一直以來,如何減少零部件生銹的現(xiàn)象,延長零部件的使用壽命,都是零部件供應(yīng)商及使用方所共同關(guān)注的。大部分生產(chǎn)商會通過表面處理的方式來對零部件內(nèi)部材料與外界環(huán)境進行隔絕,進而避免材料的腐蝕。
然而,會造成零部件腐蝕生銹的原因有很多,尤其在冶金、風電、光伏、化工等特殊產(chǎn)業(yè),由于零部件長期處于極端天氣、極端溫度、鹽酸腐蝕等環(huán)境中,往往更容易發(fā)生腐蝕生銹現(xiàn)象。除此之外,錯誤的安裝方式、不同零部件之間的相互作用等,也是會造成腐蝕生銹的原因。
某風電設(shè)備供應(yīng)商,購入一批螺栓,安裝一周后,發(fā)現(xiàn)螺栓有生銹的現(xiàn)象。在將所有螺栓拆卸下來后,發(fā)現(xiàn)所有的螺栓的頭部下方相同的位置均有生銹現(xiàn)象,如下圖。
首先對相關(guān)產(chǎn)品進行了質(zhì)量檢測實驗。鹽霧試驗的結(jié)果表明,產(chǎn)品生銹時間大于規(guī)定時間,符合質(zhì)量標準。而使用方也進行了相關(guān)的防腐驗證,結(jié)論依舊為合格。
綜上所述,產(chǎn)品本身沒有任何質(zhì)量問題。
所有螺栓的生銹都是在同一個位置。假設(shè)電鍍過程出問題,那么根據(jù)電鍍的“尖峰效應(yīng)”,即尖銳的邊角處電鍍層是最厚的現(xiàn)象,產(chǎn)品應(yīng)該從電鍍層最薄弱的不靠近邊角處的面先開始生銹。而該案例中所產(chǎn)生的腐蝕全部是由頭部的下方邊角處開始的,不符合“尖峰效應(yīng)”。也就是說,這種腐蝕不是由電鍍工藝造成的。
在排除了產(chǎn)品本身的質(zhì)量問題后,進行實地考察,通過實際觀看產(chǎn)品安裝過程和使用環(huán)境,分析可能導致問題的原因。
經(jīng)過現(xiàn)場驗證,技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)客戶的產(chǎn)品為不銹鋼基體,而選用的螺栓材料為碳鋼鍍鋅。問題產(chǎn)生的源頭——造成螺栓在同一位置生銹的罪魁禍首是異種金屬之間的接觸腐蝕,也就是電化學腐蝕。
電化學腐蝕是由于兩種金屬的電位差不一樣,形成了類似于原電池的化學反應(yīng)。由于它們構(gòu)成了自發(fā)電池,較活潑及作為陽極的金屬會受到腐蝕。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),碳鋼的電位是-0.44V,而不銹鋼一般為-0.18V(鈍化后可達到0.6V)。不銹鋼的電位比碳鋼更高,所以碳鋼就會作為陽極被腐蝕掉。
經(jīng)過分析和現(xiàn)場驗證,得出結(jié)論:由于客戶產(chǎn)品所選基體和緊固件材料不同,在兩種材料接觸的過程中,碳鋼和不銹鋼產(chǎn)生了電化學腐蝕(電偶腐蝕),導致了同一部位的生銹現(xiàn)象。