特殊钢产品生锈的情况主要与环境因素、介质成分、表面状态及加工工艺相关,以下是具体原因及分析:
一、环境因素:湿度与温度的双重作用
1.高湿度环境
当大气湿度超过金属的临界湿度(如钢铁约75%)时,金属表面会形成水膜。若水中溶解了二氧化硫、氯化物等杂质,会形成电解液,加速电化学腐蚀。例如,梅雨季节或沿海地区的高湿度环境,易导致特殊钢表面锈蚀。
2.温差导致冷凝水
若金属与周围环境存在温差(如冬季室内外温差),金属表面可能凝结冷凝水,形成腐蚀介质。例如,未保温的管道在低温环境中易因冷凝水而生锈。
二、介质成分:腐蚀性气体与液体的侵蚀
1.酸性或盐性介质
工业废气:二氧化硫、硫化氢等气体溶于水后形成酸性溶液,腐蚀金属表面。例如,化工厂附近的特殊钢设备易因废气腐蚀而生锈。
氯化物:海水、盐雾或含氯冷却液中的氯离子会破坏金属表面的钝化膜,导致点蚀或缝隙腐蚀。例如,海洋工程用特殊钢需通过添加钼、镍等元素提高耐氯离子腐蚀能力。
2.手汗与脏物残留
人手接触金属表面时,汗液中的盐分和油脂会残留在金属上,形成腐蚀介质。例如,未佩戴手套操作特殊钢零件可能导致接触面生锈。
三、表面状态:粗糙度与残留物的影响
1.表面粗糙度
特殊钢的沟、槽、缝、孔等粗糙表面易积存腐蚀性物质,形成局部腐蚀。例如,喷砂处理后的表面若未及时清洁,残留的砂粒可能成为腐蚀源。
2.加工残留物
润滑冷却液:某些润滑冷却液(如含氯化石蜡的冷却液)可能腐蚀金属表面。例如,使用不合格冷却液的拉拔工艺可能导致钢丝生锈。
酸洗残留:酸洗后若未彻底中和或清洗,残留的酸性物质会继续腐蚀金属。例如,酸洗后的特殊钢管若未及时干燥,内壁易生锈。
四、加工工艺:热处理与防锈工艺的缺陷
1.热处理工艺不当
退火炉保护气氛破坏:若冷却水进入退火炉,高温下水气化会破坏保护气氛,导致金属表面氧化生锈。例如,不锈钢管内壁因冷却水进入退火炉而全面腐蚀。
温度控制不足:固溶退火温度不够高或保温时间不足,可能导致金相组织中残留铁素体,降低耐腐蚀性。
2.防锈工艺缺失
清洗不彻底:加工后未彻底清洗金属表面,残留的腐蚀剂会继续作用。例如,钢丝生产中若未清洗润滑涂层,易导致斑疤状腐蚀。
防锈材料不合格:使用质量不达标的防锈油或气相防锈剂,可能导致批量锈蚀。例如,误将消泡剂当作防锈剂配制防锈油,会导致钢丝大面积生锈。
五、特殊钢类型:合金成分与耐蚀性的差异
1.低合金特殊钢
普通碳素结构钢或低合金钢(如碳素工具钢)耐蚀性较差,在潮湿环境中易生锈。例如,未镀锌的碳素钢丝在户外使用后可能迅速锈蚀。
2.高合金特殊钢
不锈钢:通过添加铬、镍等元素形成致密氧化膜(如Cr₂O₃),可显著提高耐蚀性。但若氯离子浓度过高或温度过高,仍可能发生点蚀或应力腐蚀。例如,316L不锈钢在海水环境中需控制氯离子浓度以避免腐蚀。
镍基合金:如Monel K-500合金,通过高镍含量抵抗氯化物应力腐蚀,适用于海洋设备。但若加工过程中残留硫化物,可能降低耐蚀性。 http://www.hongchengzs.com/