㈠ 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~
㈡ 如何评价水对钢铁的腐蚀性,主要依据是什么
这么多离子的溶液和钢铁就构成原电池子,使钢铁发生电化学腐蚀
㈢ 钢铁是怎样腐蚀的、
用王水。 王水 王水(aqua regia) 又称“王酸”,是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体,是一种硝酸(HNO3)和盐酸(HCl)组成的混合物,其中混合比例为1:3,还是少数几种能够溶解Au和Pt的物质。这也是它的名字的来源。不过塑料之王——聚四氟乙烯和一些非常惰性的金属如Ta不受王水腐蚀。王水被用在蚀刻工艺和一些分析过程中。王水很快就分解,因此必须在使用前直接制作。 历史 盐酸是于约800年左右波斯炼金术士札比尔·伊本·哈杨将食盐与矾(硫酸)混合到一起时发现的。他将盐酸与硝酸混合在一起发明了能够溶解金的王水。 原理 虽然王水的两个组成部分单一无法溶解金,但它们联合起来却可以溶解金,原理是这样的:硝酸是一种非常强烈的氧化剂,它可以溶解极微量的金,而盐酸则可以与溶液中的金离子反应,形成氯化金,使金离子离开溶液,这样硝酸就可以进一步溶解金了: Au+NO3-+4H+→Au3+ + NO↑+2H2O Au3+ +4Cl- →AuCl4- 王水及其氧化作用 王水是由1体积的浓硝酸和3体积的浓盐酸混合而成的(严格地说是在其混酸中HNO3和HCl的物质的量之比为1∶3)。王水的氧化能力极强,称之为酸中之王。一些不溶于硝酸的金属,如金、铂等都可以被王水溶解。尽管在配制王水时取用了两种浓酸,然而在其混合酸中,硝酸的浓度显然仅为原浓度的1/4(即已成为稀硝酸)。但为什么王水的氧化能力却比浓硝酸要强得多呢?这是因为在王水中存在如下反应: HNO3 + 3HCl ==== 2H2O + Cl2 + NOCl 因而在王水中含有硝酸、氯分子和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂,同时还有高浓度的氯离子。 王水的氧化能力比硝酸强,金和铂等惰性金属不溶于单独的浓硝酸,而能溶解于王水,其原因主要是在王水中的氯化亚硝酰(NOCl)等具有比浓硝酸更强的氧化能力,可使金和铂等惰性金属失去电子而被氧化: Au + Cl2 + NOCl = AuCl3 + NO↑ 3Pt + 4Cl2 + 4NOCl = 3PtCl4 + 4NO↑ 同时高浓度的氯离子与其金属离子可形成稳定的络离子,如[AuCl4]-或 [Pt Cl6]2-: AuCl3 + HCl = H[AuCl4] PtCl4 +2HCl = H2[Pt Cl6] 从而使金或铂的标准电极电位减小,有利于反应向金属溶解的方向进行。总反应的化学方程式可表示为: Au + HNO3 + 4HCl = H[AuCl4] + NO↑+ 2H2O 3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[Pt Cl6] + 4NO↑+ 8H2O 由于金和铂能溶解于王水中,人们的金铂首饰(黄金或白金)在被首饰加工商加工清洗时,常会在不知不觉中被加工商用这种方法偷取,损害消费者的利益。
㈣ 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。
㈤ 钢铁为何会腐蚀
腐蚀是金属表面部分或者全部剥离、溶解或软化的化学反应。“生锈”经常被误用或者误解,它仅仅指铁和钢。“腐蚀”不仅包含黑色金属,而且包含有色金属。以下内容主要讨论腐蚀的成因和纠正措施。
移除热量是金属加工液最重要的功能之一。有效移除热量,就能保证刀具的良好使用寿命,以及工件的几何精度。和油相比,水在移除热量方面性能更卓越;但纯水和新加工的金属接触后会导致腐蚀。因此,腐蚀是每位用户,也是水基金属加工液制造商必须面对的问题。干切削过程也会面对腐蚀问题,并不仅仅由水基金属加工液引起。引起金属表面腐蚀有许多种原因,下面做具体介绍。
1季节性腐蚀
腐蚀可以发生在一年内的任何时候。一般来说,7~9月的温度和相对湿度较高,在美国东部和中西部更容易发生腐蚀。干旱地区,如克罗拉多州、新墨西哥州、亚利桑那州、犹他州及加州,这些地方的相对湿度较低,腐蚀情况就很少发生。
2手印腐蚀
当工件接触人手后,就容易发生腐蚀。搬运过程中新机床和金属工件表面留下的手印,会导致腐蚀。这种情况普遍存在于皮肤呈酸性的人群,以及表面光洁度高的工件。使用手印中和剂能防止类似的手印腐蚀。
随着温度上升,包括腐蚀在内的化学反应速度就会更快。夏季高温和空气中的水分和氧气也是加速腐蚀的原因。
当水分凝结在工件表面,就会形成电池的电解液。秋冬季节能提供防锈保护的加工液浓度,当湿度持续上升时,就不再提供有效的防锈保护。因此,适当的浓度调整非常必要。秋冬季节,浓度1:30(3.3%)已经足够;但湿热季节,浓度可能需要提高到1:25(4%),或者不再看到工件表面生锈为止。需要注意的是,提高中央槽系统的浓度,会导致泡沫和皮炎问题。金属加工液用户也可能需要增加防锈添加剂,这取决于金属加工液的种类、用户对化学品的限制、添加剂的有效性以及所使用的加工液。
3pH
pH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数。超过9的高pH值,可以保护黑色金属,但对有色金属腐蚀防护不利,如:铝、黄铜和青铜。
水硬度会影响加工液的平衡,不同地理区域的水硬度是不同的,调节水硬度会优化加工液的表现性能。
单机条件下如果pH值较低,最简单的解决方法是倾倒和清洗,然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液。如果是加工黑色金属的中央槽系统,可以用适当添加剂,将pH值调整到8.8~9.2。如果pH值特别高,往往是金属加工液已经受到污染,需要倾倒和换新液。
4污垢再循环
金属加工液的金属微粒,往往被认为是“污垢”或“碎屑”。如果没有及时清理,碎屑会在工件表面堆积而形成电池,碎屑下面的金属往往会生锈。单机条件下,应及时排空—清洗—用清水冲洗,按照推荐浓度加新鲜金属加工液。
5水
通常水中的化学物质是积累的,会提高加工液的腐蚀程度。所有水包含离子,部分离子富有侵蚀性,会导致大部分金属腐蚀。水含有超过100×106的氯化物、超过100×106的硫化物,或50×106硝酸盐,这些离子被认为富有侵蚀性。氯化物、硫化物和硝酸盐破坏金属表面的防护层,导致腐蚀。持续加水会提高中央槽系统的氯化物、硫化物和硝酸盐含量。金属加工液使用时间越长,离子的侵蚀性更高。
每种金属加工液的配方,都需要维持浓度来发挥“最佳点”。定期检测金属加工液浓度,可以避免加工性能和环境问题。
如果用户怀疑水有侵蚀性时,可取样并通过全分析来确定。当中央槽系统的金属加工液被怀疑导致腐蚀,请取样并检测离子含量。当氯化物、硫化物和硝酸盐浓度超过可接受范围,可使用去离子水或者蒸馏水作为工艺用水,也可选择防腐蚀性能高的金属加工液。
溶解在水中的固体,可以破坏金属加工液很多的渴望性能。最熟悉的例子就是“水硬度”,是由于钙和镁离子溶解在水中引起。
二价离子和皂类、润湿剂和乳化剂反应所形成化合物,溶解度会降低。这种不溶解的成分,耗竭机床和工件防锈剂。硬水指的是含量超过250×106碳酸钙或者15“德国克”(德国硬度标准)。硬度越高,越容易产生腐蚀。
电导率是另一个检测金属加工液中溶解离子的方法。高电导率增加了腐蚀、金属加工液的不稳定、残留物和其他问题。超过4MilliSiemens/cm被认为高电导率。
3pH
pH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数。超过9的高pH值,可以保护黑色金属,但对有色金属腐蚀防护不利,如:铝、黄铜和青铜。
水硬度会影响加工液的平衡,不同地理区域的水硬度是不同的,调节水硬度会优化加工液的表现性能。
单机条件下如果pH值较低,最简单的解决方法是倾倒和清洗,然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液。如果是加工黑色金属的中央槽系统,可以用适当添加剂,将pH值调整到8.8~9.2。如果pH值特别高,往往是金属加工液已经受到污染,需要倾倒和换新液。
㈥ 对钢铁的腐蚀是酸性更厉害还是碱性更厉害
一、酸性更厉害。
二、在强酸性溶液中,钢铁会发生析氢腐蚀,铁将氢置换出来。
三、在中性或碱性溶液中,钢铁会发生吸氧腐蚀,氧气将铁氧化。但是必须都是潮湿环境中。
四、金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀。
五、金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。
六、腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态。
七、这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
八、美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元,占当年国民经济生产总值的4.2%.据统计,每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%.金属腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
九、金属的腐蚀现象非常普遍。如铁制品生锈,铝制品表面出现白斑,铜制品表面产生铜绿,银器表面变黑等都属于金属腐蚀,其中用量最大的金属——铁制品的腐蚀最为常见。
(6)什么是钢铁的腐蚀性扩展阅读:
硫酸的腐蚀性主要取决于浓度和温度,碳钢、铅和铅合金是常用的耐硫酸金属材料。
碳钢适用于室温浓度大于70%的硫酸,铅对浓度低于70%的硫酸有很好的耐蚀性,但因质软有毒使应用受限制。
高硅铸铁适用于各种浓度和沸点以下温度的硫酸,但不能用于发烟硫酸。普通奥氏体不锈钢仅适用于中等温度以下,低浓度和具有氧化性的高浓度硫酸。含钼、铜元素的高铬镍不锈钢可用于该温度的中浓度硫酸。某些哈氏合金可用于宽广温度和浓度的硫酸。
盐酸腐蚀:
盐酸对多数金属和合金具有强腐蚀性,当存在杂质和溶解氧时腐蚀尤为严重。耐盐酸腐蚀的金属材料除钽、锆外,还有哈氏合金、镍钼合金等。青铜、铜镍合金、不锈钢等仅能在一定条件下使用,不能用于热盐酸。
硝酸腐蚀:
硝酸具有强氧化性,宜选用可钝化金属材料。最常用的18—8不锈钢在室温宽广浓度和中浓度以下沸腾硝酸中有很好的耐蚀性,但在浓度大于70%的热硝酸中会产生过钝化腐蚀。
高硅铸铁有较好的耐蚀性,但仅可用于铸件。钛、钽、铌对宽广温度和浓度的硝酸均有优异的耐蚀性,铝和某些铝合金对中温发烟硝酸有良好的耐蚀性。
磷酸腐蚀:
磷酸的腐蚀性和硫酸类似,但受所含杂质的影响极大。高铬和铬镍不锈钢适用于一般温度和浓度的磷酸,高温高浓度磷酸可用铝青铜。