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為什麼鋼鐵容易生銹

發布時間:2023-11-25 15:12:19

鋼鐵為什麼會生銹

是一種化學反應。

鐵生銹現象是鐵製品長期暴露在空氣中和氧氣發生了氧化反應,或者是被水中的氧元素侵蝕成為氧化物。

鐵銹:

鐵容易生銹,除了由於它的化學性質活潑以外,同時與外界條件也有很大關系。水分是使鐵容易生銹的物質之一。然而,只有水也不會使鐵生銹,只有當空氣中的氧氣溶解在水裡時,氧在有水的環境中與鐵反應,才會生成氧化鐵的東西,這就是鐵銹。

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防銹:

銹沒有緻密的組織。水和氧氣會穿透銹,繼續使內部的鐵生銹。若要防銹,就需要有可以防止生銹的緻密表層。不銹鋼的表面是一層不容易反應的三氧化二鉻。若使用鎂、鈦、鋅、鋁,也會產生類似不易反應的緻密氧化物表層。

鍍鋅是一種常見的防銹處理方式,在要保護的物品上,利用電鍍或熱浸鍍鋅的方式鍍上一層鋅。當鋅和鐵接觸時,鋅和鐵會形成一個電池,由於鋅活性較強,鋅是電池的陽極,會被氧化,藉此可保護電池陰極的鐵不被氧化(即陰極保護)。

若在腐蝕性更強的環境中(例如鹽水中),會用鎘來代替鋅。若在接合口,接頭或孔穴附近,鍍層會因外力或加工而受到破壞,無法完整的包覆待保護物,此時鍍層就只能靠陽極保護的方式來發揮保護作用了。有些先進的鍍層,鋅之外還會加入鋁,鋁會移轉到鍍層被破壞的部分,鋁和氧化鋅均可保護鐵,效果更好。

若針對更惡劣的環境或希望產品有更長的壽命,防銹處理方式時也會同時使用鍍鋅和塗層。

❷ 鐵生銹的原因是什麼

鐵銹是什麼:氧化鐵

鐵生銹的原因:

  1. 主要是空氣氧化和電化學腐蝕的作用.

鐵生銹主要有兩前提個條件:

  1. 一個是氧氣,另一個是水.鐵暴露在空氣中生銹實際上涉及到了原電池反應.鐵與碳形成了原電池(因為鐵不是純的,裡面含有C等其它元素).與空氣中的氧氣發生了氧化反應的結果,在表面生成了金屬氧化物,也就是銹.如果金屬中含有較多的雜質,這些雜質就會和金屬形成化學原電池,發生電化學腐蝕,從而將金屬氧化生成金屬氧化物

鐵銹的常識:

  1. 鐵放的時間長了就會生銹.鐵容易生銹,除了由於它的化學性質活潑以外,同時與外界條件也有很大關系.水分是使鐵容易(品材匯)生銹的物質之一.然而,光有水也不會使鐵生銹,只有當空氣中的氧氣溶解在水裡時,氧在有水的環境中與鐵反應,才會生成一種叫氧化鐵的東西,這就是鐵銹.鐵銹是一種棕紅色的物質,它不像鐵那麼堅硬,很容易脫落,一塊鐵完全生銹後,體積可脹大8倍.如果鐵銹不除去,這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,鐵也就爛得更快了.

鐵銹的辨認:

  1. 鐵銹是一種棕紅色的物質,它不像鐵那麼堅硬,很容易脫落。一塊鐵完全生銹後,體積可增大8倍。如果鐵銹不除去,這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,鐵也就銹得更快了。

鐵銹的清理預防:

  1. 要除去鐵銹,可以利用各種工具把它鏟掉

  2. ,也可以泡在酸性的溶液中把它溶解掉.在去掉鐵銹以後,一定要對鐵器表面進行處理,塗上一層鉛丹,再塗上油漆;或者鍍上別的不容易生銹的金屬.

  3. 更徹底的辦法,就是給鐵加入一些其他金屬,製成不銹的合金.我們熟悉的不銹鋼,就是在鋼中加入一點鎳和鉻而製成的合金.

  4. 在潮濕的地方的鐵器比乾燥的地方的鐵器更容易生銹,是因為在潮濕的地方的鐵器比乾燥的地方的鐵器更容易與水接觸。而塗了油漆的鐵製品不容易生銹是因為油漆起到了隔絕空氣和水的作用。而如果要減少鐵的生銹,則可以從實驗的結論出發,任意切斷生銹的其中一個條件即可。如果上面塗上油漆,便切斷了鐵和空氣的接觸。而把一些鐵製品如菜刀等用完後擦乾並放在乾燥的地方,則可以切斷鐵和水的接觸,從而防止鐵製品生銹。

❸ 鐵為什麼會生銹

鐵,是一種容易生銹的金屬。博物館里陳列的古代鐵器,幾乎沒有一個不是鐵銹斑斑的;切菜刀幾個月不用,就會滿身是銹。每年,世界上有幾千萬噸的鋼鐵變成了鐵銹。
鐵容易生銹,除了由於它的化學性質比較活潑(它在金屬活動性順序中是位於錫、鉛、氫氣和銅等金屬之前的)以外,同時與外界條件也極有關系。水分是使鐵生銹的條件之一。一塊金屬鐵放在乾燥的空氣中,幾年也不生銹。然而,光有水也不會使鐵生銹。如果把一塊鐵放在煮沸的、密閉的蒸餾水瓶里,鐵也不會生銹。只有當氧氣與水同時作用時,才會使鐵生銹。除此之外,空氣中的二氧化碳溶在水裡,也能使鐵生銹。鐵銹的成分很復雜,主要是氧化鐵、氫氧化鐵與鹼式碳酸鐵等。它們都是鹼性的,可以溶於稀鹽酸,所以稀鹽酸或稀硫酸可以除去鐵銹。
鐵銹又松又軟,像塊海綿,一塊鐵完全生銹後,體積可脹大8倍。海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,這樣就使鐵爛得更快了。
還有不少因素也使鐵容易生銹,如水中有鹽,鐵製品表面不幹凈、粗糙,鐵中含有碳等雜質。
人們想出各種各樣的辦法,來保護鋼鐵。最普通的防銹辦法,是給鐵穿「衣服」——在鐵的表面塗上油漆或者鍍上別的不容易生銹的金屬。例如,小轎車穿著一身閃閃發亮的噴漆;暖氣管上塗著鋁漆;做罐頭用的馬口鐵鍍了一層錫;白鐵皮表面鍍了一層鋅。
更徹底的辦法,是給鐵注射「強心針」——加入其他金屬,製成不銹合金。大名鼎鼎的不銹鋼,就是在鋼中加入一點鎳和鉻後製成的合金。

❹ 鋼鐵生銹的原因及鐵銹的主要成分是什麼

鋼鐵生銹的原因:鐵表面接觸到空氣中的O2、H2O被氧化發生了氧化還原反應(主要是電化學腐蝕)而生銹
鐵銹的主要成分是:Fe2O3·xH2O
具體分析:
鋼鐵銹蝕的原因
鋼鐵銹蝕是鐵與氧氣、水蒸氣共同反應的結果,鐵的化學性質較為活潑,這是鐵易銹蝕的內因,水分是使鐵容易生銹的物質之一。光有水也不會使鐵生銹,只有當空氣中的氧氣溶解在水裡時,氧在有水的環境中與鐵反應。有些不活潑的金屬不易與氧氣等反應,所以抗腐性強。但有些金屬的化學活動性比鐵強,抗腐蝕性卻很強,如鋁、鋅等,這是因為它們與氧氣反應後形成緻密的氧化物薄膜,阻止了鋁、鋅等進一步被氧化。
鐵生銹主要有兩前提個條件:一個是氧氣,另一個是水。鐵暴露在空氣中生銹實際上涉及到了原電池反應。鐵與碳形成了原電池(因為鐵不是純的,裡面含有C等其它元素)。
這里的反應方程式是:4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3=Fe2O3
+
3H2O
鐵銹主要成分為氧化鐵(Fe2O3),鐵銹疏鬆多孔,不僅不能防止鋼鐵製品與空氣、水接觸,還會把空氣和水分保留在鋼鐵製品的表面,進一步加劇鋼鐵的銹蝕。鐵銹是一種棕紅色的物質,它不像鐵那麼堅硬,很容易脫落,一塊鐵完全生銹後,體積可脹大8倍。如果鐵銹不除去,這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,鐵也就爛得更快了。所以鋼鐵製品表面的鐵銹應及時除去。

❺ 造成金屬生銹的主要因素有哪些

造成金屬生銹的主要因素:水和氧氣。

鋼材的銹蝕原因

1.相對濕度的影響空氣中相對濕度越高,金屬表面水膜越厚,空氣中的氧透過水膜到金屬表面作用。相對濕度達到一定數值時,腐蝕速度大幅上升,這個數值稱為臨界相對濕度,鋼的臨界相對濕度約為70%。

2.溫度的影響

環境溫度與相對濕度關聯,乾燥的環境(沙漠)下,氣溫再高金屬也不容易銹蝕。當相對濕度達到臨界值時,溫度的影響明顯加劇,溫度每增加10℃,銹蝕速度提高兩倍。因此,在濕熱帶或雨季,氣溫越高,銹蝕越嚴重。

3.氧氣的影響

可見沒有水和氧氣,金屬就不會生銹,空氣中20%體積是氧氣,它是無孔不入的。

4.大氣其它物質的影響

大氣中含有鹽霧、二氧化硫、硫化氫和灰塵時,會加速腐蝕,因此,不同環境下受腐蝕的大小差別是明顯的,城市高於農村;工業區高於生活區;沿海高於內陸;高粉塵高於低粉塵。

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除銹方法

化學浸泡法除銹是將金屬工件浸泡在相應的除銹溶液中,利用溶液中的酸、鹼等化學物質與工件表面的氧化皮及銹蝕產物等的化學反應,使氧化皮及銹蝕產物等溶解到溶液中,從而起到除銹的目的。

化學浸泡法是小型工件常用的除銹方法,除銹速度快、效果明顯,尤其對於形狀復雜的零件,可以除去一些內孔、內腔等死角處的銹蝕。由於化學浸泡法要將工件浸泡在溶液中,因此對於一些大型結構、設備的除銹,不能夠採用這種方法。

在選用化學浸泡法除銹時,還應該注意根據不同的材料種類,比如鋼鐵、鋁合金、銅合金、鎂合金等不同的材料選擇合適的除銹溶液,甚至同一類的材料,合金元素不同,其除銹溶液的組成也有區別。

❼ 鋼鐵為什麼會銹蝕,以及如何防止

鋼鐵與空氣接觸過多。
常用的防止鋼鐵生銹的方法有:

(1)組成合金,以改變鋼鐵內部的專組織結構.屬例如把鉻、鎳等金屬加入普通鋼里製成不銹鋼,就大大地增加了鋼鐵製品的抗生銹能力.

(2)在鐵製品表面覆蓋保護層是防止鋼鐵製品生銹普遍而重要的方法.根據保護層的成分不同,可分為如下幾種:

a.在鋼鐵製品表面塗礦物性油、油漆或燒制搪瓷、噴塑等.例如:車廂、水桶等常塗油漆;機器常塗礦物性油等.

b.在鋼鐵表面用電鍍、熱鍍等方法鍍上一層不易生銹的金屬,如鋅、錫、鉻、鎳等.這些金屬表面都能形成一層緻密的氧化物薄膜,從而防止鋼鐵製品和水、空氣等物質接觸而生銹.

❽ 鋼材銹蝕的原因及防止方法

一、鋼材銹蝕的原因
銹蝕可發生於許多引起銹蝕的介質中,如潮濕的空氣、土壤、工業廢氣等.鋼材的銹蝕大致可分為兩類:
1、化學銹蝕:是指鋼材表面與周圍介質直接發生化學反映而產生的銹蝕.鋼材在高溫中氧化形成Fe3O4;在常溫下氧化形成FeO.
2、電化學銹蝕:建築鋼材在存放和使用中發生的銹蝕主要屬這一類.其銹蝕過程如下:
(1)在潮濕的環境中,鋼材表面被一層電解質水膜覆蓋,由於表面成分或者受力邊形等的不均勻性,使鄰近的局部產生電極電位的差別,因而建立許多微電池.
(2)在陽極區,鐵被氧化成Fe 離子進入水膜;因為水中溶有來自空氣的氧,放在陰極區氧被還原為OHk於;兩者結合成為不容於水氫氧化亞鐵Fe(OH)2.
(3)進一步氧化,則形成疏鬆易剝落的紅棕色的鐵銹氫氧化鐵Fe(OH)3.(4)如水膜中有酸的成分,則陰極被還原的將是分離子.由於所形成的氫積存於陰脫產生極化作用,將使銹蝕停止,但水中的溶氧與紅結合成水以除去積氫,故銹蝕能繼續進行.因為水膜中離於濃度提高.陰極放電快銹蝕進行較快故在工業大氣的條件下.鋼材較容易銹蝕.
由此可以看出,影響鋼材最常見的銹蝕破壞的因素是水和提供溶氧的空氣.
鋼筋混凝土中,引起鋼筋銹蝕的原因主要有:
(1)埋於混凝土中的鋼筋處於鹼性介質中(新澆混凝土PH值約為125或更高),而氧化保護膜也為鹼性,故不致銹蝕.但這種保護膜易被鹵素離子、特別是氯離子所破壞,使銹蝕迅速發展.
(2)澆築混凝土時水灰比控制不好,游離水過多,水化反應之後,游離水份蒸發,使混凝土表面存在許多細微的小孔,由於毛細現象,周圍水分會沿著毛細小孔向混凝土內部滲透,銹蝕鋼筋.
(3)混凝土的密實性決定了鋼筋銹蝕的快慢,混凝土越密實,鋼筋越不易銹蝕,反之,則鋼筋銹蝕較快.(4)由於混凝土養護不當或保護層厚度不夠以及在荷載作用下混凝土產生的裂縫,也是引起混凝土內部鋼筋銹蝕的主要原因.
二、鋼筋銹蝕的危害
鋼材(比如鋼球)在存放中嚴重銹蝕,不僅截面積減少,材質降低甚至報廢,而且除銹工作耗費很大;在使用中則銹蝕不僅使受力面積減少,而且局部銹坑的產生,可造成應力集中,促使結構早期破壞.尤其在反復荷載作用的情況下,將產生銹蝕疲勞現象,使疲勞強度大為降低,出現脆性破壞.
在鋼筋混凝土中,由於鋼筋的銹蝕,將使混凝土的保護層膨脹出現裂紋,嚴重時混凝土保護層脫落,鋼筋脫離,使鋼筋和混凝土之間的粘結應力損失或完全喪失,危急結構的安全,因此鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構的使用壽命有很大的影響.
三、鋼材銹蝕的防止
鋼材防止銹蝕的方法通常是採用表面刷漆:常用底漆有紅丹、環氧富鋅漆、鐵紅環氧底漆等;常用面漆有灰鉛漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等.在鋼筋混凝土中,防止鋼筋銹蝕的方法主要有:
(1)嚴格控制氯鹽外加劑的摻用量;
(2)限制並合理選用水灰比和水泥用量;
(3)保證鋼筋有足夠的保護層厚度;
(4)加強混凝土的振搗和養護工作,保護混凝土的密實.
對於預應力配筋,一般含碳量較高,又多系經過變形和冷加工處理,因而對銹蝕破壞較敏感,特別是高強度熱處理鋼筋,容易產生應力銹蝕現象.所以重要的預應力承重結構,除不能摻用氯鹽外,應對原材料進行嚴格檢驗.

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