深度解析馬口鐵三片罐腐蝕失效過程與應(yīng)對(duì)措施

深度解析馬口鐵三片罐腐蝕失效過程與應(yīng)對(duì)措施 

                             （一）馬口鐵罐腐蝕現(xiàn)象

      金屬包裝產(chǎn)品腐蝕發(fā)生的原因是材料在腐蝕性內(nèi)容物中的電化學(xué)不穩(wěn)定性引起的。馬口鐵三片罐主要的耐蝕材料是罐身的涂層、馬口鐵鍍錫層和鐵層，以及含有涂層的頂蓋和底蓋。由于金屬包裝產(chǎn)品具有一定的保質(zhì)期，當(dāng)馬口鐵空罐設(shè)計(jì)腐蝕壽命大于保質(zhì)期時(shí)即可滿足生產(chǎn)的要求，能夠保證食品飲料在貨架壽命期的質(zhì)量安全，過多的腐蝕裕量就是質(zhì)量過剩，增加產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)成本。為了同時(shí)兼顧合格的設(shè)計(jì)壽命和經(jīng)濟(jì)節(jié)約的要求，馬口鐵三片罐的生產(chǎn)對(duì)原料和工藝具有精確的要求，保持產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定。

實(shí)驗(yàn)研究工作表明，馬口鐵三片罐內(nèi)涂層、鍍錫層和鐵層是罐體的主要腐蝕防護(hù)屏障，穩(wěn)定的原材料和合理工藝能夠滿足絕大部分實(shí)罐產(chǎn)品耐腐蝕性的要求。相關(guān)研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)，部分產(chǎn)品的罐內(nèi)腐蝕發(fā)生的時(shí)間較早，由于腐蝕種類和發(fā)生的位置不同，其發(fā)展速度有很大區(qū)別，有的實(shí)罐幾周之內(nèi)就已產(chǎn)生銹斑了，嚴(yán)重的甚至在腐蝕在幾個(gè)月后會(huì)出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象，有的實(shí)罐腐蝕卻能夠持續(xù)到保質(zhì)期以后也不會(huì)發(fā)生腐蝕穿孔。馬口鐵罐生產(chǎn)和存儲(chǔ)過程中常發(fā)現(xiàn)在達(dá)到實(shí)罐保質(zhì)期之前會(huì)出現(xiàn)罐體腐蝕現(xiàn)象，主要的腐蝕形式分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類。局部腐蝕現(xiàn)象對(duì)罐體質(zhì)量安全危害較大，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致罐體在保質(zhì)期內(nèi)發(fā)生的腐蝕穿孔泄露。

1. 均勻腐蝕

      均勻腐蝕又稱全面腐蝕，腐蝕現(xiàn)象分布在整個(gè)金屬表面上，金屬表面各個(gè)部位的腐蝕速率大致相同，金屬的表面比較均勻地減薄，且金屬表面無明顯的腐蝕形態(tài)差別，這類腐蝕由于其發(fā)生在全部的表面，易于發(fā)現(xiàn)和控制。馬口鐵罐腐蝕中較常見的腐蝕現(xiàn)象是是均勻腐蝕，大多發(fā)生在罐身頂部縮頸區(qū)、罐身底縮變形區(qū)和焊縫補(bǔ)涂區(qū)的位置。

2. 局部腐蝕

      局部腐蝕又稱不均勻腐蝕，由于電化學(xué)性能的不均一性，如異種金屬、表面缺陷、濃度差異、應(yīng)力集中或環(huán)境不均勻等因素，形成局部電池而發(fā)生腐蝕。局部腐蝕的陰、陽極可區(qū)分，局部腐蝕集中在特定的位置，急劇發(fā)生，材料快速腐蝕破壞，馬口鐵罐的局部腐蝕容易導(dǎo)致穿孔泄漏現(xiàn)象。局部腐蝕呈現(xiàn)多樣性特點(diǎn)，根據(jù)局部腐蝕造成的破壞形態(tài)，可將這類腐蝕分為電偶腐蝕、孔蝕、縫蝕、沿晶腐蝕、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕、疲勞腐蝕或選擇性腐蝕等主要類型。

馬口鐵罐的局部腐蝕大多集中在焊縫區(qū)域或罐底蓋膨脹圈上，其中罐底腐蝕是腐蝕穿孔的主要區(qū)域，如下圖所示，黑色均勻腐蝕區(qū)的中心出現(xiàn)腐蝕孔，與均勻腐蝕區(qū)相比，腐蝕孔區(qū)面積很小，是典型的局部腐蝕現(xiàn)象，腐蝕繼續(xù)發(fā)展會(huì)導(dǎo)致罐體腐蝕穿孔。