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紧固件锈蚀现象的防护


锈蚀是金属物质最重要的降解现象。在降解过程开始时,可能失去金属紧固件的美观,然后零部件的功能可能丧失,必须更换紧固联接件。事实上,一般情况下紧固件除了具备应用所需要的机械性能之外,一般螺丝件还必须具备良好的耐腐蚀性和外观。
1、锈蚀现象通常以不同的型态出现。
   紧固件一般情况的锈蚀是表面受到相同程度的损害。其实质就是紧固件表面发生的一些氧化、还原反应。
2、锈蚀的种类
首先是均一性锈蚀。这种锈蚀现象遍布整个紧固件组织表面,持续产生金属还原作用。这是最常见的锈蚀过程,这种锈蚀不会造成太大的危险,也很容易预先发现。
其次,具有危险性的是局部性锈蚀现象。
  1. 针孔式的锈蚀。这种情况的锈蚀可观察到局部的侵蚀会导致材质穿孔。阳极区域非常小,表面无任何变化的阴极区反而很大。这种现象常发生在不锈钢、镍钢和铝材的紧固件
  2. 电转式锈蚀。就紧固件使用而言,电转式锈蚀的损害很严重。电转式锈蚀可能发生在任何两类不同金属材质紧固件接合的情况;发生的缘由在于其中有一金属活性高较易引起化学反应,因而锈蚀率增加,而另一金属活性低转不易引起反应,而锈蚀率降低,联接的结构造成阴极方向的反应。这种现象在两种金属电气化学反应差别大的情况下更是显著。
各种金属在海水中的电转式锈蚀形式或反应

形式
金属材料
惰性或向阴极反应
不锈钢18-8型牌号
不锈钢(含11%-30%铬)系列
青铜(铜锡合金)
黄铜(铜锌合金)
铸铁
活性或向阳极反应
镁或镁合金
  1. 一般紧固件涂层分为两类型。以磷化层为底,涂漆可增加紧固件表面抗腐蚀能力。以电解镀锌层作为屏障保护,而在涂漆出现不良,电转式锈蚀现象开始的时候,锌材作为阳极材料,钢材则作为阴极材料,可避免锈蚀危险现象发生。
  2. 防护的种类

a. 电镀锌层
电镀锌层是典型的阳级性镀层,发生腐蚀时,阳级优先溶解从而保护了基体材料。受其镀层厚度8-15μm所限,经铬酸盐钝化处理后,,其防腐蚀性能大幅度提高,能抵抗48-96h的中性盐雾试验,可用于中性的室外防护。近年来发展的Zn-Ni、Zn-Fe、Zn-Co电镀层,尤其是Zn-Ni、Zn-Co电镀层,当镀层中Ni含量为6%-10%时或Co含量为0.4%-1.0%时,5-8μm的镀层钝化后,可取得极好的防腐蚀效果,可抗720h以上的中性盐雾试验。
b.非电镀锌
非电镀锌层主要有热浸镀锌层、机械镀锌层和达克罗涂层。
热浸镀是由熔融的金属在金属紧固件表面自然粘附形成薄膜,特点是镀层较厚。机械镀是利用小球状物体和镀层金属粉末一起在水溶液中旋转撞击的机械作用,使镀层金属形成薄膜,其特点是膜层一般为复合膜,耐蚀性较好。达克罗涂层是用片状金属粉和有机物及添加剂在300℃左右条件下烧结成膜,其特点是膜层有很好的耐蚀性。

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