大气腐蚀性气体对金属材料的影响与防护
2016-08-21费敬媛
汽车工程师 2016年7期
费敬媛
(中国第一汽车股份有限公司天津技术开发分公司)

所有金属材料以及制件在各种环境中加工、储存和使用时,不可避免地受到大气环境的作用,发生腐蚀、断裂,导致金属件的早期失效和损坏。在各类气体的有害物质中,SO2对金属的腐蚀影响最大。大多数专家认为:SO2很容易在金属表面催化作用下,被氧化成SO3,并在液膜中生成H2SO4,进一步加速金属腐蚀。基于此,文章阐述了如何提高金属材料的耐腐蚀性能。
1 大气中腐蚀性气体对金属产品的影响
大气中存在的腐蚀性气体对金属部件的影响最大。工业大气污染物中主要含有硫化物。由煤和其他矿物燃料的燃烧所释放的SO2被灰尘颗粒上的水分吸收,生成亚硫酸。此后又被尘粒上所进行的某种催化过程氧化为H2SO4,以极细微的小滴降落在暴露于大气中的金属表面上。其结果是大气中的污染物加上露水和雾的作用,在金属表面形成强腐蚀性的酸性水膜[1]。在实际大气环境中,腐蚀性气体种类很多,通常是多种气体相互作用,共同溶解在吸附水膜中,因此水膜是由多种化合物混合而成,例如在汽车零部件表面凝结出来的水膜。空气中的气体(N2,O2,CO2)、大气中的工业杂质(SO2、氨和氮的氧化物等)和盐等都会溶解在金属表面的水膜中,使之成为电解质溶液。因为汽车所在区域、环境不同,导致电解质浓度及pH值相差较大,潮态环境与湿态环境下形成的水膜pH值也相差较大,水膜pH值通常为5~9。
金属的腐蚀过程大多在金属表面发生,而高分子材料的腐蚀(气体、蒸汽和液体等)是向材料内部渗透、扩散,主要表现为老化、化学裂解、溶解和应力开裂等。……
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