徐瑤瑤

（陸軍裝甲兵學院，北京 100001）

1 機械制造加工中金屬材料腐蝕造成的影響

當前我國很多機械制造加工企業(yè)在機械制造加工中都出現(xiàn)金屬材料腐蝕的情況，其造成的影響非常嚴重，主要包括以下幾點：第一，降低產(chǎn)品的質(zhì)量。如果企業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品中主要成分是金屬材料，那么如果金屬材料受到腐蝕，就會直接降低產(chǎn)品的質(zhì)量，影響產(chǎn)品正常使用[1]。第二，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。在機械制造加工中如果金屬材料受到腐蝕，就不能繼續(xù)使用這種材料，這時必須要購買新的金屬材料使用，在無形中加大企業(yè)的生產(chǎn)成本。第三，耽誤加工進度。就像前面提到的，只要發(fā)現(xiàn)所使用的金屬材料受到腐蝕，必須要購買新的金屬材料，這樣一來，勢必會影響機械制造加工精度。因此，整體來講，在機械制造加工中金屬材料腐蝕造成的影響相當大，是當前我國有關(guān)企業(yè)需要深入探究的問題。

2 新形勢下機械制造加工中金屬材料腐蝕防護的重要性

近年來，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國機械制造加工行業(yè)也蓬勃發(fā)展，機械制造加工企業(yè)數(shù)量不斷增加，規(guī)模也越來越大。很多企業(yè)在發(fā)展中都普遍反映這樣的情況，那就是在機械制造加工中必定使用大量的金屬材料，而金屬材料在使用中不可避免存在或多或少的腐蝕，倘若機械制造加工中金屬材料存在腐蝕的情況，這就表示從金屬材料強度在減少，以造成機械制造加工中以金屬材料為重要成分的設(shè)備減少自身的機械性能，明顯縮短使用期限，導致重大的經(jīng)濟損失。最近幾年，結(jié)合有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明，每年我國機械制造加工中由于金屬材料腐蝕造成的經(jīng)濟損失超過兩萬億元，而在世界上每年因為金屬材料腐蝕造成的經(jīng)濟損失費用是無法估計的。機械制造加工中出現(xiàn)金屬材料腐蝕的現(xiàn)象，不只是導致重大的經(jīng)濟損失，因為金屬材料腐蝕比較嚴重，造成加工工作不能繼續(xù)進行，必須要再次查找適合的材料進行加工，在過程中不僅增加能源的消耗，而且花費更多的時間，也會損耗許多不可再生能源。除此之外，如果金屬材料腐蝕，必定會污染水資源以及土地資源，如果污染情況比較嚴重，就會造成重大的經(jīng)濟損失，也會到生物的生命安全受到影響。因此，在機械制造加工中防護金屬材料腐蝕是一項至關(guān)重要的工作，必須要引起機械制造企業(yè)的重視，以免導致產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，導致企業(yè)的經(jīng)濟效益減少，也不利于實現(xiàn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3 新形勢下機械制造加工中金屬材料腐蝕的主要原因

新形勢下機械制造加工中金屬材料通常是利用金屬氧化物貼近低能量狀態(tài)，而且保持性能越來越穩(wěn)定。金屬材料中典型的穩(wěn)定金屬，金與銀材料在原始環(huán)境中一氧化物的狀態(tài)進行呈現(xiàn)。但是在氧化物狀態(tài)下金屬材料很難獲得利用，所以在機械加工前需要將其科學的提取，這樣才可以獲得有價值的金屬材料。如果提取的金屬材料依舊是氧化物狀態(tài)，就會影響其穩(wěn)定性，很有可能出現(xiàn)腐蝕的情況，導致機械制造加工進度受到影響，而且產(chǎn)生重大的經(jīng)濟損失。一般啦說，在機械制造加工金屬材料之所以出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，其原因包括多個方面，具體表現(xiàn)在以下幾點。

3.1 電化學腐蝕

就電化學腐蝕來講，主要是指金屬材料和電解質(zhì)之間產(chǎn)生化學反應而導致的腐蝕情況。壓力容器在使用中很有可能由于某一種因素而存在陰極區(qū)域，進而造成金屬材料有電化學電池，最后導致腐蝕情況出現(xiàn)。

3.2 均勻腐蝕

均勻腐蝕現(xiàn)象不會造成嚴重的危害，其常見的表現(xiàn)形式是金屬材料表面存在一些腐蝕點，而且是均勻的。利用科學配比和設(shè)計金屬材料，就可以對均勻腐蝕現(xiàn)象進行科學預防。

3.3 應力腐蝕

應力腐蝕主要是指在應力的作用下出現(xiàn)金屬，造成金屬材料表面有或多或少的腐蝕裂紋，而且腐蝕裂縫擴散速度相當快。并且造成金屬材料存在脆性破壞的根本原因是也包括應力腐蝕現(xiàn)象[2]。就具體情況來講，如果金屬材料設(shè)計的應力值超過預定的標準，應力腐蝕就不會導致金屬材料受到嚴重的腐蝕。然而該理論不適用于所有的金屬材料，有些具有特殊性質(zhì)的金屬材料由于溫度和腐蝕介質(zhì)的影響而存在應力腐蝕的現(xiàn)象。

3.4 點蝕

點蝕現(xiàn)象具有局部性的特點，其除了嚴重危害金屬設(shè)備，而且很多因素會造成點蝕現(xiàn)象，影響點蝕現(xiàn)象出現(xiàn)幾率的關(guān)鍵因素是金屬材料質(zhì)量存在問題。

3.5 晶間腐蝕

晶間腐蝕現(xiàn)象通常集中于晶粒邊界位置，其在腐蝕中根據(jù)特定的順序來腐蝕，也就是按照晶粒邊界朝著深處來腐蝕。晶間腐蝕形象容易對晶粒和晶粒之間的連接造成破壞，減少金屬材料的使用性能。從某個角度來講，晶間腐蝕不會直接影響金屬材料表面，然而會導致金屬材料有更大的突然性，也會導致嚴重的破壞，直接影響金屬設(shè)備的正常使用。比如：如果晶間腐蝕的金屬材料在實施焊接處理時，焊接溫度高于500℃，這時金屬材料晶粒邊界就會產(chǎn)生碳化物，縮短金屬材料的使用氣象，降低使用性能。

3.6 高溫氧化腐蝕

在化學腐蝕中高溫氧化腐蝕是常見的類型，其主要是指在高溫環(huán)境下金屬材料產(chǎn)生氧化反應，其溫度區(qū)間通常是最低不能小于400℃，最高不能超過800℃，在該溫度區(qū)間以內(nèi)金屬材料快速氧化，需要重視其對金屬材料性能造成的影響[3]。因此，遇到高溫環(huán)境通常運用在金屬材料表面附著合金金屬的方法，其抗高溫氧化效果非常明顯，可以防止高溫氧化腐蝕對金屬材料造成不良影響。

4 機械制造加工中金屬材料腐蝕的有效防護策略

4.1 正確選擇金屬材料

在機械制造加工過程中，要想對金屬材料腐蝕進行科學的防護，最有效的方法是在加工前，正確選擇金屬材料，從源頭上實施防護。對金屬材料進行使用前，必須要仔細調(diào)查金屬材料加工的環(huán)境，以及此金屬材料很有可能出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的主要因素，保證此金屬材料加工環(huán)境不會導致其腐蝕速度加快[4]。并且不同的金屬材料有著不同的加工環(huán)境，比如：有些金屬材料很有可能出現(xiàn)高溫氧化腐蝕的現(xiàn)象，這時必須要防止選擇高溫環(huán)境來加工，而有些金屬材料不適合在潮濕環(huán)境下加工，很有可能出現(xiàn)腐蝕，所以在其加工過程中必須要盡可能處在干燥的環(huán)境下，以避免出現(xiàn)金屬腐蝕。在工業(yè)技術(shù)日益發(fā)展的背景下，能夠直接完善金屬材料，減少其腐蝕性，可以將抑制腐蝕的有關(guān)元素加入到原始金屬材料中，使其具有較強的耐腐蝕性，比如：將鉻元素添加到碳鋼金屬材料中，這樣可以使此材料具有更強的耐腐蝕性。

4.2 運用電弧噴涂

電弧噴涂避免金屬材料出現(xiàn)腐蝕，簡單來說，是指在機械加工前使用關(guān)于電弧噴涂的電源，在電弧槍的端點位置分別連接電源的兩根不同金屬絲，只要二者發(fā)生接觸就會出現(xiàn)電弧熔化的情況，而且存在高溫液滴，這時對其壓縮和霧化，而且將其在金屬材料表面均勻地涂抹，以確保金屬材料表面可以形成一層保護涂層[5]。就此方法來講，在金屬絲熔化過程中，其最高溫度超過6000℃，較高的溫度可以避免出現(xiàn)大量的高速型噴涂顆粒以及半熔化金屬，如果高溫噴涂粒子與涂層發(fā)生碰撞，涂層直接與基體進行有機結(jié)合，確保此電弧涂層是非常牢固的，可以讓其在彎曲與受到碰撞的情況下還是非常完整的，不會出現(xiàn)脫皮的情況。并且電弧噴涂層具有良好的防腐效果，在很有可能出現(xiàn)腐蝕的環(huán)境下，就算金屬材料防腐涂層出現(xiàn)損壞，此涂層依舊可以對下面金屬材料的重要材料進行有效保護，可以避免腐蝕迅速蔓延。

4.3 運用陰極保護方法

所謂的陰極保護方法，是指將電化學反應作為重要基礎(chǔ)，將機械制造加工過程中一些金屬材料轉(zhuǎn)變成電池的陰極[6]。而陰極保護法通?？梢詣澐殖蓛煞N，分別是犧牲陰極保護陰極法以及直接外加電流保護陰極。在機械制造加工過程中第一種是普遍采用的，其使用的金屬材料主要是相對穩(wěn)定的合金金屬，比如：鋅以及鋁等等，使用金屬材料的電機電勢比被保護金屬低的材料作為陽極，讓其可以形成腐蝕電極，以確保當做陰極的金屬得到保護。但是必須要多加注意的是，在運用此方法過程中，必須要擁有足夠的電位，而且確保當做陽極的金屬具有很小的極化率，其表面絕對不可以生成具有耐腐蝕性能的保護膜，而且陰極溶解中應該確保均勻，進而確保全過程都是相當有效的，以顯著提高腐蝕防護水平。

4.4 表面涂料

一般來說，防護物理金屬材料腐蝕比較直接的方法是表面涂料，主要是指將適量的油漆均勻涂抹在金屬材料表面，形成油漆涂層來防護腐蝕。在金屬材料表面產(chǎn)生油漆涂層后，就等同于將金屬材料和外界的造成化學反應的介質(zhì)直接斷開，以免其中出現(xiàn)電子交換，減少金屬材料的腐蝕情況[7]。并且在選擇油漆涂層過程中必須要綜合考慮兩個方面，一方面是金屬材料的特性，另一方面是機械制造加工的環(huán)境，在實施表面涂料前必須要結(jié)合這兩個方面來正確選擇油漆，在機械制造加工中需要盡可能在最短的時間內(nèi)修復以及維護油漆圖層，定期或者不定期對其實施全方位的檢查，確保此圖層可以正常使用，有效延長其使用期限，以免此金屬材料迅速腐蝕。

4.5 添加適量的緩蝕劑

在機械制造加工中防護金屬材料腐蝕最為直接的方法是使用緩沖劑，此方法是在金屬材料表面直接噴射適量的緩蝕劑，讓緩蝕劑和金屬材料之間產(chǎn)生一定的作用，在金屬材料表面可以形成一層保護膜，避免腐蝕情況越來越嚴重。通常，在金屬材料防護中使用緩沖劑，無需對機械加工環(huán)境進行調(diào)整，也無需對金屬材料的特性以及結(jié)構(gòu)作出改變，操作不復雜，效果很快，不僅不需要花費很多錢，而且非常實用。但是需要引起重視的是，緩蝕劑具有多種作用，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，沉淀作用[8]。是指在此金屬表面金屬的陽離子和緩蝕劑的無機鹽陽離子產(chǎn)生化學反應而生成的保護膜，以免出現(xiàn)金屬腐蝕的情況。第二，氧化作用。是指在緩蝕劑中將無機鹽當做強氧化劑來運用，能夠與金屬直接形成氧化反應，而且在金屬表面成膜，可以避免金屬受到腐蝕，但是出現(xiàn)此作用時必須要嚴格控制緩蝕劑的量，如果緩蝕劑用量偏多，就有可能存在點腐蝕的情況。

5 結(jié)語

總而言之，對于機械制造加工企業(yè)來說，在機械制造加工過程中不僅要追趕施工進度，而且要保證產(chǎn)品質(zhì)量，尤其是有些產(chǎn)品的主要成分是金屬材料，如果金屬材料出現(xiàn)腐蝕，就會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，所以面對這些金屬材料腐蝕的情況，必須要加強科學防護，這樣才可以提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量。