球墨鑄鐵的耐腐蝕性能通常比普通
鑄鐵(以應用最廣泛的
灰鑄鐵為代表)更優異,但其 “好多少” 并無固定數值,需結合
腐蝕環境、是否進行防腐處理等因素綜合判斷,核心差異源于二者微觀結構中石墨形態的不同。以下從不同場景展開具體分析:
耐腐蝕性能的本質是材料抵御電化學腐蝕的能力(鑄鐵基體為陽極,石墨為陰極,形成微電池引發腐蝕)。
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普通灰鑄鐵:石墨呈片狀,表面積大、邊緣尖銳,與鑄鐵基體的接觸界面極不規則,形成的 “微電池” 數量多、電流強,腐蝕優先沿石墨片與基體的界面擴展,易引發局部脆化腐蝕,腐蝕產物(鐵銹)疏松,無法形成有效防護膜。
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球墨鑄鐵:石墨經球化劑處理后呈球狀,表面積僅為同體積片狀石墨的 1/5~1/10,與基體的接觸界面規整,“微電池效應” 大幅減弱,腐蝕多表現為緩慢均勻腐蝕,且腐蝕產物易在表面形成相對致密的氧化膜,進一步減緩腐蝕。
在未做任何人工防腐的情況下,球墨鑄鐵的耐蝕優勢顯著,腐蝕速率通常比普通灰鑄鐵低 30%~70%。
在酸性、高鹽等強腐蝕環境中,普通灰鑄鐵的腐蝕速率會急劇上升,而球墨鑄鐵的耐蝕優勢進一步放大,腐蝕速率可低至普通灰鑄鐵的 1/5~1/3。
當二者均采用相同的防腐處理(如涂層、襯層)時,耐蝕性能的差異主要體現在涂層失效后的 “后備耐蝕性”—— 球墨鑄鐵的基體耐蝕性可延緩腐蝕蔓延,而普通灰鑄鐵會快速失效。
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示例:市政供水管均采用 “內壁水泥砂漿襯層 + 外壁噴鋅涂層”
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涂層完好時:二者腐蝕速率均<0.01 mm / 年,差異可忽略;
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涂層破損 1 處(直徑 5mm):
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普通灰鑄鐵:破損處快速形成局部腐蝕坑,1~2 年內腐蝕深度達 1~2mm,甚至引發泄漏;
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球墨鑄鐵:破損處腐蝕緩慢均勻,5~8 年腐蝕深度僅 0.3~0.5mm,仍能維持管道強度。
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微觀結構是根本:球狀石墨大幅降低 “微電池效應”,從源頭減少腐蝕驅動力,這是球墨鑄鐵耐蝕性優于普通灰鑄鐵的核心原因;
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腐蝕形態更安全:球墨鑄鐵以 “均勻腐蝕” 為主,腐蝕過程可控,且腐蝕產物可形成輔助防護膜;普通灰鑄鐵以 “局部界面腐蝕” 為主,易引發材料脆化、突然失效;
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與防腐處理兼容性更好:球墨鑄鐵表面更平整(球狀石墨對表面平整度影響小),涂層附著力更強,可進一步放大防腐效果;普通灰鑄鐵表面因片狀石墨凹陷,涂層易出現針孔、脫落。
簡言之,在無防腐處理的多數環境中,球墨鑄鐵的耐腐蝕性能比普通灰鑄鐵好 60%~80%;在強腐蝕環境中優勢更顯著,甚至可達80% 以上;即使做防腐處理,球墨鑄鐵的 “抗腐蝕失效能力” 仍更可靠。這種差異使其在市政管網、化工設備等長效耐蝕場景中,成為普通灰鑄鐵的首選替代材料。
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