一、金屬腐蝕
金屬腐蝕是指鋼鐵在水分、空氣或其它化學物質存在的環境下,發生電化學腐蝕。產生金屬腐蝕通常需要以下四個條件:
二、金屬防腐蝕
要控制金屬腐蝕,隻要控制金屬腐蝕四個條件中的任何一個即可。可以從結構設計和表面處理兩方面來防止金屬腐蝕。
1.結構設計防腐蝕
結構設計是防腐第一步,也是非常重要的一步。一個不合理的設計會加速腐蝕的發生。
(1)排水結構設計
對於結構上易於存水的地方,應當設計排水結構,否則積水區域一定會加快腐蝕速度。
(2)邊角設計
邊角處防止利角出現,否則利角處將最先出現腐蝕。
(3)兩種金屬設計
應盡量避免兩種不同的金屬直接接觸,因為兩種金屬存在電位差,會加速其中一種金屬的腐蝕。同樣,應盡量減少鉚接。
(4)焊接設計
焊接盡量減少點焊,應將焊接表面打磨平滑,除去所有飛濺的焊渣,否則將不可避免的加速腐蝕。
2.金屬表面處理
表面處理最早是通過改變基體材料表層的機械、物理和化學性能,從而提高產品耐腐蝕、耐磨損等性能的表面防護技術,傳統的表面處理方法主要包括:電鍍、電泳,發藍,發黑,鈍化,磷化,噴塗,著色,烤漆,浸滲,噴丸噴砂等。
(1)電鍍
電鍍是指在含有預鍍金屬的鹽類溶液中,以被鍍基體金屬為陰極,通過電解作用,使鍍液中預鍍金屬的陽離子在基體金屬表面沉積出來,形成鍍層的一種表面加工方法。鍍層性能不同於基體金屬,具有新的特征。根據鍍層的功能分為防護性鍍層,裝飾性鍍層及其它功能性鍍層。
若按鍍層的成分則可分為單一金屬鍍層、合金鍍層和復合鍍層三類。按電鍍方式分為掛鍍、滾鍍、連續鍍和刷鍍等方式,主要與待鍍件的尺寸和批量有關。掛鍍適用於一般尺寸的制品,如汽車的保險杠,自行車的車把等。滾鍍適用於小件,緊固件、墊圈、銷子等。連續鍍適用於成批生產的線材和帶材。刷鍍適用於局部鍍或修復。電鍍液有酸性的、堿性的和加有鉻合劑的酸性及中性溶液,無論采用何種鍍覆方式,與待鍍制品和鍍液接觸的鍍槽、吊掛具等應具有一定程度的通用性。
(2)電泳
電泳工藝目的就是為金屬產品表面塗上一層底漆,與噴塗等其它方式的工藝不同,這種底漆顏色比較單一,一般為黑色或灰色,但它的防腐蝕性能比其它方式要優,一般用作汽車零部件、汽車整車、五金件等等金屬制品的底漆塗裝,適用於批量生產,但它的抗日曬不強,因為是一般是環氧的成分。
電泳工藝分為陽極電泳和陰極電泳。若塗料粒子帶負電,工件為陽極,塗料粒子在電場力作用下在工件沉積成膜稱為陽極電泳;反之,若塗料粒子帶正電,工件為陰極,塗料粒子在工件上沉積成膜稱為陰極電泳。
(3)發藍
發藍是將鋼材或鋼件在空氣-水蒸氣或化學藥物中加熱到適當溫度使其表面形成一層藍色或黑色氧化膜的工藝。也稱發黑。黑色金屬表面經"發藍"處理後所形成的氧化膜,其外層主要是四氧化三鐵,內層為氧化亞鐵。
(4)噴砂
利用高速砂流的沖擊作用清理和粗化基體表面的過程。采用壓縮空氣為動力,以形成高速噴射束將噴料(銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂)高速噴射到需要處理的工件表面,使工件表面的外表面的外表或形狀發生變化,由於磨料對工件表面的沖擊和切削作用,使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度,使工件表面的機械性能得到改善,因此提高瞭工件的抗疲勞性,增加瞭它和塗層之間的附著力,延長瞭塗膜的耐久性,也有利於塗料的流平和裝飾。其應用范圍如下:
(5)磷化
磷化是常用的前處理技術,原理上應屬於化學轉換膜處理,主要應用於鋼鐵表面磷化,有色金屬(如鋁、鋅)件也可應用磷化。
磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護,在一定程度上防止金屬被腐蝕;用於塗漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。