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鐵元素(FE)是地球上質量佔比最多的元素,約占地殼質量的5.1%;也是地球外核和內核的主要成分,在地殼中的元素含量排名第四,僅次於氧、矽和鋁。

鐵(Iron)是一種帶有光澤的銀白色金屬,硬而有延展性,有很強的鐵磁性,並有良好的可塑性和導熱性。

鐵礦的蘊藏量相當豐富,但在地殼中的純鐵十分稀少,要提煉出可用的鐵金屬,需要可以達到1500°C以上的窯或火爐,比冶煉銅的溫度還要高500°C。

 

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大約在公元前1200年,鐵在某些地區開始取代銅合金,作為工具或武器。

鐵的發現和大規模使用,是人類發展史上的一個里程碑,它把人類從石器時代、青銅器時代帶到了鐵器時代,推動了人類文明的發展。至今鐵仍然是現代化學工業的基礎,人類進步所必不可少的金屬材料。

在日常生活裡,鐵可以算是最有用、最廉價、最豐富、最重要的金屬。

工農業生產中,鐵是最重要的基本結構材料,鐵合金用途廣泛,例如鋼就是鐵和碳及其他金屬的合金;國防和戰爭更是鋼鐵的較量,鋼鐵的年產量代表一個國家的現代化水準,被稱作「工業之母」。

 

但是鐵製品最大的缺點就是有生鏽隱憂

『金屬從被製造出來的那一刻就開始生鏽!』這句話聽來聳動,但卻是事實

 

鐵鏽與鏽蝕原理

什麼是 『生鏽』?最簡單的解釋就是:金屬和空氣中的氧,所產生氧化後的一種變化。

生鏽的過程是當水氣與空氣接觸金屬後,會產生電池效應也就是鏽蝕反應。

電池效應會產生腐蝕電流,此即啟動了鏽蝕反應,生成三氧化二鐵及結晶水,一般眼見的通常是棕色或黑色的水合鐵離子,就是我們看到的鐵鏽

 

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若水或濕氣中含有硫化氫或鹽分則會提高腐蝕電流,鏽蝕反應將加速進行。如果金屬本身的溫度比大氣溫度每高10度,鏽蝕反應的速度就會增加2倍。

歸納下來會發現:鹽分溫度都是影響生鏽速度的因素。

不同於其他金屬會產生鈍化層的氧化物,鐵鏽擁有的體積大於原本的金屬,因而容易剝落,露出新的表面繼續鏽蝕

因此,處理及預防鐵件生鏽真的不能說是一件輕鬆的事!因為它極容易發生、也不斷在發生!

 

那麼.....

如何防止鐵製品生鏽呢?

金屬從被製造出來的那一刻就開始生鏽(很重要所以再重複一次),但有些人會誤解防鏽基本觀念,認為即使生鏽了,只要隔絕空氣、水氣,就不會再生鏽。

非也!以鐵為例,即使沒有空氣,只要含有腐蝕電流與三氧化二鐵及結晶水(鐵鏽),就會繼續鏽蝕;生成物變成含結晶水之二氧化二鐵與氫氣,壓力累積後鏽蝕最終仍會破繭而出。

所以在金屬產業製程當中就常會用酸洗等化學方法,消除腐蝕電流與鐵鏽,再用電鍍、塗裝、含浸等技術隔絕空氣與水氣,達到防鏽的目的

 

專業鐵件防鏽、除鏽工法

(一)製程中防鏽​​

【正邦鍛造製作流程與防鏽法】

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在上圖中可以看到正邦的鍛造產品完成零部件焊接組裝並將表面打磨過後,會依工件屬於室內件或室外件,進行不同的防鏽處理步驟,分別為:噴砂防鏽及熱浸鍍鋅防鏽。

以下就兩種防鏽法進行簡單的說明。

噴砂(Blast,適用室內鐵件)又稱珠擊法。是針對素材(在此指工件)表面進行的一種破壞性加工方式。利用細小的研磨砂材顆粒對素材表面衝擊,讓表面產生像顆粒化般的凹陷使之形成霧面或侵蝕面,而達到除金鏽、去毛刺、去氧化層、消光等效果,運用領域十分廣泛。
 

熱浸鋅(HDG,適用室外鐵件)或稱熱浸鍍鋅。鋅雖然活性比鐵大、比較容易氧化,但是由於(1)鋅所產生的鏽質地細緻,會在生鏽處形成不易溶於水的氧化保護膜,所以能夠防止更多的鏽產生,鋅的氧化層便是鍍鋅防鏽的基本原理。另一方面因鋅對氧的活性大於鐵,(2)鍍鋅層一旦破損,鋅與鐵同時接觸到空氣的氧,活性較大的鋅會失去電子而取代鐵鏽蝕的產生

 

⇛⇛⇛ 鐵件防護罩!國家級保護程序 -「熱浸鍍鋅」 ⇚⇚⇚

熱浸鍍鋅防鏽技術的使用已有170年以上的歷史了,其原理至今仍無改變。此技術是目前各先進國家,使用最廣泛,也是最有效的大氣防蝕方法,其防蝕效果也被公認為是目前最好的,且最具經濟效益的

據估計,全世界每年經熱浸鍍鋅保護的鋼材約有2千萬噸,其對人類有限資源之維護價值實在是難以估計。

 

【熱浸鍍鋅處理流程】

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熱浸鍍鋅的原理,簡單的說即是將已清洗潔淨的鐵件浸入鋅浴中,使鋼鐵與熔融鋅反應生成一合金化的皮膜。

正邦鍛造生產出品的室外鍛造產品,長期與台鍍科技配合,採用極高標準的熱浸鋅防鏽程序,為您的鍛鐵產品加上一道金鐘罩防護層,保固20年以上不生鏽,讓您使用無後顧之憂!

 

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關於不鏽鋼 (Stainless Steel) 

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不鏽鋼是一種合金鋼,起初人們為了研製各種金屬鋼,便往鋼裡加入各種不同的金屬。可是,試製了許多新的合金鋼,卻沒有發現性能優異的新品種,於是就把這些試驗品丟棄在屋外了,任憑日曬雨淋,樣品鏽跡斑斑。

後來,人們在處理這些垃圾時,發現有一種合金沒有像其它合金一樣生鏽,因此發現了不鏽鋼。

不鏽鋼是在鋼裡加了鎳和鉻,當它的含鉻量達到12%以上時,就很不易生鏽了

在我們的週遭有非常多的日常物品如餐具、置物架、水槽、鍋具...等都是由不鏽鋼所製造,除了不易生鏽,耐用、耐腐蝕、好清潔都是其優點。

依照金屬成份比例可分為不鏽鋼 200、300、400 系列。

然而,不鏽鋼真像它的名字那樣不會生鏽嗎?
回答是否定的。

實驗表明,沒有不生鏽的金屬。即使是黃金,在王水裡也會被鏽蝕。
之所以把這種金屬叫作不鏽鋼,並不是因為它不會生鏽,而是指它抗蝕能力強於其他金屬

意即不鏽鋼只是"比較不容易"生鏽,而不是不會生鏽

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鐵鏽小知識與鐵件防鏽 (下)集:

專業鐵件防鏽、除鏽工法 :(二)鐵件後續除鏽.防鏽養護  請點此

 

資料來源:維基百科、台鍍官網、https://kknews.cc/home/are2kmj.html、https://kknews.cc/other/2exapyz.html、http://bit.ly/2PD7bzy、http://www.neusauber.com/en/latest/blogs/whyrust.html、http://bit.ly/3351UF5、http://bit.ly/2PQb1p0、https://kknews.cc/news/ye6mnpk.html、https://kknews.cc/news/l3z3jpz.html、http://www.taitz.com.tw/sandblast.html、https://kurtz120.pixnet.net/blog/post/65057527test/blogs/whyrust.html、http://bit.ly/3351UF5

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