彈簧的腐蝕按其反應(yīng)的類型可分為化學(xué)腐蝕及電化學(xué)腐蝕。它們都是彈簧表面金屬原子的變化或電子得失變成離子狀態(tài)的結(jié)果。
如果彈簧表面金屬只單純與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而彈簧引起腐蝕稱化學(xué)腐蝕。例如彈簧在特別干燥的大氣中氧化生成氧化膜,以及彈簧在非電解質(zhì)液體中與該液體或該液體中的雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化等,屬于化學(xué)腐蝕。
如果彈簧與電解質(zhì)溶液接觸,由于微電池的作用而產(chǎn)生的腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。例如彈簧與酸性或鹽類溶液接觸,這類溶液都是電解質(zhì),由于彈簧表面的缺陷或雜質(zhì)等原因而形成電位差不同的電極以致彈簧不斷受到電解腐蝕;又例如彈簧處在潮濕大氣中,由于大氣中的水蒸氣在彈簧表面上凝成水膜或水珠,加上大氣中的腐蝕性氣體(如工業(yè)廢氣中的二氧化硫和硫化氫或海洋大氣中的鹽霧等)溶解于水膜或水珠中形成電解質(zhì)。再加上彈簧金屬的雜質(zhì)或缺陷亦可形成電位差不同的電極,彈簧亦產(chǎn)生電解腐蝕。這些都屬電化學(xué)腐蝕。
彈簧受化學(xué)腐蝕是少量的、緩慢的,而受電化學(xué)腐蝕是主要的、普遍的。但一般來講化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕是同時(shí)存在的。
彈簧在制造、存放、使用等過程中,經(jīng)常會遭受周圍介質(zhì)的腐蝕。由于彈簧在工作時(shí)是靠彈力發(fā)揮作用,彈簧被腐蝕后彈力會發(fā)生改變而喪失功能。所以防止彈簧的腐蝕可以保證彈簧的工作穩(wěn)定,并延長其使用壽命。
彈簧的防腐方法一般采用保護(hù)層,根據(jù)保護(hù)層的性質(zhì)可分為:金屬保護(hù)層、化學(xué)保護(hù)層、非金屬保護(hù)層和暫時(shí)性保護(hù)層等,在此著重介紹前三種方法。
不銹鋼彈簧和銅線彈簧本身就具有一定防腐能力,所以一般不進(jìn)行防腐處理。
彈簧的金屬保護(hù)層
金屬保護(hù)層種類很多,就彈簧而言,一般是用電鍍金方法以獲得金屬保護(hù)層。電鍍保護(hù)層不但可以保護(hù)不受腐蝕,同時(shí)能改善彈簧的外觀。有些電鍍金屬還能改善彈簧的工作性能,例如提高表面硬度,增加抗磨損力,提高熱穩(wěn)定性,防止射線腐蝕等。但如果單純?yōu)榱藦椈傻母g,一般應(yīng)選用電鍍鋅層與電鍍鎘層。
鋅在干燥的空氣中較安定,幾乎不發(fā)生變化,不易變色。在潮濕的空氣中會生成一層氧化鋅或碳式碳酸鋅的白色薄膜。這層致密的薄膜可阻止繼續(xù)遭受腐蝕。因此鍍鋅層用于彈簧在一般大氣條件下防腐蝕保護(hù)層。凡與硫酸、鹽酸、苛性鈉等溶液相接觸,以及在三氧化硫等氣氛的潮濕空氣中工作的彈簧,均不宜用鋅鍍層。