钢铁为何会腐蚀

钢铁为何会腐蚀
钢铁为何会腐蚀

钢铁为何会腐蚀
腐蚀是金属表面部分或者全部剥离、溶解或软化的化学反应.“生锈”经常被误用或者误解,它仅仅指铁和钢.“腐蚀”不仅包含黑色金属,而且包含有色金属.以下内容主要讨论腐蚀的成因和纠正措施.
移除热量是金属加工液最重要的功能之一.有效移除热量,就能保证刀具的良好使用寿命,以及工件的几何精度.和油相比,水在移除热量方面性能更卓越；但纯水和新加工的金属接触后会导致腐蚀.因此,腐蚀是每位用户,也是水基金属加工液制造商必须面对的问题.干切削过程也会面对腐蚀问题,并不仅仅由水基金属加工液引起.引起金属表面腐蚀有许多种原因,下面做具体介绍.
1季节性腐蚀
腐蚀可以发生在一年内的任何时候.一般来说,9月的温度和相对湿度较高,在美国东部和中西部更容易发生腐蚀.干旱地区,如克罗拉多州、新墨西哥州、亚利桑那州、犹他州及加州,这些地方的相对湿度较低,腐蚀情况就很少发生.
2手印腐蚀
当工件接触人手后,就容易发生腐蚀.搬运过程中新机床和金属工件表面留下的手印,会导致腐蚀.这种情况普遍存在于皮肤呈酸性的人群,以及表面光洁度高的工件.使用手印中和剂能防止类似的手印腐蚀.
随着温度上升,包括腐蚀在内的化学反应速度就会更快.夏季高温和空气中的水分和氧气也是加速腐蚀的原因.
当水分凝结在工件表面,就会形成电池的电解液.秋冬季节能提供防锈保护的加工液浓度,当湿度持续上升时,就不再提供有效的防锈保护.因此,适当的浓度调整非常必要.秋冬季节,浓度1:30(3.3%)已经足够；但湿热季节,浓度可能需要提高到1:25(4%),或者不再看到工件表面生锈为止.需要注意的是,提高中央槽系统的浓度,会导致泡沫和皮炎问题.金属加工液用户也可能需要增加防锈添加剂,这取决于金属加工液的种类、用户对化学品的限制、添加剂的有效性以及所使用的加工液.
3pH
pH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数.超过9的高pH值,可以保护黑色金属,但对有色金属腐蚀防护不利,如：铝、黄铜和青铜.
水硬度会影响加工液的平衡,不同地理区域的水硬度是不同的,调节水硬度会优化加工液的表现性能.
单机条件下如果pH值较低,最简单的解决方法是倾倒和清洗,然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液.如果是加工黑色金属的中央槽系统,可以用适当添加剂,将pH值调整到8.9.2.如果pH值特别高,往往是金属加工液已经受到污染,需要倾倒和换新液.
4污垢再循环
金属加工液的金属微粒,往往被认为是“污垢”或“碎屑”.如果没有及时清理,碎屑会在工件表面堆积而形成电池,碎屑下面的金属往往会生锈.单机条件下,应及时排空—清洗—用清水冲洗,按照推荐浓度加新鲜金属加工液.
5水
通常水中的化学物质是积累的,会提高加工液的腐蚀程度.所有水包含离子,部分离子富有侵蚀性,会导致大部分金属腐蚀.水含有超过100×106的氯化物、超过100×106的硫化物,或50×106硝酸盐,这些离子被认为富有侵蚀性.氯化物、硫化物和硝酸盐破坏金属表面的防护层,导致腐蚀.持续加水会提高中央槽系统的氯化物、硫化物和硝酸盐含量.金属加工液使用时间越长,离子的侵蚀性更高.
每种金属加工液的配方,都需要维持浓度来发挥“最佳点”.定期检测金属加工液浓度,可以避免加工性能和环境问题.
如果用户怀疑水有侵蚀性时,可取样并通过全分析来确定.当中央槽系统的金属加工液被怀疑导致腐蚀,请取样并检测离子含量.当氯化物、硫化物和硝酸盐浓度超过可接受范围,可使用去离子水或者蒸馏水作为工艺用水,也可选择防腐蚀性能高的金属加工液.
溶解在水中的固体,可以破坏金属加工液很多的渴望性能.最熟悉的例子就是“水硬度”,是由于钙和镁离子溶解在水中引起.
二价离子和皂类、润湿剂和乳化剂反应所形成化合物,溶解度会降低.这种不溶解的成分,耗竭机床和工件防锈剂.硬水指的是含量超过250×106碳酸钙或者15“德国克”(德国硬度标准).硬度越高,越容易产生腐蚀.
电导率是另一个检测金属加工液中溶解离子的方法.高电导率增加了腐蚀、金属加工液的不稳定、残留物和其他问题.超过4MilliSiemens/cm被认为高电导率.
3pH
pH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数.超过9的高pH值,可以保护黑色金属,但对有色金属腐蚀防护不利,如：铝、黄铜和青铜.
水硬度会影响加工液的平衡,不同地理区域的水硬度是不同的,调节水硬度会优化加工液的表现性能.
单机条件下如果pH值较低,最简单的解决方法是倾倒和清洗,然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液.如果是加工黑色金属的中央槽系统,可以用适当添加剂,将pH值调整到8.9.2.如果pH值特别高,往往是金属加工液已经受到污染,需要倾倒和换新液.

两个原因，一是铁的活性高，二是钢铁中有碳，可以组成原电池，加速钢铁的腐蚀。