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邦维机械金属表面防腐处理技术要领
编辑:温岭市邦维机械有限公司   时间:2016-06-27

金属表面防腐处理  

  1. 金属的腐蚀金属表面与周围介质发生作用而被破坏的现象,称之为金属腐蚀。例如,在潮湿空气中钢铁表面出现红褐色铁锈,铜表面出现铜绿,钢在加热时发生的氧化现象等。腐蚀可使零件性能变坏,精度下降,表面凹凸不平,寿命缩短,甚至报废。据统计,在工业化国家,每年因腐蚀而造成的维修或更换产品费用约占国民收入的5%。因此,金属的防腐处理具有重要意义。  金属腐蚀的形式主要有均匀腐蚀和局部腐蚀。均匀腐蚀是指整个金属表面遭受腐蚀,其危害性较小,力学性能不会明显下降化学腐蚀是指金属与介质发生纯化学反应引起的腐蚀。  有些化学腐蚀进行到一定程度后不仅不会使腐蚀继续进行,而且所形成的表面膜(大多为氧化膜)还会起到保护金属的作用。这种腐蚀到一定程度而停止进行的现象称为钝化现象。Cr2O3、Al2O3  电化学腐蚀是指金属与电解质溶液产生电化学作用引起的腐蚀。

  2. 2. 金属腐蚀的防护方法  (1) 正确选择零件材料,合理设计零件结构  选择零件材料应考虑工作环境中介质的性质和使用条件。例如,奥氏体不锈钢在大气、水、硝酸等介质中有耐蚀性,但在非氧化性的盐酸、稀硫酸中不耐腐蚀。  呈单相组织、杂质少的钢,可避免形成微电池,能防止腐蚀。若是双相组织,可加入铬、镍等合金元素提高基体的电极电位,力求使两相的电极电位接近。实践证明,当铁素体中wCr>12%时,其电极电位有-0.56 V增至0.2 V。  产品结构设计应避免电位相差很大的金属直接接触。例如铝、镁不应与铁、镍等材料接触。另外,零件结构应尽量采用圆角,避免尖角,以防止应力集中;结构要易于清楚表面沉积物等。  (2) 化学处理  化学处理是指用化学方法使金属表面生成化合物保护膜,已达到防腐目的的方法。生产中常用的有以下两种:  1)发蓝处理(发黑)  将经过清洗的钢在空气、水蒸气或含有NaOH、NaNO3等氧化性介质中加热至140℃左右,使钢表面生成一层致密的蓝色或黑色氧化膜,以改善钢的 耐蚀性和外观,这种工艺称为发蓝处理(发黑)。氧化膜有Fe3O4组成,厚度为0.6~0.8μm,结构致密、均匀,与金属表面结合牢固,可防大气腐蚀。发蓝处理广泛用于机械、精密仪器和枪支上的零件。  2)磷化(磷酸盐处理)  将工件浸入磷酸盐溶液中加热,使其表面获得一层致密、不溶于水的灰黑色磷酸盐薄膜的工艺称之为磷化。磷酸盐薄膜(厚度5~15μm)与金属基体结合力很强,不易剥落,它对空气、润滑油、气体燃料以及大部分气体(除H2S)有良好的抗蚀能力。为进一步提高磷化的抗蚀能力,常在磷化后进行涂油或钝化处理。磷化处理比发蓝的抗蚀能力大2~10倍,在200~300℃仍有一定的耐蚀性能。磷化常用来处理螺钉、螺母等,也可作为武器的润滑层和保护层。  (3) 电化学处理  电化学处理是指选择电极电位低的金属,安装在被保护的金属上,或用导线与被保护的金属相连。当发生电化学腐蚀时,电位低的金属(阳极)被腐蚀,被保护的金属(阴极)不会腐蚀。此法也称阴极保护法。  阳极材料一般是锌、铝、镁等活泼金属。阴极保护法常用于船体外壳、锅炉、海底设备和地下管道等。  (4) 覆盖法  覆盖法是指在金属表面覆盖一层耐蚀材料(金属或非金属),以达到防腐目的的方法。  1)金属覆盖法    金属覆盖法是将活泼性很小,有较高抗蚀能力的金属覆盖在被保护的金属表面,以达到防腐目的的方法。常用的方法有以下几种:  ①电镀法  电镀是指利用电化学原理,在金属表面沉积一层耐蚀金属的方法。电镀层一般是锌、锡、铬、铜、镉等纯金属,抗蚀能力强。镀锌可防止大气腐蚀,且成本低;镀锡常用于食品工业;镀铬可防大气、水、酸、碱腐蚀,并有装饰作用,常用于钟表、日用品等,还可修复磨损零件,提高耐磨性。电镀法的镀层厚度可准确控制,镀层质量好,镀层与基体金属结合牢固,电镀时不需要加热或加热温度不高,但生产率低。电镀法广泛用于轻工、电器、仪表等行业。  ②热镀法  热镀法是指将金属短时间浸入熔融耐蚀的金属液中,取出冷却后,在金属表面形成覆盖的方法。钢板、钢管、钢丝等经热镀锌,可防大气、水腐蚀;热镀可防烯酸侵蚀,且;不会产生有毒盐,常用于制作食品罐头。热镀层与金属表面结合牢固,热镀法操作简单,生产率高,应用广泛。  ③包渡法  包渡法是指在被保护金属的全部表面放上保护板进行热轧,依靠机械力和扩散作用使其牢固结合,获得抗蚀覆盖层的方法。包渡法可使钢件表面宝以黄铜、铝、镍、和不锈钢等耐蚀金属,也可以用纯铝包硬铝以防止腐蚀。  2)非金属覆盖法   生产中常用的方法有以下几种: ①涂料涂装法   此法可防大气腐蚀。常用的涂料(俗称漆)有清漆(酚醛清漆、沥青烘干漆、醇酸清漆、硝基清漆、氨基烘干清漆、环氧树脂清漆等)以及色漆(防锈底漆、红丹防锈底漆、沥青烘干底漆、铁水醇酸底漆、色脂胶调和漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等)。清漆无色透明,可罩光制品表面,可配制色漆。色漆分为底漆和面漆,底漆主要用于打底防锈,面漆是涂在制品表面上最后所罩的色漆。为提高防腐效果,应在防锈底漆中加入钝化剂。此法操作简单,成本低,主要用于机械、桥梁、船舶等的外表面。  ②涂料涂装法   采用浸涂、喷涂或刷涂等方法,在被保护的金属表面上形成一层塑料薄膜,可防酸、碱、盐溶液的腐蚀,防腐时间可达5-10年,而且在不需要这层塑料薄膜时,可立即剥除。例如,在金属容器内壁涂聚氯乙烯或乙烯塑料等,可防止腐蚀。  ③涂防锈油法   要求耐蚀期短时,涂矿物油;要求耐蚀期长时,涂凡士林、石蜡等混合物。此法主要用于储存,加工和运输过程镇南关的防腐。涂防锈油之前,为使油层与基体金属结合牢固,应将金属表面的油污和氧化物等杂物清理干净。

  3. 除以上方法外,还可在金属表面覆盖搪瓷、沥青、硬橡胶等,以达到防腐的目的。


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