大氣腐蝕常見的有:均勻腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕、選擇性腐蝕、電偶腐蝕等。
除均勻腐蝕外,其它形態(tài)均勻?qū)儆诰植扛g。其防治腐蝕的方法如下:
。1)均勻腐蝕是常見的腐蝕形態(tài),即腐蝕破壞面積均勻分布在金屬表面上,但又有別于點腐蝕。且無明顯的腐蝕坑窩。如鋼鐵板表面生銹;鋅、鋁材料及其鍍層表面布滿白色腐蝕產(chǎn)物;銅的表面發(fā)綠或變黑等。均勻腐蝕的危險性相對局部腐蝕比較小,若知道其腐蝕速度之后,即可估算其使用壽命,增加腐蝕裕量或使用合適的覆蓋層,表面處理、緩蝕劑等方法加以防止或抵消腐蝕量。
(2)大氣環(huán)境中發(fā)生縫隙腐蝕的機(jī)理,主要是因金屬與金屬,或金屬與非金屬連接處因縫隙內(nèi)外氧的濃差極化縫隙內(nèi)部氧濃度低于外部,而引起濃度差電池。縫隙內(nèi)部為陽極區(qū),腐蝕集中于縫隙周圍。在大氣腐蝕的狀態(tài)下,污水處理廠中常見暴露空氣中的管道法蘭連接面,干式泵的座基螺母壓緊面。墊片的墊圈處,焊接的氣孔,濕式沼氣柜的焊接縫處或鍋爐爐體的焊接縫以及腐蝕產(chǎn)物與金屬表面介質(zhì)間。防止縫隙腐蝕一般方法如下:
、僦谱鲿r應(yīng)盡量避免縫隙的存在或采用耐腐蝕而有彈性材料加以填充。
、诒M量不用鉚接、螺桿聯(lián)接、應(yīng)以焊接為宜,且焊件應(yīng)避免氣孔或焊縫存在。
、鄄灰瞬捎闷胀ㄊ、紙質(zhì)等吸濕材料作為墊圈,石棉中含有大量氯離子應(yīng)加以特殊處理后使用。采用聚氯乙烯材料墊圈較為理想。
。3)在大氣環(huán)境中常見的應(yīng)力腐蝕有鋁合金、高強(qiáng)鋼在潮濕工業(yè)大氣、海洋大氣中,黃銅在濕熱大氣中,銅合金在含氨大氣中的應(yīng)力開裂。工程結(jié)構(gòu)中鋼絲繩,彎頭部件也常會發(fā)生應(yīng)力腐蝕。
防止應(yīng)力腐蝕的方法有:
、儆猛嘶鹛幚硐饘賰(nèi)部的殘余應(yīng)力減少工件的工作載荷。
、诓捎媚透g材料,尤其對應(yīng)力腐蝕不敏感性材料,或施加表面保護(hù)。
、鄹纳骗h(huán)境的腐蝕性。如添加緩蝕劑或祛除對應(yīng)力腐蝕其作用的有害化學(xué)物質(zhì)。
、懿捎藐帢O保護(hù):如鋼柜下面陰極保護(hù)采用焊接鋅塊。
。4)選擇性腐蝕。如在潮濕工業(yè)大氣中因灰口鑄鐵中有一定量的片狀石墨,鐵相對石墨是陽極,石墨是陰極形成腐蝕電池。鑄鐵中的鐵被優(yōu)先溶解,表面上殘留一層由石墨骨架與鐵銹組成的海綿狀物質(zhì),鑄鐵強(qiáng)度嚴(yán)重降低。即所謂的鑄鐵的“石墨化”。
防止選擇性腐蝕一般是從材料成份上解決,如黃銅中加入少量砷(0.02~0.06%)。含鋅量不可大于35%,以免造成α+β雙相黃銅,脫鋅是由α相開始擴(kuò)展到β相的.對于鑄鐵的石墨化主要是其中含有游離的石墨骨架所至,采用球墨鑄鐵,因鐵與石墨球化,可避免“石墨化”發(fā)生。
。5)電偶腐蝕的原因是在大氣環(huán)境中,許多設(shè)備及構(gòu)件,多數(shù)是由多種金屬組合的,如銅與鐵、鋁與銅、鐵與鋅等,在電解質(zhì)水膜下,形成腐蝕性電池。從而加速了其中電位金屬的腐蝕,導(dǎo)致設(shè)備或構(gòu)件的早期失效。應(yīng)特別注意發(fā)生電偶性腐蝕的可能性。影響電偶腐蝕的主要因素是環(huán)境因素、介質(zhì)導(dǎo)電性因素和陰、陽極的面積比。海洋大氣中由于濕度高,水膜導(dǎo)電性大,因此電偶腐蝕較為嚴(yán)重,靠近海岸的大氣環(huán)境比內(nèi)地的大氣環(huán)境腐蝕的要嚴(yán)重。據(jù)有人做大氣暴露實驗結(jié)果表明,在所有的情況下鋅對銅的組合,鋅均為陽極。防止電偶腐蝕的主要措施有:
、偎捎玫慕饘賾(yīng)參考金屬的電位序,盡量選用電位序相近的材料組合。
、谠谠O(shè)備部件中,當(dāng)兩種以上金屬組合時,控制陰極和陽極面積相近;嚴(yán)禁陰極材料面積大于陽極材料面積。
、蹆煞N材料相接時,在聯(lián)接面加以絕緣,在法蘭連接處所有接觸面均用絕緣材料作墊圈或涂層保護(hù)。
、茉谑褂猛繉訒r須十分謹(jǐn)慎,須涂覆在陰極性金屬上,以減少陰極面積。如果涂在陽極面上,則因涂層的多孔性,可能使部分陽極面積暴露與介質(zhì)中,反而會造成大陰極與小陽極的面積組合面加速腐蝕。