Question

钢材有哪些类型的腐蚀 如何防范

Answer 1

钢材腐蚀的主要类型包括三种： （1）大气腐蚀。主要是由空气中的水和氧气等的化学及电化学作用所引起。大气中的水汽形成金属表层的电解液层，而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂，二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后，腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。 （2）局部腐蚀。这是钢结构腐蚀破坏最常见的形态，包括电偶腐蚀和缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或连接处，两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要发生在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处，当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝隙内停滞时发生。 （3）应力腐蚀。即在一定的介质中，钢结构不受应力作用时腐蚀甚微，但受到拉伸应力后，经一段时间后构件会发生突然断裂。此种腐蚀断裂事先无明显征兆，故往往造成灾难性后果，如桥梁坍塌、建筑物倒塌、管道泄漏等，并带来巨大的经济损失和人员伤亡。 涂料被涂装至钢结构表面，形成一定厚度的涂层，直接将钢铁与腐蚀环境隔离开来，使金属产生一道防腐蚀保护屏障，推迟腐蚀介质与钢铁相接触的时间，即只有等漆膜在所处腐蚀环境中失效损坏后，钢铁被曝露于外界环境时才于腐蚀性介质相接触产生腐蚀，涂料的涂装层从而实现了钢铁的防腐蚀保护作用。
涂料通常由膜物质、颜料、溶剂和助剂等组成。钢结构常用的防腐蚀涂料主要有：油脂涂料、醇酸涂料、氯化橡胶涂料、环氧涂料、丙烯酸树脂涂料及聚氨酯涂料等。
钢结构的防腐蚀涂装工艺包括表面清理、除油、除锈和涂料涂装等步骤。
（1）钢结构表面会由于各种原因导致存在焊口不平、焊渣现象，这些会严重影响涂装层表面质量，故在涂装前应对钢结构表面进行清理、打磨整平，以保障涂装的钢结构表面全部曝露。表面主要污染物包括尘土、锈蚀物、氧化皮、旧漆等，一般可用机械方法进行清除。
（2）钢结构表面的油污来源于机械加工过程中的润滑及冷却，以及在搬运、存储与安装过程中的油污。油污的存在将严重影响漆膜的附着力和使用寿命，故在涂装前应彻底清洗干净，一般可用有机溶剂或化学法等进行除油。
（3）钢材表面一般都会存在氧化皮和铁锈，导致漆膜被锈层隔离而不能牢固地附着于钢铁表面，从而影响实际防护效果。尤其是疏松的铁锈含有大量水分，对周围的钢铁会产生进一步腐蚀，造成新的漆膜起泡、龟裂、脱落。因此在钢结构表面进行涂装前，除锈是极其重要的工序，一般采用机械动力除锈。
（4）涂料涂装是将涂料薄而均匀地涂布在钢铁表面的工艺过程，其涂装方法的选择将直接影响涂膜的质量和涂装效率。常用涂装方法包括刷涂、滚涂、空气喷涂和高压无气喷涂等。不同类型涂料的涂装方法有其自己的适应性。

Answer 2

材受腐蚀的原因很多，可根据其与环境介质的作用分为化学腐蚀和电化学腐蚀两类：
1．化学腐蚀
亦称干腐蚀，属纯化学腐蚀。是指钢材在常温和高温时发生的氧化或硫化作用。氧化作用的原因是钢铁与氧化性介质接触产生化学反应。氧化性气体有空气、氧、水蒸气、二氧化碳、二氧化硫和氯等，反应后生成疏松氧化物。其反应速度随温度、湿度提高而加速。干湿交替环境下腐蚀更为厉害，在于燥环境下腐蚀速度缓慢，例如：
2．电化学腐蚀
也称湿腐蚀，是由于电化学现象在钢材表面产生局部电池作用的腐蚀。例如在水溶液中的腐蚀，在大气，土壤中的腐蚀等。
钢材在潮湿的空气中，由于吸附作用，在其表面覆盖一层极薄的水膜，由于表面成分或者受力变形等的不均匀，使邻近的局部产生电极电位的差别，形成了许多微电池。在阳极区，铁被氧化成Fe+2离子进入水膜。因为水中溶有来自空气中的氧，在阴极区氧被还原为OH-离子，两者结合成不溶于水的Fe(OH)2，并进一步氧化成疏松易剥落的红棕色铁锈Fe(OH)3。在工业大气的条件下，钢材较容易锈蚀。
钢材在大气中的腐蚀，实际上是化学腐蚀和电化学腐蚀同时作用所致，但以电化学腐蚀为主。

目前所采用的防腐蚀方法有如下几种。
1．合金化
在碳素钢中加入能提高抗腐蚀能力的合金元素，如铬、镍、锡、钛和铜等，制成不同的合金钢，能有效地提高钢材的抗腐蚀能力。
2．金属覆盖
用耐腐蚀性能好的金属，以电镀或喷镀的方法覆盖在钢材的表面，提高钢材的耐腐蚀能力。如镀锌、镀铬、镀铜和镀镍等。
3．非金属覆盖
在钢材表面用非金属材料作为保护膜，与环境介质隔离，以避免或减缓腐蚀。如喷涂涂料、搪瓷和塑料等。
钢结构防止腐蚀用得最多的方法是表面油漆。
常用底漆有：红丹防锈底漆、环氧富锌漆和铁红环氧底漆等。底漆要求有比较好的附着力和防锈蚀能力。
常用面漆有：灰铅漆、醇酸磁漆和酚醛磁漆等。面漆是为了防止底漆老化，且有较好的外观色彩，因此面漆要求有比较好的耐候性、耐湿性和耐热性，且化学稳定性要好，光敏感性要弱，不易粉化和龟裂。
一般混凝上配筋的防锈措施是：保证混凝土的密实度，保证钢筋保护层的厚度和限制氯盐外加剂的掺量或使用防锈剂等。预应力混凝土用钢筋由于易被腐蚀，故应禁止使用氯盐类外加剂。