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白鏽

鎖定
鍍鋅板材的鍍層,尤其是未經風化的鍍層,或者是沒有保護性覆蓋層的鍍層,當空氣流通受限時鍍層對凝結水是敏感的。在這種環境下,鍍層表面形成氫氧化鋅,它不能繼續反應生產鹼式碳酸鋅。這種條件下腐蝕產物的形成速度較快,腐蝕產物呈白色的鬆散狀,不具有保護功能的鏽層。
中文名
白鏽
外文名
white rust
定    義
出現大量白色或灰色粉末
原    因
合適温度下與空氣中氣分發生反應
外    觀
白色或灰色粉末
危    害
破壞材料的保護層

白鏽定義與外觀

熱鍍鋅鋼產品經長時間運輸後,在原本光亮平滑的產品表面上出現大量白色或灰色粉末,產品發黑,嚴重的地方甚至出現了鏽斑。實際上,新鍍好的熱鍍鋅件以密排堆放的方式在潮濕和通風不好的環境中儲存和運輸時,在鍍層表面會形成白色或灰色的粉狀腐蝕產物,這種腐蝕產物就是通常所説的白鏽。
鍍鋅層表面若粘附一層凝結水,與氧氣、二氧化碳、碳化氫、二氧化硫、煙灰、塵土以及其它的化學氣體作用後,變成了一種具有腐蝕性的水溶液而附着於鍍鋅層表面,形成一種電解液,這種電解液與化學穩定性較差的鋅層發生了電化學腐蝕,從而產生的粉末狀腐蝕產物,稱為白鏽。 [1] 

白鏽因素

有三個特殊的影響區域會引起電鍍鋅和鍍鋅材料生出白鏽。它們是:
購買材料的環境
在冷彎成型之前,鍍鋅原料有白鏽的情況經常發生。比如,鍍鋅材料在運送到工廠前經常得不到合理的前期保護。材料可能受到暴風雨、高濕度、來自融雪劑的鹽霧或運輸前苛刻的周邊環境的影響。所有購買的原料都應在生產前仔細檢查。
鍍鋅材料儲藏在工廠中應仔細檢查,確保材料在工廠環境受到恰當的保護。材料決不應該靠近開敞着的門或清潔箱、電鍍槽儲藏。應預防保護鍍鋅卷材、板材,防止高濕度,特別是可能發生在週末、假期及節日停工期間的突然凝露,還有雨天的水流及卡車上的積雪。 [2] 
冷彎成型過程中的操作環境
下面的操作環境增大了在冷彎成型鍍鋅部件上生出白鏽的可能。任何金屬腐蝕都可適當的描述為大氣潮氣或其他有害物質在它的表面的化學或電化學攻擊。
白鏽是鍍鋅鋼或鋅的表面被氧或其他化學元素破壞。作為催化劑存在的潮氣加速了反應。
鋅層可由熱浸或電沉澱取得,而且起初是作為一種主要金屬的保護底層存在。
但是,這種保護層在環境不利於它的保護性質時,有其自身的侷限性。攻擊的速度與温度酸鹼性、潮氣的成分及潮氣中溶解氣體的濃度有關。氧氣二氧化碳容量越高,水越軟,表面破壞速度越快。當水存在時,腐蝕循環隨着氧化鋅的形成而開始,氧化鋅依次轉化為鋅的氫氧化物,當二氧化碳存在時,再轉化為鹼性的碳酸鋅
潤滑劑的性質和控制
潤滑劑的化學物理性質會引起白鏽。一些性質不穩定的水溶液的材料是沒有適當地受到抑制的活躍的化學添加劑如氯和硫。總之,正確選擇的穩定的合成乳化液最適合於鍍鋅板表面。蒸發化合物用在這些表面上也很好。
在潤滑鍍鋅材料時另一個應注意的是要防止過量的水基潤滑液殘留在冷彎成型零件上。這些截留的水必定會造成白鏽條件,特別是嵌套的或堆垛的零件。
為了讓它在零件上殘留量最少,一些操作者在切斷之前會放掉過量的水溶液潤滑劑。如上所述,為堆垛零件保持空氣流通條件是非常有益的。70%~75%以上的高相對濕度環境加重了腐蝕。當金屬表面的温度下降到高濕
度時,因為薄的水膜暴露在大量的空氣中,零件上濃縮的潮氣富含氧氣,就會成為理想的擴展均勻腐蝕條件。堆垛靠近的、緊密嵌套的、儲存在廠房外的產品,在夜晚温度會降低。白天,大量的水凝固在冷的金屬表面上。 [2] 

白鏽主要原因

①室內空氣濕度高。
鍍鋅板在加工後鋼卷温度過高,造成表面上冷凝有一層水膜,當空氣中水分含量達到60%時或在85~95%範圍內,以及pH<6,其腐蝕反應較為劇烈。當水温度高達70℃左右時,其對鋅層腐蝕速度最快。
③被酸性氣體或液體腐蝕。
④成品包裝時未及時進行乾燥處理而入庫。

白鏽預防白鏽方法

① 鋅板堆放時,表面不能有凝結水,避免包裝或運輸途中漏雨,鋼捲進水。運輸時,特別海運包裝一定要好。
② 倉庫中應保持空氣流通,空氣相對濕度不應在60%或85~95%的範圍內,控制卷取、包裝處環境温度高於露點温度;
③ 鋅板堆放不應有有害氣體及過多的灰塵;
④ 將鍍鋅層表面進行塗油、鈍化處理;
⑤對於進水鋼卷,應及時處理。 [3] 

白鏽處理措施

在大多數情況下,白鏽並不表明鋅鍍層已嚴重破壞,也並不一定意味着鍍件的使用壽命會減少。發生白鏽後,應將原先密堆的鍍件擺開以使其表面迅速變幹,並立即檢查。
當鍍件表面的白鏽較輕微時,應用乾布擦去鏽跡。因為在潮濕的環境下,鍍件表面非常輕微的白鏽也可能妨礙鹼式碳酸鋅腐蝕產物保護膜的形成。
中度到重度的白鏽可用硬毛刷來清除,能用鋼絲刷。在清除白鏽後必須檢查產生白鏽部位鍍層厚度,以確保留有足夠的鍍鋅層保護鋼基。
在存放很久的有白鏽的工件上,典型的白色和灰色的腐蝕產物可能會變黑。當這種情況出現時,就説明大量的鍍鋅層已經被腐蝕,使用壽命會降低。在極端的情況下,由於在惡劣的環境中長期存放,形成了嚴重的白色沉積物或紅鏽,它已損害鍍件的使用壽命,就必須重鍍或按相關標準規定的方法做局部修補。 [1] 
參考資料
  • 1.    熱鍍鋅理論與工藝  .萬方數據庫.1959.09 [引用日期2017-12-07]
  • 2.    (加)哈姆斯(Halmos,G.T.);劉繼英,艾正青譯.冷彎成型技術手冊.北京:化學工業出版社,2009.01:270~272
  • 3.    張向英著.冷軋產品質量缺陷圖譜及解析. 北京:冶金工業出版社 ,2012.06 :111