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應力腐蝕
金屬在腐蝕和拉應力的同時作用下,首先在薄弱區(qū)產生裂縫,進而向縱深發(fā)展,產生,稱為應力腐蝕。選用堆焊硬質合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán),容易出現應力腐蝕。密封環(huán)裂紋一般是徑向發(fā)散型的,可以是一條或多條。這些裂縫溝通了整個密封端面,加速了端面的磨損,使泄漏量增加。
根據斷裂力學的觀念,材料內部原始裂紋的應力場強因子K1=yσ1a(y—系數)。在開始時由于應力σ1小于臨界應力σc, a小于臨界裂紋ac,所以腐蝕作用時,由于原始裂紋a的腐蝕擴展,導致K1的增大。當經過一段時間后a=ac及K1=K1c時,斷裂就發(fā)生了,只有當原始裂紋a足夠小,以致于K1<K1c(應力腐蝕)時,材料不會發(fā)生應力腐蝕。①應力的存在。如果堆焊或加工中,殘余應力、旋轉離心力、摩擦熱應力,引起金屬環(huán)應力σ1大于σ2c,應力破壞就很難避免。②材料。金屬密封環(huán)材料強度、硬度指標越高, K1c越低,材料內氣孔、夾渣、裂紋越多越長,越易發(fā)生應力腐蝕。一般K1(應力腐蝕)=(1/2-1/5)K1c,且隨材料強度級別的提高,K1(應力腐蝕)/K1c的比值下降。③磨損。構件表面越光,應力腐蝕敏感性越低。端面磨損使金屬表面鈍化膜破壞,光潔度降低,促使應力腐蝕的發(fā)生。④介質。應力腐蝕,只發(fā)生于一些特定的“材料—環(huán)境”體系。例如“奧氏體不銹鋼—cl”、“碳鋼—NO3”。⑤溫度。溫度越高,氫擴散越快,應力腐蝕加快。密封環(huán)端面劇烈摩擦,如果端面比壓過大,表面光潔度低,冷卻不夠,表面潤滑不好,摩擦熱則加速應力腐蝕的進行。
氧化磨損
我們知道,除金、鉑等少數金屬外,大多數金屬表面都被氧化膜覆蓋著。若在摩擦過程中,氧化膜被磨掉,摩擦表面與氧化介質反應速度很快,立即又形成新的氧化膜,然后又被磨掉,這種氧化膜不斷被磨掉又反復形成的過程,就是氧化磨損。
氧化磨損的產生必須同時具備以下條件:一是摩擦表面要能夠發(fā)生氧化,而且氧化膜生成速度大于其磨損破壞速度;二是氧化膜與摩擦表面的結合強度大于摩擦表面承受的切應力;三是氧化膜厚度大于摩擦表面破壞的深度。
在通常情況下,氧化磨損比其他磨損輕微得多。
腐蝕機
中心旋轉吸式腐蝕機,這種腐蝕機是六角形深槽體,中間放置一根空心管,在管壁上鉆一個致密孔,管的下端是分為水。車輪,上端配有滑輪,軸承由角鐵固定。腐蝕液體通過電動機的旋轉被吸入管中,然后通過管壁的小孔噴射,以腐蝕放置在槽壁上的標記。該裝置在前兩段的腐蝕速度較快,成本相對較低,缺點是液體壓力太小,底部腐蝕不夠平整,并有側面腐蝕。
電子線路板自動輸送腐蝕機,腐蝕機專為電子線路板設計,因腐蝕速度慢,液壓太小,輸送輥不能承受標牌的重量和類似的不適合金屬標牌腐蝕。
高壓噴射腐蝕機,這種腐蝕機有三種類型的立式,臥式,自動變速器,其主要優(yōu)點:高壓噴射腐蝕速率,腐蝕液溫度低,腐蝕液利用率高,側面輕微腐蝕,腐蝕后底面光滑,維護率低,溫控裝置可自動升溫。缺點是價格高。