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發布時(shi)間(jian):2021-12-22 15:03:57 人氣:113030 來源:
腐蝕對密封件的(de)性能影(ying)響很(hen)大。由于(yu)密封件比(bi)主機的(de)零件小,而且更精(jing)密,通(tong)常要選(xuan)用比(bi)主機封耐腐蝕的(de)材料。
類型1.全面腐蝕與局(ju)部(bu)腐蝕。
全(quan)面(mian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),即零(ling)件(jian)(jian)接觸介質的(de)(de)表面(mian)產生(sheng)均勻腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),其特征是零(ling)件(jian)(jian)的(de)(de)重量減輕,甚至(zhi)會(hui)全(quan)部被腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi);失去強度;減低硬(ying)度。如用(yong)1Cr18Ni9Ti不(bu)銹(xiu)鋼(gang)制作的(de)(de)多彈(dan)簧(huang),用(yong)于稀硫酸時就會(hui)出現這種情況。局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),可以簡單地用(yong)零(ling)件(jian)(jian)上的(de)(de)蝕(shi)(shi)斑、蝕(shi)(shi)孔來判明。局部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是多相(xiang)(xiang)合金中(zhong)的(de)(de)某一相(xiang)(xiang)或單相(xiang)(xiang)固溶體的(de)(de)某一元素(su),被介質選擇性(xing)溶解的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形態。例如,鈷基(ji)硬(ying)質合金用(yong)于高溫(wen)強堿(jian)中(zhong)時,粘(zhan)結(jie)相(xiang)(xiang)金屬鈷易被腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi),硬(ying)質相(xiang)(xiang)碳化鎢骨架失去強度,在機(ji)械力的(de)(de)作用(yong)下產生(sheng)晶粒剝落。又(you)如,反應燒結(jie)碳化硅,因(yin)游離硅被腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)而表面(mian)呈現麻點(PH>10時)。
處理(li)強(qiang)腐蝕(shi)流體時(shi),采用外(wai)裝(zhuang)式或(huo)雙端(duan)面密封,可以最(zui)大限度減輕(qing)腐蝕(shi)對密封件(jian)的影響,因(yin)為它與工藝流體相(xiang)接觸的零件(jian)數最(zui)少(shao)。這也(ye)是在強(qiang)腐蝕(shi)條件(jian)下,選擇密封結構的一(yi)條最(zui)中(zhong)古窯的原(yuan)則。
類型2.應力(li)腐蝕(shi)。
應力腐蝕是金屬材料在承受應力狀態下處于腐蝕環境中所產生的腐蝕現象。不論是外部載荷或殘余應力,腐蝕都會加劇。容易產生應力腐蝕的材料的奧氏體不銹鋼、銅合金等。應力腐蝕的過程一般是在金屬表面上形成選擇性的腐蝕溝槽,再繼續產生局部腐蝕,最后在應力的作用下,從溝槽底部產生裂紋。典型的實例是104型溫州機械密封的傳(chuan)動(dong)套,它的材料(liao)為1Cr18Ni9Ti,當(dang)用(yong)于氨水泵(beng)上時,傳(chuan)動(dong)套的傳(chuan)動(dong)耳環(huan)最容易出現應力腐蝕裂紋,使耳環(huan)損壞(huai)。為此,將其凹形耳環(huan)改為實心凸耳,即可防(fang)止產生這種應力腐蝕。
類型3.介質腐蝕。
密封件與流體間的高速運動,致使接觸面上發生微觀凹凸不平。當流體為腐蝕性介質時,將加快密封接觸表面的化學反應,這種反應有時是有利的,有時是有害的。如果所形成的氧化層被破壞,即出現腐蝕。由磨損與磨蝕的交替作用而造成材料的破壞稱為磨蝕。通常磨蝕對溫州機械密封的(de)非主要(yao)元件如彈簧座、推環(huan)、環(huan)座等所帶來的(de)危(wei)害還(huan)不致迅速(su)地反應出密(mi)封性能(neng)的(de)變(bian)化(hua),但卻(que)是摩擦(ca)副(fu)失效的(de)主要(yao)形態之一。為此,在腔腐(fu)蝕性介質(zhi)中,摩擦(ca)副(fu)應采用(yong)耐(nai)腐(fu)蝕性能(neng)好的(de)材料。如采用(yong)99.5%的(de)高純氧化(hua)鋁陶瓷,或不含(han)游離硅(gui)的(de)熱(re)壓燒(shao)結碳化(hua)硅(gui)等。
類型4.間隙(xi)腐蝕。
當介質處于金屬與金屬會非金屬元件之間,存在很小的縫隙時,由于介質呈滯流狀態,會引起縫隙內金屬的腐蝕加速,這種腐蝕形態稱為間隙腐蝕。例如溫州機械密封彈簧(huang)座(zuo)與(yu)軸之(zhi)間,補(bu)償環(huan)輔(fu)助密封圈與(yu)軸之(zhi)間(當然此處(chu)還存在微動(dong)磨損)出(chu)現(xian)的(de)(de)溝槽或蝕(shi)點即是(shi)典型的(de)(de)例(li)子。究其原因(yin),是(shi)由于(yu)(yu)縫內(nei)介(jie)質(zhi)(zhi)處(chu)于(yu)(yu)滯(zhi)流狀態,使得參加(jia)腐蝕(shi)反應的(de)(de)物質(zhi)(zhi)難以向縫內(nei)補(bu)充,而縫內(nei)的(de)(de)腐蝕(shi)產(chan)物又(you)難以向外擴散,于(yu)(yu)是(shi)造成縫內(nei)介(jie)質(zhi)(zhi)隨著腐蝕(shi)的(de)(de)進行(xing),在組成的(de)(de)濃(nong)度(du)、PH值等方面(mian)愈來愈和整體介(jie)質(zhi)(zhi)產(chan)生很大差異,結果便導致(zhi)縫內(nei)金(jin)屬表面(mian)的(de)(de)腐蝕(shi)加(jia)劇。
間隙(xi)腐蝕(shi)對密(mi)封性能的(de)(de)危害很(hen)大,密(mi)封圈(quan)與對偶軸(zhou)處產(chan)生(sheng)溝槽,將(jiang)導致補償(chang)環(huan)(huan)不能作軸(zhou)向位移,失去追隨性使(shi)端面分(fen)離而泄漏。對于間隙(xi)腐蝕(shi),通常可以通過正確選(xuan)材(cai)和(he)(he)合理的(de)(de)結(jie)構(gou)設計(ji)予(yu)以減輕。如選(xuan)用(yong)具有良好(hao)的(de)(de)抗間隙(xi)腐蝕(shi)性能的(de)(de)材(cai)料;在(zai)(zai)結(jie)構(gou)設計(ji)上應盡可能避免形成(cheng)縫隙(xi)和(he)(he)積液死(si)區(qu);采用(yong)自沖洗方式進行循環(huan)(huan),使(shi)密(mi)封腔(qiang)內(nei)的(de)(de)介(jie)質處于不斷更換(huan)和(he)(he)流(liu)動狀態,防(fang)止介(jie)質組分(fen)的(de)(de)濃度(du)變化(hua);長(chang)期停用(yong)的(de)(de)機泵,應將(jiang)積液及(ji)時排空等等,在(zai)(zai)結(jie)構(gou)上要完全消除間隙(xi)是不可能的(de)(de),因此,一(yi)般(ban)采用(yong)保護性的(de)(de)軸(zhou)承,在(zai)(zai)其密(mi)封圈(quan)安裝(zhuang)部位可噴涂耐腐蝕(shi)材(cai)料加以防(fang)止。
類型(xing)5.電化(hua)學腐蝕。
實際上,溫州機械密封的各種腐蝕形態,或多或少都銅電化學腐蝕有關。就溫州機械密封摩擦副而言,常(chang)(chang)(chang)常(chang)(chang)(chang)會受到(dao)電(dian)化學腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)危害(hai),因(yin)為摩擦副組(zu)對常(chang)(chang)(chang)用不(bu)同(tong)(tong)種材(cai)(cai)料(liao),當它們處于(yu)(yu)電(dian)解(jie)質溶(rong)(rong)液中(zhong),由于(yu)(yu)材(cai)(cai)料(liao)固有的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)電(dian)位不(bu)同(tong)(tong),接觸時就會出出現不(bu)同(tong)(tong)材(cai)(cai)料(liao)之間的(de)點偶效應,即一種材(cai)(cai)料(liao)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)會受到(dao)促進,另一種材(cai)(cai)料(liao)的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)會受到(dao)抑制(zhi)。例如銅(tong)與鎳(nie)鉻(ge)鋼(gang)組(zu)對,用于(yu)(yu)氧化性介(jie)質中(zhong)時,鎳(nie)鎘鋼(gang)發生電(dian)離(li)分解(jie)。鹽(yan)水、海水、稀鹽(yan)酸、稀硫(liu)酸等都(dou)是典型電(dian)解(jie)質溶(rong)(rong)液,密封件易于(yu)(yu)產生電(dian)化學腐(fu)(fu)蝕(shi),因(yin)而最好是選擇電(dian)位相近的(de)材(cai)(cai)料(liao)或陶瓷與填充玻(bo)璃纖維聚四氟(fu)乙烯組(zu)對。