You dont have javascript enabled! Please enable it!

腐蚀和生锈

主题:

  • 腐蚀和生锈
  • 防锈
  • 防止生锈
  • 点蚀
  • 接触腐蚀

腐蚀和生锈:
腐蚀和生锈的概念密切相关。 生锈是腐蚀的结果。 然而,这两个概念经常互换使用。

  • 腐蚀是材料因与其环境发生(化学)反应而劣化的总称;
  • 由于与水和氧气接触,铁或钢的表面会发生生锈。 生锈是指铁的氧化,这也是腐蚀的一种形式。

一旦金属暴露在正常大气(外部空气)中,该金属就会与氧形成化学键。 在这种情况下,金属会生锈。 铁锈可以通过金属上出现的红棕色层来识别,该层是铁在外部空气或水的存在下与氧气发生反应时产生的。 它是氧化铁和氢氧化铁的混合物。 生锈会继续发展,并能完全腐蚀金属。 随着时间的推移,所有的铁都变成了铁锈,从而失去了其有益的特性。

如果铁暴露于氧气和水,随着时间的推移,氧气和铁会在原子水平上结合。 这产生了一种新化合物:氧化铁。 水可以加速整个过程,因为水充当催化剂。 小水分子渗透到金属中并形成更多的酸,这进一步使金属暴露于氧化物形成中。 由于氯化钠离子浓度较高,在海水中生锈速度更快。

汽车油漆下面可能会出现锈斑。 这是因为清漆也或多或少有孔隙,因此可以让水分和氧气通过。 为了保持漆层密封,最好定期给汽车打蜡。 特别是在冬季,潮湿的环境和盐水较多,后者是尽可能防止生锈的好方法。
如果有很深的划痕或石屑,则该区域的油漆保护层消失,周围区域也可能开始生锈。 因此,明智的做法是尽快用油漆笔修补这些斑点或重新喷涂。

在下图中,我们看到一辆车身部件生锈的大众甲壳虫。 该车辆属于“老鼠棒”标题。 被改装为 Rad Rot 的车辆由故意磨损和未涂漆的零件(在本例中为生锈)和废弃零件组成。

所谓的老鼠棒的例子

在极少数情况下可以欣赏到生锈的情况。 然而,每辆车迟早都会遇到这个问题。 除了荷兰气候潮湿之外,冬季路面的盐水生锈的风险也会增加。 除了装饰部件外,底盘或车身的部件也会受到影响。 从长远来看,这可能会导致车辆不安全并在 MOT 期间被拒绝。

汽车制造商试图使汽车内部和周围的材料尽可能防锈。 以下是一些防锈处理:

  • 车身镀锌;
  • 进行蜡处理;
  • 涂底漆层和底漆层;
  • 涂上高质量的漆层。
生锈的侧屏
锈窗台
起落架/悬架生锈

防锈:
生锈是由铁与氧结合引起的。 认为通过确保不再有氧气到达铁就可以防止生锈的想法是错误的。 钢铁不是均质物质,而是在回收过程中聚集在一起的材料的混合物,例如旧汽车残骸。 该钢还含有其他金属。 两种不同材料的晶体之间存在很小的电压差,其中导电液体可以保证晶体之间的接触。 由此产生的电流确保最不贵重的金属进入溶液。 例如,如果电流在铁和铜之间流动,铁就会溶解。 溶解的铁颗粒与氧气结合。 身体层中的水量最少,即使只有一个水分子,这个过程也能维持。

如果油漆下面生锈,则在锈迹上喷涂是没有意义的。 锈迹继续侵蚀油漆层,有增无减。 由于岩石的体积大于钢材,油漆层最终会破裂。 这会形成一个开口,多余的水可以渗入其中并加速生锈过程。 为了防止生锈,通过对钢材表面进行喷砂除锈。 然后尽快涂上防锈底漆层。 您不应该等待太久才能执行此操作,否则外部空气中的水分会与铁颗粒结合。

车辆正在进行爆破作业

油漆层下会形成锈迹。 因此,初期生锈并不总是容易识别。 下面的四张图片显示了大众高尔夫 IV 的箱形横梁,其中生锈的金属已被磨掉。 工作开始前,窗台下边缘只有松散的沥青。 箱梁没有出现不规则现象。 当沥青被去除时,棕色边缘变得可见。 周围的金属已经被腐蚀到了轻易折断的程度。 这些照片显示了沥青下生锈的情况。

防止生锈:
第一段防锈措施总结中提到了“镀锌”。 制造商在汽车生产过程中涂上一层薄薄的锌。 这提供了所谓的阴极保护。 由于电子更容易从锌中逸出,因此锌比铁溶解得更快。 锌更容易与空气中的氧气结合。 锌相当坚硬并形成密封层。 由于油漆和锌层对钢材有很深的划痕,钢材几乎不会发生反应。 如果附近有足够的锌,电流就会朝正确的方向流动。 因此,锌可以提供长期的防腐蚀和防锈保护。

镀锌钢不仅有优点。 随着这个增加,纯钢的量减少。 生产商需要无锌钢来制造发动机零件等。 锌具有在钢中形成气泡的特性,从而产生薄弱点。

点蚀:
点蚀是材料表面的局部侵蚀。 点蚀发生在通过氧化层保护自身免受腐蚀的材料中,并且主要发生在氧化层受损的地方。 点蚀会快速而深入地侵蚀材料。 这是最危险的,因为材料看起来仍然完好,并且无法充分看出腐蚀的深度。

下图显示了发生点蚀的钢物体的横截面。 顶部仅可见少量锈迹。 锈迹中的“坑”揭示了钢材中出现的开口。

除其他外,我们可能会在制动管路中遇到点蚀。 当开口变深时,制动液可能会泄漏。

点蚀

接触腐蚀:
当两种不同的金属彼此紧密接触时就会发生这种情况。 这两种金属之间会产生电压差,从而引起反应。 例如,当不锈钢螺钉拧到镀锌钢板上时,我们就会看到这一点。 贵金属会促进腐蚀,从而生锈。 这称为接触腐蚀。

下图显示了镁部件的两个示例,例如变速箱,它用铁合金制成的螺栓固定。 如果接触表面暴露在水中,两种金属之间就会产生电流并导致接触腐蚀。 同时,镁被分解。 通过在螺栓上涂上一层不导电的绝缘层来抑制两种金属之间的电流,可以防止接触腐蚀。

与镁部件接触的无涂层和有涂层的铁螺栓

下表显示了不同的材料组合(例如,发动机零件或变速箱壳体)以及螺栓或螺钉的材料选择如何影响接触腐蚀。