节能与环保
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气调门
王福红
（中国工程物理研究院材料研究所，四川 江油 621907）
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金属材料由于具备良高的强度与刚度，成为机械加工常见材料，但是其发生腐蚀的情况比较常见，如果不及时采取有效的控制措施，将可能对其所在区域乃至整个系统带来不良影响，因此在机械加工过程中，做好金属才来的防腐工作至关重要。 1.机械加工中金属材料腐蚀的原因分析无论何种材料，均谋求固定或者恢复至某个稳定和低能量状态。对大部分的金属材料而言，处于低能量状态，其在自然界存在的形式主要为氧化物或者其他化合物，但是当金属材料处于不洁净状态时便将其成为腐蚀，接下来总结了不同类型的腐蚀类型，并就这些腐蚀的原因进行了分析。 1.1电化学腐蚀 这类
腐蚀发生的主要原因是金属处于潮湿的环境下，这种环境会促使金属材料跟一些物质发生氧化还原反应，从而引起腐蚀的情况。 1.2化学腐蚀 在机械加工中，金属材料化学腐蚀主要指的是在金属表面同各类介质发生的一种化学反应，在此过程中不会形成电流，并且翻身反应的速度与金属的活泼性成正相关，当其所处的环境温度越高、氧化剂的浓度越高，发生腐蚀的可能性越高。 1.3均匀腐蚀 与其他金属腐蚀类型相比，均匀腐蚀的产生的危害更低，该类型的腐蚀主要发生在金属的表面。因此在机械加工设计过程中，应当采用耐腐蚀的材料或者考虑腐蚀裕量来提升设备的强度，延长其使用寿命。 1.4应力腐蚀 机械加工过程中，在应力与腐蚀性介质的共同作用下，金属会形成应力腐蚀，形成腐蚀裂缝并且迅速扩散的现象，这种腐蚀现象也是在机械加工过程中比较常见的一类早期脆性破坏。应力腐蚀是机械加工中金属材料早期脆性破坏的最常见表现。通常情况下，如果机械加工设计的应力值应当在允许范围内，腐蚀的速度比较缓慢，但是针对一些特殊的金属类型，容易在温度、腐蚀相互作用下形成的腐蚀。 1.5点蚀 在机械加工中金属材料也容易发生点蚀，其中凹坑式腐蚀为主要特征，同时伴有明显的局部特征。但是在机械加工中金属材料发生点蚀，将会导致设备的寿命缩短，引起点腐的原因较多，被腐蚀部位的存在又会进一步加速腐蚀的速度。 1.6晶间腐蚀 这类腐蚀主要发生在晶粒的边缘，主要特征为从边缘朝着深处的方向发展，继而破坏晶粒间的连接槽，导致金属材料的力学性能下降，如果仅仅观察金属材料的表面，并无法明显发现。这一类型的腐蚀虽然不会对金属材料造成较大的损伤，但是却会对设备产生较大的损害。例如：在焊接时，如果金属材料的温度处于500~800℃这一范围时，会导致焊接晶体的边缘有铬碳化物的形成，特别是在对不锈钢材料进行焊接时之前未对
牧草收割机其实施稳定化处理，便容易发生晶间腐蚀的情况。 1.7高温氧化腐蚀 这类金属腐蚀的主要原因为高温和氧化，因此属于化学腐蚀中的一类。这类腐蚀的主要表现为当温度较高时，如400~800℃时，碳钢和低合金钢迅速发生氧化反应。因为合金金属铬这类材料在高温的环境具备一定抗氧化能力，所以在高温的环境下通常选择金属铬在金属表面形成氧化膜的形式来增强金属的抗氧化能力。 2.机械加工中金属材料腐蚀防护措施
2.1科学选择金属材料 要想更好地预防金属材料发生腐蚀，最简单的措施便是在机械加工之前便选择合理的金属材料，从本质上预防腐蚀。因此，在选择所需的金属之前，需要开展调查，除了调查金属材料生产环境、发生腐蚀的危险因素等等，目的是排除生产环境导致金属腐蚀这一风险。另外，金属材料的不同，决定了其加工环境也不尽相同，例如：针对某些金属材料在潮湿的环境下容易腐蚀的现象，必须在干燥的环境下对其进行机械加工，降低其发生腐蚀的风险。近年来，伴随着工业技术的发展与进步，越来越多的技术被应用在金属材料抗腐蚀中，可以将抑制腐蚀的元素加入至原始金属材料内，增强金属的抗腐蚀性，例如：可以在碳钢金属材料内假如铬元素，提升其耐腐蚀能力。 2.2实施电弧喷涂门窗封条
这类工艺主要指的是在机械加工之前，应用电弧喷涂的方式对电源进行喷涂，电源的两根金属丝分别与电弧端点进行连接，二者在接触的瞬间便会形成电弧融化的情况，同时伴有高温液滴形成，再迅速对液滴进行压缩或雾化，在金属的表面上喷涂电弧，形成发挥保护作用的涂层。电弧喷涂层具备较
强的抗腐蚀能力，当所处的环境容易发生腐蚀时，即便防腐涂层已经出
现了破损，但是该涂层依然会不能达到保护下面的金属材料的目的，避免了腐蚀的不断蔓延。 2.3阴极保护法
这种方法的基础为电化学反应，采取将机械加工中的金属材料发生腐蚀的部分转变成电池的阴极的方法来控制金属腐蚀。金属材料防护中应用阴极保护法主要包含两种方法，其中一种是牺牲阳极达到阴极保护的作用，而另外一种则是直接采用外加电流的方式达到阴极的目的。结合机械加工的特征，建议采用第一种方法，其主要是因为在机械加工中，应用的金属材料主
要为铝、锌正这类稳定性较高的合金金属，选择金属中电极电势低于被保护金属的材料作为阳性，构成腐蚀电极，通过这样的方式达到保护阴极金属的目的。需要注意的是：在采用阴极保护法预防腐蚀时，确保电位充足，保证阳极的金属极化率尽可能低，无法在其表面形成抗腐蚀的保护膜，除此之外，
为了确保整个过程高效开展，还应该保证阳极溶解过程均匀进行，从而获得满意的腐蚀效果。 2.4金属表面涂料 在金属表面涂料来发挥预防其腐蚀的目的属于一种物理手段，这类手段只需直接在金属的表面上涂上油漆即可，待油漆凝固后便可以形成涂层发挥抗腐蚀的作用。这主要是将油漆刷在金属材料的表面后，形成的涂层犹如直接将金属材料与外界容易引起腐蚀的危险因素隔离开来，避免了金属
与环境
发生电子交换，预防金属材料发生腐蚀。值得注意的是，在开展表面涂料之前在选择油漆涂层时应当结合机械加工的环境以及金属材料的特征，在完表面涂料后，还需要在机械加工过程中定期对涂层进行检查，发现损伤的地方要及时维护和修复，从而养成涂层的寿命，控制金属材料的腐蚀进程。 2.5在金属材料中加入缓蚀剂
在机械加工过程中，预防金属腐蚀的最简单最方便的方法便是加入缓蚀剂，例如：当前比较常见的手段为直接在金属材料的表面上喷上缓蚀剂。随着缓蚀剂跟金属材料发挥相互作用，二者相互作用形成保护膜，达到预防腐蚀的目的。将这种方法应用在金属防腐蚀中，无需考虑机械加工的环境，可以忽略金属材料自身的机构和特征，开展简单，效果显著、经济效益高等优点。缓蚀剂主要发挥着沉淀作用和氧化作用，其中沉淀作用的机制为金属材料内阳离子与缓蚀剂内无机盐阳离子在金属表面发生化学反应，形成保护膜预防腐蚀金属腐蚀，氧化作用是缓蚀剂内的无机盐发挥出强氧化剂作用，直
灭茬机接与金属发生氧化反应形成膜，预防金属被腐蚀，因此针对氧化作用时，需要注意控制缓蚀剂的量，确保量足够，以免发生点蚀。 3.结语 综上所述，腐蚀作为机械加工过程中金属常见反应，若不及时采取防护措施将对金属零件乃至整个系统产生极大影响，从而造成具体的经济损失。因此在机械加工中，必须深入分析金属腐蚀发生的原因，才有采取有效的防
fifox护措施，降低金属材料腐蚀率，提高其寿命。 参考文献 [1]梁艳娟，尹韶辉.化工机械材料的腐蚀分析及防腐蚀研究[J].电镀与环保，2019,39（3）：32-34. [2]刘洁.金属材料的表面腐蚀与防护措施分析[J].中国金属通报，2019（6）：109+111. [3]李清元.探究金属材料的腐蚀与防护[J].课程教育研究，2018 （52）：141.
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