发布时间：2018.07.16 浏览次数：

腐蚀是金属表面部分或者全部剥离、溶解或软化的化学反应。“生锈”经常被误用或者误解，它仅仅指铁和钢。“腐蚀”不仅包含黑色金属，而且包含有色金属。以下内容主要讨论腐蚀的成因和纠正措施。

 

移除热量是金属加工液最重要的功能之一。有效移除热量，就能保证刀具的良好使用寿命，以及工件的几何精度。和油相比，水在移除热量方面性能更卓越；但纯水和新加工的金属接触后会导致腐蚀。因此，腐蚀是每位用户，也是水基金属加工液制造商必须面对的问题。干切削过程也会面对腐蚀问题，并不仅仅由水基金属加工液引起。引起金属表面腐蚀有许多种原因。

 

季节性腐蚀

 

腐蚀可以发生在一年内的任何时候。一般来说，7～9月的温度和相对湿度较高，更容易发生腐蚀。干旱地区相对湿度较低，腐蚀情况就很少发生。

 

手印腐蚀

 

当工件接触人手后，就容易发生腐蚀。搬运过程中新机床和金属工件表面留下的手印，会导致腐蚀。这种情况普遍存在于皮肤呈酸性的人群，以及表面光洁度高的工件。使用手印中和剂能防止类似的手印腐蚀。

 

随着温度上升，包括腐蚀在内的化学反应速度就会更快。夏季高温和空气中的水分和氧气也是加速腐蚀的原因。

 

当水分凝结在工件表面，就会形成电池的电解液。秋冬季节能提供防锈保护的加工液浓度，当湿度持续上升时，就不再提供有效的防锈保护。因此，适当的浓度调整非常必要。秋冬季节，浓度1:30（3.3%）已经足够；但湿热季节，浓度可能需要提高到1:25（4%），或者不再看到工件表面生锈为止。需要注意的是，提高中央槽系统的浓度，会导致泡沫和皮炎问题。金属加工液用户也可能需要增加防锈添加剂，这取决于金属加工液的种类、用户对化学品的限制、添加剂的有效性以及所使用的加工液。

 

pH值

 

pH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数。超过9的高pH值，可以保护黑色金属，但对有色金属腐蚀防护不利，如：铝、黄铜和青铜。

水硬度会影响加工液的平衡，不同地理区域的水硬度是不同的，调节水硬度会优化加工液的表现性能。

 

单机条件下如果pH值较低，最简单的解决方法是倾倒和清洗，然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液。如果是加工黑色金属的中央槽系统，可以用适当添加剂，将pH值调整到8.8~9.2。如果pH值特别高，往往是金属加工液已经受到污染，需要倾倒和换新液。

 

污垢再循环

 

金属加工液的金属微粒，往往被认为是“污垢”或“碎屑”。如果没有及时清理，碎屑会在工件表面堆积而形成电池，碎屑下面的金属往往会生锈。单机条件下，应及时排空-清洗-用清水冲洗，按照推荐浓度加新鲜金属加工液。

 

水

 

通常水中的化学物质是积累的，会提高加工液的腐蚀程度。所有水包含离子，部分离子富有侵蚀性，会导致大部分金属腐蚀。水含有超过100×106的氯化物、超过100×106的硫化物，或50×106硝酸盐，这些离子被认为富有侵蚀性。氯化物、硫化物和硝酸盐破坏金属表面的防护层，导致腐蚀。持续加水会提高中央槽系统的氯化物、硫化物和硝酸盐含量。金属加工液使用时间越长，离子的侵蚀性更高。

 

每种金属加工液的配方，都需要维持浓度来发挥“最佳点”。定期检测金属加工液浓度，可以避免加工性能和环境问题。

 

如果用户怀疑水有侵蚀性时，可取样并通过全分析来确定。当中央槽系统的金属加工液被怀疑导致腐蚀，请取样并检测离子含量。当氯化物、硫化物和硝酸盐浓度超过可接受范围，可使用去离子水或者蒸馏水作为工艺用水，也可选择防腐蚀性能高的金属加工液。

 

溶解在水中的固体，可以破坏金属加工液很多的渴望性能。最熟悉的例子就是“水硬度”，是由于钙和镁离子溶解在水中引起。

 

 二价离子和皂类、润湿剂和乳化剂反应所形成化合物，溶解度会降低。这种不溶解的成分，耗竭机床和工件防锈剂。硬水指的是含量超过250×106碳酸钙或者15“德国克”（德国硬度标准）。硬度越高，越容易产生腐蚀。

 

电导率是另一个检测金属加工液中溶解离子的方法。高电导率增加了腐蚀、金属加工液的不稳定、残留物和其他问题。超过4MilliSiemens/cm被认为高电导率。

 

细菌

 

金属加工液细菌含量高会导致腐蚀。细菌不仅耗竭加工液的成分，而且降低混合液的pH值。细菌的代谢产物包括弱有机酸，可降低加工液的pH值，削弱金属加工液的抗腐蚀性能；如果没有检测，细菌会使金属加工液破乳。

 

对单机而言，金属加工液内含大量的细菌，最简单的解决方法是倾倒旧加工液，用高效的机床清洗剂彻底清洗整个系统，用新鲜水漂洗，然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液。如果换新液有困难，也可使用适当的杀菌剂。对于中央槽系统，可以采取预防性措施，包括正确使用杀菌剂来控制细菌繁殖。

 

偏低的浓度

 

在设计的范围内，金属加工液的成分才会发挥效率。如果浓度偏低，那么金属加工液的成分无法达到设计浓度效果。包括防锈抑制剂，也无法阻止新加工和磨削的工件腐蚀。

 

应当经常或定期检测加工液的浓度，化学滴定法和折光仪是检测浓度的最佳方法，可以补加浓缩液来达到推荐浓度。对于单机，不应使用添加剂打破平衡，应当倾倒和换新液。

 

超长的工序时间

 

通常来说，推荐浓度的金属加工液能提供的工序间防锈时间，最多是72小时。绝大多数的金属加工液的工序间防锈时间，随着金属材料（如高合金钢、铸铁等）的变化而变化。适当浓度下能接受的防锈时间，铸铁是48小时；高合金钢是72小时。如果防锈要求超过这些时间，推荐使用较长期的防锈添加剂。

 

腐蚀性气体

 

金属加工过程完成后，工件进入储存期。此时发生腐蚀，很可能由腐蚀性的气体引起。热处理部门会排出腐蚀性烟雾，最有腐蚀性的成分之一是SO2烟雾，它能快速腐蚀工件表面；建筑粉尘也是导致金属表面快速腐蚀的因素。

金属加工区域的通风是解决腐蚀性气体的唯一方法。去除腐蚀性烟雾，就可以解决由此产生的腐蚀问题。

 

双金属腐蚀

 

双金属腐蚀，指加工过程中2种不同的金属，由于金属加工液存在（导电介质），相互接触发生电子转移而导致的腐蚀。可使用一种抑制双金属腐蚀性能更好的金属加工液，通常来说，矿物油含量更高的金属加工液，可避免这类腐蚀发生，如：增强乳化液。用防水油脂或塑料薄膜，也能阻断不同金属间的表面接触。

 

破乳

 

当发生破乳现象时，由于乳化剂不稳定导致防锈添加剂失效，容易产生腐蚀。当乳化液外观象水一样或者分层，乳化剂可能已经失效或者被破坏。单机条件下，最简单的解决方法是倾倒旧金属加工液，用高效的机床清洗剂彻底清洗，然后用新鲜水漂洗，最后按照推荐浓度加新鲜金属加工液。

 

乳化液不稳定或者破乳，往往是细菌含量过高引起。采取措施前，需要确认破乳的原因，这一点非常重要。处理中央槽系统时可能使用添加剂，如用乳化剂来重新乳化金属加工液。如果时间允许，请取样并送给金属加工液供应商做测试；如果时间不允许，可以在容器（如烧杯）内测试，来决定使用何种添加剂以及使用比例。