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金属锈蚀的原因和如何防锈
来源: | 作者:newtadpole | 发布时间: 2015-05-16 | 1027 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:
      轴承大部分是采用金属来制造，少量采用陶瓷等材质。而采用金属制造的轴承，随着时间的推移，慢慢生锈，其原因何在？
  
      1、金属锈蚀的内部因素
  
       从热力学角度而言，金属和它的腐蚀产物相比，具有较高的能量，是不稳定的，有自发的向低能量的腐蚀产物转化的趋势，即金属发生锈蚀是自然现象。工业中绝大多数的金属是多组分的合金，金相组织不同、含有杂质、机加工变形不均匀、应力分布不均匀等，这些物理的、化学的和电化学的不均匀性，当表面遇到腐蚀介质或表面形成水膜，不可避免地会发生化学或电化学腐蚀。
  
       2、金属腐蚀的外部因素 
  
       第一种情况是，相对湿度的影响。空气中相对湿度越高，金属表面水膜越厚，空气中的氧透过水膜到金属表面作用。相对湿度达到一定数值时，腐蚀速度大幅上升，这个数值称为临界相对湿度，钢的临界相对湿度约为70%。
       第二种情况是，温度的影响。环境温度与相对湿度关联，干燥的环境（沙漠）下，气温再高金属也不容易锈蚀。当相对湿度达到临界值时，温度的影响明显加剧，温度每增加10℃，锈蚀速度提高两倍。因此，在湿热带或雨季，气温越高，锈蚀越严重。
       第三种情况是，氧气的影响。 
       用下列反应式表示生锈过程： 
       Fe+H2O→Fe（OH）2 
       Fe（OH）2+ H2O+O2→Fe（OH）3 
       Fe+ H2O+O2→Fe（OH）3 
       可见没有水和氧气，金属就不会生锈，空气中20%体积是氧气，它是无孔不入的。
       第四种情况是，大气其他物质的影响。 
       大气中含有盐雾、二氧化硫、硫化氢和灰尘时，会加速腐蚀，因此，不同环境下受腐蚀的大小差别是明显的，城市高于农村，工业区高于生活区，沿海高于内陆，高粉尘高于低粉尘。
  
       3、加工过程中的锈蚀因素
  
       原材料已锈蚀，加工后未能完成去除；加工中接触了切削液，润滑剂等工艺材料；酸洗后，中和清洗不当；热处理氧化脱碳或残盐清洗不净；检查、搬运和装配时操作者留下的手汗；去应力或去氢退火不当；工序间和封存防锈不适宜等。
       那么如何有效的防止金属生锈呢？下面介绍几种常用的方法。
  
      （一）选择耐蚀材料
  
       主要是采用有色金属合金和不锈钢。
 
      （二）金属表面预制金属（合金）或非金属覆盖层
  
       1．转化膜：发黑（发蓝）、磷化、阳极氧化； 
       2．表面合金化：渗氮、渗锌、渗硅、渗铝、渗铬等； 
       3．金属覆盖层：电镀金属、喷涂金属、热浸镀、化学镀等； 
       4．非金属覆盖层：搪瓷、陶瓷、油漆、塑料、橡胶等； 
       5．涂覆防锈材料：防锈水、切削液、气相缓蚀剂、可剥塑料、防锈油、防锈脂等。
  
       （三）阴极保护法
  
        以牺牲阳极而保护阴极的电化学法。如在海水中，以镁块作阳极与钢板联在一起，通以电流使钢板变成阴极得以保护。地下管道和化工设备，也是采用一个阳极并通电使钢件（阴极）得到保护。
  
       （四）控制环境防蚀
   
       1．采用除湿机和加湿降低温度，相对湿度控制在低于60~70%，金属锈蚀减慢；相对湿度低于60%时，非金属不会发霉变质； 
       2．充氮或真空包装封存可延缓锈蚀； 
       3．包装内置缓蚀剂； 
       4．钢铁制品在电炉加热（高温）时，炉内形成保护气氛或真家加热。
  
       综上所述，防止金属锈蚀的方法很多，应考虑诸多因素后判断选择，如：零件的工作环境、零件的服役条件、生产的安全性、对环境的污染程度、制造成本等。
 
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