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金屬加工液的銹蝕問題和檢測

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文章出處:責任編輯:人氣:-發表時間:2014-03-17 15:05:00

  在金屬加工和處理工藝中經常用到加工油、液,如何防止金屬受到腐蝕、銹蝕,是金屬加工油液的一個重要性能指標。

  為了便于表述,下文中提到的金屬加工油既包含金屬加工中用到的油液,也包含金屬處理工藝中使用到的油液。這里提到的腐蝕,既包含鐵和鋼發生的銹蝕、生銹,也包含其他金屬的“銹蝕”。
 

金屬加工液 金屬銹蝕腐蝕
 

  機床“生銹”問題:

  腐蝕是金屬表面部分或者全部剝離、溶解或軟化的化學反應。“生銹”僅僅指鐵和鋼發生的腐蝕。“腐蝕”不僅包含鐵金屬,而且還包含其它有色金屬。因此本文討論的不單是鐵和鋼的腐蝕(銹蝕)問題。

  金屬加工油要解決兩方面的腐蝕問題:防止被加工金屬物件腐蝕、防止機器部件(完成加工任務的金屬部件)腐蝕。有四類金屬在工業中最為常見,鋼鐵、鋁、鎂、鈦。下面我們逐一展開討論。

  哪些因素會造成金屬銹蝕、腐蝕?

  影響銹蝕的因素除了金屬加工油本身的成分之外,還有水分/濕度,溫度,空氣質量、油液是否受到污染(酸、鹽、其它

  液體如化學液體、其它油類等等)、細菌、水質、加工液的濃度不當、或者加工液濃度不均勻,導致金屬表面不同區域

  接觸到的濃度不均衡、金屬表面有裂縫、缺口,或者異種金屬之間產生的電偶腐蝕。

  鐵:

  鐵、鋼是常見的一種金屬,價格低強度高,缺點是容易腐蝕(生銹)。在實驗室,檢測防銹性能使用ASTMD4627。金屬加工油里常用的銹蝕抑制劑包括胺類化合物,胺對于防銹能力很關鍵,檢測時注意檢查胺的含量。而在實際使用中,影響這項性能的因素有水質不好、細菌含量高、濕度大、空氣里含酸。

  鋁:

  鋁比鐵輕,密度只有鐵的1/3左右,優點是不容易腐蝕。但是,在某些情況下,鋁會腐蝕,比如接觸到某些金屬鹽(如氯化物),PH值過高、與其它金屬接觸形成電偶腐蝕。

  如何檢測金屬加工油是否會腐蝕鋁金屬呢?方法如下:

  取一塊鋁片,用燒杯乘一些金屬加工液,把鋁片一半浸入液體里,第二天查看油液對鋁片的腐蝕情況。另一種較為復雜的方法是ASTMF1110腐蝕試驗(StandardTestMethodforSandwichCorrosionTest),也稱波音夾層實驗(Boeingsandwichtest),使用一張過濾紙浸泡金屬加工液,然后把紙夾在兩塊鋁片之間,在加熱、潮濕的條件下過7天。同樣的實驗條件,不同的是使用去離子水浸泡濾紙,7天后查看鋁片的腐蝕情況。對比這兩組實驗,如果金屬加工液實驗組出現的腐蝕比去離子水實驗組的嚴重,則認為金屬加工液的腐蝕性不過關。檢測中,既要檢測金屬加工液濃縮液(母液)的腐蝕情況,也要檢測在稀釋后(按照建議的濃度稀釋)的腐蝕性。鋁金屬加工液常見的腐蝕抑制劑有硅酸鹽,磷酸酯。

  鎂:

  鎂金屬的密度比鋁還小(鋁的2/3),但是強度好。鎂有兩個缺點:易燃,化學性質活潑,和水會發生反應,生成氫氣易

  燃易爆。當使用水基加工液時,這個問題特別重要。檢測方法可以使用金屬加工液和鎂片反應,收集并測量生成的氫氣

  體積,從而判斷金屬加工液和鎂之間反應的強度,另外還應注意鎂片的腐蝕程度。

  鈦:

  鈦的優點是密度小,強度大,是強度-重量比最高的金屬,而且耐腐蝕。但是導熱性差,因此散熱能力不好。在加工、切割是,熱量就容易集中在切割面、接觸面上。鈦金屬的彈性很好,意味著在加工時,鈦材料在加工受力時容易彈開偏離,除非加工時受力較大。鈦金屬抗腐蝕,但是在高溫條件下,容易發生應力腐蝕、開裂,測試這個問題的試驗方法是ASTMF945。

  結語:本文對四種常見金屬的性能進行了淺析,探討了金屬加工液在使用中造成的金屬腐蝕問題,以及金屬加工液對金屬的腐蝕性測試方法。每種金屬有不同的物理、化學特性,因此在使用中應根據金屬的物化性質,解決腐蝕問題。

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