影響金屬材料耐蝕性因素的研究和探討

鐘雪華+++方佳明

摘 要：研討了金屬材料的鹽霧試驗(yàn)方法，對(duì)如何有效提高金屬材料的耐蝕性進(jìn)行了分析，針對(duì)金屬材料表面涂層的厚度、涂層的均勻性、涂層的層數(shù)和涂層的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究和討論。

關(guān)鍵詞：涂層；鹽霧試驗(yàn)；耐蝕性

1 概述

1.1 研究意義

近年來(lái)，隨著建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)金屬材料的耐蝕性要求越來(lái)越嚴(yán)格。本研究采用中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)法對(duì)金屬材料耐蝕性影響的幾個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行了研究，旨在為鑒別金屬材料的優(yōu)劣，提升其耐蝕性提供理論依據(jù)。

1.2 研究現(xiàn)狀

目前，人們對(duì)金屬材料的耐蝕性的要求越來(lái)越嚴(yán)格，中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)因其試驗(yàn)條件比較嚴(yán)酷，更接近使用條件，操作相對(duì)簡(jiǎn)便，從而成為金屬材料耐蝕性的主要的檢測(cè)方法。為有效提升金屬材料的耐蝕性，并具有可操作性地實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬材料防腐處理的實(shí)施性評(píng)價(jià)，鹽霧腐蝕試驗(yàn)作為金屬材料耐蝕性的重要的檢測(cè)方法之一，廣泛地被各國(guó)采用。

1.3 發(fā)展方向

關(guān)于金屬鹽霧試驗(yàn)的研究已取得了不少可喜成果，縱觀它的發(fā)展，我們可以預(yù)計(jì)這一領(lǐng)域?qū)?huì)展現(xiàn)出更加令人矚目的發(fā)展前景。本文研究金屬材料中性鹽霧腐蝕試驗(yàn)方法。通過(guò)單因素試驗(yàn)，分析金屬材料表面涂層的均勻性、涂層的層數(shù)、涂層的組織結(jié)構(gòu)對(duì)金屬材料耐蝕性的影響。

2 試驗(yàn)部分

2.1 中性鹽霧試驗(yàn)步驟

檢驗(yàn)調(diào)整pH到6.5-7.2，清潔試樣表面，放入試驗(yàn)箱內(nèi)對(duì)應(yīng)的位置，設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，檢測(cè)并調(diào)整溶80cm2的水平面積的平均沉降率達(dá)到1.5mL/h±0.5mL/h，開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)期間，保持觀察試樣表面是否生成紅銹至試驗(yàn)結(jié)束，并得出試驗(yàn)結(jié)論。

2.2 單因素對(duì)金屬材料耐蝕性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2.1 涂層的均勻性對(duì)金屬材料耐蝕性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本組試驗(yàn)采取5批樣品，來(lái)自5個(gè)廠家。每批樣品為2根。每批次2根的樣品的尺寸和組織結(jié)構(gòu)，涂層的層數(shù)和厚度均為一致下，分別按照規(guī)范要求的試驗(yàn)條件，1000h的試驗(yàn)周期進(jìn)行試驗(yàn)。試樣1為涂抹不均的，表面明顯有孔隙，試樣2為表面涂層均勻性較為良好的，無(wú)明顯孔隙。得出的試驗(yàn)結(jié)果如表1。

2.2.2 涂層的層數(shù)對(duì)金屬材料耐蝕性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本組試驗(yàn)采取5批樣品，來(lái)自5個(gè)廠家。每批樣品為2根。每批次2根的樣品的尺寸和組織結(jié)構(gòu)，涂層的均勻性和厚度均為一致下，分別按照規(guī)范要求的試驗(yàn)條件，1000h的試驗(yàn)周期進(jìn)行試驗(yàn)。試樣1為單層涂層，試樣2為雙層涂層。試驗(yàn)結(jié)束后得出的試驗(yàn)結(jié)果如表2。

2.2.3 涂層的組織結(jié)構(gòu)對(duì)金屬材料耐蝕性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本組試驗(yàn)采取5批樣品，來(lái)自5個(gè)廠家。每批樣品為2根。每批次2根的樣品的尺寸和涂層的層數(shù)和厚度、均勻性均為一致下，分別按照規(guī)范要求的試驗(yàn)條件，1000h的試驗(yàn)周期進(jìn)行試驗(yàn)。試樣1為涂金的單一元素的涂層，試樣2為涂鎳+金+鎳+金的交叉涂層。試驗(yàn)結(jié)束后得出的試驗(yàn)結(jié)果如表3。

3 討論與分析

3.1 涂層的均勻性對(duì)金屬材料耐蝕性的影響

從表1數(shù)據(jù)可以看出，涂抹不均的，表面明顯有孔隙的樣品均出現(xiàn)明顯紅銹，表面涂層均勻性較為良好的，無(wú)明顯孔隙的則均未出現(xiàn)紅銹。隨著涂層均勻性越來(lái)越好，金屬材料在鹽霧腐蝕試驗(yàn)表現(xiàn)出的耐蝕性就越強(qiáng)，這是由于涂層的表面涂抹不均，有較多空隙時(shí)，會(huì)產(chǎn)生孔蝕現(xiàn)象，孔的下端鹽水會(huì)集聚，從而鹽水會(huì)流下樣品表面，造成腐蝕加劇，樣品表面就會(huì)出現(xiàn)銹蝕。

3.2 涂層的層數(shù)對(duì)金屬材料耐蝕性的影響

從表2數(shù)據(jù)可以看出，單層涂層的樣品均出現(xiàn)明顯紅銹，雙層涂層的則均未出現(xiàn)紅銹。隨著涂層層數(shù)的增加，金屬材料在鹽霧腐蝕試驗(yàn)表現(xiàn)出的耐蝕性也相對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)，這是由于雙層涂層，在最外的第一層受到腐蝕后，還有第二層涂層保護(hù)金屬材料不受腐蝕。

3.3 涂層的組織結(jié)構(gòu)對(duì)金屬材料耐蝕性的影響

從表3數(shù)據(jù)可以看出，涂金的單一元素的涂層的樣品均出現(xiàn)明顯紅銹，涂鎳+金+鎳+金交叉涂層的則均未出現(xiàn)紅銹。隨著涂層化學(xué)元素鎳的增加，金屬材料在鹽霧腐蝕試驗(yàn)表現(xiàn)出的耐蝕性也相對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)，這是因?yàn)榻饘俨牧系哪望}霧腐蝕能力與涂層的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，有些合金元素可顯著提高金屬材料的抗孔蝕性能，因此，增加了這些元素后的金屬材料涂層，就更耐蝕了。

4 結(jié)束語(yǔ)

從本文可以得出，良好的涂層才能增強(qiáng)金屬材料的耐蝕性，也就是表面的涂層具備一定的厚度，雙層結(jié)構(gòu)，均勻性要良好，還要添加一定的化學(xué)元素增加耐腐蝕性能。對(duì)苛刻的腐蝕環(huán)境，在力學(xué)性能和物理性能允許的情況下，應(yīng)盡量滿足耐蝕性的要求。

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