金属材料的腐蚀与防护

在金属表面覆盖各种保护,将被保护的金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效途径。

1.热浸镀锌防腐的预防。热镀锌钢的防腐是将酸洗除锈后的钢构件在480 ~ 520℃的高温锌浴中浸泡3 ~ 5分钟,使钢表面附着一层锌液,冷却后形成涂层。热浸镀锌层能为钢材提供机械屏蔽和电化学保护,镀层与钢材表面的结合力良好,但镀锌层厚度较薄。镀锌层一旦被腐蚀,钢的基本结构就会局部渗漏出来。导致镀层失效,所以热浸镀锌的耐腐蚀寿命略短,可以为寿命中等的钢材提供腐蚀保护。同时,热镀锌生产的技术有很大的局限性,很难应用到钢井架、竖井设备等一些大型构件上。对于形状复杂的钢构件,因为高温的影响,会造成钢构件变形,从而影响其最终功能。

2.防止电弧喷涂腐蚀保护。通过电弧喷涂的相关电源,需要将带正负电荷的两根金属丝连续送到电弧喷枪的末端。当两端短路接触时,产生的电弧熔化,熔融铝的高温熔滴将被压缩空气吹动雾化,喷涂在工件表面,与基体结合形成良好的电弧喷涂涂层。线材的熔化温度可达6000℃。由于电弧喷涂丝材熔化温度高,丝材熔化均匀,不存在半熔化或高度塑性的喷涂颗粒,喷涂颗粒携带较大的热能和动能冲击,因此涂层与基体以强机械和显微冶金结合。因此,电弧喷涂铝涂层与金属基体具有优异的涂层附着力,可以保证防腐涂层在弯曲、冲击或碰撞下不脱落、不剥落,其结合牢固,防腐持久有效,是任何其他表面防腐涂层所无法企及的。电弧喷涂涂层的防腐原理是阴极保护和机械屏蔽相结合。但是,由于井下瓦斯的特殊性,电弧容易引起瓦斯爆炸,这种技术在井下应用比较困难。

3.防止涂层严重腐蚀。

重防腐涂料是由底漆、中间漆和面漆组成的涂料涂装体系。其防腐原理主要是机械屏蔽,即油漆涂层将钢材与腐蚀介质隔开,以防止和减缓腐蚀介质对钢材的腐蚀,保护钢材不受腐蚀。随着时间的延长和环境的变化,有机物最终会老化,影响防腐性能。一般来说,复合涂层可以在中等时间内保护钢制设备。油漆初涂后,要定期刷面漆,并进行相应的保养。如需彻底维修,需对钢构件重新进行喷砂除锈,然后涂漆。

二。金属材料海洋腐蚀的防护措施

1.电化学保护。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护的原理是:利用电化学原理,对被保护的金属设备进行外部阴极极化,以减少或防止腐蚀;对被保护金属施加阴极极化以减少或防止金属腐蚀的方法称为阴极保护法。阴极保护包括外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。外加电流法以被保护金属和另一个附加电极作为电解槽的两极,被保护金属作为阴极,从而保护被保护金属不受腐蚀。牺牲阳极保护法是将活性金属或其合金连接到被保护的金属上,形成一次电池。此时活性金属作为电池的阳极被腐蚀,贱金属作为电池的阴极被保护。外加电流阴极保护所需的保护电流由DC电源提供;牺牲阳极保护所需的保护电流由牺牲阳极的溶解提供。为了有效地起到保护作用,牺牲阳极的电位要足够负,阳极的极化要小,特别是不能在表面形成保护性腐蚀产物膜,阳极要溶解均匀。

2.金属的磷化处理。钢铁产品经过脱脂除锈后,浸泡在特定成分的磷酸盐溶液中,在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐膜。这个过程被称为磷化处理。磷化膜为深灰色至黑灰色,在大气中具有良好的耐蚀性。该膜具有微孔结构,对油漆的吸附能力强。

3.掩护保护。由基材和涂层材料组成的复合材料能充分发挥基材和涂层材料的优点,满足耐腐蚀、物理机械和加工性能、经济指标的需要。涂层的防护效果和使用寿命取决于三个因素:涂层材料在使用环境中的耐腐蚀性、强度、塑性和耐磨性。涂层的均匀性、孔隙率和缺陷。涂层与基底金属之间的结合力。覆盖层保护分为金属保护层、化学转化膜和非金属保护层。金属保护层包括金属涂层、金属内衬和双金属复合板;非金属保护层包括油漆、塑料涂层、搪瓷、钢衬玻璃、非金属材料衬里和临时防锈层。聚氨酯涂料、乙烯基涂料等。保护涂层应该具有尽可能低的水渗透性、氧渗透性和离子渗透性,以及良好的可制造性,例如粘附性和固化收缩性。

综上所述,研究金属材料的腐蚀,找出腐蚀的原因,采取有效的防护措施,对于延长设备的使用寿命,降低成本,提高劳动生产率具有重要的意义。