钢铁的腐蚀与防护ppt课件.ppt

钢铁的腐蚀与防护主要内容腐蚀给人类带来的损失是很大的。据有关资料统计，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备约相当于生产量的20%以上，一些发达国家由于金属腐蚀而造成的经济损失大约占国民经济总产值的2-4%。钢铁腐蚀后的影响，除了直接损耗以外，从钢结构受力分析，日本统计过这样的资料，在受力情况下钢结构被腐蚀后，若腐蚀1％，其强度下降10～15％。若双面腐蚀各达5％，其结构将报废。随着全球工业的发展，腐蚀的问题日趋严重。就世界范围来说，虽然在控制污染和研究的工作在同时进行，防腐技术措施在不断发展，使腐蚀问题得到了一些缓解，但总的来说，金属的腐蚀仍十分严重。在金属腐蚀中，钢铁腐蚀是主要的，而在钢铁腐蚀中，海洋条件、潮湿气氛和工业密集地区的大气腐蚀占重要位置。和很多强介质腐蚀相比，虽然这类弱介质腐蚀的腐蚀强度相对较低，但因其量大面广，致使造成的损失和影响更为突出。钢铁腐蚀的类型钢铁腐蚀的防护措施几种金属覆盖层腐蚀防护工艺电镀：电镀是将材料或部件放入含有镀层金属离子的溶液中，以镀件作为阴极，通以电流，使溶液中的金属离子在镀件表面放电、结晶，并沉积成镀层。电镀层与基材是机械结合，其优点是容易控制镀层厚度，能比较容易地实现单面镀或差厚镀，可广泛用于获得Cu、Zn、Cr、Ni及其合金镀层。对于钢铁工业来说，电镀锌和电镀锡是两类最重要的产品。
我国的电镀锌钢结构和富锌涂料都是在近几年开始大量使用的。电镀锌钢结构主要应用在塔机防腐工程中,塔机用钢结构表面采用无氨、无氰溶液镀锌以及镀锌层经钝化处理后,不仅具有良好的电化学保护作用,而且还能使其镀锌层的耐中性盐雾的腐蚀性能得到很大的提高,从而极大地延长塔机用钢结构的使用寿命。此外，电镀锌还被广泛用作有机涂料的底层，如汽车的车底、电冰箱的外壳，在电镀锌层的上面，喷一层有机涂料，即耐蚀又美观。热喷涂工艺：利用不同的热源，将材料溶化、雾化后，高速堆积到基体表面，形成一定厚度的金属附着层。按照使用热源的不同．将热喷涂分为：火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂和爆炸喷涂。根据使用材料的形状不同又可分为：线材喷涂和粉末喷涂。用于防腐目的的热喷涂方法主要是线材电弧喷涂和线材火焰喷滁。比较二者，各有长处．前者喷涂生产率和能源利用率较高、涂层结合强度大、操作简便，适用于大的平面结构施工。后者操作灵活，便于对边角或几何形状复杂的构件进行喷涂。此外，激光喷涂、高频感应喷涂等工艺方法也在发展使用中。
用于防腐目的的热喷涂涂层主要是锌涂层、铝涂层、锌合金及铝合金涂层。它们对钢铁材料的保护机理主要有二个：一是与涂料涂装防腐工艺类似，目的在于阻挡腐蚀介质与钢铁基体接触的隔离作用；二是通过涂层材料自我牺牲来实现的阴极保护作用．根据电化学理论，锌、铝及其合金涂层的电极电位较钢铁材料低，在有电解液存在的条件下，这些涂层为阳极性材料，钢铁为阴性材料，它们间形成腐蚀甄电池。在腐蚀过程中．阴极材料(涂层)通过自身的牺牲实现对阴极材料(钢铁)的保护。由于锌或铝涂层的腐蚀产物能有效地减缓腐蚀速度，所以涂层的消耗也很缓慢，可以给予钢铁基体较长时间的保护．锌、铝及其台金涂层在许多环境下对钢铁材料都有很好的保护作用。冷喷锌工艺：通过涂装工艺在金属构件表面形成锌金属保护膜，具有阴极保护(阳极牺牲)功能。冷喷锌干膜内含纯锌达96％以上，其腐蚀机理均属于阴极保护电化学理论。冷喷锌涂层，同时自身具有良好屏障保护，形成双重保护作用，使它具备优异的防腐性能。其特点是环境友好，涂层和基层结合力好，便于施工，易于维护，经济性好。近5年来,各种冷涂锌产品在国内的许多重点工程上得到了应用,如上海的磁悬浮列车轨道功能件、广州新白云机场、苏通大桥、广东大唐电厂、北京高碑店污水处理厂、南京扬子-巴斯夫石化公司、宜昌长江电力公司闸门维修工程等
在世界范围内,镀锌仍然是钢铁防腐的主体技术。采用锌及锌-铝合金镀层进行表面防护的钢铁，产品,在发达国家已经达到年钢产量的30%～40%,我国目前仅为10%,却以6%的年增长量递增，,金属锌作为一种相对廉价的防腐蚀材料,必将在未来的钢结构防腐工程中发挥更大的作用。热浸工艺：把金属构件表面经过预处理后全浸入某一种熔融金属溶液里，熔融金属与构件表面通过一定的冶金介面扩散而形成金属覆盖层。热浸镀金属工艺一般分为溶剂法和氧化还原法(“森吉米尔法”)，溶剂法又分为“湿法”和“干法”。国内工厂化生产工艺，一般结构构件采用的是溶剂干法，而板材和钢带多采用氧化还原法。溶剂干法的工艺流程：除油-热水洗-酸洗-水洗-溶剂预处理-干燥-热浸镀-冷却或后处理-检验，其特点是金属覆盖层和基层结合好，防腐蚀性能较热喷涂高，缺点是构件经热浸金属覆盖层处理后有变形，表面不均匀，处理尺寸受热浸槽影响，环保法规限制较多。
热喷涂和热浸镀工艺因都是需要在特定的温度条件下进行，能耗高，