影响钢铁海洋大气腐蚀的因素综述.

1、影响钢铁海洋大气腐蚀的因素综述刘鉴庶北京邮电大学电子工程学院 2014211073 班内序号 34摘要 :本文概括论述了海洋大气环境的特征 ,介绍了钢铁海洋大气腐蚀的特点 ,并 综述了影响钢铁海洋性大气腐蚀的因素。关键词:钢铁海洋大气腐蚀影响因素综述Abstract:The passage summarizes the characters of marine atmospheric environment,introduces the characteristics of steel and iron and marine atmospheric corrosion, and summari

2、zes the factors that affect the corrosion of steel and marine atmospheric corrosion.Keywords:steel and iron;marine atmosphere corrosion;influencing factors;review;1.前言1.1 大气腐蚀的概念 我们把金属材料或构筑物在大气条件下发生化学或电化学反应引起的材料的破 损现象称为大气腐蚀。1.2大气腐蚀的分类大气腐蚀中 ,主要参与腐蚀过程的气体是氧气和水气 ,其次是二氧化碳。我们可 以根据金属表面潮湿程度的不同来将大气腐蚀分为三类 :(1

3、 干大气腐蚀 :在金属表面不存在液膜层。(2 潮大气腐蚀 :金属在相对湿度小于 100%的大气中 ,表面存在肉眼看不见的薄 的液膜层。(3 湿大气腐蚀 :金属在相对湿度大于 100%的大气中 ,表面存在肉眼可见的水 膜。1.3 大气腐蚀的地位大气腐蚀是一种常见的现象。据统计由于大气腐蚀而损失的金属约占总腐蚀量 的 50%以上,在大气中使用的钢材量一般超过其生产总量的 60%。例如 ,钢梁、钢轨 或各种机械设备。因此可以说大气腐蚀是钢铁材料自然环境腐蚀失效的主要破坏形 式之一。2.海洋大气腐蚀环境及钢铁腐蚀特点2.1 海洋大气腐蚀环境特点海洋大气是指在海平面以上由于海水的蒸发 ,形成含有大量盐分

4、的大气环境。 此种大气中盐雾含量较高 ,对金属有很强的腐蚀作用。潮湿的气体会在金属表面形成一 层薄的液膜层 ,更由于气体中存在的盐分使得腐蚀现象更加严重。薄水膜对钢铁的 作用而放生大气腐蚀的过程 ,符合电解质中电化学腐蚀的规律。这个过程的特点是 氧特别容易到达钢铁表面 ,钢铁腐蚀速度受到氧极化过程控制。空气中所含杂质对 大气腐蚀影响很大 ,海洋大气中富含大量的海盐粒子 ,这些盐粒子杂志溶于钢铁表面 的水膜中 ,使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质 ,加速了腐蚀的进行。2.2 钢铁腐蚀的特点3 影响海洋大气腐蚀的因素3.1大气相对湿度海洋大气的相对湿度比较大 ,基本都高于临界湿度。所谓临界湿度 ,是

5、指每种金 属都存在一个腐蚀速度开始急剧增加的湿度范围 ,而人们把大气腐蚀速度开始剧增 时的大气相对湿度值称为临界湿度。对于铁、钢、铜、锌 ,临界湿度约在 70%-80% 之间。由于海洋大气的相对湿度普遍高于临界湿度 ,金属表面形成较厚的腐蚀性水 膜 ,且随着水膜厚度的增加 ,钢铁的腐蚀速率也会加快。此外 ,海洋环境中的雨、雾、 露中的水分通过不同的方式影响相对湿度。 ,进而影响钢铁的大气腐蚀过程 ,实验结 果表明钢在相对湿度大于 70%时腐蚀严重。3.2 大气含盐量海洋大气中富含大量的海盐粒子 ,形成含有大量含盐粒子的环境 ,这是乡村大气 环境和工业大气环境所不能比拟的地方。盐粒中对大气腐蚀发

6、生较大影响的是氯化 钠等氯化物 ,氯化钠的存在促进了腐蚀的发生。含有氯化钠等盐粒的腐蚀可以被认 为是氯离子环境中的腐蚀。 Corvo 认为氯离子对于钢铁大气腐蚀的加速作用取决于 一个地区降雨机制的特点。可以说氯离子是影响海洋大气腐蚀的重要因素之一。3.3 大气温度大气温度作为影响海洋大气腐蚀的因素之一主要是源于其对于金属表面水蒸气 凝集、水膜中腐蚀性气体和盐的溶解度、水膜的电阻及腐蚀电池中的阴、阳极过程 的腐蚀速度的影响。不同的海域由于大气温度的差异使得其海洋大气腐蚀性差异较 大。温度升高使得海洋大气腐蚀作用明显加剧。温度升高使得腐蚀性气体和盐的溶 解度增大 ,增强了水膜的腐蚀性。而且对于一般

7、的化学反应来说 ,由于勒夏特列原理 反应温度的升高会加快该反应的反应速度。所以一般来说 ,热带海洋大气的腐蚀性 最强 ,温带海洋大气稍逊 ,寒带及南北两极海域的大气腐蚀性最弱。3.4 润湿时间润湿时间被认为是影响大气腐蚀性的最主要因素。处于海洋大气环境下的金属 常常处于干湿交替的动态状态之中。而干湿交替导致金属表面盐浓度较高从而影响 金属材料的腐蚀速率。从梁彩凤、侯文泰所做碳钢、低合金钢 16 年大气暴露腐蚀 研究来看 ,润湿时间在将背景与武汉、广州相比时作用明显。这几个点的污染都比 较轻 ,北京的年润湿时间只有 2558h,武汉、广州的润湿时间都超过 4000h,北京由于气候干燥、润湿时间低

8、而具有比武汉和广州低得多的 A 值（作者设定公式 D=Atn D 为腐蚀深度 （mm,t 为暴露时间 （年,A 与 n 为常数。3.5光照条件光照条件是影响海洋大气腐蚀的重要因素。光照会促进铜及铁金属表面的光敏 腐蚀反应及真菌类生物的生物活性 ,这就为湿气和尘埃在金属表面贮存并腐蚀提供 更大的可能性。在热带地区金属受到日光的强烈照射 ,同时珊瑚粉尘和海盐混合在 一起使金属的腐蚀极为严重。另外 ,海洋大气中的材料背阳面比朝阳面腐蚀更快 ,这 是因为其表面尘埃和空气中的海盐及污染物未被及时冲洗掉 ,湿润程度更高使腐蚀 更加严重。3.6 其他因素除了以上所提到的因素 ,海洋大气区海盐的沉积、风浪的条

9、件、距海面的高 度、与海岸线的距离、风速和风向、暴露时间的长短、降雨量和一定时期内的雨 量、降雨周期、微生物沉积、季节和大气污染等诸多因素与钢铁海洋大气腐蚀行为 密切相关。4 结论综上所述 ,本文首先介绍了关于大气腐蚀的概念、分类及地位。然后介绍了海 洋大气腐蚀环境及钢铁腐蚀特点。海洋大气环境区别于其他大气环境的重要特点在 于含盐水气。钢铁腐蚀特点以表面形成腐蚀性水膜为特点。第三部分对可能影响海洋大气腐蚀的因素 进行了分析与综述。主要包括 （1大气相对湿度 （2大气温度（3大气含盐量 （4润湿时 间（5光照条件（6 其他因素。但总体来看 ,影响海洋大气腐蚀的因素多种多样 ,在实际 生产应用中要

10、对可能出现的腐蚀情况进行详尽的分析与总结 ,并作出相应妥善的来 防护腐蚀。参考文献 :方法的研究进展 期刊论文 - 腐蚀科学与防护技术 2007(4【2】耐侯钢的研究与发展现状 期刊论文 - 材料导报 2000(7【3】朱惠斌,黄燕萍海洋大气环境中钢铁表面的防腐蚀 期刊论文 -全面腐蚀控 制 2003(4 【4】K P Trethewey;J Chamberlain Corrosion for science engineering 1995【5】王振尧 ,于国才,韩薇我国自然环境大气腐蚀性调查 期刊论文 -腐蚀与防护 2003(8【6】F Corvo;J Minotas;J Delgado Changes in atmospheric corrosion rate caused by chloride ions depending on rain regime 2005【7】刘刚,