金属材料的表面腐蚀与防护措施分析

金属材料的表面腐蚀与防护措施分析

陈冠举

中石化石油机械股份有限公司三机分公司、湖北武汉、 430040

摘要：金属材料的腐蚀无处不在，构成金属材料腐蚀的成分很多，但就腐蚀机理和性能而言，主要可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。应特别注意金属材料腐蚀的化学腐蚀过程。主要原因是金属的氧化反应，而腐蚀原理是金属的氧化和磨损过程。在金属的电化学腐蚀过程中，金属材料在腐蚀过程中形成电极并构成腐蚀的原电池。因此，氧的电极电位高于铁的电极电位，氧成为阳极，铁成为阳极和阴极。但是总的来说，金属材料的腐蚀是有共同点的。换句话说，这是金属原子通过氧化转化为金属阳离子的过程。

关键词：金属材料；表面腐蚀；防护措施；分析

导言

随着我国经济的快速发展，钢铁等金属材料的出产和消费在增加。长期运用这些材料面对的首要问题之一是腐蚀。数据损坏和影响有效地完成了其作用。为了确保运用金属材料并澄清金属材料腐蚀的原因，采用了科学的防腐方法来优化金属材料的功用。延长金属材料的使用寿命是一个研究的关键领域。

1金属材料腐蚀的危险

金属材料的腐蚀不只构成巨大的经济损失，而且还威胁着人们的生命财产安全，并影响公司的正常运营。首先，金属材料的外观遭到腐蚀，导致金属材料的损失，设备损坏，金属材料的腐蚀已使许多金属原材料变成废铁。据不完全统计，国际每年因腐蚀而报废的铁材料约占年产量的30％。金属材料方面的开采来自矿产资源，而矿产资源是不可再生的资源，对可持续发展战略具有直接影响。同时金属腐蚀也对自然资源造成了极大浪费。除此之外，金属材料腐蚀会导致工厂停产，产品质量差，有毒物质走漏和其他危害，间接或直接要挟到人们的生命和财产安全。

2金属材料腐蚀的原因剖析

2.1电偶腐蚀

电化学腐蚀的机理是由金属材料和电解质溶液之间的影响引起的。一般而言，首要是由于实际上或通过特定方法将压力容器用于构成阴极区域，然后构成电化学电池。别的，由于构成阴极区域的元素许多，例如金属材料的差异，金属中的炉渣含量和浓度差异区域等，因而是构成金属材料腐蚀的重要进程，而拟定方案。设备需要从多个角度考虑金属材料的挑选方案和结构。

2.2均匀腐蚀

均匀腐蚀的危害要小于其他类型的金属腐蚀，而且其特性首要是通过对金属表面的均匀腐蚀作用来完成的。因而，为了确保设备的强度要求和运用寿命，设备规划应考虑腐蚀裕度或运用耐腐蚀材料。此外，关于石化设备，必须考虑介质的腐蚀性，设备的预期运用寿命，材料的耐腐蚀性和价格。

2.3应力腐蚀开裂

应力腐蚀机理是使金属承受应力和腐蚀介质的进程，腐蚀介质会引起腐蚀开裂并迅速分散。这是早期脆性损坏金属材料的重要标志。在正常情况下，如果方案在应力值规模内，腐蚀速率不太明显，但关于某些金属，腐蚀性介质和温度的组合会导致应力腐蚀。

2.4点蚀

金属材料的点腐蚀的最大特征是具有很强的部分特性的点腐蚀。金属材料上的点蚀会严重影响设备的运用寿命，而且有许多因素会导致点蚀。金属材料的表面处理质量很重要，由于点蚀的存在会加快腐蚀速度。

2.5晶间腐蚀

晶间腐蚀产生在晶界处，其腐蚀性质是从边际深处产生，损坏了晶间结合槽并降低了金属材料的机械功用。由于金属材料的外观，这是不可能的。金属材料的损失很小，可是损坏的突然性可能会对设备构成极大的危害。当焊接金属材料时，温度达到500-800°C时，碳化铬会呈现在焊缝的晶界处。尤其是在不锈钢的焊接中，由于未经适当的安稳处理而产生的变化，可以看到晶间腐蚀。因而，一般可以在处理中运用热后焊接或低碳不锈钢，以有效地削减腐蚀的影响。

2.6高温氧化

高温氧化腐蚀的最重要特征是高温和氧化。从腐蚀机理的角度来看，这是一种化学腐蚀。首要形式是碳钢和低合金钢的快速氧化，一般在400-800°C的高温环境中，金属铬一般很热，由于合金金属铬具有高温抗氧化功用。构成的氧化膜粘附到金属表面以增强其抗氧化能力。

3金属材料表面腐蚀防护方法剖析

3.1涂料防腐技术

涂层防腐技术是对金属材料表面上的一层防腐涂层的改进。防腐蚀涂层具有超卓的密封性能，可有效的将金属材料与腐蚀性介质隔离，并防止金属材料与防锈剂直接接触。它用于阻止防腐介质的影响。涂层防腐技术由于其易用性，快速有效性和低运用成本而被广泛运用。可是，它的缺陷不容忽视。由于在施工进程中受环境和运用时间等客观因素的影响，防锈涂层显示出各种程度的劣化。运用时刻越长，环境温度越高，劣化速度越快。

因而，在运用涂层防腐技术的进程中，有必要细心考虑金属材料的作业环境，并剖析作业环境中防腐涂层的老化率。第一次喷涂后，应依据从前的老化率进行定时维护作业，及时对金属材料的表面进行喷砂处理，以去除锈蚀并弥补喷涂的零件。鉴于石化工业的特殊性，在应用涂料防腐技术时必须充分考虑防腐层的结构和经济问题。除了换油以外，电镀维护膜的方法也可以被认为是完成了防腐作用。

3.2电弧热喷涂防腐技术

电弧喷涂防腐技术运用结尾短路热熔融化电弧，并在电弧喷涂枪的结尾增加金属丝，以在高温后将其熔化成液态。结束金属材料外观的修饰，以使金属材料的表面构成一层电弧防腐层。防止涂层遭到外部压力的影响。在坠落状况。因而，电弧喷涂防腐技术一般用于工业设备的外观。通过运用该技术，即使金属表面呈现腐蚀，也不会危害金属设备的形状和质量。

3.3电化学防腐技术

电化学防腐技术是基于电化学原理开发的一种防腐技术，可以将金属材料的表面腐蚀转化为电动机的阴极。这种防腐技术一般用于使金属管道坚持埋藏状况。从技术原理的角度来看，电化学防腐技术可以将金属和附加电极视为电池的正极和负极，并在电流效应的影响下结束对阴极和金属的维护。从一个角度来看，电化学防腐技术是一种献身性的阳极维护方法，金属管道的首要材料要求是由铝和锌等金属组成。当运用这种防腐技术时，为了结束维护，有必要确保电源的适用性，防止在金属表面上呈现腐蚀产物膜，并确保阳极溶解的均匀性。金属材料的最大规模。

3.4缓蚀剂防腐

防锈剂是常用的金属防腐方法，其特点是成本低，不需求技巧，易于运用且对金属材料的结构没有影响。腐蚀抑制剂一般依据其功用进行分类，而且可以分类为氧化腐蚀抑制剂，沉积腐蚀抑制剂和吸附腐蚀抑制剂。不同的缓蚀剂具有不同的防腐蚀原理。以沉积缓蚀剂为例，其首要由无机盐组成，无机盐中的阳离子与金属材料表面的阴极产生化学反应，终究在表面构成维持膜。运用氧化腐蚀抑制剂时，需求确保腐蚀抑制剂的量满足。氧化腐蚀抑制剂具有一定的危险，因而，如果用量不足，则更有可能产生点蚀。

结束语

综上所述，金属资料具有重要的使用价值，金属资料的腐蚀防护也是科技工作者的一个重要课题。目前，随着对金属资料腐蚀研讨的深化，金属资料的防腐技能和工艺现已取得了一定的效果。但是，一些耐腐蚀性强的新资料因为成本问题，在推广使用过程中受到限制。一些防腐工艺办法也面临着环境损坏、工艺成本高、操作条件杂乱等问题。因此，进一步研讨金属资料的防腐措施仍具有重要意义。

参考文献

[1]邹绍维.金属材料的腐蚀与防腐措施研究[J].中国石油石化，2017（03）：93-94.

[2]张卓然.金属材料的腐蚀与防腐措施[J].中国战略新兴产业，2017（40）：142.

[3]亢永斌.浅淡化工设备的腐蚀与防腐措施[J].山西化工，2018（02）：63-64+67.