金属及其制品的养护分解
金属及其制品的养护,制作人：刘柄宏,2017.12.18,成都市技师学院 2016级现代物流,目录,8.1金属的基础知识 8.2影响金属及其制品锈蚀的主要原因 8.3金属及其制品的防腐蚀养护技术 8.4金属及其制品的除锈技术 8.5常见金属及其制品的腐蚀与养护技术,8.1金属的基础知识,8.1.1金属及其分类 1.金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。 2.金属有几种分类方法： 黑色金属：铁、铬、锰三种 有色金属：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、,铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟 常见金属：如铁、铝、铜、锌等 稀有金属：如锆、铪、铌、钽等； (1).轻金属。密度小于4500千克/立方米，如钛、铝、镁、钾、钠、钙、钡等。 (2).重金属。密度大于4500千克/米3，如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、汞等。 （3）.贵金属。价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，一种表示地壳中化学元素平均含量的数值），提纯困难，如金、银及铂族金属。,（4）.准金属元素。性质价于金属和非金属之间，如硅、硒、碲、砷、硼等。 （5）.稀有金属。包括稀有轻金属，如锂、铷、铯等； （6）.稀有难熔金属，如锆、钼、钨等； （7）.稀有分散金属，如镓、铟、锗、铊等； （8）.稀土金属，如钪、钇、镧系金属； （9）.放射性金属，如镭、钫、钋及锕系元素中的铀、钍等。,8.1.2金属的结构与特性,1、金属的结构： 绝大多数金属是以结晶体的形式存在。金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的 常见的金属晶体典型结构有三种，即体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构 2金属的特性： （1）、金属的物理性质：金属单质不透明，具有特有的金属光泽，大多数呈银白色。 （2）、金属的化学性质：在化学反应中，金属元素原子容易失去电子，表现出还原性，常用作还原剂。,8.1.3金属腐蚀的类型。,由于金属腐蚀现象和机理的复杂性，金属腐蚀分类方法至今还没有统一。 常见的分类方法有： 1、按腐蚀发生的部位分类，可以分为全面腐蚀和部分腐蚀 全面腐蚀。即腐蚀分布在整个金属的表面。 局部腐蚀。是指腐蚀局限在金属的某一区域或部位。局部腐蚀类型有：小孔腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂、电偶腐蚀、氢脆、磨损腐蚀、选择性腐蚀、丝状腐蚀、湍流腐蚀（冲击腐蚀）、空泡腐蚀（气蚀）等。,2.按腐蚀机理分类，可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀 化学腐蚀。化学腐蚀在金属腐蚀中只占很小一部分。 电化学腐蚀。电化学腐蚀过程还涉及两个重要反应氢的逸出和氧的还原反应，即析氢反应、吸氧反应。 物理腐蚀。物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用而导致的破坏。 此外、还可以按腐蚀环境分为大气介质腐蚀、海水介质腐蚀、土壤介质腐蚀和化学介质腐蚀。,8.2影响金属及其制品锈蚀的主要原因,8.2.1影响金属及其制品腐蚀的内应 影响金属材料腐蚀的内部因素有很多，一般来说，主要有： 1化学稳定性因素：金属抗腐蚀性能的高低，与金属自身性质无关。金属的标准平衡电位值越正，标志其热力学稳定性越高，金属抗腐蚀能力就越强。 2纯度因素：金属的纯度越高，抗腐蚀性越好。 3.钝化因素：有的金属或合金受到某些氧化剂饿作用后，其表面状况发生改变，使其化学活性大大降低，耐腐蚀性大大增强，这种现象称为金属钝化。,4.表面状态因素：金属表面的粗糙程度和金属的腐蚀密切相关。 5变形及应力因素：受塑性变形和焊接后的热应力及热处理过程中的热应力作用，如锻造、轧制、拉拔、冲压和铸造、焊接和冷、热加工等，也会相应的改变金属的组织、性能，从而导致其化学性质的变化。,8.2.2金属及其制品腐蚀的环境因素 1、介质的pH值因素 一般来说，技术腐蚀阴极过程是氢离子的还原过程，pH值降低，会加速金属腐蚀进程。 2介质的成分及浓度因素： 、非氧化性酸。碱。盐 3介质的温度和压力因素： 随着介质温度的升高，溶液的对流、扩散增加，,电解液的电阻变小，反应速度加快，腐蚀速度也会加快。在腐蚀过程中，介质压力增加，会导致参加反应的气体的溶解度增大，使阴极过程加速，金属腐蚀速度也会增大。 4、介质的流动因素：金属腐蚀还与介质的流动速度有关。当介质流动速度很快时，磨损腐蚀会加剧，还会照成强烈的冲击腐蚀发生。,8.3金属及其制品的防腐蚀养护技术,8.3.1储存环境的改善处理 在储存过程中引起金属制品发生锈蚀的因素有金属制品本身材料结构不稳定、化学成分不纯、物理结构不均匀等内部因素，也有空气温度和湿度、腐蚀性气体、金属表面尘埃等外部因素。 1.储存地点的防护 储存金属制品的仓库，应干燥通风，远离有害气体：严禁与化学药品、酸碱物质或化工商品及含水量比较高的商品同库储存。,2.温度、湿度防护 所有金属及其制品，都有其适宜的储存温度和湿度范围。 搞好密封。注意通风。做好吸潮防护 3.装卸和搬运的防护。 为了防止金属制品生锈，出厂时一般都做过防锈处理，如用化学处理生成防护膜、涂覆防锈剂或采用防锈包装等。,4卫生防护。 保持库房和器材的清洁。精密金属器材沾上手汗后会生锈腐蚀，须尽可能避免与手直接接触。防锈油脏污或干涸 5.管理防护 金属制品在保管期间，要执行严格的检查制度，将日常检查、定期检查和不定期检查相结合,以便及时发现问题。,8.3.2除油防锈,1、除油防锈的作用原理 （1）、在金属表面上的吸附作用 （2）、能降低落在油膜上的水滴与油层的界面张力 （3）、对水的置换作用,2.防锈油的种类 （1）、防锈脂 （2）、溶剂稀释型防锈油 （3）、薄油层 （4）、仪表防锈油,3.防锈油脂的使用 （1）、外观检查 （2）、前期处理 （3）、涂油 （4）、封存包装,8.3.3气相防锈,1、气相防锈机理 气相防锈材料利用自身可持续产生的抗腐蚀气体，抑制包装物或包装封闭空间内的锈蚀反应机能，以保护包装材料内的金属制品 2、气相防锈的特点 有防锈初期效果好、时间长、简便高效功能完善的效果,3.气相防锈产品的种类 （1）、包装类 （2）、保护涂层类 （3）、添加剂类,4.气相防锈的注意事项 （1）、使用气相防锈剂时，必须首先掌握缓蚀剂的特性及其对金属的适应性 （2）、包装内的相对湿度不应过高 （3）、 在气相缓蚀剂的使用或保存中，都应防止光和热的作用，因为光和热会引起缓蚀剂的分解失效 （4）、要防止酸碱与气相缓蚀剂接触 （5）、气相缓蚀剂对手汗无置换作用，同时不能出去金属制品上原有的锈迹，因此，在进行气相防锈包装前必须对金属制品进行清洁处理。包装作业时应注意卫生，工人应该戴手套和口罩,8.3.5，可剥性材料封存,1、可剥性塑料的类别 可分为热熔型和溶剂型两大类 2、可剥性塑料的特点 (1)、对保护物体有可靠的防腐蚀作用 (2)、密封性好 (3) 、电绝缘性能良好 (4)、用途广 (5)、使用简单,4.可剥性塑料的使用方法 （1）、清除被涂抹物体表面残留的汗渍等 （2）、为了防止污染，分开包装,8.3.5 涂层与涂料的处理,1、热喷涂技术 （1）、分类：电热类、激光类、火焰类、电弧类 （2）、特点：喷涂材料取材范围广，耗费时间少，成本低，喷涂物件不受控制等 （3）、选择原则：大批量工作应用自动喷涂 （4）、注意事项：喷涂涂层材料多，根据需要选择，喷涂前清污，喷涂后封闭处理或热处理，并精加工。,2.电镀 电镀在工业上广泛应用，是许多工业部门的重要组成部分。 （右图为电镀汽车） 3.钢铁的氧化处理 （1）、钢铁高温氧化 （2）、钢铁常温氧化,4.金属的磷化处理 磷化处理就是用含磷酸、磷酸盐和其他化学药品的稀溶液处理金属，使金属表面形成完整的、具有中等防腐蚀作用的不溶性磷酸盐层，即磷化 右图为磷化后的金属,8.3.6其他防锈措施,1、金属电化学保护 （1）、阴极保护 （2）、阳极保护 2、气相保护 （1）、物理气相沉积 （2）、化学气相沉积 3、化学镀 化学镀又称无电镀,8.4金属及其制品的除锈技术,8.4.1手工除锈 手工除锈是一种最简单的除锈方法，它主要分为刮削法、磨砂法、刷除法、研磨法等。其中每种方法都有自己的特点及主要除锈金属物品各不相同。,8.4.2物理机械除锈 物理机械除锈是当前应用比较广泛的一种除锈方法，其原理是利用冲击和摩擦作用有效的除掉锈蚀及其污物。 物理机械除锈主要分为砂轮除锈、抛光除锈、滚动磨料除锈、喷砂除锈、高压水除锈、抛丸除锈等，其中喷砂除锈又有动力喷砂法、湿式喷砂法以及真空喷砂法的几种方式。,8.4.3化学除锈 化学除锈是利用酸、碱溶液与被清理金属表面的锈污(氧化物)发生化学反应进而溶解的原理，达到除锈的目的。 1、化学除锈的类别： 化学除锈包括酸洗法和碱洗除锈（碱液电解、碱还原、碱液煮沸法等）等，其中应用最广泛的是酸洗法。,2、化学除锈的操作规程 化学除锈液一般腐蚀性强、毒性高，所以除锈槽应装有抽风设备，工作者在除锈操作时应按有关规定，穿戴好防护用品，以免发生工伤事故。 除锈过程中，由于溶液的蒸发需随时加水调整，补充新液。 化学除锈操作工序必须连续进行，不能中断。 凡经热溶液处理得机件，取出后应先用热水洗，再用冷水洗。经室温溶液处理过的零件，取出后应先用冷水洗，再用热水洗。,钢件经酸洗除锈后，为了避免产生“氢脆”，可将零件放在140烘箱中保温2小时后进行除氢。 3、化学除锈的注意事项,8.4.4其他除锈措施 火焰除锈：火焰除锈常用于钢铁除锈，是利用钢铁是氢化皮热膨胀系数的不同，使用氧乙快燃烧剂加热钢铁使其氧化皮脱落。火焰除锈主要用于厚型钢铁及大型铸件等。,8.4.5除锈与商品质量 锈蚀等级 钢材表面的锈蚀一般分为四个锈蚀等级，分别以A、B、C、D来表示。 除锈等级 除锈主要分为St1、St2、St3、Sa3、Sa2.5、Sa2、Sa1几个等级。其中Sa表示喷射或抛丸除锈法，St表示手动工具和动力工具除锈法，如用铲刀、动力弹性砂轮片或砂轮等工具除锈。 影响除锈的其他因素 除锈费用 .除锈质量检举,8.5常见金属及其制品的腐蚀与养护技术,8.5.1 钢铁及其制品 1、铁的性质 铁的硬度高，化学性质相对比较活泼，在干燥、低温、常温的环境下性质比较稳定 2、钢铁制品的养护技术 钢铁制品在潮湿的空气中容易氧化腐蚀，因此储存钢铁制品的库房应保持清洁、干燥。日常养护中，用涂油方式防锈，储存时间长的，应注意检查，几时处理,8.5.2铝及其制品,1、铝的性质 铝是一种银白色的两性金属，其硬度、密度均逊于铁，具有良好的延展性。铝广泛应用于汽车、飞机、火车、船舶、人造卫星、火箭等制造 2、铝制品的养护技术 库房干燥、清洁，不与酸、碱、盐等物品混存，装卸搬运避免碰刮，铝易燃，应按照危险化学品单储存 右图为 铝材,8.5.3铜及其制品,铜的性质 铜具有紫红色的光泽，质地坚硬，有延展性，导热性能好，导电性仅次于银，铜的性质不活泼 铜制品的养护技术 库房保持干燥、不可与氨或氨盐等物质接触。不同潮湿气体或二氧化硫气体接触，也不能和酸性物品及不同金属混堆。可用专业抛光剂进行抛光保养,8.5.4锡及其制品,1、锡的性质 常见的锡是一种银白色而又柔软的金属，即白锡，常温时，锡与空气几乎不起作用，但能与浓硝酸生成锡酸，锡本身无毒，但其有机化合物有剧毒 2、锡制品的养护技术 库房温度不得低于0摄氏度，杜绝与酸、碱物质以及氯气接触，锡的硬度低，避免碰刮，锡光洁度降低时，可用清水或中性清洗剂进行清洗,Thank You,In The End,
