金属锈蚀的原因
金属的锈蚀和金属本身与金属所接触的周围环境有关。
(1)金属种类与锈蚀的关系 自然界中的金属,除铂、金、铱等贵金属以纯粹金属状态存在外,绝大部分都是以化合物存在。例如,铁是以磁铁矿(FesO)、褐铁矿(2FezO。·3HzO)、赤铁矿(FezOs)、黄铁矿(FeS)、菱铁矿(FeCO3)的组成存在于矿石中;铜以赤铜矿(CuzO)、黄铜矿(CuFeS)存在于矿石中;铝以氧化物和硅酸盐等形态存在于矿石中。这就说明除了贵金属外,都是经过冶炼制成的纯金属(如铁、铜、铝等),经过冶炼制成的纯金属都是不稳定的,只有在自然界存在的形态(如氧化物和硫化物)才是稳定的。这种处于不稳定状态的物质向稳定状态的金属化合物(如氧化铁等)转化是个自然现象。如果不采取防锈措施,金属就会生锈,这是自然趋势。因此,像加工钢铁和铜、铝等材质的部件时,使用的磨削冷却液和金属清洗剂都要添加水溶性防锈剂。
(2)大气中因素的影响
①湿度的影响 金属的腐蚀随着湿度的增加、温度的升高而加速。例如在高温高湿地区金属.易生锈,但是,只有高温而相对湿度低时就不易生锈。例如铜、铁在沙漠地区就不易生锈。如果..湿度不变,温度升高时金属不易生锈,降温反而生锈,这是因为温度降低相对湿度增加的缘故。
温度骤然降低,常常引起金属表面凝露导致加速锈蚀。例如昼夜温差大或恒温室内的保温系统不连续开放等,都会导致金属表面发生凝露而锈蚀。在潮湿、炎热多雨和多雾地带或季节,湿差很大,金属也易锈蚀。
②氧气的影响金属在空气中的锈蚀,水分和氧气是其重要因素,缺其一金属就不会生锈。在干燥空气中金属存在多年不变质,这是因为没有水分的关系。在金属加工过程中,常常发现重叠面边缘的一圈上比重叠面内部出现变色很重的腐蚀,这是因为金属边缘部分接触氧气较多而造成的。
③大气环境的影响除金属本身和氧气的影响外,也有来自海洋附近的盐雾,工厂区二氧化硫、硫化气、氯气和烟尘的影响。氯离子半径很小,很容易透过金属的水膜及钝化膜,并排挤钝化层的氧离子成为可溶性的氯化物,加速金属的腐蚀。二氧化硫在铁表面容易氧化而溶于水中成为硫酸,促进腐蚀。散落在金属表面的烟尘成为水分凝聚的中心,也会加速金属的腐蚀。
(3)其他因素的影响金属件热处理的残盐、接触的手汗以及在酸洗后中和清洗得不干净等,都会成为腐蚀的因素。此外,在金属清洗过程中使用的清洗液,在加工过程中使用的磨削冷却液,如果其中所含防锈剂性能较差或含量低等,都会引起金属制品的腐蚀。