一文讀懂絲狀腐蝕
一、什么是絲狀腐蝕
絲狀腐蝕是在金屬或非金屬涂層下面的金屬表面發(fā)生的一種細(xì)絲狀腐蝕,行跡為絲狀,沿跡線所發(fā)生的腐蝕在金屬上挖出一條可覺(jué)察的小溝。由于腐蝕絲頭部?jī)蓚?cè)堿度比較高,一直朝一個(gè)方向發(fā)展,也會(huì)出現(xiàn)腐蝕絲的頭部遇到另一條絲的尾部而轉(zhuǎn)向的現(xiàn)象。因多數(shù)發(fā)生在漆膜下面,因此也稱作膜下腐蝕。
絲狀腐蝕的發(fā)展過(guò)程是:金屬制品存放于含有MgCl2、NaCl、CaCl2等吸水性強(qiáng)的大氣中,鹽落到金屬表面上,以鹽為核心吸水,使僅有飽和溶液的小面積上發(fā)生了腐蝕,引起小區(qū)域膜下的腐蝕,產(chǎn)生高濃度的亞鐵離子(Fe2+),周圍大氣中的水借滲透作用源源滲入,鐵離子水解,使局部產(chǎn)生酸性環(huán)境,促進(jìn)鐵的進(jìn)一步溶解,而腐蝕產(chǎn)物Fe(OH)2 形成膜的色套,當(dāng)色套薄弱點(diǎn)破裂,流出液體在原先腐蝕點(diǎn)外形成一個(gè)“頭”部,頭部腐蝕,又引起新的膜套,這一連串過(guò)程(膜套破裂—腐蝕—膜套形成)重復(fù)無(wú)數(shù)次形成連續(xù)的線,呈絲狀?;蛘呓饘俦砻嬖瓉?lái)不清潔,已經(jīng)吸著有鹽類,在潮濕的大氣中,或者在類似的濕度大的小環(huán)境中,涂層上會(huì)凝結(jié)水分,并滲透過(guò)涂層,形成液滴。涂層下的液滴,其邊緣與中心充氧不均衡。邊緣充氧較充足,呈陰極反應(yīng);中心不充足,呈陽(yáng)極反應(yīng),構(gòu)成腐蝕電池。在腐蝕過(guò)程中,邊緣部位呈堿性,會(huì)促使液滴的表面張力降低,促進(jìn)液滴運(yùn)動(dòng),于是形成絲狀腐蝕,并向前擴(kuò)展。同時(shí),由于邊緣的堿性,還會(huì)促使涂層皂化,更促進(jìn)液滴向前運(yùn)動(dòng)。于是逐漸形成許多紊亂的絲狀腐蝕物。嚴(yán)重時(shí),還會(huì)引起涂層脫落。
絲狀腐蝕是鋼、鋁、鎂、鋅等涂裝金屬產(chǎn)品上常見(jiàn)的一類大氣腐蝕,一般發(fā)生在保護(hù)性涂層(如有機(jī)硅涂層)和陽(yáng)極氧化層下面。如在鍍鎳的鋼板上、在鍍鉻或搪瓷的鋼件上,都曾發(fā)現(xiàn)這種腐蝕;而在清漆或瓷漆下面的金屬上這類腐蝕發(fā)展得特別嚴(yán)重。在不涂裝的裸露金屬表面上也有絲狀腐蝕出現(xiàn)。這種腐蝕所造成的金屬損失雖然不大,但它損害金屬制品的外觀,有時(shí)會(huì)以絲狀腐蝕為起點(diǎn),發(fā)展成縫隙腐蝕或點(diǎn)蝕,還可能由此而誘發(fā)應(yīng)力腐蝕。
二、絲狀腐蝕的產(chǎn)生受以下因素的影響
1、環(huán)境因素
相對(duì)濕度、溫度、氧濃度的影響、活性離子。①相對(duì)濕度。絲狀腐蝕受環(huán)境相對(duì)濕度影響最大。相對(duì)濕度小于65%時(shí),不發(fā)生絲狀腐蝕;相對(duì)濕度在65%~90%時(shí),不同程度的絲狀腐蝕最容易發(fā)生;在相對(duì)濕度大于90%,腐蝕表現(xiàn)為鼓泡。②溫度。溫濕度聯(lián)合作用對(duì)絲狀腐蝕的交互影響比單一濕度的影響更為顯著,其中以溫度40℃、相對(duì)濕度為70%和溫度20℃、相對(duì)濕度95%兩種組合情況為最適宜產(chǎn)生絲狀腐蝕的環(huán)境。③氧濃度的影響。一般認(rèn)為大氣中氧含量(21%)是產(chǎn)生絲狀腐蝕的最低濃度。50%左右的氧含量能最有效地促進(jìn)絲狀腐蝕。研究表明,提高氧含量達(dá)到35%以上,就能較快地加速絲狀腐蝕。④活性離子。環(huán)境介質(zhì)中,特別是含氯離子的電解質(zhì)溶液,其滲透、吸附與水解作用,對(duì)絲狀腐蝕具有特殊的影響。
2、涂層的影響
幾乎所有的鋼殼涂層,如溶劑漆、水性漆、清漆和色漆以及金屬涂層都發(fā)生絲狀腐蝕。只是不同的漆種使絲狀腐蝕速率略有不同,電泳漆的絲狀腐蝕較細(xì),而溶劑型較粗。
3、表面處理的影響
酸鹽處理有延緩絲狀腐蝕的效果。關(guān)鍵在于磷化工藝和磷化膜質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),磷酸鋅鹽較磷酸鐵鹽抗絲狀腐蝕能力好。另外,磷化后進(jìn)行鉻酸鹽處理,也有抑制鋼材絲狀腐蝕的效果。
4、基體金屬的影響
絲狀腐蝕僅在鋼鐵、鋁和鎂等少數(shù)金屬的有機(jī)涂層下生長(zhǎng)。造成絲狀腐蝕的根本原因還是在于底材的物理性質(zhì)。如,鋁是產(chǎn)生絲狀腐蝕最敏感的金屬之一,但鋁中的銅含量超過(guò)12%時(shí),就能有效地抑制絲狀腐蝕。
根據(jù)絲狀腐蝕機(jī)理與影響因素,可采用以下措施防止絲狀腐蝕的發(fā)生。
(1)降低環(huán)境中的相對(duì)濕度。改善環(huán)境,使空氣保持干燥。如對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行除濕,或采用密封包裝等。
(2)消除空氣中或磷化工藝帶來(lái)的引發(fā)劑介質(zhì),提高磷化膜質(zhì)量。
(3)合理選擇涂料,采用透水率低的涂料,保證涂層的完整性;減少涂層孔隙率,使水分不容易滲入。
(4)涂覆之前,徹底清洗金屬表面,不使吸附任何鹽類。
三、夢(mèng)能服務(wù)與支持
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