緊固件的大氣腐蝕性分級對比
緊固件的大氣腐蝕性分級對比
ISO 9223-1992將大氣腐蝕性分為5類：C1，腐蝕性很低;C2，低;C3，中;C4，高;C5，很高。但一些學(xué)者對熱帶潮濕氣候區(qū)(加勒比海地區(qū)的古巴、墨西哥、委內(nèi)瑞拉等)的大氣腐蝕性進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)海濱的大氣腐蝕性高于ISO標(biāo)準(zhǔn)的C5級。J.Morales等的研究表明在加那利群島嶼上碳鋼、銅和鋅的腐蝕速率超過了ISO 9223-1992標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的C5級。因此，ISO 9223-2012將大氣腐蝕性分類為6類，在前5類的基礎(chǔ)上增加了一級CX：應(yīng)用于特定海洋和海洋/工業(yè)環(huán)境，具體的大氣腐蝕性等級對照表如下：
ISO 9223-2012 大氣腐蝕性分級對比 | |||
腐蝕性等級 | 腐蝕性 | 典型環(huán)境示例 | 緊固件選用 摘自《建筑金屬圍護(hù)系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》 |
C1 | 很低 | 干燥清潔的室內(nèi)場地，如辦公室、學(xué)校、博物館。干旱寒冷區(qū)、極低的污染和潤濕時(shí)間的大氣環(huán)境，如特定的沙漠、北極、南極。 | 碳鋼材質(zhì)，一般熱鍍鋅或電鍍鋅鍍層厚度≥6微米的緊固件，鹽霧測試72小時(shí) |
C2 | 低 | 低頻凝結(jié)、低污染的常溫室內(nèi)場地，如倉庫、體育館。溫帶、低污染物濃度（SO2≤5μg/m^3）的大氣環(huán)境，如鄉(xiāng)村、小鎮(zhèn)。干旱寒冷地區(qū)、潤濕時(shí)間短的大氣環(huán)境，如沙漠、亞北極區(qū)。 | 碳鋼材質(zhì)，防腐鍍層厚度達(dá)到≥8微米，鹽霧測試240小時(shí)，酸雨循環(huán)大≥5個(gè)周期 |
C3 | 中 | 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生中頻凝結(jié)和中度污染的場地，如食品加工廠、洗衣房、啤酒廠、乳制品廠。溫帶、中等污染物濃度（5μg/m^3≤SO2≤30μg/m^3）或低鹽度的大氣環(huán)境，如城市、低鹽度海濱地區(qū)。亞熱帶和熱帶地區(qū)、低污染的大氣環(huán)境。 | 碳鋼材質(zhì)，高防腐鍍層（鍍層厚度大于20微米以上）的緊固件，不銹鋼材質(zhì)緊固件。鹽霧≥1000小時(shí)，酸霧循環(huán)試驗(yàn)≥15周期。 |
C4 | 高 | 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生高頻凝結(jié)和重度污染的場地，如工業(yè)加工廠、游泳池。溫帶、高污染物濃度（30μg/m^3≤SO2≤90μg/m^3）或高鹽度的大氣環(huán)境，如污染較重的城市、工業(yè)區(qū)、中等鹽度海濱地區(qū)或暴露于除冰鹽的區(qū)域。亞熱帶和熱帶地區(qū)、中度污染的大氣環(huán)境。 | 碳鋼材質(zhì)，高防腐鍍層(鍍層厚度大于 40um以上)的緊固件；不銹鋼材質(zhì)的緊固件。鹽霧試驗(yàn)≥1500小時(shí) 酸霧循環(huán)試驗(yàn)≥25周期 |
C5 | 很高 | 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生極高頻凝結(jié)和重度污染的場地，如礦井、工業(yè)洞穴、亞熱帶和熱帶地區(qū)不通風(fēng)工作間。溫帶和亞熱帶、極高污染物濃度（90μg/m^3≤SO2≤250μg/m^3）或極高鹽度的大氣環(huán)境，如工業(yè)區(qū)、海濱地區(qū)、沿海遮蔽處。 | 300 系奧氏體不銹鋼材質(zhì)的緊固件。鉻含量大于等于18%；鎳含量大于等于 8% |
CX | 極端 | 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生持續(xù)凝結(jié)或長期暴露于高濕環(huán)境和重度污染的場地，如濕熱帶地區(qū)室外有污染物進(jìn)入的不通風(fēng)工作間。亞熱帶和熱帶（非常高的潤濕時(shí)間）、極高污染物濃度（250μg/m^3≤SO2）和極高鹽度的大氣環(huán)境，如極端工業(yè)區(qū)、海濱和近海地區(qū)、偶爾接觸鹽霧。 | 316L 奧氏體不銹鋼材質(zhì)的緊固件。根據(jù)具體使用環(huán)境，咨詢專家 |
金屬表面狀態(tài)
金屬表面的光亮度對大氣腐蝕影響極大，光滑的表面不易形成連續(xù)的水膜，甚至水膜不能附著，所以不容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。相反，如果金屬表面凹凸不平，或者很粗糙，那么就有利于水膜的形成，使金屬表面產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，即使在相對濕度很低的情況下腐蝕也可能發(fā)生。
大氣成分及雜質(zhì)
1、氧對金屬大氣腐蝕的作用
空氣中含有大量的氧氣。在電解液薄膜下微電池的電化學(xué)腐蝕過程中，氧是以陰極去極化劑的作用，使金屬產(chǎn)生腐蝕的。
2、大氣中二氧化硫?qū)Ωg的影響
大氣腐蝕的程度主要決定于大氣的成分、溫度和濕度，所以各種大氣對金屬的腐蝕性，會根據(jù)各種不同的因素，在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)著。腐蝕程度嚴(yán)重的是潮濕的受污染大的工業(yè)大氣，腐蝕程度較輕的是干燥而潔凈的大氣。對大多數(shù)工業(yè)結(jié)構(gòu)的合金來說，能加速腐蝕過程的是二氧化硫、硫化氫等含硫的污染物。
在污染的大氣中，當(dāng)?shù)陀谂R界濕度時(shí)，金屬表面沒有水膜。所受到的是化學(xué)作用的腐蝕，腐蝕速度是很小的。高于臨界濕度時(shí)，能夠形成一層薄水膜，便發(fā)生了嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，其中二氧化硫起促進(jìn)和加速腐蝕的作用。
3、大氣中鹽粒對金屬腐蝕的影響
海洋大氣中含有許多微小的鹽粒及鹽霧，當(dāng)這些鹽分沉積到金屬表面時(shí)，就會產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。但是其程度決定于鹽分的數(shù)量，而鹽的沉積數(shù)量又決定于風(fēng)浪的條件、距離海平面的高度以及曝曬的時(shí)間。海鹽都是氯化物，特別是氯化鎂及氯化鈣都是吸濕性很強(qiáng)的鹽分，很容易在金屬表面上吸水而形成電解質(zhì)液膜。
危害性
金屬受到大氣腐蝕以后，首先是其表面顏色變灰暗并逐漸轉(zhuǎn)變顏色，嚴(yán)重的時(shí)候可看到銹跡斑斑，破壞了其表面的外觀。在短時(shí)間內(nèi)可能不會有什么大問題，但它的危險(xiǎn)性是潛伏的，當(dāng)腐蝕到一定的程度以后，就會產(chǎn)生明顯的破壞。金屬腐蝕的破壞事故是經(jīng)常發(fā)生的，從小螺釘?shù)酱笮偷慕饘贅?gòu)件都可能出現(xiàn)。例如廠房所用的螺釘、螺母等緊固件，經(jīng)常因?yàn)楦g生銹使單位面積的載荷增加，當(dāng)超過極限時(shí)，造成風(fēng)揭等巨大經(jīng)濟(jì)損失。
注：
1. 參考 ISO9223-2012 中關(guān)于大氣腐蝕性分級標(biāo)準(zhǔn)的描述、GB/T19292.1、GB/T3098.16 中相關(guān)描述，以及 GB50896《壓型金屬板工程應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》附錄D 中對環(huán)境腐蝕等級的描述；
2. 對于 C4 環(huán)境腐蝕等級，如選用奧氏體材質(zhì)不銹鋼，應(yīng)選擇 A2 或 A3 組級奧氏體不銹鋼，參見 GB/T3098.16 的相關(guān)章節(jié)。對于 C5 環(huán)境腐蝕等級，選用奧氏體材質(zhì)不銹鋼，應(yīng)選擇 A4 或 A5 組級奧氏體不銹鋼，參見 GB/T3098.16 的相關(guān)章節(jié)。并且需要同時(shí)對固定連接件與被連接件做適配性試驗(yàn)以驗(yàn)證系統(tǒng)抗腐蝕的有效性；
3. 對于不銹鋼緊固連接件，為防止和改善抗晶間腐蝕的性能，推薦使用相關(guān)組別中含碳量較低的材質(zhì)；
4. 設(shè)計(jì)使用年限在 50 年以上的建筑金屬圍護(hù)系統(tǒng)，宜采用 300 系奧氏體不銹鋼材質(zhì)的緊固件。
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