① 钢材有哪些类型的腐蚀 如何防范
材受腐蚀的原因很多,可根据其与环境介质的作用分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类:
1.化学腐蚀
亦称干腐蚀,属纯化学腐蚀。是指钢材在常温和高温时发生的氧化或硫化作用。氧化作用的原因是钢铁与氧化性介质接触产生化学反应。氧化性气体有空气、氧、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等,反应后生成疏松氧化物。其反应速度随温度、湿度提高而加速。干湿交替环境下腐蚀更为厉害,在于燥环境下腐蚀速度缓慢,例如:
2.电化学腐蚀
也称湿腐蚀,是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。例如在水溶液中的腐蚀,在大气,土壤中的腐蚀等。
钢材在潮湿的空气中,由于吸附作用,在其表面覆盖一层极薄的水膜,由于表面成分或者受力变形等的不均匀,使邻近的局部产生电极电位的差别,形成了许多微电池。在阳极区,铁被氧化成Fe+2离子进入水膜。因为水中溶有来自空气中的氧,在阴极区氧被还原为OH-离子,两者结合成不溶于水的Fe(OH)2,并进一步氧化成疏松易剥落的红棕色铁锈Fe(OH)3。在工业大气的条件下,钢材较容易锈蚀。
钢材在大气中的腐蚀,实际上是化学腐蚀和电化学腐蚀同时作用所致,但以电化学腐蚀为主。
目前所采用的防腐蚀方法有如下几种。
1.合金化
在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素,如铬、镍、锡、钛和铜等,制成不同的合金钢,能有效地提高钢材的抗腐蚀能力。
2.金属覆盖
用耐腐蚀性能好的金属,以电镀或喷镀的方法覆盖在钢材的表面,提高钢材的耐腐蚀能力。如镀锌、镀铬、镀铜和镀镍等。
3.非金属覆盖
在钢材表面用非金属材料作为保护膜,与环境介质隔离,以避免或减缓腐蚀。如喷涂涂料、搪瓷和塑料等。
钢结构防止腐蚀用得最多的方法是表面油漆。
常用底漆有:红丹防锈底漆、环氧富锌漆和铁红环氧底漆等。底漆要求有比较好的附着力和防锈蚀能力。
常用面漆有:灰铅漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。面漆是为了防止底漆老化,且有较好的外观色彩,因此面漆要求有比较好的耐候性、耐湿性和耐热性,且化学稳定性要好,光敏感性要弱,不易粉化和龟裂。
一般混凝上配筋的防锈措施是:保证混凝土的密实度,保证钢筋保护层的厚度和限制氯盐外加剂的掺量或使用防锈剂等。预应力混凝土用钢筋由于易被腐蚀,故应禁止使用氯盐类外加剂。
② 简述钢材的腐蚀原理及防腐措施
原理:
在环境介质(如空气、水、酸、碱等)的化学作用或电化学作用下而发生的逐渐破坏现象,称为锈蚀。
1.化学腐蚀是指钢材直接与周围介质发生化学作用而产生的腐蚀,这种腐蚀多数是氧化作用,使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下,未进行防腐处理的钢材表面很容易发生反应,造成腐蚀。在干燥环境下,锈蚀进展缓慢,但随着温度、湿度的增大而加快。
2.电化学腐蚀是由于金属表面形成了原电池而产生的锈蚀。钢材本身含有铁、碳等多成成分,由于这些成分电极电位不同,形成许多微电池。在潮湿的空气中,钢材表面吸附一层极薄的水膜,通过水膜和微电池,铁被氧化成疏松易剥落的红棕色的铁锈Fe(OH)3。
措施:
热浸锌:热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中,使钢构件表面附着锌层,锌层厚度对5mm以下薄板不得小于65μm,对厚板不小于86μm.从而起到防腐蚀的目的。
热喷铝(锌)复合涂层:这是一种与热浸锌防腐蚀效果相当的长效防腐蚀方法。具体做法是先对钢构件表面作喷砂除锈,使其表面露出金属光泽并打毛。再用乙炔-氧焰将不断送出的铝(锌)丝融化,并用压缩空气吹附到钢构件表面,以形成蜂窝状的铝(锌)喷涂层。
保护法:在钢结构表面附加较活泼的金属取代钢材的腐蚀。常用于水下或地下结构。
③ 根据锈蚀作用原理,钢材的锈蚀有哪几种
金属的腐蚀有三类:
1、化学腐蚀:指氧化剂和金属表面接触,发生化学反应导致的腐蚀内。 如铁在潮湿环境中容生锈。
2、生物腐蚀:指由各种微生物的生命活动引起的腐蚀。
3、电化学腐蚀:是金属指发生电化学反应导致的腐蚀。如形成铜、锌原电池
④ 造成钢材表面锈蚀最主要的原因是
钢材表面接触水汽与氧气发生原电池反应,是钢材表面锈蚀最主要的原因。
钢材锈蚀与大气相对湿度、大气中有害气体含量,与钢材表面清洁状态、钢材组织不均匀性等因素有关。
⑤ 防止钢材锈蚀的措施及各自的特点
钢材锈蚀的原因和防止措施一、钢材的锈蚀钢材的锈蚀是指其表面与周围介质发生化学作用或电化学作用而遭到破坏。钢材锈蚀不仅使截面积减小,性能降低甚至报废,而且因产生锈坑,可造成应力集中,加速结构破坏。尤其在冲击荷载、循环交变荷载作用下,将产生锈蚀疲劳现象,使钢材的疲劳强度大为降低,甚至出现脆性断裂。根据锈蚀作用机理,钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种。(一)化学锈蚀化学锈蚀是指钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀。这种锈蚀多数是氧化作用,使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下,钢材表面形成一薄层氧化保护膜FeO,可以起一定的防止钢材锈蚀的作用,故在干燥环境中,钢材锈蚀进展缓慢。但在温度或湿度较高的环境中,化学锈蚀进展加快。(二)电化学锈蚀电化学锈蚀是指钢材与电解质溶液接触,形成微电池而产生的锈蚀。潮湿环境中钢材表面会被一层电解质水膜所覆盖,而钢材本身含有铁、碳等多种成分,由于这些成分的电极电位不同,形成许多微电池。在阳极区,铁被氧化成为Fe2+离子进入水膜;在阴极区,溶于水膜中的氧被还原为OH-离子。随后两者结合生成不溶于水的Fe(OH)2,并进一步氧化成为疏松易剥落的红棕色铁锈Fe(OH)3 电化学锈蚀是钢材锈蚀的最主要形式。影响钢材锈蚀的主要因素有环境中的湿度、氧,介质中的酸、碱、盐,钢材的化学成分及表面状况等。一些卤素离子,特别是氯离子能破坏保护膜,促进锈蚀反应,使锈蚀迅速发展。钢材锈蚀时,伴随体积增大,最严重的可达原体积的6倍,在钢筋混凝土中会使周围的混凝土胀裂。埋入混凝土中的钢材,由于混凝土的碱性介质(新浇混凝土的pH值为12左右),在钢材表面形成碱性保护膜,阻止锈蚀继续发展,故混凝土中的钢材一般不易锈蚀。二、防止钢材锈蚀的措施钢结构防止锈蚀通常采用表面刷漆的方法。常用的底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆等,面漆有调和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等。薄壁钢材可采用热浸镀锌或镀锌后加涂塑料涂层等措施。混凝土配筋的防锈措施,根据结构的性质和所处环境等,考虑混凝土的质量要求,主要是提高混凝土的密实度,保证足够的钢筋保护层厚度,限制氯盐外加剂的掺入量。混凝土中还可掺用阻锈剂。预应力钢筋一般含碳量较高,又多是经过变形加工或冷加工的,因而对锈蚀破坏较敏感,特别是高强度热处理钢筋,容易产生锈蚀现象。所以,重要的预应力混凝土结构,除了禁止掺用氯盐外,还应对原材料进行严格检验。钢材的化学成分对耐锈性影响很大,通过加入某些合金元素,可以提高钢材的耐锈蚀能力。例如,在钢中加入一定量的铬、镍、钛等合金元素,可制成不锈钢。
⑥ 钢材的锈蚀原因
1.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%。
2.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。
3.氧气的影响
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。
4.大气其它物质的影响
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。
除锈方法
化学浸泡法除锈是将金属工件浸泡在相应的除锈溶液中,利用溶液中的酸、碱等化学物质与工件表面的氧化皮及锈蚀产物等的化学反应,使氧化皮及锈蚀产物等溶解到溶液中,从而起到除锈的目的。
化学浸泡法是小型工件常用的除锈方法,除锈速度快、效果明显,尤其对于形状复杂的零件,可以除去一些内孔、内腔等死角处的锈蚀。由于化学浸泡法要将工件浸泡在溶液中,因此对于一些大型结构、设备的除锈,不能够采用这种方法。
在选用化学浸泡法除锈时,还应该注意根据不同的材料种类,比如钢铁、铝合金、铜合金、镁合金等不同的材料选择合适的除锈溶液,甚至同一类的材料,合金元素不同,其除锈溶液的组成也有区别。
⑦ 钢筋锈蚀 的种类有哪些
锈蚀可发生于抄许多引起锈蚀的介质中袭,如潮湿的空气、土壤、工业废气等。
钢材的锈蚀大致可分为两类:
1、化学锈蚀:是指钢材表面与周围介质直接发生化学反映而产生的锈蚀。钢材在高温中氧化形成Fe3O4;在常温下氧化形成FeO。
2、电化学锈蚀:建筑钢材在存放和使用中发生的锈蚀主要属这一类。其锈蚀过程如下:
(1)在潮湿的环境中,钢材表面被一层电解质水膜覆盖,由于表面成分或者受力边形等的不均匀性,使邻近的局部产生电极电位的差别,因而建立许多微电池。
(2)在阳极区,铁被氧化成Fe 离子进入水膜;因为水中溶有来自空气的氧,放在阴极区氧被还原为OHk于;两者结合成为不容于水氢氧化亚铁Fe(OH)2。
⑧ 钢铁的腐蚀主要是哪种腐蚀
钢铁的腐蚀主要是哪种腐蚀
分为吸氧腐蚀 和 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 正极反应 1氧气+2水+4电子=4氢氧根 析氢腐蚀 正极反应 2氢离子+2电子=1氢气
⑨ 钢铁的腐蚀主要是什么腐蚀
在中性环境(或者弱碱性环境)下为吸氧腐蚀(如氯化钠水溶液);在酸性环境下为析氢腐蚀~
⑩ 钢材有哪些类型的腐蚀 如何防范
钢材腐蚀的主要类型包括三种: ()大气腐蚀。主要是由空气中的水和氧气等的化学及电化学作用所引起。大气中的水汽形成金属表层的电解液层,而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂,二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后,腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。 (2)局部腐蚀。这是钢结构腐蚀破坏最常见的形态,包括电偶腐蚀和缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或连接处,两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要发生在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处,当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝隙内停滞时发生。 (3)应力腐蚀。即在一定的介质中,钢结构不受应力作用时腐蚀甚微,但受到拉伸应力后,经一段时间后构件会发生突然断裂。此种腐蚀断裂事先无明显征兆,故往往造成灾难性后果,如桥梁坍塌、建筑物倒塌、管道泄漏等,并带来巨大的经济损失和人员伤亡。 涂料被涂装至钢结构表面,形成一定厚度的涂层,直接将钢铁与腐蚀环境隔离开来,使金属产生一道防腐蚀保护屏障,推迟腐蚀介质与钢铁相接触的时间,即只有等漆膜在所处腐蚀环境中失效损坏后,钢铁被曝露于外界环境时才于腐蚀性介质相接触产生腐蚀,涂料的涂装层从而实现了钢铁的防腐蚀保护作用。
涂料通常由膜物质、颜料、溶剂和助剂等组成。钢结构常用的防腐蚀涂料主要有:油脂涂料、醇酸涂料、氯化橡胶涂料、环氧涂料、丙烯酸树脂涂料及聚氨酯涂料等。
钢结构的防腐蚀涂装工艺包括表面清理、除油、除锈和涂料涂装等步骤。
(1)钢结构表面会由于各种原因导致存在焊口不平、焊渣现象,这些会严重影响涂装层表面质量,故在涂装前应对钢结构表面进行清理、打磨整平,以保障涂装的钢结构表面全部曝露。表面主要污染物包括尘土、锈蚀物、氧化皮、旧漆等,一般可用机械方法进行清除。
(2)钢结构表面的油污来源于机械加工过程中的润滑及冷却,以及在搬运、存储与安装过程中的油污。油污的存在将严重影响漆膜的附着力和使用寿命,故在涂装前应彻底清洗干净,一般可用有机溶剂或化学法等进行除油。
(3)钢材表面一般都会存在氧化皮和铁锈,导致漆膜被锈层隔离而不能牢固地附着于钢铁表面,从而影响实际防护效果。尤其是疏松的铁锈含有大量水分,对周围的钢铁会产生进一步腐蚀,造成新的漆膜起泡、龟裂、脱落。因此在钢结构表面进行涂装前,除锈是极其重要的工序,一般采用机械动力除锈。
(4)涂料涂装是将涂料薄而均匀地涂布在钢铁表面的工艺过程,其涂装方法的选择将直接影响涂膜的质量和涂装效率。常用涂装方法包括刷涂、滚涂、空气喷涂和高压无气喷涂等。不同类型涂料的涂装方法有其自己的适应性。