2015年結(jié)構(gòu)工程師基礎(chǔ)知識(shí)考點(diǎn):鋼材的銹蝕

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　　鋼材的銹蝕：指其表面與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而遭到破壞。

　　鋼材銹蝕不僅使截面積減小，性能降低甚至報(bào)廢，而且因產(chǎn)生銹坑，可造成應(yīng)力集中，加速結(jié)構(gòu)破壞。尤其在沖擊荷載、循環(huán)交變荷載作用下，將產(chǎn)生銹蝕疲勞現(xiàn)象，使鋼材的疲勞強(qiáng)度大為降低，甚至出現(xiàn)脆性斷裂。

　　根據(jù)銹蝕作用機(jī)理，鋼材的銹蝕可分為化學(xué)銹蝕和電化學(xué)銹蝕兩種。

　　1、化學(xué)銹蝕：指鋼材直接與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的銹蝕。

　　這種銹蝕多數(shù)是氧化作用，使鋼材表面形成疏松的氧化物。在常溫下，鋼材表面形成一薄層氧化保護(hù)膜FeO，可以起一定的防止鋼材銹蝕的作用，故在干燥環(huán)境中，鋼材銹蝕進(jìn)展緩慢。但在溫度或濕度較高的環(huán)境中，化學(xué)銹蝕進(jìn)展加快。

　　2、電化學(xué)銹蝕：指鋼材與電解質(zhì)溶液接觸，形成微電池而產(chǎn)生的銹蝕。

　　潮濕環(huán)境中鋼材表面會(huì)被一層電解質(zhì)水膜所覆蓋，而鋼材本身含有鐵、碳等多種成分，由于這些成分的電極電位不同，形成許多微電池。在陽(yáng)極區(qū)，鐵被氧化成為Fe2+離子進(jìn)入水膜;在陰極區(qū)，溶于水膜中的氧被還原為OH-離子。隨后兩者結(jié)合生成不溶于水的Fe(OH)2，并進(jìn)一步氧化成為疏松易剝落的紅棕色鐵銹Fe(OH)3.電化學(xué)銹蝕是鋼材銹蝕的最主要形式。

　　影響鋼材銹蝕的主要因素：有環(huán)境中的濕度、氧，介質(zhì)中的酸、堿、鹽;鋼材的化學(xué)成分及表面狀況等。一些鹵素離子，特別是氯離子能破壞保護(hù)膜，促進(jìn)銹蝕反應(yīng)，使銹蝕迅速發(fā)展。