据估计,全世界钢产量的60%是在大气环境下使用。大气主要腐蚀成分是水汽和氧。我国幅员辽阔,不同地区大气差异极大,按气候特征可分为六种气候区:寒温带、中温带、暖温带、亚热带、热带和高原气候带。从防腐板腐蚀性考虑,更经常将大气分为:农村大气、海洋大气、城郊大气、工业大气、极地大气和热带大气等。
影响防腐板在大气巾腐蚀的主要因素如下
一、湿度
按大气中含水量多少可区分为:干大气、湿大气和饱和水大气。干大气中防腐板腐蚀微不足道,因为缺乏水作为导电环境。大气腐蚀性和其含水量关系极大。大气含水量常用相对湿度(RH)表示,其含义是用百分比表示的大气含水量和同温度饱和含水量之比。早期研究发现,金属在大气中腐蚀和相对湿度的关系曲线上存在一个拐点,当相对湿度低于此值时,金属腐蚀速度可忽略不计;超过这个相对湿度,防腐板腐蚀才明显发生。这个湿度称为临界相对湿度。临界相对湿度实际代表防腐板表面能够形成连续水膜时的最低相对湿度。之所以能够在比饱和湿度低得多的条件下就能出现连续水膜,主要原因在于:金属表面某些覆盖物(污垢)的毛细凝聚作用、金属表面本身的化学凝聚作用或物理吸附作用等。金属表面凝结水膜并非纯净水,多数是含空气和盐类的电解液,有较强腐蚀性。临界相对湿度是金属大气腐蚀重要参数,由金属种类、表面状态及大气环境决定。例如:钢铁在无污染大气中的临界相对湿度大约在50%一70 %。同样材料在海洋大气中,由于金属表面沉积海盐粒子,临界相对湿度可能下降到40%以下。严重污染的空气中,这种临界相对湿度可能不再存在。大气腐蚀随大气含水量增加不断增大,接近饱和时,这种增大越来越慢,变成稳定。
二、温度
一方面,如果同等条件比较,平均气温越高,防腐板腐蚀也越大:另一方面,温度影响防腐板腐蚀的重要途径和结露现象有关。当由于气温下降,原来大气所含水分超过了低温条件的饱和湿度时,富裕水分就会以露水形成析出。深秋凌晨在露天物体表面经常可以看到这种露水。是否结露是由大气含水量及由环境温度变化幅度决定,经常用露点温度描述出现结露时的低温条件。结露在材料表面形成连续水膜,为防腐板腐蚀提供了腐蚀环境条件。工业气体也存在露点腐蚀问题,典型例子是含硫烟道气在通过烟囱排放时,由于温度下降到露点温度,导致硫酸性液体析出,造成烟囱内壁严重腐蚀。
三、杂质
大气主要由80%氮气,20%氧气组成,此外含少量二氧化碳等气体。它们都无腐蚀性。大气的腐蚀性来自水汽及其他杂质。其对防腐板的腐蚀性杂质主要有:盐类颗粒(海洋大气)、二氧化硫(工业大气)、固体粉尘(城市大气)等。