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机械加工中金属材料腐蚀与防护措施

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：汪开茂

[导读] 摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对机械设备的应用也越来越广泛。

        身份证号码：62230119900918xxxx 浙江省宁波市 315000
        摘要：近年来，我国的工业化进程有了很大进展，对机械设备的应用也越来越广泛。腐蚀是金属材料的反应，这种可检测的材料变化会影响金属零件或整个系统的功能。人们与腐蚀所进行的斗争每年会耗费数十亿欧元。正确使用材料，可减轻甚至解除这项艰巨的任务并减少损失。合理选用材料、有效采取防腐蚀措施减缓金属材料的腐蚀速度，对延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率有十分重要的意义。文章就机械加工中金属材料的腐蚀及防护展开了研究。
        关键词：机械加工；金属材料；腐蚀；防护
        引言
        在新的历史时期，我国机械制造行业相比过去有了质的飞跃，而取得快速发展的重要原因就是对于金属材料的应用和选择。在发展过程中也出现了环境恶化以及资源枯竭等问题，因此在发展过程中需要我们基于绿色环保生产理念，合理利用资源和选择材料，这样才能促进机械制造行业健康的发展。
        1腐蚀的形成和类型
        各类材料都会趋近于某个低能量状态并维持稳定，金属则主要通过金属氧化物的途径而实现，尤其是以金、银为代表的各类贵重金属，此类材料在自然环境的作用下便已经保持氧化物的状态，必须以极为复杂的方法才可从中提取金属，当金属违背意愿回到“不洁净”状态时，便发生了腐蚀。从腐蚀的类型来看，主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。依据腐蚀的现象进行分类，具体可分为均匀腐蚀和材料某处的局部腐蚀。腐蚀的诱发因素错综复杂，对切削技工而言，各腐蚀类型中，最为常见的则是因生锈而产生的面腐蚀；在各类机械加工设备中，则以电化学腐蚀为主。
        2腐蚀防护
        零件的受腐蚀途径较多，加工、存储等工作中若保护不当均容易发生腐蚀。针对此特点，需以合理的方式做好防护，尽可能减少金属材料的腐蚀。
        2.1切削加工中腐蚀防护
        排除导致金属腐蚀的条件，即可对金属实施防腐蚀保护。如果能使金属完全与潮湿空气隔绝，就能排除金属腐蚀。在日常生活中以及在工业企中，均只能对腐蚀加以限制，无法彻底根除。可以采取以下措施。1）从内部保护金属：采用非常耐腐蚀或生成耐腐蚀化合物的合金元素。耐腐蚀钢的效果如同贵金属。但这样的钢在切削加工方面却颇有难度。2）从外部保护金属：采取涂漆、金属覆层或特殊的结构造型措施。
        2.2机械材料应用选择的环保性和节能性
        在机械设计领域应该科学的选择合适的金属材料，在材料选择的过程中，应该考虑到环保性，并基于这个基础对金属材料进行选择。在材料加工环节应该尽可能的选择污染小的金属材料，秉持绿色生产的经营理念，不断优化金属材料加工和生产工艺，减少工业废气的排放，同时根据机械设备的使用要求，通过热轧和冷轧的生产工艺提升机械设备的性能，延长机械设备的使用年限，通过这种生产工艺还能够有效的减少对生态环境的污染。在选择金属材料时应该优先选择一些可再生的金属材料，通过这种途径和方式，能够有效的减少经济支出，并且对生态环境也有很好的保护作用。机械制造企业，应该优先选择一些没有危害性的金属材料，譬如说多选择一些金属泡沫的新型材料，一般来说，这类材料对环境和人体都没有很大的危害，这类材料的使用也符合国家对于环保的要求。在传统金属材料生产过程中，会产生大量的化学反应，并且随之会出现很多的有毒气体，对生态环境造成重要的影响，同时也危害着人们的身体健康，通过使用新型金属材料能够有效的避免这个问题，这些新型材料生产过程中不会出现有毒物质，并且能够循环使用，也具有很高的经济性。在机械设计领域应该科学的选择金属材料，在生产过程中需要我们重点关注材料的经济性和环保性，随着社会的不断发展，机械化水平会越来越高，金属材料的重要性也会得到有效的显现，因此应该坚持节能环保的发展原则，促进社会经济的健康发展。

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        2.3热处理对零件使用性能的影响
        机械零部件加工完成后，表面粗糙度和外观尺寸都应当符合最初的设计要求，但是就零件本身而言，也未必是一个合格的机械零件，尚需对零部件使用的性能进行综合评价。一般在设计最初为了使机械零件获得最佳的设计效能，应用指标必须经过热处理，改变零件的组织性能。例如一些连杆，轴承类工况较复杂的部件。可经过调制热处理工艺改变零件中的火索氏体组织，提升零部件的强度，塑性，韧性等综合的机械性能，对于硬度要求较高的模具，工具类零部件，热处理工艺方式一般都选用淬火或低温回火，改变零部件的回火马氏体细状化碳化物。如果将未进行热处理的工具模具类部件直接投入使用，不仅会浪费大量的财力和物力，还有可能发生重大的生产事故或安全事故。
        2.4切削加工中腐蚀防护
        显然，潮湿空气环境中金属腐蚀概率较大，因此将两者完全隔绝后则可以起到防腐蚀的效果，但从实际情况来看，生产中并不具备完全隔绝潮湿空气的条件，更为妥当的是尽可能限制腐蚀，主要途径有：（1）内部保护：掺入耐腐蚀性能较好的合金元素，提高金属材料自身的耐腐蚀能力。（2）外部保护：通过刷漆、增设金属覆层的方式实现对材料外围的防护，使材料隔绝空气。
        2.5材料的加工性能和材料的结构
        在机械设计过程中，对于金属材料的加工性能是需要我们重点关注的内容，有些零件有着非常复杂的结构，可以通过板材冲压以及铸造毛坯等手段进行制造。金属材料的加工性能具有多方面的内容，譬如说冲压性、焊接性以及铸造性，在机械设备生产制造中，需要综合考虑材料能否满足这些要求。
        2.6加工过程防护
        1）通过涂漆或涂脂的方法保护机床裸露的零部件或检测量具不受腐蚀。如果这个保护层出现纰漏缺陷，必须立即采取处理措施。2）当防护剂与冷却润滑液在导轨面相遇却不兼容时，也会出现腐蚀，必须保证它们始终相互兼容。必须认真阅读机床和冷却润滑液生产商的使用说明。3）切削加工时将破坏原先的保护层，加工后的工件易受腐蚀侵袭。可与水混合的冷却润滑液应加入防蚀剂，它可在金属表面形成一层无法穿透的钝化膜货极化膜。4）必须注意乳浊液溶液的浓度。pH值和温度等都必须符合规范要求，必须及时清除污物。5）加工后，应通过喷漆或浸泡等方法，在工件表面涂覆一层可在各工序之间防护腐蚀的保护层。加工的工件也需要这种保护层，正常的空气湿度或手工焊接已足以引发腐蚀的产生。6）加工后和仓储前，可用石蜡或含油乳浊液保护防腐。
        结语
        综上所述，金属材料的综合使用效果较好，在机械制造业得到广泛的应用，但金属材料容易受到温度、酸碱度等因素的影响，从而发生不同程度的腐蚀现象，不利于材料的正常使用。在生产制造过程中，需通过多种手段防护金属材料，提高其耐腐蚀能力。
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