防锈技术概论.pptx

第第1章章 防锈技术概论防锈技术概论1.1引言引言1.1.1防锈的目的及范围防锈的目的及范围 防锈技术是防止金属制品裸露面在储存、运输期间锈蚀的技术。金属制品常有以裸露面作为工作面的，如果此裸露面暴露在大气中而不进行保护，会受到空气中潮湿或污染物的作用而腐蚀生锈，轻则影响制品的外观质量，重则影响制件的使用功能，甚至使制件降级或者报废。很多金属制件需要储存和运输，有时储存或运输的时间比较长，在此期间，金属制件必须要进行保护，而所用到的防护材料称为防锈材料。在金属制件投入使用时，必须去除这类防护材料以恢复原来裸露状态以便于工作，因此这种防护技术也称为暂时性保护。所使用的材料称为暂时性防护材料。金属制件的非工作表面，常采用涂覆油漆、涂料或进行金属覆盖层保护，这类技术称为永久性保护。金属制件在使用防锈技术进行防锈前，必须保证金属制件的表面是无锈、清洁、干燥。否则防锈效果降低甚至完全失效。在对金属制件进行防锈处理后，有时需要进行包装，金属制品处于包装状态下封存不用的技术称为封存防锈或包装防锈。包装是为了保护制件，使其不受储运中机械力损害，可保护制品上的防锈材料以保证防锈效果。因此在防锈技术中包括包装技术。1.1.2防锈技术的发展防锈技术的发展 人类开始使用钢铁，就遇到了钢铁的锈蚀问题。公元250年，中国（后汉）出现了使用石油作车辆的润滑与铁的防锈。这是人类使用石油作防锈油的开始。1450-1458年欧洲人用一种白苏子油涂纸后包针，是防锈纸使用的开始。随着机械制品以及商品的流通发展，航海事业的兴起，世界性战争中武器的远洋运输和储备，大大地促进了金属制品防锈技术的发展。在1943年英国发布了包装标准 (BS1133)，在1944年将其中金属防腐蚀部分作为单行本出版，由军用推广到民用。美国在第二次世界大战中，因要解决武器运输到东南亚高温高湿地区的腐蚀问题，在防锈技术上发展很快，美军对防锈材料订立了P系列标准，包括系列材料的质量标准和检验方法。在20世纪40-50年有关的报道和专利最多，在此期间，防锈油脂品种达到系列化。气相缓蚀剂也得到了迅速发展，二次世界大战出现的亚硝酸二环己胺被誉为“划时代的气相防锈剂”。可剥性塑料和茧式包装技术也在同时问世。缓蚀剂的合成、理论探讨、防锈材料的评价方法和包装技术也有很大进步，至此，防锈材料与使用技术基本形成了体系。随着技术进步，防锈材料与技术不断发展更新，如防锈油脂中的热涂厚油脂已经被淘汰，改用冷涂薄油。同时，随着科技的突飞猛进，各种制品精度不断提高，产品规格更加多样化，以及人们日益增长的对环境的要求，对金属制品的防锈技术提出了更高的要求出现。1.2 金属在大气中的腐蚀金属在大气中的腐蚀 根据金属腐蚀学可知，绝大多数金属发生腐蚀是一个自发的过程，腐蚀是金属的自然趋势。金属在大气中的腐蚀过程是电化学腐蚀，金属与大气中的潮湿水汽、氧共存而发生电化学腐蚀。其反应为：2M+2H2O2M(OH)2 该反应是氧去极化的电化学腐蚀过程，是由阳极反应：2M2M+2e 阴极反应：O2+2H2O+2e4OH-以及二次反应：2M+4OH-2M(OH)2 所组成，该反应生成的沉淀物在金属表面的附着不牢固，而且膜层疏松，不具有保护作用。（1）大气腐蚀的影响因素：）大气腐蚀的影响因素：1 湿度：空气中水汽的含量。2 绝对湿度（g/m3）：单位体积空气中含水蒸汽质量。3 相对湿度（%）：空气中水蒸气含量对同一温度时空气饱和水蒸汽含量的比值。4 临界相对湿度：5 温度：金属在大气中，只有相对湿度处于临界状态以上时，温度的升高会使金属的腐蚀速度加快。6 氧：中性介质中金属的腐蚀主要为氧去极化过程，没有氧，金属在大气中不会腐蚀。7 污染物：各种有腐蚀活性的污染物、无化学活性但有吸附活性的物质、非化学活性也非吸附活性物质对金属均有腐蚀作用。8 金属的种类不同，合金等均对金属在大气中的腐蚀产生影响。（2）大气腐蚀的防护方法）大气腐蚀的防护方法 提高材料的耐蚀性：通过合金化在普通碳钢的基础上加入适量的合金元素，可以改变锈层的结构，生成一层具有保护性的锈层。如加入铜、磷、铬、镍等 采用有机、无机涂层和金属镀层：“暂时性”防护层和缓蚀剂：“暂时性”防护层包括各种防锈油、防锈纸、可剥性塑料 控制环境：充氮封存、采用吸氧剂、干燥空气封存。（3）常用的防锈方法）常用的防锈方法 防锈水、防锈切削液、防锈油脂、气相缓蚀剂封存、可剥性塑料封存、环境封存1.3 金属制品加工过程中各因素对锈蚀的影响金属制品加工过程中各因素对锈蚀的影响 金属制品从原材料开始、经过各种加工成为产品。其中有各种冷热加工、装配以及管理的各个过程如检查、搬运等，接触各种人员、各种加工用工艺材料、各种搬运器具，这些都与金属制品的锈蚀有关。原材料：加工前已经锈蚀严重，加工中部分不能完全去除，甚至在成品中表现出来。各种工艺材料：如切削液、润滑液、热处理熔盐，或者酸洗或酸洗后清洗不彻底，也会引起严重的锈蚀。金属制品在运输、搬运中与人手接触，手上的汗液会引起锈蚀。管理上：搬运器具不清洁，成品库管理不规范等。1.4 防锈技术的内容防锈技术的内容防止金属的腐蚀应该从以下几个方面入手：(1)选择耐大气腐蚀的金属材料，选择适宜的热处理技术。(2)在设计上，避免与其他金属接触，避免缝隙、凹槽等。(3)使用保护层。(4)保持金属表面的清洁。(5)环境要保持干燥、无氧或加缓蚀剂。(6)合理包装。(7)储存时保持干燥清洁。