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2013年一级结构工程师考试:钢材的锈蚀

2013-04-24  点击: 次  建培教育

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  钢材的锈蚀

  钢材的锈蚀:指其表面与周围介质发生化学作用或电化学作用而遭到破坏。

  钢材锈蚀不仅使截面积减小,性能降低甚至报废,而且因产生锈坑,可造成应力集中,加速结构破坏。尤其在冲击荷载、循环交变荷载作用下,将产生锈蚀疲劳现象,使钢材的疲劳强度大为降低,甚至出现脆性断裂。

  根据锈蚀作用机理,钢材的锈蚀可分为化学锈蚀和电化学锈蚀两种。

  1、化学锈蚀:化学锈蚀:指钢材直接与周围介质发生化学反应而产生的锈蚀。

  这种锈蚀多数是氧化作用,使钢材表面形成疏松的氧化物。在常温下,钢材表面形成一薄层氧化保护膜FeO,可以起一定的防止钢材锈蚀的作用,故在干燥环境中,钢材锈蚀进展缓慢。但在温度或湿度较高的环境中,化学锈蚀进展加快。

  2、电化学锈蚀:电化学锈蚀:指钢材与电解质溶液接触,形成微电池而产生的锈蚀。

  潮湿环境中钢材表面会被一层电解质水膜所覆盖,而钢材本身含有铁、碳等多种成分,由于这些成分的电极电位不同,形成许多微电池。在阳极区,铁被氧化成为Fe2+离子进入水膜;在阴极区,溶于水膜中的氧被还原为OH-离子。随后两者结合生成不溶于水的Fe(OH)2,并进一步氧化成为疏松易剥落的红棕色铁锈Fe(OH)3.电化学锈蚀是钢材锈蚀的最主要形式。

  影响钢材锈蚀的主要因素:有环境中的湿度、氧,介质中的酸、碱、盐;钢材的化学成分及表面状况等。一些卤素离子,特别是氯离子能破坏保护膜,促进锈蚀反应,使锈蚀迅速发展。


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