為什麼鋼材會腐蝕

㈠ 鋼鐵為何會腐蝕

腐蝕是金屬表面部分或者全部剝離、溶解或軟化的化學反應。「生銹」經常被誤用或者誤解，它僅僅指鐵和鋼。「腐蝕」不僅包含黑色金屬，而且包含有色金屬。以下內容主要討論腐蝕的成因和糾正措施。

移除熱量是金屬加工液最重要的功能之一。有效移除熱量，就能保證刀具的良好使用壽命，以及工件的幾何精度。和油相比，水在移除熱量方面性能更卓越；但純水和新加工的金屬接觸後會導致腐蝕。因此，腐蝕是每位用戶，也是水基金屬加工液製造商必須面對的問題。干切削過程也會面對腐蝕問題，並不僅僅由水基金屬加工液引起。引起金屬表面腐蝕有許多種原因，下面做具體介紹。

1季節性腐蝕

腐蝕可以發生在一年內的任何時候。一般來說，7～9月的溫度和相對濕度較高，在美國東部和中西部更容易發生腐蝕。乾旱地區，如克羅拉多州、新墨西哥州、亞利桑那州、猶他州及加州，這些地方的相對濕度較低，腐蝕情況就很少發生。

2手印腐蝕

當工件接觸人手後，就容易發生腐蝕。搬運過程中新機床和金屬工件表面留下的手印，會導致腐蝕。這種情況普遍存在於皮膚呈酸性的人群，以及表面光潔度高的工件。使用手印中和劑能防止類似的手印腐蝕。

隨著溫度上升，包括腐蝕在內的化學反應速度就會更快。夏季高溫和空氣中的水分和氧氣也是加速腐蝕的原因。

當水分凝結在工件表面，就會形成電池的電解液。秋冬季節能提供防銹保護的加工液濃度，當濕度持續上升時，就不再提供有效的防銹保護。因此，適當的濃度調整非常必要。秋冬季節，濃度1:30(3.3%)已經足夠；但濕熱季節，濃度可能需要提高到1:25(4%)，或者不再看到工件表面生銹為止。需要注意的是，提高中央槽系統的濃度，會導致泡沫和皮炎問題。金屬加工液用戶也可能需要增加防銹添加劑，這取決於金屬加工液的種類、用戶對化學品的限制、添加劑的有效性以及所使用的加工液。
3pH

pH值是金屬加工液控制腐蝕的一個重要參數。超過9的高pH值，可以保護黑色金屬，但對有色金屬腐蝕防護不利，如：鋁、黃銅和青銅。

水硬度會影響加工液的平衡，不同地理區域的水硬度是不同的，調節水硬度會優化加工液的表現性能。

單機條件下如果pH值較低，最簡單的解決方法是傾倒和清洗，然後按照推薦濃度加新鮮金屬加工液。如果是加工黑色金屬的中央槽系統，可以用適當添加劑，將pH值調整到8.8~9.2。如果pH值特別高，往往是金屬加工液已經受到污染，需要傾倒和換新液。

4污垢再循環

金屬加工液的金屬微粒，往往被認為是「污垢」或「碎屑」。如果沒有及時清理，碎屑會在工件表面堆積而形成電池，碎屑下面的金屬往往會生銹。單機條件下，應及時排空—清洗—用清水沖洗，按照推薦濃度加新鮮金屬加工液。

5水

通常水中的化學物質是積累的，會提高加工液的腐蝕程度。所有水包含離子，部分離子富有侵蝕性，會導致大部分金屬腐蝕。水含有超過100×106的氯化物、超過100×106的硫化物，或50×106硝酸鹽，這些離子被認為富有侵蝕性。氯化物、硫化物和硝酸鹽破壞金屬表面的防護層，導致腐蝕。持續加水會提高中央槽系統的氯化物、硫化物和硝酸鹽含量。金屬加工液使用時間越長，離子的侵蝕性更高。

每種金屬加工液的配方，都需要維持濃度來發揮「最佳點」。定期檢測金屬加工液濃度，可以避免加工性能和環境問題。

如果用戶懷疑水有侵蝕性時，可取樣並通過全分析來確定。當中央槽系統的金屬加工液被懷疑導致腐蝕，請取樣並檢測離子含量。當氯化物、硫化物和硝酸鹽濃度超過可接受范圍，可使用去離子水或者蒸餾水作為工藝用水，也可選擇防腐蝕性能高的金屬加工液。

溶解在水中的固體，可以破壞金屬加工液很多的渴望性能。最熟悉的例子就是「水硬度」，是由於鈣和鎂離子溶解在水中引起。

二價離子和皂類、潤濕劑和乳化劑反應所形成化合物，溶解度會降低。這種不溶解的成分，耗竭機床和工件防銹劑。硬水指的是含量超過250×106碳酸鈣或者15「德國克」(德國硬度標准)。硬度越高，越容易產生腐蝕。

電導率是另一個檢測金屬加工液中溶解離子的方法。高電導率增加了腐蝕、金屬加工液的不穩定、殘留物和其他問題。超過4MilliSiemens/cm被認為高電導率。
3pH

pH值是金屬加工液控制腐蝕的一個重要參數。超過9的高pH值，可以保護黑色金屬，但對有色金屬腐蝕防護不利，如：鋁、黃銅和青銅。

水硬度會影響加工液的平衡，不同地理區域的水硬度是不同的，調節水硬度會優化加工液的表現性能。

單機條件下如果pH值較低，最簡單的解決方法是傾倒和清洗，然後按照推薦濃度加新鮮金屬加工液。如果是加工黑色金屬的中央槽系統，可以用適當添加劑，將pH值調整到8.8~9.2。如果pH值特別高，往往是金屬加工液已經受到污染，需要傾倒和換新液。

㈡ 鋼鐵的腐蝕主要是由什麼原因造成的

不應該說主要化學原因
而應改說化學和物理原因都主要
化學原因是應為鋼鐵和空氣中的氧氣和水緩慢氧化變成鐵銹3氧化2鐵
物理原因是因為鐵銹3氧化2鐵不緻密而蓬鬆導致空氣中水和氧氣繼續和鋼鐵反應導致繼續腐蝕

㈢ 鋼材銹蝕的原因及防止方法

一、鋼材銹蝕的原因
銹蝕可發生於許多引起銹蝕的介質中,如潮濕的空氣、土壤、工業廢氣等.鋼材的銹蝕大致可分為兩類:
1、化學銹蝕:是指鋼材表面與周圍介質直接發生化學反映而產生的銹蝕.鋼材在高溫中氧化形成Fe3O4;在常溫下氧化形成FeO.
2、電化學銹蝕:建築鋼材在存放和使用中發生的銹蝕主要屬這一類.其銹蝕過程如下:
(1)在潮濕的環境中,鋼材表面被一層電解質水膜覆蓋,由於表面成分或者受力邊形等的不均勻性,使鄰近的局部產生電極電位的差別,因而建立許多微電池.
(2)在陽極區,鐵被氧化成Fe 離子進入水膜;因為水中溶有來自空氣的氧,放在陰極區氧被還原為OHk於;兩者結合成為不容於水氫氧化亞鐵Fe(OH)2.
(3)進一步氧化,則形成疏鬆易剝落的紅棕色的鐵銹氫氧化鐵Fe(OH)3.(4)如水膜中有酸的成分,則陰極被還原的將是分離子.由於所形成的氫積存於陰脫產生極化作用,將使銹蝕停止,但水中的溶氧與紅結合成水以除去積氫,故銹蝕能繼續進行.因為水膜中離於濃度提高.陰極放電快銹蝕進行較快故在工業大氣的條件下.鋼材較容易銹蝕.
由此可以看出,影響鋼材最常見的銹蝕破壞的因素是水和提供溶氧的空氣.
在鋼筋混凝土中,引起鋼筋銹蝕的原因主要有:
(1)埋於混凝土中的鋼筋處於鹼性介質中(新澆混凝土PH值約為125或更高),而氧化保護膜也為鹼性,故不致銹蝕.但這種保護膜易被鹵素離子、特別是氯離子所破壞,使銹蝕迅速發展.
(2)澆築混凝土時水灰比控制不好,游離水過多,水化反應之後,游離水份蒸發,使混凝土表面存在許多細微的小孔,由於毛細現象,周圍水分會沿著毛細小孔向混凝土內部滲透,銹蝕鋼筋.
(3)混凝土的密實性決定了鋼筋銹蝕的快慢,混凝土越密實,鋼筋越不易銹蝕,反之,則鋼筋銹蝕較快.(4)由於混凝土養護不當或保護層厚度不夠以及在荷載作用下混凝土產生的裂縫,也是引起混凝土內部鋼筋銹蝕的主要原因.
二、鋼筋銹蝕的危害
鋼材(比如鋼球)在存放中嚴重銹蝕,不僅截面積減少,材質降低甚至報廢,而且除銹工作耗費很大;在使用中則銹蝕不僅使受力面積減少,而且局部銹坑的產生,可造成應力集中,促使結構早期破壞.尤其在反復荷載作用的情況下,將產生銹蝕疲勞現象,使疲勞強度大為降低,出現脆性破壞.
在鋼筋混凝土中,由於鋼筋的銹蝕,將使混凝土的保護層膨脹出現裂紋,嚴重時混凝土保護層脫落,鋼筋脫離,使鋼筋和混凝土之間的粘結應力損失或完全喪失,危急結構的安全,因此鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構的使用壽命有很大的影響.
三、鋼材銹蝕的防止
鋼材防止銹蝕的方法通常是採用表面刷漆:常用底漆有紅丹、環氧富鋅漆、鐵紅環氧底漆等;常用面漆有灰鉛漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等.在鋼筋混凝土中,防止鋼筋銹蝕的方法主要有:
(1)嚴格控制氯鹽外加劑的摻用量;
(2)限制並合理選用水灰比和水泥用量;
(3)保證鋼筋有足夠的保護層厚度;
(4)加強混凝土的振搗和養護工作,保護混凝土的密實.
對於預應力配筋,一般含碳量較高,又多系經過變形和冷加工處理,因而對銹蝕破壞較敏感,特別是高強度熱處理鋼筋,容易產生應力銹蝕現象.所以重要的預應力承重結構,除不能摻用氯鹽外,應對原材料進行嚴格檢驗.

㈣ 鋼鐵生銹的原因

鋼鐵銹蝕是鐵與氧氣、水蒸氣共同反應的結果，鐵的化學性質較為活潑，這回是鐵易銹答蝕的內因，水分是使鐵容易生銹的物質之一。光有水也不會使鐵生銹，只有當空氣中的氧氣溶解在水裡時，氧在有水的環境中與鐵反應。有些不活潑的金屬不易與氧氣等反應，所以抗腐性強。但有些金屬的化學活動性比鐵強，抗腐蝕性卻很強，如鋁、鋅等，這是因為它們與氧氣反應後形成緻密的氧化物薄膜，阻止了鋁、鋅等進一步被氧化。 鐵生銹主要有兩前提個條件：一個是氧氣，另一旦范測既爻煥詫唯超瀝個是水。鐵暴露在空氣中生銹實際上涉及到了原電池反應。鐵與碳形成了原電池（因為鐵不是純的，裡面含有C等其它元素）。 這里的反應方程式是：4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 + 3H2O 鐵銹主要成分為氧化鐵（Fe2O3），鐵銹疏鬆多孔，不僅不能防止鋼鐵製品與空氣、水接觸，還會把空氣和水分保留在鋼鐵製品的表面，進一步加劇鋼鐵的銹蝕。鐵銹是一種棕紅色的物質，它不像鐵那麼堅硬，很容易脫落，一塊鐵完全生銹後，體積可脹大8倍。如果鐵銹不除去，這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分，鐵也就爛得更快了。所以鋼鐵製品表面的鐵銹應及時除去。

㈤ 鋼鐵的腐蝕主要原因是化學原因造成的這話對嗎

錯誤。
電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。
不純的金屬跟電解質溶液接觸時，會發生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發生的腐蝕是電化學腐蝕最突出的例子。

㈥ 鋼材的腐蝕與哪些因素有關如何對鋼材進行防腐和防火

1、鋼材的腐蝕與和周圍環境和介質中的溫度、濕度和有害物質相關。

2、對鋼材進行防腐比較常見的就是使用油漆進行防腐蝕保護，但是也可以使用其他的一些方法，譬如使用鍍鋅等鍍一層金屬的鍍層來作為保護。也有不少單位是採用化學氧化處理的方法進行保護，譬如磷化處理。使用含銅、鉻、鎳元素的合金來進行防腐蝕，這些合金可以有效的提高鋼結構防腐蝕能力。

3、對鋼材常用的防火辦法是在鋼結構外麵包混凝土或磚砌體，也可在構件表面噴塗一層含蛭石、石棉或其他材料的水泥漿。當鋼結構表面長期受輻射熱達150°C以上時，應用隔熱層加以保護。

㈦ 為什麼會發生腐蝕

鋼材腐蝕原理鋼材表面與周圍介質發生作用而引起破壞的現象稱為腐蝕（回也稱銹 蝕）。腐蝕不僅使鋼材答的有效截面面積減小，還會產生局部銹坑，引起應力集中；也會導致 鋼的強度、塑性、韌性等力學性能顯著降低。
   根據鋼材與環境介質的作用原理，腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。  化學腐蝕是指鋼 材與周圍介質（如氧氣、二氧化碳、二氧化硫和水等）直接發生化學作用，生成疏鬆的氧 化物而引起的腐蝕。
  鋼材由不同的晶體組織構成，並含有雜質，由於這些成分的電極電位不 同，當有電解質溶液（如水）存在時，就在鋼材表面形成許多微小的局部原電池，形成電 化學腐蝕。     鋼材在大氣中的腐蝕，實際上是化學腐蝕和電化學腐蝕的共同作用所致，以電化學腐蝕為主。
  鋼材的腐蝕既有內因（材質），也有外因（環境介質的作用），因此要防止或減少鋼材 的腐蝕可以從改變鋼材本身的易腐蝕性、隔離環境中的侵蝕性介質或改變鋼材表面的電化學 過程三方面入手。

㈧ 鋼材的銹蝕原因

1.相對濕度的影響空氣中相對濕度越高，金屬表面水膜越厚，空氣中的氧透過水膜到金屬表面作用。相對濕度達到一定數值時，腐蝕速度大幅上升，這個數值稱為臨界相對濕度，鋼的臨界相對濕度約為70%。

2.溫度的影響

環境溫度與相對濕度關聯，乾燥的環境（沙漠）下，氣溫再高金屬也不容易銹蝕。當相對濕度達到臨界值時，溫度的影響明顯加劇，溫度每增加10℃，銹蝕速度提高兩倍。因此，在濕熱帶或雨季，氣溫越高，銹蝕越嚴重。

3.氧氣的影響

可見沒有水和氧氣，金屬就不會生銹，空氣中20%體積是氧氣，它是無孔不入的。

4.大氣其它物質的影響

大氣中含有鹽霧、二氧化硫、硫化氫和灰塵時，會加速腐蝕，因此，不同環境下受腐蝕的大小差別是明顯的，城市高於農村；工業區高於生活區；沿海高於內陸；高粉塵高於低粉塵。

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除銹方法

化學浸泡法除銹是將金屬工件浸泡在相應的除銹溶液中，利用溶液中的酸、鹼等化學物質與工件表面的氧化皮及銹蝕產物等的化學反應，使氧化皮及銹蝕產物等溶解到溶液中，從而起到除銹的目的。

化學浸泡法是小型工件常用的除銹方法，除銹速度快、效果明顯，尤其對於形狀復雜的零件，可以除去一些內孔、內腔等死角處的銹蝕。由於化學浸泡法要將工件浸泡在溶液中，因此對於一些大型結構、設備的除銹，不能夠採用這種方法。

在選用化學浸泡法除銹時，還應該注意根據不同的材料種類，比如鋼鐵、鋁合金、銅合金、鎂合金等不同的材料選擇合適的除銹溶液，甚至同一類的材料，合金元素不同，其除銹溶液的組成也有區別。

㈨ 造成鋼材表面銹蝕最主要的原因是

材表面接觸水汽與氧氣發生原電池反應、鋼材組織不均勻性等因素有關，是鋼材表面銹蝕最主要的原因。
鋼材銹蝕與大氣相對濕度、大氣中有害氣體含量，與鋼材表面清潔狀態