1、影響金屬制品銹蝕的因素有許多，既有金屬制品本身的特征因素，也有金屬制品的儲(chǔ)存環(huán)境因素的影響?，F(xiàn)將主要方面分述如下。一、金屬制品本身的特征對(duì)銹蝕的影響1、與金屬制品種類有關(guān)一般來說電極電位負(fù)值越大的金屬在大氣中越容易銹蝕。例如鐵與銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位分別是-0.44V和 +0.33V，顯然鐵的電極電位比銅低，因此在大氣中鐵比銅容易銹蝕。2、與金屬制品的雜質(zhì)和所加其它金屬成分有關(guān)一般常用的金屬材料及其制品都不是純金屬而是多種成分的合金，在成分、組織、物理狀態(tài)、表面狀 態(tài)等方面都存在各種各樣的不均勻性，這就更增加了被銹蝕的可能性。同時(shí)工業(yè)用金屬材料中都含有一定 量的雜質(zhì)。如工業(yè)鋅中含有鐵等。金屬中雜質(zhì)對(duì)

2、銹蝕的影響情況也不完全相同，純金屬在大氣中或電解液 中都是比較穩(wěn)定的，但是只要有少量的雜質(zhì)存在，也可使銹蝕速度增加幾百倍甚至幾千倍。不同雜質(zhì)對(duì)同 一種金屬制品影響情況也不同。若在某一金屬中加入一定量的其它金屬元素，就可以改變基體金屬的電極電位。例如在鐵中加銘達(dá)到 重量比為11.7%時(shí)，其合金的電極電位將提高到+0.2V，這時(shí)就可以有效地抵抗空氣，水蒸氣和其它酸堿 鹽的銹蝕?？傊?，金屬制品中有電位高于金屬本身的成分或雜質(zhì)時(shí)，就容易加速商品的銹蝕；金屬中如果 加入容易鈍化的元素（如鋼中加入鋁、銘、硅等），則可提高金屬的耐銹蝕性。3、與金屬制品表面的鍍層有關(guān)有些鋼鐵制品為防止銹蝕，在其表面上常鍍有具

3、有保護(hù)作用的金屬鍍層。金屬鍍層基本有兩種類型： 一種是陽極鍍層，即鍍層金屬的電極電位較鐵為負(fù)（如鍍鋅）。另一種是陰極鍍層，即鍍層金屬的電極電 位較鐵為正（如鍍鎳、銅等）。這兩種鍍層的保護(hù)作用也不完全一樣。因?yàn)殛枠O鍍層的鋅層上如果有孔隙 或局部破壞現(xiàn)象，則在大氣中對(duì)鋼鐵仍有保護(hù)作用，因?yàn)楫?dāng)發(fā)生銹蝕時(shí)，鋅是陽極而鐵是陰極，結(jié)果被銹 蝕的是鋅，而鐵受到保護(hù)。陰極鍍層金屬的電極電位較鐵高，所以當(dāng)鍍層有孔隙或局部破壞時(shí)發(fā)生銹蝕的 結(jié)果是基體金屬鋼鐵受到銹蝕。所以嚴(yán)格說來，陰極鍍層只有在沒有孔隙和鍍層不受破壞保持完整的情況 下才能防止鋼鐵銹蝕。因而對(duì)有鍍層的金屬制品在儲(chǔ)存過程中也不能忽視對(duì)它的防銹蝕工作。

4、4、與金屬制品的狀態(tài)有關(guān)金屬制品物理狀態(tài)的不均勻性也是影響電化學(xué)銹蝕的因素。金屬在機(jī)械加工過程中常常造成金屬各部 分形變不均勻性及內(nèi)應(yīng)力的不均勻性，一般情況下變形極大的部位是陰極。例如在鐵板彎曲處及鉚釘頭的 銹蝕，就是由于這個(gè)原因引起的。另外由經(jīng)驗(yàn)證明，受應(yīng)力的部位也常為陽極，最容易受銹蝕。金屬表面狀態(tài)也會(huì)對(duì)電化學(xué)銹蝕產(chǎn)生影響。金屬表面膜不完整，有孔隙，則孔隙下的金屬表面電位就 較低，成為微電池的陽極。在大多數(shù)情況下，表面粗加工零件比表面精加工零件的銹蝕速度要大些。表面 粗糙度對(duì)銹蝕的影響在大氣中比在電解液中明顯得多，這主要是由于粗糙的表面有較大的吸附能，容易吸 附水分與灰塵，并且容易形成氧的

5、濃差電池。有些金屬如鋁、鉛、銅、錫、銻等在大氣中能在表面上生成一層組織致密、性能穩(wěn)定的保護(hù)膜，而使 金屬不繼續(xù)銹蝕。鋼鐵在大氣中表面上生成的銹蝕產(chǎn)物，組織疏松，具有多孔結(jié)構(gòu)，沒有保護(hù)作用，同時(shí) 還具有毛細(xì)管吸附作用，因此鋼鐵在大氣中很容易銹蝕。有些金屬的銹蝕產(chǎn)物具有吸濕性，如在含有二氧 化硫的大氣中銅表面上可能生成硫酸銅，鐵表面可能生成硫酸亞鐵；在含氯離子的大氣中金屬表面會(huì)有金 屬氯化物生成，這些產(chǎn)物的吸濕點(diǎn)較低，因而更易銹蝕。二、金屬制品的儲(chǔ)存環(huán)境因素對(duì)其銹蝕的影響儲(chǔ)存環(huán)境因素是商品在儲(chǔ)存中能否發(fā)生銹蝕的決定因素，因而也是防止儲(chǔ)存中的金屬制品銹蝕的主要 控制因素。所謂環(huán)境因素是指儲(chǔ)存環(huán)境的空

6、氣溫度、濕度以及空氣中的有害氣體和雜質(zhì)，如二氧化碳、二 氧化硫、氯化物等，還有與金屬制品相接觸的酸、堿、鹽等物質(zhì)都屬于環(huán)境因素。1、空氣的濕度金屬制品在儲(chǔ)存中的銹蝕主要是潮濕大氣銹蝕。潮濕大氣銹蝕是在金屬制品表面形成的水膜下發(fā)生的 電化學(xué)過程。這種過程的速度與水膜厚度有一定的關(guān)系，如圖6-3所示。T此主題相關(guān)圖片如下:TFGW63 大弋快性與曩8（我血上 水卸腰厚宜的美毒圖中區(qū)域I （水膜厚度=110nm）相當(dāng)于吸附水分的起始階段， 金屬表面僅有極薄的吸附膜（僅幾個(gè)到幾十個(gè)分子層），這時(shí)屬于干燥 的大氣銹蝕，銹蝕速度最小。區(qū)域11（水膜厚度=10100nm ）相當(dāng) 于金屬表面存在不可見的水膜的

7、銹蝕（10100個(gè)分子層），從化學(xué)歷 程過渡到電化歷程，銹蝕速度迅速增大。在區(qū)域田（水膜厚度=100 1000 nm）,金屬表面有明顯可見的水膜，但隨水膜厚度的不斷增加，氧穿過水膜向金屬表面擴(kuò)散逐漸困難（陰極控制成了主要因素），因而銹蝕速度開始下降。當(dāng)水膜厚度增至區(qū)域IV （水膜厚度1mm ）時(shí)，便相當(dāng)于金屬全浸在水中的銹蝕情況。金屬制品在空氣中，表面水膜的厚度與空氣相對(duì)濕度有直接關(guān)系。只有空氣相對(duì)濕度超過臨界濕度時(shí)，在金屬表面所形成的水膜才能滿足銹蝕電化學(xué)過程的需要，從而使銹蝕速度明顯加快，并且濕度越高，銹蝕速度越快。一般金屬銹蝕的臨界濕度在70%左右。金屬制品表面粗糙，結(jié)構(gòu)y 10 耕 3

8、0日Si雷在食的四空氣中 的鎮(zhèn)姓廈度與Jfl襯援質(zhì)的美點(diǎn)圖“5把不冏IS 口的空氣中，鮮的 即國坦化曲稅U.N.為陽鋼的胡買核化的或復(fù)雜，表面吸附有鹽類、塵埃及有害氣體等，都能降低銹蝕的臨界濕 度。圖6-4是銅在含二氧化硫空氣中銹蝕速度與空氣濕度的關(guān)系曲線。在超過臨界濕度的條件下，金屬銹蝕的電化學(xué)過程之所以隨空氣濕度的升高而加快，是與銹蝕電池的 極化作用有關(guān)。在相對(duì)濕度較低時(shí)，陽極極化程度較高，隨著相對(duì)濕度的升高，陽極極化程度愈來愈小因而銹蝕速度愈來愈大，如圖6-5所示：1和5相對(duì)濕度為100%； 2和4相對(duì)濕度為75%； 3相對(duì)濕度為5 0%。當(dāng)空氣相對(duì)濕度從50%增加到100%時(shí)，鋅的陽極

9、極化率會(huì)降低1000倍。陽極極化程度在可見水膜 下隨水膜的減薄而降低；在不可見水膜下，則隨水膜的增厚而降低。也就是說空氣濕度增高，陰極極化程 度會(huì)減小，于是銹蝕速度會(huì)加快。鋼鐵銹蝕速度與空氣濕度的關(guān)系是一種對(duì)數(shù)關(guān)系，可表示如下：Vk=V0 e - (h0 h)式中：V一在該濕度下的銹蝕速度V 0 在飽和濕度下的銹蝕速度h一在該溫度下的實(shí)際濕度h 0在該溫度時(shí)的飽和濕度公式表明在相對(duì)濕度較低時(shí)，隨相對(duì)濕度的增加，銹蝕速度增加并不快，然而在接近飽和濕度時(shí)，即 使相對(duì)濕度增加得不多，銹蝕速度也增加得相當(dāng)快。可見相對(duì)濕度是影響儲(chǔ)存的金屬制品銹蝕的重要因素， 只要將儲(chǔ)存環(huán)境的相對(duì)濕度控制在金屬制品銹蝕的

10、臨界濕度以下，就能有效地防止銹蝕的發(fā)生。2、空氣的溫度溫度對(duì)銹蝕的影響并不是孤立的，同時(shí)也受到相對(duì)濕度的影響。一方面儲(chǔ)存環(huán)境氣溫的升高會(huì)加速金 屬制品的銹蝕速度，因?yàn)闊崮芸杉铀倩瘜W(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)溫度升高能減輕陰極的極化作用，但是這種作 用只有在溫度很高時(shí)并且這種溫度的升高并不至使金屬制品表面水膜干涸的情況下才能表現(xiàn)出來。在大氣 銹蝕中氣溫的作用可以從大氣銹蝕的速度公式看出：H65V = - X (1.054)t10式中：V-大氣銹蝕速度H-空氣相對(duì)濕度(%)t-空氣溫度當(dāng)相對(duì)濕度超過65%時(shí)，空氣溫度升高對(duì)銹蝕速度才表現(xiàn)出促進(jìn)作用；但當(dāng)氣溫升至80r時(shí)，由于 氧在水膜中溶解度的明顯下降，銹蝕

11、反而受到抑制。另外氣溫的驟變，對(duì)金屬制品銹蝕的影響也比較大。當(dāng)氣溫驟然降低時(shí)，在絕對(duì)濕度較大的情況下就 可能在金屬制品的表面發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象。將溫度較低的金屬制品移入氣溫較高的環(huán)境中時(shí)，如冬季運(yùn)輸?shù)慕?屬制品，其本身的溫度常與庫內(nèi)的溫度相差較大，入庫后就很容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。結(jié)露后會(huì)嚴(yán)重加速金屬 制品的銹蝕，因此必須引起注意。圖6-6所示是在一定氣溫下，相對(duì)濕度不同時(shí)可能結(jié)露的溫差。從圖中可以看出，空氣溫度在550C 的范圍內(nèi)相對(duì)濕度達(dá)到65%75%，當(dāng)氣溫驟然下降6C時(shí)，就可能產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。氣溫變化的溫度越大， 可能發(fā)生結(jié)露的相對(duì)濕度也就越低。我國各地區(qū)的晝夜溫差都超過6C，有的地區(qū)晝夜溫差可達(dá)1

12、5C以上。 在這種情況下，即使空氣相對(duì)濕度較低，也可能出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。因此，應(yīng)使儲(chǔ)存金屬制品的庫內(nèi)溫度保持 相對(duì)穩(wěn)定。避免出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象對(duì)防銹是有實(shí)際意義的。3、空氣中的氧的作用TFGT此主題相關(guān)圖片如下:氧氣和水一樣，是金屬在大氣中銹蝕的必要因素，缺少其中之一，金屬就不會(huì)被銹蝕。一方面氧氣能溶解并滲透金屬表面的水膜，以鐵為例，在金屬表面將發(fā)生下面的銹蝕反應(yīng)：%02 + H20 + 2 e 一 20H-Fe 2+ + 20H- 一 Fe(OH) 22Fe (OH) 2 + %02 + H20 一 2Fe (0H) 3另一方面，在大氣銹蝕過程中，陰極去極化作用主要是氧的去 極化作用。也就是說，氧是主

13、要的去極化劑。陰極去極化劑不斷地 從陰極取走電子，而使陰極可以不斷受由陽極給出的電子，使陰極 過程繼續(xù)進(jìn)行，金屬不斷被溶解。所以在大氣銹蝕過程中，氧和水 一樣是促進(jìn)銹蝕的重要因素。4、空氣中的有害氣體與雜質(zhì)在空氣中，通常還含有各種工業(yè)有害氣體及銹蝕性雜質(zhì)塵埃等，它們對(duì)金屬制品的銹蝕的影響很大。(1)二氧化硫二氧化硫是空氣污染物中對(duì)金屬制品銹蝕影響最大的有害氣體?？諝獾谋┞对囼?yàn)，鋼鐵、銅和鋅等金屬的銹蝕速度與空氣中二氧化硫含量近似地成正比關(guān)系。圖6-7 所示為二氧化硫含量對(duì)鋼鐵銹蝕速度的影響，空氣中的二氧化硫含量對(duì)鋁的影響比較特殊，干燥空氣中影 響很小，而在濕度較高時(shí)(如相對(duì)濕度在98%以上)，

14、空氣中只要含有微量二氧化硫(0.01%)，銹蝕速 度就會(huì)劇烈上升，如果二氧化硫濃度增加到0.1%，鋁的銹蝕速度可增大410倍；二氧化硫濃度再增大 到1%時(shí)，銹蝕速度的增大又緩慢下來?？諝庵械亩趸蛞话愣汲^0.15%，許多比較耐蝕的金屬制品 在這種環(huán)境下儲(chǔ)存都有被嚴(yán)重銹蝕的可能。二氧化硫?qū)饘僦破蜂P蝕的影響作用主要是二氧化硫溶解在金屬表面水膜中生成亞硫酸，加強(qiáng)了銹蝕的電化學(xué)作用。酸能溶解多種金屬表面具有保護(hù)作用的氧化膜，使電化學(xué)銹蝕的陰極過程變得容易；同時(shí)酸的氫離子又TFG=!此主題相關(guān)圖片如下:能使陰極過程加速。雖然二氧化硫在空氣中的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氧的含量，但是由于二氧化硫在電解液中的溶解度

15、要比氧大1000倍以上，因此當(dāng)空氣中二mm、1(0 D|氧化硫含量為0.015%，電解液中二氧化硫的濃度就等于氧的濃度。(2)硫化氫在干燥空氣中硫化氫只能引起部分金屬表面變色(銅、黃銅、銀和鐵比較明顯)，但在潮濕大氣中，由于使液膜酸化而對(duì)銅鎳特別是鐵和鎂銹蝕的促進(jìn)作用較大，同時(shí)可能引起不銹鋼的銹蝕。(3)氯化物工業(yè)大氣中的氯化氫、氯這兩種氣體都對(duì)金屬制品具有較強(qiáng)的銹蝕作因?yàn)樗鼈內(nèi)芙庠谒ぶ心苄纬甥}酸。海洋大氣中常含一定量的食鹽微粒，能促進(jìn)鋼鐵以及銅、鋁等的銹蝕。食鹽的作用主要是氯離子的作用，由于氯離子的體積很小，能穿透金屬表面的保護(hù)膜，同時(shí)氯離子容易吸附在金屬氧化膜上，取代金屬氧化膜中的氧生成

16、中溶性氯化物。氯化氫氣體和空氣中的含鹽量對(duì)金屬銹蝕的影響如圖6-8和圖6-9所示。T此主題相關(guān)圖片如下:TFG-20霉6$在*拿，#em的屯，邪H。刈的夫，IM*的尊*空氣的成分與污染物性質(zhì)與地區(qū)有關(guān)，因此按照對(duì)金屬銹蝕的影響，把空氣分為工業(yè)大氣、城市大氣、 海洋大氣與農(nóng)村大氣。其中工業(yè)大氣中因含二氧化硫、氯化氫等有害氣體較多，對(duì)金屬銹蝕的影響最大； 海洋大氣中含有食鹽微粒且濕度較大，對(duì)金屬銹蝕的促進(jìn)作用也很明顯，海洋大氣中食鹽含量隨著與海岸 距離的增加而減少，所以金屬銹蝕速度也常隨儲(chǔ)存場所與海岸距離的增加而減小。農(nóng)村大氣的影響最小。除了上述因素對(duì)儲(chǔ)存的金屬制品的銹蝕具有影響之外，還有其它一些因素