金屬或金屬合金因環境條件而發生的劣化稱為金屬腐蝕.
水, 空氣和氧化劑是在腐蝕過程中發揮重要作用的三個主要因素. 消除這些因素之一對於防止金屬腐蝕至關重要.
腐蝕率可以根據惡劣的天氣條件來決定, 溫度, 水或濕氣以及氣體接觸.
如果不及時採取預防措施, 腐蝕會很快損壞金屬. 腐蝕會降低金屬的外觀，也會影響其耐用性和承載能力方面的性能.
可以透過不同的方法來防止金屬腐蝕: 線畫, 表面處理, 表面塗油或塗脂, 鍍鉻和鍍鋅.
在本文中, 我們將解釋金屬腐蝕的基礎知識以及如何找到正確的合金來幫助您防止專案中的金屬腐蝕.
什麼是金屬腐蝕 & 金屬腐蝕的原因?
當金屬與氧氣等其他物質發生反應時, 氫, 水或電流, 其表面形成一層; 此層稱為金屬腐蝕.
當鋼等金屬承受過大的應力時也會發生腐蝕, 讓材料破裂. 這些裂痕是腐蝕的起點.
大多數金屬很快就會氧化, 意味著它們失去電子給氧氣. 當金屬被還原時，氧氣會與金屬產生氧化物 (獲得電子).
腐蝕如何影響金屬?
當金屬直接與空氣接觸時就會開始腐蝕, 液體或氣體, 在極端天氣條件下，尤其是在潮濕環境下，速度會加快.
腐蝕會損壞通訊設施, 工業製程控制裝置, 和文化遺產古蹟.
而且, 腐蝕也會使關鍵基礎設施惡化, 包括鋼筋路面, 電塔, 停車大樓, 和橋樑.
簡單來說, 腐蝕對金屬和您的應用非常有害.
不同類型的腐蝕
腐蝕有多種類型，一些重要的類型詳細說明如下:
一般腐蝕
普攻腐蝕是一種非常常見的腐蝕類型. 它可以影響金屬的整個表面. 它是化學或電化學反應的結果. 儘管一般侵蝕腐蝕會削弱金屬直至失效, 這也是眾所周知且可預測的情況.
局部腐蝕
眾所周知，局部腐蝕會攻擊特定區域, 依物理結構分為三種不同類型:
點蝕
這種類型的腐蝕發生在金屬表面的孔或空腔中. 以下孔和腔作為陽極區域, 周圍的金屬作為陰極區域.
這會導致局部原電池反應, 這會導致金屬結構失效.
縫隙腐蝕
這種特定類型的局部腐蝕經常發生在墊片下方, 夾子, 以及其他低氧和酸性條件可能導致縫隙腐蝕的固定位置.
絲狀腐蝕
這種類型的腐蝕出現在塗漆或塗層表面下方. 油漆或塗層的缺陷會讓水進入, 在保護層下方產生腐蝕並削弱結構.
電偶腐蝕
當兩種不同的金屬在添加電解質的情況下直接電接觸時，通常會發生電偶腐蝕, 這通常是冷凝, 雨水, 或海水. 這種類型的腐蝕是由於陽極和陰極金屬之間的電偶相互作用而發生的. 因為陽極是相連的, 它腐蝕得更快, 但陰極的劣化速度較慢.
環境開裂
在惡劣的天氣條件下, 一些金屬開始破裂並顯示出損壞的跡象. 當不利的環境條件影響碳鋼時，就會發生這種腐蝕過程.
什麼金屬會生鏽或腐蝕?
合金金屬會生鏽嗎?
是的, 只有那些含有鐵成分的合金才會開始生鏽 (黑色金屬). 了解腐蝕和生鏽之間的差異也很重要. 腐蝕是在空氣和水存在下發生氧化的化學過程, 雖然生鏽是腐蝕的一種.
當我們將金屬暴露在空氣和濕氣中時就會生鏽, 導致氧化鐵層的形成. 另一方面, 當金屬暴露在空氣和化學物質中時會發生腐蝕, 導致金屬氧化物或鹽的形成.
合金鋼會生鏽或腐蝕嗎?
該鋼是鐵鉻和鎳的組合. 它還含有鐵元素, 所以是的, 鋼會生鏽.
鋁合金會生鏽或腐蝕嗎?
鋁合金不會生鏽，因為其成分中不含鐵. 鐵是生鏽的主要原因. 鋁合金主要用於航空航太工業.
鎂合金會生鏽或腐蝕嗎?
鎂合金不生鏽，因為它們不含鐵. 鎂, 另一方面, 有腐蝕的危險 (特別是電偶腐蝕), 它以金屬頂部灰色層的形式出現.
鋅合金會生鏽或腐蝕嗎?
正如我們之前討論的生鏽, 它是一種腐蝕，主要影響鋼等鐵基金屬. 鋅合金不含鐵; 所以, 它不會生鏽.
鎳會生鏽或腐蝕嗎?
純鎳不會生鏽，因為它不含鐵成分. 鎳在極端天氣條件和化學性質下也表現出優異的耐腐蝕性. 鎳在正常空氣中具有很強的耐腐蝕性, 天然淡水, 和非氧化性酸, 在苛性鹼中具有良好的耐腐蝕性.
因此, 鎳具有優異的耐腐蝕性，是開發特定合金的理想基礎.
合金化如何防止生鏽?
合金是由多種金屬組合而成.
所有這些金屬以特定比例混合並在合金表面形成保護層, 可以保護這種特殊合金不生鏽.
這層保護可防止氧氣和空氣穿過金屬表面並進入內部結構.
不同的合金元素 & 它們的腐蝕性能
下面列出了不同合金元素的一些優異性能:
鉻
抗氧化腐蝕和高溫氧化是鉻合金的特性. 鉻合金也改善了硫化作用. 鉻合金也增強了耐點蝕和縫隙腐蝕能力.
鉬
在氯化物水溶液環境中, 鉬可以提高對還原酸的抵抗力, 點蝕, 和縫隙腐蝕.
鐵
鐵可以提高對高溫滲碳條件的抵抗力並有助於熱膨脹控制. 也降低了合金成本.
鋁
鋁改善時效硬化. 可以抗氧化，在高溫下也能很好地工作.
銅
銅及其合金可提高耐還原酸能力. 還, 鎳鉻鉬鐵合金增強耐鹽酸能力, 硫酸和磷酸.
鈮
當鈮與碳結合時, 它可以抵抗晶間腐蝕. 鈮提高高溫強度以及抗點蝕和縫隙腐蝕能力.
鎢
鎢提高合金的強度和可焊性. 它還可以提高抗局部腐蝕和減少酸的能力.
氮
氮也是一種非常重要的合金元素. 它可以提高合金在高溫下使用的強度. 它還提高了合金的冶金穩定性.
將這些元素與鎳結合
所有這些元素都具有出色的特性.
而且, 當這些元素與鎳以合金形式結合時, 生產多種耐腐蝕合金以適應各種條件.
由於其冶金穩定性, 這些合金製造簡單，可以進行熱處理，而不必擔心不利影響.
哪些合金對一般腐蝕提供最強的保護?
哪種合金最適合一般腐蝕防護?
這取決於多種因素，例如環境條件, 工作性質, 濕度和化學物質的存在.
所有鎳基合金最適合全面腐蝕防護.
喜歡 600 合金帶材, 最適合高溫應用, AL-6XN 最適合使用有機酸.
防止腐蝕的方法
金屬型
獲得正確的金屬合金是避免腐蝕最有效的方法, 這可能會進一步減少對其他預防措施的需求.
防護塗料
油漆是兩種耐腐蝕油漆塗料之一. 另一種方法是粉末塗料, 其中包括將粉末撒在新的金屬表面上並加熱以形成保護膜.
化學平衡
當金屬與各種物質發生反應時會發生腐蝕; 所以, 謹慎管理這些化學物質有助於避免這種情況.
犧牲塗層
犧牲塗層涉及在原始金屬表面上覆蓋另一種金屬, 增加該金屬比其下面的金屬腐蝕的可能性.
設計修改
設計改變有助於防止腐蝕. 設計應防止積水和灰塵; 它們應該開放以便空氣流通並且易於維修和維護.
