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模具鋼材的主要腐蝕種類與銹蝕過程

時(shí)間:2024-04-24 12:17來源:德松官網(wǎng) 作者:德松模具鋼
金屬在腐蝕介質(zhì)及交變應(yīng)力作用下發(fā)生的破壞、其特點(diǎn)是產(chǎn)生腐蝕坑和大量裂紋，顯著降低鋼的疲勞強(qiáng)度，從而導(dǎo)致鋼材過早斷裂。腐蝕疲勞不同于機(jī)械疲勞，它沒有一定的疲勞極限。
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在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱為腐蝕,腐蝕基本上有兩種形式,化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。在生產(chǎn)實(shí)際中遇到的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕中不產(chǎn)生電流，巨在腐蝕過程中形成某種腐蝕產(chǎn)物。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上曬成一層膜 ，使金屬與介質(zhì)隔離開來。如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的，則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)金屬起保護(hù)作用。形成保護(hù)膜的過程稱為鈍化。例如，生成SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜 ，這些氧化膜結(jié)構(gòu)致密、完整、無疏松、無裂紋且不易剝落，可起到保護(hù)基體金屬、避免繼續(xù)氧化的作用。例如鐵在高溫氧化時(shí)生成的Fe2O3。反之，有些氧化膜是不連續(xù)的 ，或者是多孔狀的,對(duì)基體金屬?zèng)]有保護(hù)作用。有些金屬的氧化物，如Mo2O3、WO3在高溫下具有揮發(fā)性 ，完全沒有覆蓋基體的保護(hù)作用。
可見，氧化膜的產(chǎn)生及氧化膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)腐蝕的重要特征。因此，提高金屬耐化學(xué)腐蝕的能力主要是通過合金化或其它方法，在金屬表面形成一層穩(wěn)定的、完整階致密的并與基體結(jié)合牢固的氧化膜,也稱為鈍化膜。電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕重要而普遍的形式,它是由不同的金屬或金屬的不同槽之間的電極電位不同而構(gòu)成原電池所產(chǎn)生的。這種原電池腐蝕是在顯微組織之間產(chǎn)生的,故又稱之為微電池腐蝕。電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)是有電介質(zhì)存在 ，不同金屬之間、金屬微區(qū)之間或相之間有電位差異連通或接觸，同時(shí)有腐蝕電流產(chǎn)生。
模具鋼料在工業(yè)生產(chǎn)中的腐蝕失效形式是多種多樣的。不同的鋼料在不同負(fù)荷及不同介質(zhì)環(huán)境作用下，德松模具鋼總結(jié)其腐蝕形式主要有以下幾類 ：
① 一般腐蝕
鋼料裸露表面發(fā)生大面積的較為均勻的腐蝕，雖降低構(gòu)件受力有效面積及其使用壽命，但比局部腐蝕的危害性小。
② 晶間腐蝕
指沿品界進(jìn)行的腐蝕，使晶粒的連接遭到破壞。這種腐蝕的危害性最大，它可以便會(huì)金變脆或喪失強(qiáng)度，敲擊時(shí)失去金屬聲響，易造成突然事故。品同腐蝕為奧氏體不銹鋼的主要腐蝕形式，這是由于品界區(qū)域與晶內(nèi)成分或應(yīng)力有差別 ，引起品界區(qū)域電極電位顯著降低而造成的電極電位助差別所致。
③ 應(yīng)力腐蝕
金屬在腐蝕介質(zhì)及拉應(yīng)力（外加應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力）的共同作用下產(chǎn)生破裂現(xiàn)象。斷裂方式主要是沿晶的、也有 穿晶的，這是一種危險(xiǎn)的低應(yīng)力脆性斷裂、在氯化和堿性氛氧化物或其它水溶性介質(zhì)中常發(fā)生應(yīng)力腐蝕，在許多設(shè)備的事故中占相當(dāng)大的比例。
④ 點(diǎn)腐蝕
點(diǎn)腐蝕是發(fā)生在金屬表面局部區(qū)域的一種腐蝕破壞形式、點(diǎn)腐蝕形成后能迅速地向深處發(fā)展，最后穿透金屬。點(diǎn)腐蝕危害性很大庸 ，尤其是對(duì)各種容器是極為不利的。出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕后應(yīng)及時(shí)磨光或涂漆，以避免腐蝕加深。
點(diǎn)腐蝕產(chǎn)生的原因是在介質(zhì)的作用下，金屬表面鈍化膜受到局部損壞而造成的。或者在含有氯離子的介質(zhì)中，材料表面缺陷疏松及非金屬夾雜物等都可引起點(diǎn)腐蝕。
⑤ 腐蝕疲勞
金屬在腐蝕介質(zhì)及交變應(yīng)力作用下發(fā)生的破壞、其特點(diǎn)是產(chǎn)生腐蝕坑和大量裂紋。顯著降低鋼的疲勞強(qiáng)度，導(dǎo)致過早斷裂。腐蝕疲勞不同于機(jī)械疲勞，它沒有一定的疲勞極限 ，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，疲勞強(qiáng)度一直是下降的。
除了上述各種腐蝕形式以外，還有由于宏觀電池作用而產(chǎn)生的腐蝕。例如，金屬構(gòu)件中鉚釘與鉚接材料不同、異種金屬的焊接、船體與螺旋槳材料不同等因電極電位差別而造成的腐蝕。從上述腐蝕機(jī)理可見，防止腐蝕的著眼點(diǎn)應(yīng)在盡可能減少原電池?cái)?shù)量，使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的、與鋼的基體結(jié)合牢固的鈍化膜,在形成原電池的情況下盡可能減少兩極間的電極電位差。 
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