属微区之间或相之间有电位差异连通或接触,同时有腐蚀电流产生。


模具钢在工业生产中的腐蚀失效形式是多种多样的。不同的钢料在不同负荷及不同介质环境作用下,其腐蚀形式主要有以下几类:


1、一般腐蚀

钢料裸露表面发生大面积的较为均匀的腐蚀,虽降低构件受力有效面积及其使用寿命,但比局部腐蚀的危害性小。


2、晶间腐蚀

幸运时时彩指沿品界进行的腐蚀,使晶粒的连接遭到破坏。这种腐蚀的危害性最大,它可以便会金变脆或丧失强度,敲击时失去金属声响,易造成突然事故。品同腐蚀为奥氏体不锈钢的主要腐蚀形式,这是由于品界区域与晶内成分或应力有差别,引起品界区域电极电位显著降低而造成的电极电位助差别所致。


2、应力腐蚀

金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的共同作用下产生破裂现象。断裂方式主要是沿晶的、也有穿晶的,这是一种危险的低应力脆性断裂、在氯化和碱性氛氧化物或其它水溶性介质中常发生应力腐蚀,在许多设备的事故中占相当大的比例。


3、点腐蚀

点腐蚀是发生在金属表面局部区域的一种腐蚀破坏形式、点腐蚀形成后能迅速地向深处发展,最后穿透金属。点腐蚀危害性很大,尤其是对各种容器是极为不利的。出现点腐蚀后应及时磨光或涂漆,以避免腐蚀加深。点腐蚀产生的原因是在介质的作用下,金属表面钝化膜受到局部损坏而造成的。或者在含有氯离子的介质中,材料表面缺陷疏松及非金属夹杂物等都可引起点腐蚀。


4、腐蚀疲劳

金属在腐蚀介质及交变应力作用下发生的破坏、其特点是产生腐蚀坑和大量裂纹。显著降低钢的疲劳强度,导致过早断裂。腐蚀疲劳不同于机械疲劳,它没有一定的疲劳极限,随着循环次数的增加,疲劳强度一直是下降的。


除了上述各种腐蚀形式以外,还有由于宏观电池作用而产生的腐蚀。例如,金属构件中铆钉与铆接材料不同、异种金属的焊接、船体与螺旋材料不同等因电极电位差別而造成的蚀。从上述腐蚀机理可见,防止腐蚀的着眼点应在尽可能减少原电池数量,使钢的表面形成一层稳定的、完整的、与钢的基体结合牢固的钝化膜在形成原电池的情况下尽可能减少两极间的电极电位差。 

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(二)防腐措施 

幸运时时彩钢材的腐蚀有材质的原因,也有使用环境和接触介质等原因,因此防腐蚀的方法也有所侧重。目前所采用的防腐蚀方法有如下几种。


1.合金化 

在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素,如铬、镍、锡、钛和铜等,制成不同的合金钢,能有效地提高钢材的抗腐蚀能力。


2.金属覆盖 

用耐腐蚀性能好的金属,以电镀或喷镀的方法覆盖在钢材的表面,提高钢材的耐腐蚀能力。如镀锌、镀铬、镀铜和镀镍等。


3.非金属覆盖 

在钢材表面用非金属材料作为保护膜,与环境介质隔离,以避免或减缓腐蚀。如喷涂涂料、搪瓷和塑料等。


钢结构防止腐蚀用得最多的方法是表面油漆。 


常用底漆:红丹防锈底漆、环氧富锌漆和铁红环氧底漆等。底漆要求有比较好的附着力和防锈蚀能力。


常用面漆:灰铅漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。面漆是为了防止底漆老化,且有较好的外观色彩,因此面漆要求有比较好的耐候性、耐湿性和耐热性,且化学稳定性要好,光敏感性要弱,不易粉化和龟裂。


幸运时时彩一般混凝土配筋的防锈措施是:保证混凝土的密实度,保证钢筋保护层的厚度和限制氯盐外加剂的掺量或使用防锈剂等。预应力混凝土用钢筋由于易被腐蚀,故应禁止使用氯盐类外加剂。


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