材料腐蚀特性分析

1.1 不锈钢

腐蚀试验选用了321、302和316L三种牌号的不锈钢，尽管它们在潮湿SO2及盐雾环境中发生的腐蚀均是电化学腐蚀，但在潮湿SO2环境中腐蚀的形态以均匀腐蚀为主，而在盐雾环境中腐蚀的形态则以局部腐蚀为主。如材质为321不锈钢的防爆接线箱，经SO2腐蚀试验后样品表面发生均匀腐蚀，而经盐雾试验后样品表面基本无腐蚀，但铭牌下出现明显的缝隙腐蚀，说明同种牌号不锈钢材料在不同腐蚀介质中的腐蚀形态不同。

1.1.1 SO2腐蚀环境

同一环境中不同牌号的不锈钢耐蚀性能不同。比较316L、321和302几种牌号的不锈钢从样品表面腐蚀情况看，暴露在SO2气体腐蚀环境中，316L的耐蚀性明显优于321和302，而321、302的样品表面均出现明显腐蚀，这说明它们不耐潮湿SO2腐蚀。

同一牌号的不锈钢因防护条件的差异其耐蚀性能不同。如牌号为321的防爆防腐灯灯体外壳，其内、外表面因存在直接暴露和有橡胶密封圈防护条件的差异使腐蚀情况大不一样，腐蚀试验后灯体外壳内表面光亮如新，说明灯体与灯罩间的橡胶密封圈有效地阻隔了SO2腐蚀气体的浸入，而直接暴露的灯体外表面则出现了成片的锈迹。

在同一环境条件下同一牌号的不锈钢因表面状态不同耐蚀性能也不同。316L本是一种耐蚀性能优异的不锈钢材料，但如牌号同为316L的防爆控制按钮和F027样件因表面状况不同造成较大的腐蚀差异，防爆控制按钮样品表面有一层银白色涂层，该涂层较薄且因存在局部脱落缺陷使样品表面状态不均匀，从而促进腐蚀的发生和发展。不锈钢一般具有较好的耐蚀性，作为结构材料使用其表面不宜做涂层处理。

1.2 碳钢

碳钢和铸铁都是铁碳合金，其价格低廉且机械性能和工艺性能良好，尤其是碳钢，广泛应用于防爆电气产品的结构材料。在耐蚀性方面，其化学稳定性较低，实际应用中多采用耐蚀金属镀层或采用涂料保护等防腐措施提高其耐蚀性。腐蚀试验选用的是Q235A碳钢。

Q235A是普通碳钢，在腐蚀环境中使用时其表面均应涂覆防护涂层。经SO2腐蚀试验和盐雾腐蚀试验后，样品表面涂层基本完好，但铭牌和紧固螺栓及垫圈等涂覆不好或未做防护处理的表面腐蚀则比较严重。隔爆型防爆电气设备的平面式或止口式隔爆接合面以”O型”橡胶密封圈为界，以外部分出现腐蚀，以内部分则无腐蚀，另外，经盐雾腐蚀后的隔爆接合面腐蚀比较轻，而经SO2腐蚀后的隔爆接合面腐蚀则比较严重，这说明Q235A碳钢耐盐雾腐蚀的能力要优于耐SO2腐蚀的能力。

1.3 铝及铝合金

铝合金在工业上的应用仅次于钢铁材料，是制造防爆电气设备最常用的结构材料之一，这不仅是因为它质轻价廉，而且在一般的富氧中性环境下，其表面生成氧化铝保护膜成为有良好保护性的屏障层。铝的标准电位很负，是一种热力学活性金属，如果裸露使用在化学腐蚀环境中，肯定是不耐腐蚀的，因此，在化学腐蚀环境中使用铝质防爆电气设备其表面必须设计防腐层。腐蚀试验选择了牌号为ZL102、YL104的铝材。

铝的耐蚀性在很大程度上取决于周围的环境和表面氧化膜在介质中的稳定性。潮湿的SO2能加速铝的腐蚀，但与同样条件下的Fe和Cu比较，铝还算是耐蚀的。铝质电气设备在SO2腐蚀环境中的耐蚀性主要取决于其表面防护涂层的性质，经过SO2气体腐蚀试验后，样品表面涂层没有明显腐蚀，同时底层金属铝也没有腐蚀，说明涂层起到了应有的保护效果。