滲鋅鋼45μm，500h鹽霧試驗(yàn)外觀

滲鋅層鹽霧試驗(yàn)后的腐蝕速率 (µm/a)

    4 月 22 日《楚天都市報(bào)》的一篇報(bào)道，題為“‘超級(jí)不銹鋼'200 年不銹”，很有商榷的意味，全文如下：

    楚天都市報(bào)訊：我們平日用的不銹鋼，時(shí)間長(zhǎng)了照樣會(huì)生銹，只是時(shí)間長(zhǎng)短的問(wèn)題。日前，以色列 DiSTeK 熱滲鋅項(xiàng)目落戶荊門(mén)，據(jù)悉該技術(shù)能使鋼鐵 200 年不銹，這也是我省長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶產(chǎn)業(yè)母基金首個(gè)落地的成果，首期投資 10 億元。該技術(shù)的發(fā)明人 Isaak 博士介紹，該技術(shù)能對(duì)中小件的鋼鐵表面進(jìn)行防腐防銹處理，中性鹽霧試驗(yàn)高達(dá)5000 小時(shí)。這是什么概念呢？ Isaak 博士稱，這是用人工模擬鹽霧環(huán)境來(lái)考核金屬材料的耐腐蝕性能。比如，在天然暴露環(huán)境下對(duì)某金屬樣品進(jìn)行試驗(yàn)，待其腐蝕可能需要 1 年，而在人工模擬鹽霧環(huán)境下試驗(yàn)，只要 24 小時(shí)即可得到相似的結(jié)果，“如此算來(lái)，熱滲鋅技術(shù)能讓鋼鐵 200 多年不銹。”據(jù)介紹，該技術(shù)雖不是不銹鋼技術(shù)，而是對(duì)普通鋼材表面進(jìn)行處理，效果卻堪稱“超級(jí)不銹鋼”，將廣泛運(yùn)用于軍工、船舶、汽車等行業(yè)。

    這篇報(bào)道的標(biāo)題很是吸引眼球，一種似乎科幻似的材料技術(shù)落戶湖北省，又是一轉(zhuǎn)型發(fā)展，值得稱道的好引進(jìn)項(xiàng)目。但讀后作為一個(gè)專業(yè)人員的感覺(jué)，好像總不是個(gè)滋味。

    首先我們假設(shè)認(rèn)定“中性鹽霧試驗(yàn)高達(dá) 5000小時(shí)”數(shù)據(jù)的真實(shí)性，作為滲鋅表面處理，要達(dá)到 5000 小時(shí)的鹽霧試驗(yàn)通過(guò)，指標(biāo)應(yīng)該是基材金屬?zèng)]有（出紅銹）腐蝕，或腐蝕面積小于多少（如 10%），其難度之大是可想而知的。其必要條件應(yīng)是有足夠大的滲鋅層厚度，另外可能要加封閉處理層，這樣有達(dá)到這樣高耐蝕性的可能。但是滲鋅層厚度太大需要較長(zhǎng)時(shí)間的熱處理，同時(shí)需要很多的電力，從材料全壽命評(píng)估是不科學(xué)的，從商業(yè)和應(yīng)用價(jià)值看也是不可取的。二是從簡(jiǎn)單的鹽霧試驗(yàn)推斷材料在服役過(guò)程的耐蝕壽命，目前的評(píng)價(jià)均存在不確定性，從下面幾個(gè)方面說(shuō)明：1、鹽霧試驗(yàn)的加速性，是基于含較高氯離子電解液的薄液膜下電化學(xué)腐蝕，溶液腐蝕性強(qiáng)，且基本不存在氧的擴(kuò)散控制，溫度 35℃，腐蝕加速作用非常明顯，因此與實(shí)際環(huán)境材料腐蝕的發(fā)生和發(fā)展有較大不同；2、即使是某鹽霧試驗(yàn)單位時(shí)間的結(jié)果與戶外暴曬存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，但戶外的環(huán)境千差萬(wàn)別，如海洋環(huán)境和內(nèi)陸少污染環(huán)境的金屬材料腐蝕速率可相差數(shù)十倍，因此， 采用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)對(duì)比， 而不考慮環(huán)境腐蝕的巨大差異性，也是不科學(xué)的；3、陽(yáng)極鍍涂層腐蝕發(fā)展也不是等速率的，無(wú)論從熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析， 不同階段， 有不同的腐蝕規(guī)律：

輸電線塔、橋梁，用鍍鋅鋼較多

    早期階段基本按涂層金屬自身的腐蝕發(fā)展，后期如果底材陰極性金屬露底后，要加上電偶腐蝕的加速因素，因此后期腐蝕的發(fā)展較快。試驗(yàn)除銹分析，特別是在加速腐蝕試驗(yàn)后期的腐蝕，可使陽(yáng)極涂層在較短的時(shí)間內(nèi)消失。另外陽(yáng)極涂層的腐蝕大致按均勻腐蝕來(lái)推算，但實(shí)際腐蝕形貌顯示，在局部區(qū)域，仍有較深的潰瘍腐蝕或坑狀腐蝕，其深度比均勻腐蝕減薄深度要大得多，這樣在局部就可能使基底金屬過(guò)早腐蝕，并不能按理想的均勻腐蝕，推測(cè)腐蝕深度與鍍層厚度的等比關(guān)系。

    材料耐蝕性壽命預(yù)測(cè)是腐蝕科學(xué)的一項(xiàng)難點(diǎn)研究之一，工程應(yīng)用領(lǐng)域迫切需要這一方面的數(shù)據(jù)，而材料腐蝕受到材料自身性質(zhì)、環(huán)境因素的交互影響，這種影響也時(shí)常產(chǎn)生變化，因此對(duì)于腐蝕學(xué)研究來(lái)講，這是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜、艱巨的任務(wù)。作為商業(yè)宣傳，由于會(huì)產(chǎn)生巨大的社會(huì)效應(yīng)，更要尊重科學(xué)。 有時(shí)候營(yíng)養(yǎng)品宣傳， 有許多擴(kuò)大了作用的虛假成分，已經(jīng)遭到社會(huì)的唾棄。材料腐蝕是自發(fā)的，其發(fā)展是不以人們意志為轉(zhuǎn)移的，應(yīng)該客觀的反映材料性能的真實(shí)性，不應(yīng)因?yàn)樯虡I(yè)宣傳，帶有不科學(xué)的誘導(dǎo)效應(yīng)給使用者產(chǎn)生負(fù)面影響。

    作者簡(jiǎn)介

    張三平，研究員，武漢材料保護(hù)研究所副總工程師，特種表面保護(hù)材料及應(yīng)用技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)，湖北省腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)，建筑構(gòu)件材料環(huán)境條件及環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主任委員，《中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)》、《材料保護(hù)》雜志編委。長(zhǎng)期從事腐蝕與防護(hù)研究，研究領(lǐng)域包括環(huán)境腐蝕、金屬表面涂層及其改性、工程防腐蝕設(shè)計(jì)、腐蝕試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)制定、腐蝕失效分析。主持完成國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目十余項(xiàng)，獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng) 2 項(xiàng)、省部級(jí)獎(jiǎng) 3 項(xiàng)。發(fā)表論文 100 余篇。2005 年獲國(guó)務(wù)院特殊專家津貼，2013 年度武漢市先進(jìn)科技工作者。

輸電線塔、橋梁，用鍍鋅鋼較多