钢铁为什么会生锈？如何除锈？

我们日常的生产和生活离不开钢铁材料，但是世界上每年因锈蚀而损失的钢铁数量十分巨大。因此，如何保护钢铁****其锈蚀意义重大。

钢铁锈蚀原理是什么？我们可以根据小实验进行探究：在*支试管中加入少量氯化钙（氯化钙可吸收空气中的水蒸气，SA106GrB合金钢管报价，起干燥作用），放入一根铁钉，塞紧试管口。在第2支试管中放入一根铁钉，加入经煮沸并迅速冷却的蒸馏水浸没铁钉，再注入植物油，使水面上形成油层。在第3支试管中放入一根铁钉，加入少量蒸馏水使铁钉的一部分浸在水中。 连续一周定时对三支试管进行观察并记录现象。我们从实验结果可以发现*支、第2支试管中的铁钉没有生锈，但第3支试管中的铁钉却生锈了，铁钉表面出现了红棕色的铁锈。由此可见铁生锈需要水、氧气的参与。

钢铁制品的腐蚀过程，是一个复杂的化学反应过程。铁锈通常为红棕色，SA106GrB合金钢管报价，不同情况下会生成不同形式的铁锈，铁锈主要由氧化铁的水合物（Fe2O3·nH2O）和氢氧化铁[Fe(OH)3]组成。钢铁表面的铁锈结构疏松，不能阻碍内部的铁与氧气、水蒸气等接触，****终导致铁全部生锈。

你知道应如何除去铁表面的锈迹吗？

常用的除铁锈方法可以分为物理方法和化学方法两类。物理方法主要是利用打磨的方式除去铁锈，例如用砂纸、砂轮、钢丝刷、钢丝球等进行打磨。化学方法主要是利用酸与铁锈发生化学反应，从而达到除锈的目的。

其实，只需要将钢铁制品与水和氧气隔绝，就可以阻止钢铁锈蚀。因此，****铁生锈****简单的方法是保持钢铁制品表面光洁干燥。****钢铁生锈还可在其表面形成保护层，如涂油、喷漆、烧制搪瓷、喷塑等。在日常生活中，人们经常会对车厢、水桶等采取涂油漆的措施，而机器需要涂矿物性油。除此之外，还可以在钢铁表面采用电镀、热镀等方法镀上一层不易生锈的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属表面能够形成一层致密的氧化物薄膜，从而****铁制品和水、空气等物质接触而生锈。另外，还可以将钢铁组成合金，以改变其内部的*结构，例如在铬、镍等金属中加入普通钢里制成不锈钢，有效地增加了钢铁制品的*生锈能力。

钢管钢材韧性及断裂原因研究

用于各行业的钢管钢材品种达数千种之多。每种钢管钢材都因不同的性能、化学成分或合金种类和含量而具有不同的商品名称。虽然断裂韧性值大大方便了每种钢的选择，然而这些参数很难适用于所有钢材。

主要原因有：

第y，因为在钢的冶炼时需加入一定数量的某种或多种合金元素，成材后再经简单热处理便可获得不同的显微*，从而改变了钢的原有性能；

第二，因为炼钢和浇注过程中产生的缺陷，特别是集中缺陷（如气孔、夹杂等）在轧制时****其敏感，并且在同一化学成分钢的不同炉次之间，甚至在同一钢坯的不同部位发生不同的改变，从而影响钢材的质量。

由于钢材韧性主要取决于显微结构和缺陷的分散（严防集中缺陷）度，而不是化学成分。所以，经热处理后韧性会发生很大变化。要深入探究钢材性能及其断裂原因，还需掌握物理冶金学和显微*与钢材韧性的关系。

1.铁素体-珠光体钢断裂

铁素体-珠光体钢占钢总产量的绝大多数。它们通常是含碳量在0.05%～0.20%之间的铁-碳和为****屈服强度及韧性而加入的其它少量合金元素的合金。

铁素体-珠光体的显微*由*C铁（铁素体）、0.01%C、可溶合金和Fe3C组成。在碳含量很低的碳钢中，渗碳体颗粒（碳化物）停留在铁素体晶粒边界和晶粒之中。但当碳含量高于0.02%时，绝大多数的Fe3C形成具有某些铁素体的片状结构，而称为珠光体，同时趋向于作为“晶粒”和球结（晶界析出物）分散在铁素体基体中。含碳量在0.10%～0.20%的低碳钢显微*中，珠光体含量占10%～25%。

尽管珠光体颗粒很坚硬，但却能非常广泛地分散在铁素体基体上，并且围绕铁素体轻松地变形。通常，铁素体的晶粒尺寸会随着珠光体含量的增加而减小。因为珠光体球结的形成和转化会妨碍铁素体晶粒长大。因此，珠光体会通过升高d-1/2（d为晶粒平均直径）而间接升高拉伸屈服应力δy。

从断裂分析的观点看，在低碳钢中有两种含碳量范围的钢，其性能令人关注。一是含碳量在0.03%以下，碳以珠光体球结的形式存在，对钢的韧性影响较小；二是含碳量较高时，以球光体形式直接影响韧性和夏比曲线。

钢管钢材的球化退火工艺简介

球化退火(Spheroidizing annealing):球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。

将钢加热到Ac1以上20~30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却到略低于Ac1的温度，并停留一段时间，使*转变完成，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的*。

球化退火主要适用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷，所得*是片层状珠光体与网状渗碳体，这种*硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体*，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对于一些需要****冷塑性变形(如冲压、冷镦等)的亚共析钢有时也可采用球化退火。

球化退火加热温度为Ac1 (20~40)℃或Acm-(20~30)℃，辽宁SA106GrB合金钢管，保温后等温冷却或直接缓慢冷却。在球化退火时奥氏化是"不完全"的，只是片状珠光体转变成奥氏体，及少量过剩碳化物溶解。因此，它不可能消除网状碳化物，如过共析钢有网状碳化物存在，则在球化退火前须****行正火，将其消除，才能保证球化退火正常进行。

球化退火工艺方法很多，****常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20~30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和普通球化退火相比，等温球化退火不仅可缩短周期，而且可使球化*均匀，并能严格地控制退火后的硬度。