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發(fā)布時(shí)間:2021-06-03 17:11:39 人氣:142912 來(lái)源:川工密封
1.整體腐蝕和局部腐蝕。綜合腐蝕,即與介質(zhì)接觸的零件表面發(fā)生均勻腐蝕,其特點(diǎn)是零件重量減輕,甚至完全腐蝕;失去力量;降低硬度。如1Cr18Ni9Ti不銹鋼制成的多彈簧,在稀硫酸中使用會(huì )出現這種情況。局部腐蝕可以簡(jiǎn)單地通過(guò)零件上的腐蝕點(diǎn)和孔來(lái)識別。局部腐蝕是多相合金中的某一相或單相固溶體中的某一元素被介質(zhì)選擇性溶解的腐蝕形式。如鈷基硬質(zhì)合金在高溫強堿條件下使用,粘結相金屬鈷容易被腐蝕,硬質(zhì)相碳化鎢骨架失去強度,在機械力的作用下導致晶粒剝落。作為另一個(gè)例子,由于游離硅的腐蝕,反應燒結碳化硅的表面顯示麻點(diǎn)(PH>10時(shí)).
腐蝕對密封件的性能有很大影響。由于密封比主機的零件更小,精度更高,所以通常選擇比主機密封耐腐蝕的材料。對于與介質(zhì)直接接觸的密封件,可參考相關(guān)腐蝕手冊中的數據選擇合適的材料。然而,這些數據可能與景德鎮機械密封系統中使用的條件不一致,因為它們大多是靜態(tài)條件下的腐蝕數據,并且工藝流程中的介質(zhì)包含雜質(zhì)或二次化合物。經(jīng)驗表明,壓力、溫度和滑動(dòng)速度都會(huì )加速腐蝕。隨著(zhù)溫度的升高,密封件的腐蝕速率呈指數增長(cháng)。
在處理強腐蝕性流體時(shí),采用外密封或雙端密封可以最大限度地減少腐蝕對密封的影響,因為它與工藝流體接觸的零件數量最少。這也是在強腐蝕條件下選擇密封結構最古老的窯理之一。
2.應力腐蝕。應力腐蝕是金屬材料在應力作用下在腐蝕環(huán)境中的腐蝕現象。無(wú)論是外載荷還是殘余應力,都會(huì )加劇腐蝕。奧氏體不銹鋼、銅合金等。容易產(chǎn)生應力腐蝕。在應力腐蝕過(guò)程中,一般在金屬表面形成選擇性腐蝕槽,然后繼續局部腐蝕,最后在應力作用下從槽底產(chǎn)生裂紋。典型的例子是104型景德鎮機械密封的傳動(dòng)套筒,由1Cr18Ni9Ti制成。在氨水泵中使用時(shí),傳動(dòng)套筒的傳動(dòng)耳環(huán)最容易產(chǎn)生應力腐蝕裂紋,從而損壞耳環(huán)。所以把凹耳釘換成實(shí)心耳片可以防止這種應力腐蝕。
3.介質(zhì)腐蝕。密封件和流體之間的高速運動(dòng)導致接觸表面上的微小不均勻。當流體為腐蝕性介質(zhì)時(shí),會(huì )加速密封接觸面的化學(xué)反應,有時(shí)有益,有時(shí)有害。如果形成的氧化層被破壞,就會(huì )發(fā)生腐蝕。磨損和磨蝕交替作用對材料造成的損傷稱(chēng)為磨蝕。通常,磨損對景德鎮機械密封的非主要部件造成的損壞,如彈簧座、推環(huán)、環(huán)座等。并不能迅速反映密封性能的變化,但卻是摩擦副失效的主要形式之一。因此,在腔體的腐蝕介質(zhì)中,摩擦副應由耐腐蝕性好的材料制成。例如,使用99.5%高純度氧化鋁陶瓷或不含游離硅的熱壓燒結碳化硅。
4.間隙腐蝕。當介質(zhì)處于金屬與金屬或非金屬構件之間,且存在小間隙時(shí),由于介質(zhì)處于停滯狀態(tài),間隙內金屬的腐蝕會(huì )加速,這種現象稱(chēng)為間隙腐蝕。例如景德鎮機械密封彈簧座與軸之間的溝槽或沖蝕點(diǎn),補償環(huán)輔助密封環(huán)與軸之間的溝槽或沖蝕點(diǎn)(這里當然有微動(dòng)磨損)就是典型的例子。原因是接頭內的介質(zhì)處于停滯狀態(tài),使得參與腐蝕反應的物質(zhì)難以加入接頭內,接頭內的腐蝕產(chǎn)物難以向外擴散。隨著(zhù)腐蝕的進(jìn)行,接頭中的介質(zhì)在成分濃度和PH值上與整個(gè)介質(zhì)越來(lái)越不同,導致接頭中金屬表面的腐蝕加劇。間隙腐蝕對密封性能非常有害。密封圈與雙軸之間的凹槽會(huì )導致補償環(huán)無(wú)法軸向位移,失去隨動(dòng)性,導致端面分離和泄漏。間隙腐蝕通??梢酝ㄟ^(guò)適當的材料選擇和合理的結構設計來(lái)緩解。比如選擇抗間隙腐蝕性能好的材料;在結構設計中,應盡可能避免液體積聚的間隙和死區。采用自沖洗循環(huán),使密封腔內的介質(zhì)處于不斷更換和流動(dòng)的狀態(tài),防止介質(zhì)成分的濃度變化;對于長(cháng)期停用的泵,應及時(shí)排出積聚的液體等。不可能完全消除結構上的差距。所以一般采用防護軸承,可以在密封圈安裝部位噴涂耐腐蝕材料來(lái)防止。
5.電化學(xué)腐蝕。事實(shí)上,景德鎮機械密封的各種腐蝕形式或多或少都與銅的電化學(xué)腐蝕有關(guān)。就景德鎮機械密封摩擦副而言,它們經(jīng)常受到電化學(xué)腐蝕的損害,因為摩擦副中通常使用不同的材料。當它們處于電解質(zhì)溶液中時(shí),不同材料接觸時(shí)會(huì )出現點(diǎn)耦合效應,即一種材料的腐蝕得到促進(jìn),另一種材料的腐蝕得到抑制。例如,當銅和鎳鉻鋼用于氧化介質(zhì)時(shí),鎳鎘鋼被電離和分解。鹽水、海水、稀鹽酸、稀硫酸等。都是典型的電解質(zhì)溶液,密封件容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。所以最好選擇材料或者電位相近的陶瓷,以及玻璃纖維填充的PTFE。