金屬腐蝕是指金屬材料在周圍介質(zhì)的作用下發(fā)生損壞的現(xiàn)象。這種損壞通常是由于金屬表面與環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致金屬原子失去電子,轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸瘧B(tài)(離子態(tài))。
最常見的腐蝕形態(tài)是金屬的銹蝕。例如,鐵制品生銹形成紅棕色的鐵銹(Fe?O?·xH?O),鋁制品表面出現(xiàn)白斑(Al?O?),銅制品表面產(chǎn)生銅綠[Cu?(OH)?CO?],銀器表面變黑(Ag?S、Ag?O)等。這些現(xiàn)象不僅影響金屬材料的外觀,更對其性能和使用壽命產(chǎn)生嚴重危害。
金屬腐蝕的危害
金屬腐蝕對金屬材料的性能和使用壽命有著極其嚴重的危害。首先,腐蝕會顯著降低金屬材料的力學(xué)性能,如強度、塑性和韌性。這些性能的下降會導(dǎo)致金屬構(gòu)件在使用過程中更容易發(fā)生斷裂或變形。其次,腐蝕還會破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀,增加零件之間的磨損,進一步影響設(shè)備的正常運行。此外,腐蝕還會惡化金屬的電學(xué)和光學(xué)等物理性能。例如,腐蝕后的金屬表面可能會導(dǎo)致電導(dǎo)率下降或光學(xué)反射率降低。更為嚴重的是,金屬腐蝕可能會引發(fā)火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故。據(jù)統(tǒng)計,每年因金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當(dāng)年鋼產(chǎn)量的10%~20%,而金屬腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失更是難以估量。
影響金屬腐蝕的因素
金屬腐蝕是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程,受到多種因素的共同影響。其中,應(yīng)力交變速度、介質(zhì)溫度、介質(zhì)成分、材料尺寸、加工和熱處理等是主要的影響因素。此外,材料表面的損傷或較低的粗糙度所產(chǎn)生的應(yīng)力集中,會使疲勞極限下降,從而也會降低疲勞強度
金屬材料腐蝕測試方法
為了評估金屬材料的耐腐蝕性能,通常采用腐蝕測試方法。其中,鹽霧試驗是一種常用的加速腐蝕試驗方法
鹽霧試驗通過在特制的鹽霧箱中將飽和空氣的鹽水溶液連續(xù)或間斷地以霧狀噴出,使鹽霧沉降在試樣上形成極薄的液膜。由于不斷有新的鹽霧落到試樣上,從而加速了試樣的腐蝕過程。根據(jù)不同的試驗條件和目的,鹽霧試驗主要分為以下幾種類型:
1. 銅鹽加速醋酸鹽霧測試(CASS)
在ASS測試中加入少量氯化銅,提高溫度至50℃,腐蝕速度是NSS測試的8倍。CASS測試是一種更為嚴酷的加速腐蝕測試,能夠更快地評估材料的耐腐蝕性能。
2.中性鹽霧試驗(NSS試驗)中性鹽霧試驗是最早出現(xiàn)且目前應(yīng)用領(lǐng)域最廣的一種加速腐蝕試驗方法。它采用5%的氯化鈉鹽水溶液,溶液的pH值調(diào)在中性范圍(6-7)作為噴霧用的溶液。試驗溫度通常為35℃,要求鹽霧的沉降率在1-2ml/80cm2·h之間。這種試驗方法能夠模擬金屬材料在中性環(huán)境下的腐蝕情況,適用于評估金屬材料在一般大氣環(huán)境中的耐腐蝕性能。訊科實驗室擁有豐富的測試經(jīng)驗,能夠針對不同材料的特性提供專業(yè)的分析和建議,幫助客戶選擇最合適的測試方案。
3. 醋酸鹽霧測試(ASS)
在中性鹽霧測試的基礎(chǔ)上,加入冰醋酸使溶液pH值降至3左右,形成酸性環(huán)境,腐蝕速度是NSS測試的3倍。這種測試方法適用于評估在酸性環(huán)境下材料的耐腐蝕性能。
4. 交變鹽霧測試
結(jié)合中性鹽霧測試和濕熱測試,模擬產(chǎn)品在鹽霧和濕熱交替環(huán)境下的性能變化。這種測試主要用于評估空腔型整機產(chǎn)品的耐腐蝕性能,如電子設(shè)備等。
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