防銹技術(shù)概論

第1章防銹技術(shù)概論1.1引言1.1.1防銹的目的及范圍防銹技術(shù)是防止金屬制品裸露面在儲存、運(yùn)輸期間銹蝕的技術(shù)。金屬制品常有以裸露面作為工作面的，如果此裸露面暴露在大氣中而不進(jìn)行保護(hù)，會受到空氣中潮濕或污染物的作用而腐蝕生銹，輕則影響制品的外觀質(zhì)量，重則影響制件的使用功能，甚至使制件降級或者報廢。很多金屬制件需要儲存和運(yùn)輸，有時儲存或運(yùn)輸?shù)臅r間比較長，在此期間，金屬制件必須要進(jìn)行保護(hù)，而所用到的防護(hù)材料稱為防銹材料。在金屬制件投入使用時，必須去除這類防護(hù)材料以恢復(fù)原來裸露狀態(tài)以便于工作，因此這種防護(hù)技術(shù)也稱為暫時性保護(hù)。所使用的材料稱為暫時性防護(hù)材料。

金屬制件的非工作表面，常采用涂覆油漆、涂料或進(jìn)行金屬覆蓋層保護(hù)，這類技術(shù)稱為永久性保護(hù)。金屬制件在使用防銹技術(shù)進(jìn)行防銹前，必須保證金屬制件的表面是無銹、清潔、干燥。否則防銹效果降低甚至完全失效。在對金屬制件進(jìn)行防銹處理后，有時需要進(jìn)行包裝，金屬制品處于包裝狀態(tài)下封存不用的技術(shù)稱為封存防銹或包裝防銹。包裝是為了保護(hù)制件，使其不受儲運(yùn)中機(jī)械力損害，可保護(hù)制品上的防銹材料以保證防銹效果。因此在防銹技術(shù)中包括包裝技術(shù)。1.1.2防銹技術(shù)的發(fā)展人類開始使用鋼鐵，就遇到了鋼鐵的銹蝕問題。公元250年，中國（后漢）出現(xiàn)了使用石油作車輛的潤滑與鐵的防銹。這是人類使用石油作防銹油的開始。1450-1458年歐洲人用一種白蘇子油涂紙后包針，是防銹紙使用的開始。隨著機(jī)械制品以及商品的流通發(fā)展，航海事業(yè)的興起，世界性戰(zhàn)爭中武器的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸和儲備，大大地促進(jìn)了金屬制品防銹技術(shù)的發(fā)展。在1943年英國發(fā)布了包裝標(biāo)準(zhǔn)(BS1133)，在1944年將其中金屬防腐蝕部分作為單行本出版，由軍用推廣到民用。美國在第二次世界大戰(zhàn)中，因要解決武器運(yùn)輸?shù)綎|南亞高溫高濕地區(qū)的腐蝕問題，在防銹技術(shù)上發(fā)展很快，美軍對防銹材料訂立了P系列標(biāo)準(zhǔn)，包括系列材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法。在20世紀(jì)40-50年有關(guān)的報道和專利最多，在此期間，防銹油脂品種達(dá)到系列化。氣相緩蝕劑也得到了迅速發(fā)展，二次世界大戰(zhàn)出現(xiàn)的亞硝酸二環(huán)己胺被譽(yù)為“劃時代的氣相防銹劑”。可剝性塑料和繭式包裝技術(shù)也在同時問世。

緩蝕劑的合成、理論探討、防銹材料的評價方法和包裝技術(shù)也有很大進(jìn)步，至此，防銹材料與使用技術(shù)基本形成了體系。

隨著技術(shù)進(jìn)步，防銹材料與技術(shù)不斷發(fā)展更新，如防銹油脂中的熱涂厚油脂已經(jīng)被淘汰，改用冷涂薄油。同時，隨著科技的突飛猛進(jìn)，，各種制品精度不斷提高，產(chǎn)品規(guī)格更加多樣化，以及人們?nèi)找嬖鲩L的對環(huán)境的要求，對金屬制品的防銹技術(shù)提出了更高的要求出現(xiàn)。1.2金屬在大氣中的腐蝕根據(jù)金屬腐蝕學(xué)可知，絕大多數(shù)金屬發(fā)生腐蝕是一個自發(fā)的過程，腐蝕是金屬的自然趨勢。金屬在大氣中的腐蝕過程是電化學(xué)腐蝕，金屬與大氣中的潮濕水汽、氧共存而發(fā)生電化學(xué)腐蝕。其反應(yīng)為：2M+2H2O→2M(OH)2

該反應(yīng)是氧去極化的電化學(xué)腐蝕過程，是由陽極反應(yīng)：2M→2M++2e

陰極反應(yīng)：O2+2H2O+2e→4OH-

以及二次反應(yīng)：2M++4OH-→2M(OH)2

所組成，該反應(yīng)生成的沉淀物在金屬表面的附著不牢固，而且膜層疏松，不具有保護(hù)作用。（1）大氣腐蝕的影響因素：1濕度：空氣中水汽的含量。2絕對濕度（g/m3）：單位體積空氣中含水蒸汽質(zhì)量。3相對濕度（%）：空氣中水蒸氣含量對同一溫度時空氣飽和水蒸汽含量的比值。4臨界相對濕度：5溫度：金屬在大氣中，只有相對濕度處于臨界狀態(tài)以上時，溫度的升高會使金屬的腐蝕速度加快。6氧：中性介質(zhì)中金屬的腐蝕主要為氧去極化過程，沒有氧，金屬在大氣中不會腐蝕。7污染物：各種有腐蝕活性的污染物、無化學(xué)活性但有吸附活性的物質(zhì)、非化學(xué)活性也非吸附活性物質(zhì)對金屬均有腐蝕作用。8金屬的種類不同，合金等均對金屬在大氣中的腐蝕產(chǎn)生影響。（2）大氣腐蝕的防護(hù)方法提高材料的耐蝕性：通過合金化在普通碳鋼的基礎(chǔ)上加入適量的合金元素，可以改變銹層的結(jié)構(gòu)，生成一層具有保護(hù)性的銹層。如加入銅、磷、鉻、鎳等采用有機(jī)、無機(jī)涂層和金屬鍍層：“暫時性”防護(hù)層和緩蝕劑：“暫時性”防護(hù)層包括各種防銹油、防銹紙、可剝性塑料控制環(huán)境：充氮封存、采用吸氧劑、干燥空氣封存。（3）常用的防銹方法防銹水、防銹切削液、防銹油脂、氣相緩蝕劑封存、可剝性塑料封存、環(huán)境封存1.3金屬制品加工過程中各因素對銹蝕的影響

金屬制品從原材料開始、經(jīng)過各種加工成為產(chǎn)品。其中有各種冷熱加工、裝配以及管理的各個過程如檢查、搬運(yùn)等，接觸各種人員、各種加工用工藝材料、各種搬運(yùn)器具，這些都與金屬制品的銹蝕有關(guān)。原材料：加工前已經(jīng)銹蝕嚴(yán)重，加工中部分不能完全去除，甚至在成品中表現(xiàn)出來。各種工藝材料：如切削液、潤滑液、熱處理熔鹽，或者酸洗或酸洗后清洗不徹底，也會引起嚴(yán)重的銹蝕。金屬制品在運(yùn)輸、搬運(yùn)中與人手接觸，手上的汗液會引起銹蝕。管理上：搬運(yùn)器具不清潔，成品庫管理不規(guī)范等。1.4防銹技術(shù)的內(nèi)容防止金屬的腐蝕應(yīng)該從以下幾個方面入手：(1)選擇耐大氣腐蝕的金屬