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钢铁的腐蚀机理

日期:2019-06-19点击数:112赞数:0

钢铁的腐蚀机理: 
      钢铁的腐蚀是由于其化学和电化学反应,由表及里,使钢铁受到破坏,丧失其原有 性能的结果,钢铁存在着一种内在的自发倾向,即由金属向其更稳定的自然状态转化, 就是钢铁的自然腐蚀的趋势。 在自然界中, 由于腐蚀介质不同, 钢铁的腐蚀有各种各样, 可以分为:大气腐蚀、水及海水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 钢铁由铁素体和微量渗碳体组成,在含有电解质的水中时,将发生如下电化学反应: 阳极反应:Fe → Fe2+ + 2e 阴极反应:2H+ + 2e → H2↑ 或 在溶液中: Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 在水与氧作用下,Fe(OH)2 生成水合氧化铁,即铁锈。 2 Fe(OH)2+ H2O +1O2 → Fe2O3·x H2O 2 
H2O + O2 + 4e → 4OH- 
        在电化学反应中,被腐蚀的是阳极。 
1、铁锈的组成: 从化学成分上看,铁锈从里到外是由:FeO﹒nH2O;Fe2O3﹒nH2O;Fe3O4﹒nH2O 三层组 成, 铁锈也可视作铁在氧化还原成原始矿石的过程, 因此和天然铁矿石一样是由不同晶 形(α 、β 、γ 、δ )的 FeOOH、Fe3O4 和一些非晶形物质组成,从结构上看,锈层是一 个疏松多孔的含水固体,从组成上看,是较稳定的铁化合物如 Fe3O4、 、Fe2O3、α -FeOOH 及较活泼的铁化合物如γ -FeOOH、Fe(OH)2、 、Fe(OH)3、的混合体,新生锈主要是γ -FeOOH,老锈主要是 Fe3O4。 钢铁的腐蚀过程为: O2 →(重排) α —FeOOH Fe3O4、 Fe → FeO→ Fe(OH)2 → Fe(OH)3→γ -FeOOH →(Fe(OH)2) Fe2O3 →(脱水) 
       热镀锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层,从而使基体和镀层二者相结合。热镀锌是先将钢管进行酸洗,为了去除钢管表面的氧化铁,酸洗后,通过氯化铵或氯化锌水溶液或氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗,然后送入热浸镀槽中。热镀锌具有镀层均匀,附着力强,使用寿命长等优点。热镀锌钢管基体与熔融的镀液发生复杂的物理、化学反应,形成耐腐蚀的结构紧密的锌一铁合金层。合金层与纯锌层、钢管基体融为一体,故其耐腐蚀能力强。
      冷镀锌管就是电镀锌,镀锌量很少,只有10-50g/m2,其本身的耐腐蚀性比热镀锌管相差很多。正规的镀锌管生产厂家,为了保证质量,大多不采用电镀锌(冷镀)。只有那些规模小、设备陈旧的小企业采用电镀锌,当然他们的价格也相对便宜一些。建设部已正式下文,淘汰技术落后的冷镀锌管,不准用冷镀锌管作水、煤气管。 冷镀锌钢管镀锌层是电镀层,锌层与钢管基体独立分层。锌层较薄,锌层简单附着在钢管基体上,容易脱落。故其耐腐蚀性能差。在新建住宅中,禁止使用冷镀锌钢管作为给水管。

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