钢材腐蚀分类及防范措施

大气腐蚀钢材暴露在大气环境条件下，由于大气中水和氧等物质的作用而引起的腐蚀，称大气腐蚀。,(2)影响因素湿度。湿度是决定大气腐蚀类型和速度的基本因素，相对湿度达60(临界湿度)以上时，铁的腐蚀急速增加。降水量。雨水的冲刷，从冲掉腐蚀介质而言，起有利作用；但雨水又能破坏腐蚀产物的保护层，促进腐蚀的进行。温度。日气温变化越大，腐蚀越严重。日照量。日照使钢材保护层涂料老化，起间接的破坏作用。大气污染物质。大气中若存在SO2、海盐粒子、固体尘粒，则腐蚀加重。因此，一般来说工业区腐蚀最严重，沿海地区次之，而内陆无污染工业的地区腐蚀最小。,(3)防治措施采用耐蚀钢材。如掺铜、铬、镍等合金组合的低合金钢，耐蚀性较好。使用涂层和金属镀层保护。降低大气湿度。降低大气湿度的措施很多，如钢结构的构造设计、防止缝隙中存水、除尘、加入吸湿剂、空调等等。,2.淡水腐蚀机理指不含盐、碱和酸等水的腐蚀。其机理原则上与大气腐蚀相同。(2)影响因素重要影响因素有温度、氧气浓度等。在硬水中，钢材的腐蚀速度有所减慢，因为碳酸钙等沉积在钢材表面会阻碍氧气的通过，因而使腐蚀速度减慢。,3.酸腐蚀,（1）腐蚀机理与非氧化性酸（盐酸等）发生氢气置换；在氧化性酸（硝酸等）中，浓度低时极易腐蚀，浓度高时形成不溶性氧化物，有保护作用。,（2）影响因素：氢离子浓度；酸的类型；温度。,4.碱腐蚀,（1）腐蚀机理室温下水溶液的pH值在1014范围内时，碳钢钝化而使腐蚀速度下降。pH值大于14时，由于生成不溶性的Fe2O3或Fe3O4，其腐蚀速度也不大。但在高温、高压碱水溶液中，钢材产生溶解性腐蚀，称为碱裂、碱脆化等。,5.盐类腐蚀,（1）腐蚀机理改变溶液pH值；发生氧化还原反应；增加溶液导电性，使电化学腐蚀加剧；某些盐类的阴阳离子对腐蚀有特殊影响。（2）影响因素盐的种类、浓度、温度。,（1）腐蚀机理随着海洋事业的发展，海洋中的钢结构越来越多，但海洋中腐蚀介质复杂，其机理也复杂。一般来说，主要有盐类腐蚀、电化学腐蚀、海生物腐蚀等。,6.海水腐蚀,（2）影响因素与海水介质的接触深度；按浸入海水的深度可分为海泥区、全浸区、潮差区、飞溅区、海洋大气腐蚀区。飞溅区金属表面常被海水所润湿，并受到运动冲击，腐蚀最为严重（如图）。海水流速；海生物；海水温度。,（3）海水腐蚀的防治措施,减少水流的滞流度以避免冲击腐蚀;尽可能消除不必要的缝隙;减少产生电化学腐蚀的条件;减少物件的应力集中现象;注意焊接加工杂散电流的影响;涂覆防护电化学保护,7.土壤腐蚀,机理，由以下因素引起的腐蚀宏电池：长距离，发生在地下长距离钢结构；土壤局部不均匀，回填土密实度、夹杂物的不同；埋没深度不同及边缘效应；所处状态的差异，由温差、应力差、不同种类钢材引起。,影响因素：土壤性质；杂散电流；微生物。防治措施：覆盖层保护；阴极保护；改变土壤环境。,8.有机系非水溶剂的腐蚀,非水溶剂包括无机系和有机系两类。无机系主要有纯硫酸、发烟硝酸等不含水的酸类，熔融氢氧化钠及碳酸钠等熔盐，在低温下成为液态的液氨等物质。鉴于工业建筑中有机系非水溶剂的腐蚀较多如有机药品工业、食品工业、发酵工业、石油化工、纺织工业等，本节主要涉及有机系非水溶剂所引起的腐蚀。,（1）机理：极性非水溶剂腐蚀遵从电化学机理；非极性非水溶剂腐蚀既有电化学腐蚀也有化学腐蚀；如润滑油被氧化后生成羟酸，促使金属腐蚀；非水溶剂的腐蚀与水也密不可分。,（2）防治措施隔绝水的侵入；如油中加入皂类的防腐蚀措施，就是为了把油中水分同金属面隔离，以抑制腐蚀。添加防止非水溶剂变成腐蚀介质的外加剂。,9.高温腐蚀,在高温时，钢材表面会产生一层高温氧化物（黑皮），对钢材有保护作用；但在水作用下，由于钢材与黑皮的电位不同，从而构成了原电池，使钢材产生电化学腐蚀。,防治措施：（1）根据使用寿命、环境介质与温度、负载状态及成本选择合适的合金钢种；（2）改善高温环境，在加工使用中可通过真空、惰性气体等控制高温环境介质；（3）表面处理。,10.应力腐蚀钢材的应力腐蚀指钢材在应力状态下腐蚀加速的现象。应力腐蚀的特征是在较极限抗拉强度低得多的应力情况下，即在一般安全使用应力的情况下，材料(钢丝或钢筋)发生脆性断裂。此时钢丝表面腐蚀并不严重，锈蚀率一般在30以下，在有缺陷或腐蚀坑根部沿轴向会有一段黑色应力腐蚀区。