铝合金窗腐蚀破坏原因分析

文章目录：

1、金属材料腐蚀原理及防腐措施2、「答疑解惑专栏」紧固件腐蚀的根本原因3、铝门窗色彩百变的秘密这些表面处理方式你都知道吗？

金属材料腐蚀原理及防腐措施

金属材料和周围介质接触时会发生化学作用而引起金属腐蚀现象。由于金属材料的腐蚀可造成设备的跑、冒、滴、漏，污染环境，甚至发生中毒、火灾、爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费。因此，研究金属材料的腐蚀机理，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防护措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产力都具有十分重大的意义。下面就和弘方涂料的小编一起来看一看。

金属腐蚀的分类

按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程。

1. 化学腐蚀

化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏其腐蚀过程是一种纯氧化和还原的纯化学反应，即腐蚀介质直接同金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物。反应进行过程中没有电流产生，其过程符合化学动力学规律。

2.电化学腐蚀

电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生化学作用而引起的破坏。反应过程同时有阳极失去电子，阴极获得电子以及电子的流动，其历程服从电化学的基本规律。电化学腐蚀又根据其电解质溶液酸碱性的不同分为吸氢腐蚀和析氢腐蚀。

金属材料的主要防腐措施

1.形成保护层

金属防腐的保护层法使用范围最为广泛，这种防腐方法是在金属的表面制造各种材质的保护层，将金属产品与外界的腐蚀介质隔离开来，从而达到防止腐蚀的目的。

金属防腐的防护层材料很多，常见的有机油、油漆等涂料和陶瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。金属防腐的另一种材料是钢铁在表面形成的氧化膜，也就是黑色四氧化三铁薄膜，同样能起到防腐作用。

2.改善环境

改善环境对减少和防止金属腐蚀有重要作用。例如，减少腐蚀介质的浓度，除去介质中的氧，控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属腐蚀。也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质“缓蚀剂”来减少和防止金属腐蚀。

3.电化学保护法

电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，使之成为腐蚀电池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法，主要有以下两种：

1)牺牲阳极保护法：该方法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电极，被保护金属作为阴极而得到保护。牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法常用于保护海船外壳、海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。

2)外加电流法：将被保护金属与另一附加电极作为电池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。

虽然我们不能阻止金属回归至氧化物的趋势，但我们可以通过掌握金属腐蚀的机理，从而合理地选用金属材料或采取一定的防腐蚀方法以延缓金属材料的腐蚀速度，进而延长金属材料的使用寿命，降低因设备、管道等的腐蚀而发生的额外成本，同时对提高劳动生产率也起到了一定的积极作用。

需要了解更多关于工业防腐漆的专业知识，可致电弘方咨询。

本文出自广东弘方涂料有限公司 转载请注明地址

「答疑解惑专栏」紧固件腐蚀的根本原因

经常会有老铁在后台留言，咨询腐蚀的原因，今天，螺丝君来跟大家详细聊一聊，

在某些情况下，腐蚀看起来是令人愉快的，例如，装饰铜喷壶上的浅铜锈，但大多数情况下，我们防止腐蚀影响我们的设计在产品的预期生命周期内。

对于工程师来说，了解腐蚀的类型和使用良好的设计方法，来防止腐蚀都是很重要的。

01

腐蚀原理

紧固件腐蚀的主要原因是，水分与配合件之间可能发生的电化学反应。

02

水滴模型

上图，是一个水滴落在一个普通的铁表面上。水滴的表面暴露在空气中，使其富含氧气。水滴内部缺乏氧气，这就造成了电化学电位的差异，从而允许电流流动。电流通过充当电解质的水，从铁的阳极表面流到水的阴极表面，导致铁离子溶解。

同时，在水中形成氢氧根离子，与铁离子反应，导致氢氧化铁析出Fe (OH2)。迅速溶解氧并氧化成化合物(FeO(OH)nH2)，通常称为铁锈。

在60%的相对湿度下开始腐蚀，一般不需要太多的水分就会生锈。如果空气中含有二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、盐、灰、煤烟等污染物，腐蚀的机率就会增加。

03

腐蚀类型

均匀腐蚀

钢的均匀腐蚀是最常见的腐蚀类型，它的红色分布均匀通过紧固件的暴露部分。如果无人看管，零件会变得更薄更弱，最终导致接头失效或无法拆卸。

均匀腐蚀的预防：

防止受潮。提供良好的通风以使干燥。保持表面清洁，避免污染。防止持续的冷凝。用电镀或涂层保护紧固件。

缝隙腐蚀

小的缝隙和凹槽容易吸收水分，不容易干燥。裂缝中的水分迅速失去氧气，并触发在水滴模型中描述的阳极腐蚀。就紧固件而言，缝隙腐蚀的风险随着接头面数量的增加而增加。

奥氏体不锈钢紧固件也有缝隙腐蚀的风险，特别是在水中有氯离子的环境中使用。

缝隙腐蚀的预防

尽量减少使用垫圈，使用法兰设计。使接缝界面尽可能光滑。

电位腐蚀

在有水分的情况下将两种不同的金属连接在一起会产生电化学电位，从而导致腐蚀。电流从低位的阳极金属流向高位的阴极金属，在这个电反应中溶解了低位的材料。

腐蚀电流的密度与金属的溶解速率成正比。在下面的情况下，低位的镀锌螺钉应用到一个铜板上。锌的小表面积与大得多的铜面积相比，创造了高电流密度。当有水分时，锌会迅速溶解。

如果我们把元素倒过来，用铜紧固件连接一大块镀锌钢，电流密度很低，两者之间的腐蚀过程更均匀。

电化学腐蚀预防

紧固件材料或保护图层应比连接件更高电位。绝缘塑料垫圈可用于夹紧非关键的接头。不锈钢或铜件不可用镀锌紧固件紧固。

点状腐蚀

在金属表面涂上一层非常高价位的漆面，如镍或铬，就会发生点蚀。在下面的例子中，镀镍钢有看不见的气孔，使得水可以通过气孔进入母材。裂缝腐蚀开始于表面以下，并通过小孔显示为小点或小坑。

不锈钢和铝合金也容易发生点蚀。这些金属表面有一层钝化的氧化铬层，可以防止它们在正常环境下被腐蚀。如果这一被动层被机械或含氯离子的溶液局部破坏，就可能发生点蚀。

暴露区域比周围更大的钝化区域变成了低价位区域，并产生电流密度，形成局部区域或凹坑的电腐蚀。如果氧气进入活性区域，它可能会再次钝化，但污垢、盐沉积和氯残留物会阻碍氧气的进入，使再次钝化层难以重新形成。

点状腐蚀预防：

保持表面清洁光滑。避免固体或液体残留物，特别是氯化物清洗的部件。在氯化物环境中使用A4或316含钼不锈钢。

晶间腐蚀

奥氏体不锈钢在高温进行热成形或焊接时可能发生晶间腐蚀。经过加热(600℃- 900℃)和缓慢冷却后，碳可以与铬结合形成碳化铬。碳化物的形成消耗了铬的含量，铬是使钢耐腐蚀所必需的。如果铬含量低于12%，则可能发生腐蚀，特别是在晶界。

不锈钢中碳含量越高，冷却速度越慢，就会产生更多的碳化物。

晶间腐蚀的预防：

如果热成型或焊接，请使用碳含量低于0.05%的不锈钢。加热后直接在水中淬火。碳含量超过0.05%的不锈钢在高温下可以通过添加钛、铌或钽(A3和A5钢)来稳定。

应力腐蚀开裂

当紧固件在拉应力作用下发生腐蚀时，可能会产生应力腐蚀开裂。这种类型的失效通常始于点蚀。

当奥氏体不锈钢发生点蚀时，腐蚀在垂直于应力方向的方向加速，形成裂纹，红锈和盐酸在裂缝的底部不断形成。酸的侵蚀阻止了再钝化，腐蚀过程继续进行，导致裂纹越来越深，直到金属失效。应力腐蚀开裂也可能发生在非合金和低合金钢中。裂纹本质上是沿晶裂纹，而不锈钢奥氏体钢裂纹是穿晶裂纹。

应力腐蚀开裂预防：

应遵守点蚀防护规则，特别是高应力紧固件。定期检查安全关键部件是否有腐蚀迹象。考虑对安全关键部件进行热浸锌处理。确保安全关键紧固件可见，便于检查和更换。

04

总 结

在设计产品时，紧固件是整个组装的一个整体部分，不能被视为单独的实体。紧固件必须总是和它们连接在一起的部件一样好或更好。

通过了解不同类型的腐蚀和预防措施，并遵循以下规则，可以实现良好的持久的连接：

连接的紧固件应该与被连接件性能一致，甚至更优。接头不应成为整个连接中薄弱部分。确保所有紧固的接头，特别是关键的接头，都是可以检查和更换的。

今天的话题，就分享到这里；更多详情，请关注微信公众号：GAF螺丝君（GAF-luosijun）

铝门窗色彩百变的秘密这些表面处理方式你都知道吗？

在当下的家居装修设计中，门窗的功能与颜值越来越受重视。实用美观的门窗不仅能给室内营造通透明亮的光线环境，还能提供更多功能性体验和颜色美感。

其实，铝合金门窗的美观颜值与其表面处理工艺密不可分。良好的表面处理可以增强门窗的耐腐蚀性、耐候性，延长使用寿命；多样的颜色定制与千变万化的搭配风格也适时迎合了消费者的挑剔眼光。今天桃园小编就来介绍一下几种常见的门窗表面处理技术。

阳极氧化

阳极氧化处理是指在相应的电解溶液和特定工艺下，通过电流作用，在铝合金型材表面覆上一层氧化膜的过程。阳极氧化的铝型材在一定程度上克服了易磨损的不利；金属质感更强的氧化铝材高档美观，色彩均匀一致，不易褪色。

粉末喷涂

粉末喷涂是用静电喷粉设备，把粉末涂料喷涂到型材的表面；在静电作用下，粉末会均匀地吸附于型材表面形成粉状的涂层。粉状涂层再经过高温烘烤流平固化，变成效果各异的最终涂层。粉末喷涂铝型材的颜色丰富多样，产生色差的几率低，具有良好的耐蚀性。

（图源：网络）

氟碳喷涂

氟碳喷涂与粉末喷涂同属于静电喷涂，其区别在于氟碳喷涂采用的液态喷涂。氟碳喷涂的优势在于铝型材涂层色彩润和无炫感，耐候性更强；在不利的气候环境与沿海地区可以展现出更强的耐腐蚀效果。

木纹转印

木纹转印是在粉末喷涂或电泳涂漆的基础上，根据高温升华热渗透原理，通过加热、加压，将转印纸或转印膜上的木纹肌理图案快速转印并渗透到已经喷涂或电泳好的型材上。常见颜色有：水曲柳、黄檀木、金橡木、银丝白木、柚木、古木色等。

纹理清晰自然的木纹色满足了众多消费者向往自然平和的生活追求，目前已广泛运用到铝合金门窗市场。木纹转印的优点在于抗老化褪色、耐腐蚀耐候性强，立体效果更好的木纹肌理也是替代传统木材的理想之选。

随着门窗定制的愈发流行，越来越多的消费者对门窗个性化需求有了更高的要求，门窗的颜色就是其中之一。更多颜色定制可以为室内装修风格提供更多样的选择，而且恰当协调的门窗色彩也为整个家居效果增色不少。

实力支撑

桃园铝业先后从中国台湾地区及英国、瑞士、日本等工业发达国家引进了多条国际先进水平的生产线、生产设备及现代生产工艺，拥有大型铝合金型材挤压生产线11条，彩色粉末喷涂生产线2条，氧化线1条，年产量达38000吨。

目前，桃园铝业从产品开发、铝棒生产、模具生产、型材挤压生产、表面阳极氧化着色生产、表面电泳涂装生产、表面多彩粉沫喷涂生产、表面机械抛光生产、表面机械喷沙生产、表面仿真木纹生产、各种节能隔热型材生产等都采用了创新的生产工艺技术，使产品质量得到大幅提升，更有效地确保了产品质量和得到用户的信赖。

兴创门窗颜色选择更多样，既有氟碳喷涂色的现代质感，又有木纹肌理色的生动自然；风格各异，总有一款是你喜欢。氟碳灰的简约时尚；砂纹棕的清新自然；酸枝木、樱桃木、黑胡桃、小叶紫檀的古典古色，更有水墨山水、花鸟的新中式美学......兴创门窗为你搭配更多的色彩，满足你的个人喜欢与风格需求。

定制专属你的理想门窗：兴创门窗产品系列（平开门/窗、推拉门/窗）可现代可简约、可典雅可大方、可奢华可质朴；为你所想，做到最好！在褪去繁忙工作之余，让你精心享受生活，静享舒适品质。

隔热隔音门窗

品牌系统门窗

断桥铝合金门窗

别墅门窗品牌