金屬腐蝕的一些小常識
2010-07-20 
在鋼橋的設(shè)計和施工中,腐蝕是橋梁建造者必須考慮的問題。此外,隨著技術(shù)的發(fā)展,越來越多的金屬開始用于橋梁建設(shè)。因此,工程師不僅要了解金屬發(fā)生腐蝕的原因和傾向,而且也需要了解設(shè)備在介質(zhì)中的腐蝕情況及腐蝕的影響因素,準(zhǔn)確地采取一些手段和措施,防止設(shè)備遭受腐蝕或降低腐蝕速度。其中,影響金屬腐蝕的因素很多,主要有金屬本身內(nèi)在因素和環(huán)境介質(zhì)的外在因素。

  一、影響金屬腐蝕的內(nèi)在因素

  1. 金屬的性質(zhì) 金屬是否容易被腐蝕,首先決定于金屬本身的化學(xué)穩(wěn)定性。通常可以近似地用金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位值來評定。一般電位越高,化學(xué)穩(wěn)定性越高,金屬就越不容易被腐蝕。

  2. 金屬的成分 金屬的化學(xué)成分對金屬的耐腐蝕性能有直接的影響。一般是雜質(zhì)的存在會降低金屬的耐蝕性,而加入某些元素,可以提高金屬的耐腐蝕性能。

  3. 金屬的組織結(jié)構(gòu)  當(dāng)金屬的化學(xué)成分一定時,由于受熱和冷卻的溫度和速度不同,會使金屬內(nèi)部產(chǎn)生不同的組織結(jié)構(gòu),并由此而影響金屬的耐腐蝕性能。

  4. 金屬的表面狀態(tài) 在多數(shù)的情況下,粗糙的金屬表面比光滑的金屬表面更容易被腐蝕。金屬表面的機(jī)械損傷、縫隙、孔穴、焊接缺陷等部位都是最薄弱的地方,容易引起局部腐蝕。

  5. 金屬的應(yīng)力 在制造設(shè)備的過程中,由于金屬受到冷、熱加工(拉伸、彎曲、沖壓、焊接等)而變形,并產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。這不僅會加速金屬的一般腐蝕,而且在特定的介質(zhì)中,還會產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂。

  二、影響金屬腐蝕的外在因素

  1. 介質(zhì)的pH值(酸堿度) 其對金屬腐蝕的影響是比較復(fù)雜的。一般的規(guī)律是酸性(pH<7)介質(zhì)比堿性(pH>)介質(zhì)的腐蝕性強(qiáng),pH 值越小,酸性越強(qiáng),腐蝕性也越強(qiáng)。但也有例外,如鋁在pH=1的硝酸中、鐵在濃硫酸中,都能耐腐蝕。這些金屬在強(qiáng)氧化性酸中,表面能生成一層致密的氧化膜,起到保護(hù)金屬的作用。所以金屬在不同的介質(zhì)中的耐蝕性,要根據(jù)具體情況作具體分析。

  2. 介質(zhì)中的有害雜質(zhì) 在多數(shù)情況下,介質(zhì)中的活性離子(如氯離子)是一種有害雜質(zhì),會加速金屬的腐蝕,特別是對自鈍化能力強(qiáng)的金屬(如不銹鋼、鋁)更為明顯。氯離子的存在是引起不銹鋼和鋁發(fā)生小孔腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂的重要因素。

  3. 鹽溶液的濃度 一般情況下,金屬在中性鹽溶液中的腐蝕速度,最初是隨著鹽的濃度增加而增加,達(dá)到最高點時,又會逐漸下降。

  4. 介質(zhì)的溫度和壓力 一般情況下,由于溫度的升高會增加反應(yīng)速度,促進(jìn)溶液對流、擴(kuò)散,從而加速了腐蝕速度。

  由于系統(tǒng)壓力的升高,會使腐蝕性氣體的溶解度增加。所以,也會加速金屬的腐蝕。

  5. 介質(zhì)的流速 由于介質(zhì)的流動,會造成介質(zhì)對金屬表面的沖刷,使金屬表面膜容易損壞。多數(shù)情況下,增加介質(zhì)的流速會加速金屬的腐蝕。
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