类型的腐蚀

腐蚀指南。第1部分

腐蚀造成的损失每年达数十亿欧元。除了财务后果,许多戏剧性的破坏事件可以归因于腐蚀。这可以显著降低腐蚀发生和扩散的风险。稍后再谈这个。

腐蚀指南的第一部分为您概述了建筑行业中螺丝连接的腐蚀和最常见的腐蚀类型。

腐蚀是什么?

DIN EN ISO 8044将腐蚀描述为“金属与其环境之间的物理-化学相互作用”。“根据DIN标准,金属属性的变化导致了金属的功能,它的环境或者是系统它被安装在大大受损

氧化

由此产生的腐蚀产物牢固的,松散的或可溶解的。例如,铁锈是通过铁和氧之间的化学反应形成的。这个过程叫做氧化金属的外层吸收氧气。随着时间的推移,铁锈会侵蚀材料并将其分解,削弱受影响的成分。

进一步的氧化形式

白锈是另一种可以在镀锌组件上形成的氧化。除此之外,还有碱式碳酸铜在铜或氧化涂层在铝。在铝的情况下,氧化层作为空气和金属之间的屏障,防止进一步的氧化。这可以保护金属不受其他天气的影响。许多腐蚀产物会损害环境中部件或系统的功能状态。但并不是所有的都是有害的。

DIN EN ISO 8044两者之间有区别56种腐蚀,其中四项与建筑外护结构和建筑技术设备的螺丝连接有关:
  • 均匀腐蚀
  • 应力腐蚀开裂
  • 缝隙腐蚀
  • 电偶腐蚀


均匀腐蚀


均匀腐蚀

均匀腐蚀的一个特征是表面均匀磨损。在这里,特定的阳极和阴极区域发展在许多地方的金属表面。这些可以改变它们的位置(位置的改变),即在另一个地方连续发生。如果表面的磨损只发生在局部,这称为浅坑腐蚀。

均匀腐蚀主要是影响表面性能并导致光损伤。它可以在早期阶段被认识到,只有当金属的损失是显著的,才能限制承载能力。


应力腐蚀开裂


应力腐蚀开裂

另一方面,应力腐蚀裂纹是一种特别关键的腐蚀形式,因为它会在不被注意的情况下破坏材料,这意味着可能会发生突然的失效。的组合机械和化学攻击会造成材料结构上的裂纹或完全折断螺丝。

导致应力腐蚀开裂的主要因素有三个:
  • 原材料对应力腐蚀开裂很敏感,
  • 原材料受到拉应力,
  • 有一种特定的攻击剂(如氯)存在。

这里敏感的原材料包括所有的铜锌合金(黄铜),一些锻造铝合金和一些防锈和耐酸钢。攻击因子取决于原料。氯化物影响生锈和耐酸钢和铝(海水),氨,二氧化硫和硝酸盐影响铜锌合金。

有两种不同类型的应力腐蚀裂纹:

阳极应力腐蚀开裂主要发生在许多不锈钢上。当与氧气接触时,这些物质就会在表面形成一层薄薄的氧化膜——所谓的被动涂层,它实际上可以防止进一步的腐蚀。如果不锈钢使用在高度腐蚀性的环境中,如游泳池(含氯),被动涂层会被破坏。这意味着不再有任何固有的保护,使基础材料可以被攻击。现有的预诱发裂纹会扩展并降低螺杆的承载能力,直至其低于临界截面。螺钉接合不再牢固。

相反,有阴极应力腐蚀开裂(氢致脆化),这尤其发生在表面硬化的螺钉上。由于螺杆材料中积累了氢气,当施加拉应力时,会超过螺杆的承载能力,导致紧固件自发断裂。


缝隙腐蚀


缝隙腐蚀

裂缝腐蚀发生在狭窄、开放的裂缝中,没有足够的空气和流体交换。间隙中电解质中氧浓度的差异导致了腐蚀元素的产生。然后,局部出现阳极区和阴极区。由于缺氧,介质会在腐蚀点变得更具腐蚀性,从而局部加速腐蚀。如果没有氧气可以恢复被侵蚀的氧化涂层,即使是不锈钢也会在裂缝中腐蚀。如果材料不合适,螺钉和螺母的连接以及敞开的焊缝会促进缝隙腐蚀。表面和壁架重叠处出现的裂缝也特别危险。

我们将在不久的将来在一个单独的指导部分处理如何避免裂缝腐蚀。


电偶腐蚀




双金属腐蚀发生时,两种或两种以上的金属材料具有某些潜在的差异接触。由于两种原材料与导电电解质(如水)连接时的电势不同,较稀有金属的表面会受到腐蚀。

双金属腐蚀的先决条件是
  • 相关电化学系列中的不同位置(电位差)
  • 直接接触原材料
  • 通过水腐蚀介质将两者连接起来。

在日常生活中,当由不锈钢、黄铜或铜制成的部件与由不太贵重的金属材料制成的螺钉、螺母或铆钉组合在一起时,这种类型的腐蚀变得显而易见。所谓的电化学腐蚀因此可以通过专业的原材料选择或适当的电隔离来避免。
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引导在腐蚀领域

也要阅读腐蚀指南的其他部分,了解更多关于腐蚀的话题。