金屬材料的表面腐蝕與防護(hù)措施分析

唐樂

摘 要：金屬材料在我國工業(yè)領(lǐng)域有著重要的作用，是我國工業(yè)生產(chǎn)過程中的重要生產(chǎn)原料，對于推動我國工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步具有重要作用。然而金屬材料具有容易被腐蝕的特點，而金屬材料一旦被腐蝕則會對相關(guān)產(chǎn)品的外觀和性能產(chǎn)生影響，因此對金屬材料進(jìn)行防腐保護(hù)十分關(guān)鍵。本文主要介紹了金屬材料腐蝕的危害，分析了金屬材料被腐蝕的類型以及金屬材料表面腐蝕防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：金屬材料;防護(hù)措施;金屬腐蝕

金屬材料腐蝕是一種常見的現(xiàn)象，金屬材料腐蝕的原因也非常多，但主要可以分為化學(xué)腐蝕以及電化學(xué)腐蝕兩大類，主要是由于金屬氧化還原反應(yīng)造成，因此在防止金屬材料被腐蝕的措施也主要是圍繞如何防范金屬材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)展開。

1 金屬材料腐蝕的危害

首先，金屬材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)被腐蝕后，由金屬材料所生產(chǎn)的相關(guān)設(shè)備可能會發(fā)生故障無法使用，這對于設(shè)備所有者而言將產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失;其次，金屬材料發(fā)生氧化還原反應(yīng)出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象將造成較大的能源損失。在生產(chǎn)金屬材料的過程中需要耗費大量的能源進(jìn)行金屬材料冶煉才能夠使得相關(guān)金屬材料達(dá)到相關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)，而一旦金屬材料腐蝕后，金屬材料則只能廢棄或是需要重新經(jīng)過處理后才能夠使用，以鋼鐵為例，世界范圍內(nèi)每年鋼鐵生產(chǎn)總量中的三分一會因為腐蝕而無法使用，而冶煉鋼鐵需要耗費大量的能源，這就意味著鋼鐵生產(chǎn)過程中的三分之一的能源被浪費;最后，金屬材料腐蝕還可能導(dǎo)致金屬制造設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量下降，同時金屬腐蝕后的物質(zhì)可能存在一定的毒性，而一旦有毒物質(zhì)進(jìn)入自然環(huán)境中，將對周圍自然生態(tài)環(huán)境造成污染和破壞。

2 金屬材料腐蝕類型分析

2.1電化腐蝕

電化腐蝕主要是由于金屬材料中含有雜質(zhì)或者存在不同的金屬物質(zhì)使得金屬材料形成了電化電池，電化電池的電陰極容易出現(xiàn)金屬材料腐蝕，因此在進(jìn)行金屬材料的設(shè)計過程中，需要盡量避免使金屬材料產(chǎn)生電化電池，進(jìn)而發(fā)生電化腐蝕。

2.2均勻腐蝕

均勻腐蝕相對金屬材料其他腐蝕類型而言影響較小，均勻腐蝕主要是指在金屬材料的表面均勻發(fā)生腐蝕的一種現(xiàn)象，而一旦金屬材料出現(xiàn)均勻腐蝕現(xiàn)象則可能影響相關(guān)設(shè)備的使用，因此在生產(chǎn)和使用相關(guān)金屬材料制成的設(shè)備時，需要充分考慮設(shè)備預(yù)期使用壽命、材料耐腐蝕性以及設(shè)備和材料的價格等各個因素，并根據(jù)這些因素決定是否為金屬材料進(jìn)行防腐蝕保護(hù)以及選用何種材料進(jìn)行防腐蝕保護(hù)。

2.3應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是在金屬受應(yīng)力及腐蝕性介質(zhì)的共同作用下形成的，一旦應(yīng)力腐蝕出現(xiàn)，那么腐蝕現(xiàn)象會沿著相關(guān)紋理迅速在金屬材料中擴(kuò)大。由于應(yīng)力腐蝕發(fā)生受到應(yīng)力作用的影響較大，因此在設(shè)計相關(guān)金屬材料設(shè)備的過程中，需要充分考慮應(yīng)力因素并將應(yīng)力控制在合理的范圍內(nèi)。

2.4點蝕

點蝕主要是在金屬材料表明局部出現(xiàn)凹坑式腐蝕的現(xiàn)象，而發(fā)生這一現(xiàn)象的主要原因是金屬材料的表面凹凸不平造成的，在金屬材料表面凹陷的部分容易出現(xiàn)點狀腐蝕，而一旦點蝕出現(xiàn)則會對及機(jī)器的使用壽命造成較大的影響，因此在相關(guān)設(shè)備制造過程中，需要注意平整金屬材料表面，并對其表面進(jìn)行防腐蝕處理。

2.5晶間腐蝕

晶間腐蝕發(fā)生位置在晶粒邊界處，并且一旦出現(xiàn)晶間腐蝕，那么腐蝕會從邊緣位置向金屬材料的內(nèi)部延伸，進(jìn)而對金屬材料整體造成破壞，在金屬材料出現(xiàn)這一現(xiàn)象時，對于機(jī)械設(shè)備的運轉(zhuǎn)將造成較大的影響，這主要基于機(jī)械設(shè)備通常會存在多處焊接接口，而在焊接的接口處容易發(fā)生晶間腐蝕，從而導(dǎo)致焊接接口斷裂，影響機(jī)械設(shè)備的正常使用。

2.6高溫氧化

碳鋼和低合金鋼在高溫以及氧氣的環(huán)境下特別容易被氧化，因此為了防止高溫氧化現(xiàn)象，通常會采取兩個措施，一是在碳鋼和低合金鋼中添加較多的其他金屬元素，使得生產(chǎn)的合金鋼具有耐高溫性，在高溫狀態(tài)下不易發(fā)生金屬氧化反應(yīng)，或者在碳鋼和低合金鋼的表面涂上防氧化膜，使碳鋼、低合金鋼與氧氣隔離開來，從而避免碳鋼與低合金鋼發(fā)生氧化反應(yīng)。

3 金屬材料表面腐蝕防護(hù)措施分析

3.1金屬材料表面腐蝕中涂料防腐技術(shù)

金屬材料表面腐蝕中涂料防腐技術(shù)其主要原理是通過涂料覆蓋金屬材料表面，避免金屬材料與空氣中的氧氣接觸，從而杜絕金屬材料發(fā)生氧化，但是在這一方式具體應(yīng)用的過程中，由于機(jī)械在運轉(zhuǎn)的過程中容易產(chǎn)生摩擦，在金屬材料摩擦的過程中表面的涂料可能出現(xiàn)磨損或者掉落，因此在實際的使用過程中，需要定期檢查金屬材料表面的涂料磨損程度，并做好金屬材料表面涂料維護(hù)工作。

3.2金屬材料表面腐蝕中電弧噴涂的防護(hù)措施

金屬材料表面腐蝕中電弧噴涂防腐蝕的原理與金屬材料表面腐蝕中涂料防腐技術(shù)類似，但金屬材料表面腐蝕中電弧噴涂防腐蝕主要是通過將不易腐蝕的鋁等金屬材料放置在端部形成短路熱熔，使得電弧發(fā)生熔化，形成熔融鋁液滴，并使鋁液滴以霧化的形式附著在金屬材料表面，在金屬材料表面形成電弧噴涂材料。與金屬材料表面腐蝕中涂料防腐技術(shù)相比，電弧噴涂方式在彎曲、壓力的狀態(tài)下，電弧噴涂材料不容易脫落，但電弧噴涂法應(yīng)用的成本相對更高，因此在實際的應(yīng)用過程中需要綜合考慮價格因素以及使用環(huán)境因素等進(jìn)行選擇。

3.3金屬材料表面腐蝕中的緩蝕劑法

緩腐蝕劑法主要是在金屬材料的表面放置防腐蝕，使得緩腐蝕劑在金屬材料的表面與金屬發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而在金屬材料的表面形成一層氧化膜對金屬材料形成保護(hù)的一種措施，這一方法應(yīng)用較為廣泛，這主要基于其不用改變金屬材料的結(jié)構(gòu)即可應(yīng)用實現(xiàn)，但同時這一方法在應(yīng)用的過程中也存在其自身的弊端，即在使用存在強(qiáng)氧化反應(yīng)的緩蝕劑時，一旦未能夠控制好緩腐蝕劑的用量，那么很容易導(dǎo)致金屬材料表面出現(xiàn)腐蝕點，影響金屬材料的正常使用。

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