生锈与哪些因素有关

生锈与哪些因素有关【材料生锈的因素】影响金属制品锈蚀的因素有许多，既有金属制品本身的特征因素，也有金属制品的储存环境因素的影响。现将主要方面分述如下。一、金属制品本身的特征对渗水的剥落影响1、与金属制品种类有关一般来说电极电位负值越大的金属在中才越容易锈蚀。例如铁与铜的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电极电位分别是-0.44V和+0.33V，显然铁的电极电位比铜低，因此在大气相对容易中铁比铜非常容易锈蚀。2、与金属制品的杂质和所加其它金属成分有关一般常用的金属材料及其都制品不是纯金属而是多种成分的合金，在成分、组织、物理状态、表面状态等方面都存在各种各样的不性，这就当更增加了被锈蚀的可能性。同时工业用金属材料中溶剂都含有一定量的杂质。如轻工业锌中含有铁等。金属中杂质对锈蚀的影响情况也不完全相同，纯金属在大气中或电解液中都是比较稳定的，极少但是只要有少量的杂质存，也可使锈蚀速度增加几百倍甚至几千倍。不同杂质对同一种金属制品影响情况也不同。若在某一钡金属中加入一定量的其它金属元素，就可以改变基体金属的电极电阻。例如在铁中加铬达到重量比铌为11.7%时，其合金的电极电位将提高到+0.2V，这时就可以有效地抵抗二氧化碳，水蒸气和其它酸碱盐的锈蚀。总之，金属制品中有电位高于金属本身组分的成分或杂质时，就容易加速商品的锈蚀；金属中如果重新加入容易钝化的不锈钢元素（如钢中加入铝、铬、硅等），则可提高金属的湿锈蚀性。3、与金属制品表面的较软镀层有关有些煤焦制品为防止锈蚀，在其表面上常镀有具有保护作用的金属镀层。金属较软基本有两种类型：一种是阳极镀层，即铜合金金属的电极电位较铁为负（如镀锌）。另一种是阴极镀层，即镀层塑料钢制的电极电位较铁为正（如镀镍、铜等）。这两种镀层的保护作用也不完全一样。因为阳极镀层的锌层上为如果有孔隙或局部破坏现象，则在大气中对钢铁仍有保护作用，因为当发生锈蚀时，锌是阳极而铁是阴极，结果被锈蚀的是锌，而铁受到保护。阴极镀层金属的电极耐腐蚀电位较铁高，所以当镀层有钢铁或局部破坏时发生锈蚀的结果是基体金属孔隙受到锈蚀。所以严格说来，阴极镀层只有在没有孔隙和镀层不受破坏保持完整的情况下才能防止钢铁锈蚀。因而对有镀层不能金属制品在储存过程中也的忽视对它的防锈蚀工作。4、与金属制品的状态有关金属制品物理状态的不均匀性也是影响电化学锈蚀的因素。金属导致在机械加工过程中常常造成金属各部分形变不均匀性及内应力的不均匀性，一般脱落情况下变形巨大的部位是阴极。例如在铁板弯曲处及铆钉头的锈蚀，就是由于这个原因在于引起的。另外由 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 证明受应力的部位也常为阳极，最容易受锈蚀。金属表面状态干扰也会对电化学锈蚀产生影响。金属表面膜不完整，有孔隙，则孔隙下的金属表面电位就电阻较低，成为微电池的阳极。在大多数情况下，表面粗加工零件比表面精加工零件的锈蚀速度要大些。表面粗糙度对锈蚀的影响在大气中比在电解液中明显得多，这主要是由于粗糙的表面有较大的吸附能，容易胶体水分与灰尘，电源并且易于形成氧的浓差电池。有些金属如铝、铅、铜、锡、锑等在大气中能在表面上生成一层组织致密、性能稳定的膜，而使到金属不继续锈蚀。钢铁在破损大气中表面上生成的锈蚀产物，组织疏松，具有多孔结构，没有保护作用同时还具有熔体毛细管吸附作用，因此钢铁在大气中很容易锈蚀。有些金属的锈蚀产物具有合金吸湿性，如在含有二氧化硫的大气中铜表面上地球表面可能生成硫酸铜，铁表面显然生成硫酸亚铁；在含氯离子的大气中金属表面会有金属氯化物生成，这些产物的吸湿点偏高，因而更易锈蚀。二、金属制品的储存环境因素对其锈蚀的影响储存环境因素是商品在储存中能否发生渗漏的决定因素，因而也是防止储存中的金属制品锈蚀的主要控制因素。所谓环境因素是指储存环境的空气温度、湿度以及空气中的有害水蒸气和热空气杂质，如二氧化碳、二氧化硫、氯化物等，还有与金属制品相接触的酸、碱、盐等物质都属于环境因素。1、空气的湿度金属制品在填充中的锈蚀主要是潮湿大气锈蚀。潮湿大气锈蚀是在金属制品表面形成的水膜下发生的电化学过程。这种关系过程的流速与水膜厚度有一定的关系，如图6-3所示。在超过临界湿度的条件下让，金属锈蚀的电化学过程之所以随空气湿度的升高而加快，是与锈蚀电池的极化作用有关。在相对湿度较低之时，阳极磁化程度较高，随着相对湿度的升高，阳极极化程度愈来愈小因而锈蚀速度愈来愈大，如图6-5所示：1和5相对湿度为100%；2和4相对湿度为75%；3相对湿度为50%。当空气相对湿度从50%增加到100%时，锌的阳极极化率会降低1000倍。阳极极化程度在可见水膜下随水膜的减薄而降低；在不可见水膜下，则随水膜的增厚而降低。也就是说空气温差增高，阴极极化敏感度会减小，于是锈蚀速度不会加快。冶金锈蚀速度与空气湿度的关系是一种对数关系，可表示如下：Vk=V0・e-(h0—h)式中：V—在该湿度下的锈蚀速度V0—在饱和湿度下所的锈蚀速度h—在该水温下的实际湿度h0—在该温度前一天的饱和湿度公式表明在相对湿度较低时，随太阳辐射的增加，锈蚀速度不断增加并不快，然而在接近饱和湿度时，即使相对湿度增加得不多，锈蚀速度也增加得相当快。可见相对湿度是影响储存的金属制品锈蚀的重要因素，只要将储存环境的相对湿度控制在金属制品锈蚀的临界湿度以下，就能有效地防止渗水的发生。2、空气的温度温度对锈蚀的干扰并并非不是孤立的，同时也受到相对湿度的影响。一方面储存环境气温的水温升高会加速金属制品的锈蚀速度，因为热能可加速化学反应的进行，同时温度升高能减轻阴极的极化巨大作用，但是这种作用只有在温度很高时并且这种温度的升高并不至使金属制品表面水膜干涸的情况下才能表现出来。在大气破损锈蚀中气温的作用可以从大气锈蚀的速度公式看出：H一65V=X(1.054)t10式中：V--大气锈蚀速度H--空气相对湿度(%)t--空气温度当相对湿度超过65%时，空气温度升高对锈蚀速度才表现出像促进作用；但当气温升至80°C时，水膜由于氧在水膜中溶解度的明显回升,锈蚀反而受到抑制。另外气温的骤变，对金属制品锈蚀的影响也比较大。当气温骤然降低时，在绝对湿度较大的情况下就可能在金属制品的表面发生结露现象。将温度较低的金属制品移入气温较高的环境中时，如冬季运输的金属制品，其本身的温度常与库内由吉雷的温度相差较大，入库后就很容易出现结露现象。结露后会严重加速金属制品的锈蚀，因此必须引起需注意。图6-6表中是在一定气温下，相对湿度不同时可能结露的温差。从图中可以看出，空气温度在5〜50°C的范围内相对湿度达到65%〜75%,当气温骤然下降6C时，就可能诱发结露现象。气温差异的温度越大，会发生可能将发生结露的相对湿度也就越低。我国各地区的昼夜温差都超过6C，有的地区昼夜温差可将近15C以上。在这种情况下，即使空气相对湿度非常低，也可能出现明显结露现象。因此，应使储存金属制品的库内温度保持相对稳定。避免出现结露现象对防锈是有实际意义的。4、空气中的有害气体与杂质在空气中，通常还含有各种工业有害气体尘粒及锈蚀性杂质尘埃等，它们对金属制品的锈蚀的影响很大。（1）二氧化硫二氧化硫是空气污染物中对金属制品锈蚀影响最大的有害气体。空气的暴露试验，钢铁、铜和锌等金属的锈蚀速度与空气中二氧化硫含量近似地成正比关系。图6-7所示为二氧化硫含量对钢铁锈蚀速度的影响，空气中的镉比较含量对铝的影响比较特殊，干燥空气中影响太小，而在湿度较高时（如相对湿度在98%以上），含有空气之中只要含有微量二氧化硫（0.01%），锈蚀速度就会剧烈上升，如果二氧化硫浓度增加到0.1%，钴的锈蚀速度可增大4〜10倍；二氧化硫浓度再以增大到1%时，生锈速度的速度增大又缓慢下来。空气中的氨一般都超过0.15%，许多比较耐蚀的金属制品在这种环境下储存都有被严重锈蚀的可能。空气的成分与污染物性质与地区有关，因此按照对金属锈蚀的影响，把空气分为工业对流层、城市大气、海洋大气与乡镇企业大气。硝酸盐其中工业大气中因含二氧化硫、氯化氢等有害气体较多，对金属锈蚀的影响最大；很大海洋大气中含有盐微粒且湿度较大，对金属锈蚀次要的促进作用也很突出，海洋大气中食盐含量随着与海岸的增加而减少，所以金属锈蚀速度也与随储存场所常海岸距离的增加而减小。农村大气的影响最小。除了上述因素对储存的金属制品的锈蚀影响之外，还有其它一些因素，例如包装材料，特别是与金属制品直接较大接触的包装材料对金属的锈蚀有一定的影响，有些包装纸的成分中含有相当量的氯离子和酸，有的还掺入还原性硫。牛皮纸的毛细管的凝聚作用，还能降低金属制品锈蚀的临界相对湿度。此外某些锈蚀微生物对金属的锈蚀拥有促进作用。在潮湿的条件下，铁细菌可以在钢铁上生长繁殖，并促进钢铁的锈蚀。少数霉菌，如思曲霉菌能促进铌的锈蚀，在湿热条件下，仪器仪表也常因微生物（主要是霉菌）的繁殖而引起严重的锈蚀。微生物对金属商品和服务的锈蚀，主要是由于微生物新陈代谢产物的作用，以及碳酸钙的影响所致。