体育教学器材用不锈钢材质耐腐蚀性研究

来源：核心期刊咨询网时间：2020-07-10 10:3512

摘要：摘要：随着人们生活水平的不断提高，体育运动也越来越被人们重视，尤其针对学生们的体育教学，体育教学主要是以身体锻炼为主要手段的社会实践活动，为了更好的提高体育教学的效益和质量，丰富学生的体育运动，好的体育器材是不可或缺的基础条件，体育教学器

　　摘要：随着人们生活水平的不断提高，体育运动也越来越被人们重视，尤其针对学生们的体育教学，体育教学主要是以身体锻炼为主要手段的社会实践活动，为了更好的提高体育教学的效益和质量，丰富学生的体育运动，好的体育器材是不可或缺的基础条件，体育教学器材的优良由其材质决定，目前绝大多数的体育器材都是由不锈钢材质制成的，因此对其所用不锈钢的性质研究尤为重要，主要对不锈钢材质的耐腐蚀性能进行了研究，不同器材使用环境对不锈钢耐腐蚀性的不同要求，从而选出最佳的不锈钢材质来制作体育教学器材。

　　关键词：体育教学器材;不锈钢;耐腐蚀性

　　随着国民生活水平的不断提高，人们对生活质量的追求也逐渐提高，在满足日常生活的物质基礎条件下，人们越来越重视自身身体健康的保护和关注，几年来，越来越对的人参与到体育锻炼中，体育运动的形式也越来越多样化，人们也逐渐开展了许多的体育赛事。此外，我国的教育事业也越来越重视体育教学，对体育教学质量的要求也越来越高，因此我们对体育教学器材的开发利用也要引起一定的重视，这里主要是对体育教学器材用不锈钢的耐腐蚀性能进行了研究，从而利用最佳的不锈钢材质来制造体育教学器材[1]。

　　1 体育器材的分类

　　1)根据体育器材的性质分类，可以分为自备器材，场地器材，指定器材以及其他器材4类。自备器材即运动员自己使用的器材，比如运动服装，帆船，赛艇，球拍以及护具等等;指定器材即参与竞赛的双方一同使用的器材，这是为了避免不必要的分歧，在赛事开始前指定器材的生产厂家，型号以及品牌等。场地器材就是训练场馆及竞赛场馆的装备设施器材用具，比如裁判用具，计时计分装备球架，球门以及挡板等;最后其他器材则主要指的是非竞赛所使用的器材，不如健身活动，体能训练，体育游艺等使用器材。

　　2)根据体育运动项目分类，这种方法是将与同一类运动项目相关的装备和器材划分为一类的分类方法，比如举重器材，田径器材以及冰雪器材等。

　　3)根据体育器材的用途分类，主要可以划分为国防军事体育器材，竞技体育器材，健身健美器材，民间体育器材，儿童体育游艺器材以及辅助性器材等等[2]。

　　2 不锈钢耐腐蚀性研究

　　2.1 不锈钢的定义

　　不锈钢即不锈耐酸刚的简称，图l为不锈钢器材，其又分为2类，耐蒸汽，水，空气等弱腐蚀介质或者具有不锈性钢种的即为不锈钢，另一类则是耐化学腐蚀介质腐蚀的钢种即耐酸刚。因为成分上的差异两类钢具有不同的耐腐蚀性能，比不锈钢的合金化程度较低，所以一般情况下是不耐酸，而耐酸刚的合金化程度高，所以具有很好的耐酸性[3]。不锈钢的人居消费量是衡量一个国家经济水平的标志之一，在我国的生活生产占据着非常重要的地位。

　　铬元素是不锈钢中不可或缺的一种元素，但是在世界范围，铬的资源储存量是非常少的，而且资源分布不均匀，目前世界上铬元素主要分布在南非地区，少量分布在西欧各国[4]。随着国民生活水平和经济水平不断发展提高，不锈钢的消费量和产量也在不断增加，目前生产生活中常用的不锈钢主要是以镍，铬作为合金元素的铬系不锈钢，但是铬元素和碳会产生晶间腐蚀，所以生产中绝大部分不锈钢都是低碳钢，而低碳又会导致不锈钢的硬度强度较低，这种不锈钢有时候无法满足某些特殊行业的需求，还有就是铬系不锈钢中铬镍是重金属材料，且比重较大，这样就无法满足现代社会发展的轻量化的要求，诸如在在航空，交通运输，航海等领域的应用都会受到限制。体育教学器材在全球范围了的需求量随着社会经济的发展越来越高，不锈钢作为体育器材的主要使用材料，有必要研制开发品质优良，价格低廉的不锈钢材料。

　　2.2 腐蚀的定义和种类

　　随着社会生产里的不断发展，不锈钢的生产制造已经达到一定成熟的阶段，目前生产的不锈钢大都能够满足各种用途的。除了机械失效外，不锈钢的腐蚀主要是局部腐蚀，只要包括点腐蚀，应力腐蚀开裂，腐蚀疲劳，晶间腐蚀以及缝隙腐蚀[5]。

　　应力腐蚀开裂：是指在腐蚀环境中承受应力的合金因为裂纹扩展而造成互相失效的一种通用的术语。应力腐蚀开裂比较明显的特征就是具有脆性断口形貌，同时也在韧性高的材料中也可能发生。其发生的必要条件是特定的腐蚀介质存在和一定的拉应力。其型纹的扩展和形成与应力的方向大致垂直。而这个致使应力腐蚀开裂的应力值，是远小于腐蚀介质存在时材料断裂所需的应力值的，显微观察时，穿过晶粒的裂纹被称作穿晶裂纹，沿着晶界扩图的裂纹则被称作沿晶裂纹，所以当应力腐蚀开裂扩展到其中一个的深度时，此时材料断面上在承受载荷的应力值达到了其在空气中的断裂应力，那么材料就会按照正常的裂纹而断开，如图2所示。所以，这种因应力腐蚀开裂失效的零件的断裂面，会形成一个由应力腐蚀开裂的特征区域和已经产生微小缺陷的聚合相联系的“韧窝”区域。

　　晶间腐蚀：如图3所示。结晶学中取向不同的晶粒建紊乱错合的界域被称为晶粒间界，它是由金属化合物沉淀析出或者钢中各种溶质元素偏析产生的有利区域。所以，当处于某些腐蚀介质中是，晶粒间界很有可能被先行腐蚀，这类腐蚀即被称作晶间腐蚀，绝大对数的合金或者金属在某些特定的腐蚀介质中都很有可能产生晶间腐蚀。

　　全面腐蚀：是指以均匀的方式在整个合金表面所发生的腐蚀现象，当全面腐蚀发生时，合金材料会因为腐蚀而变薄，更甚至导致材料失效。当不锈钢在强酸或者强碱中时可能会发生全面腐蚀，因而生活中全面腐蚀并不常见，通常这种腐蚀不事通过简单的浸泡试验等实现的。

　　缝隙腐蚀：当溶液停滞在材料缝隙中或者屏蔽的表面内时可能发生缝隙腐蚀，通常发生在金属与非金属或者金属与金属之间的结合处，如于螺栓，铆钉，阀座，垫片等材料相接处。

　　点腐蚀：发生在材料表面的一种局部腐蚀形式。

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