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應(yīng)力腐蝕
金屬在腐蝕和拉應(yīng)力的同時(shí)作用下,首先在薄弱區(qū)產(chǎn)生裂縫,進(jìn)而向縱深發(fā)展,產(chǎn)生,稱為應(yīng)力腐蝕。選用堆焊硬質(zhì)合金及鑄鐵、碳化鎢、碳化鈦等密封環(huán),容易出現(xiàn)應(yīng)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(gè)密封端面,加速了端面的磨損,使泄漏量增加。
根據(jù)斷裂力學(xué)的觀念,材料內(nèi)部原始裂紋的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)因子K1=yσ1a(y—系數(shù))。在開始時(shí)由于應(yīng)力σ1小于臨界應(yīng)力σc, a小于臨界裂紋ac,所以腐蝕作用時(shí),由于原始裂紋a的腐蝕擴(kuò)展,導(dǎo)致K1的增大。當(dāng)經(jīng)過一段時(shí)間后a=ac及K1=K1c時(shí),斷裂就發(fā)生了,只有當(dāng)原始裂紋a足夠小,以致于K1<K1c(應(yīng)力腐蝕)時(shí),材料不會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。①應(yīng)力的存在。如果堆焊或加工中,殘余應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)離心力、摩擦熱應(yīng)力,引起金屬環(huán)應(yīng)力σ1大于σ2c,應(yīng)力破壞就很難避免。②材料。金屬密封環(huán)材料強(qiáng)度、硬度指標(biāo)越高, K1c越低,材料內(nèi)氣孔、夾渣、裂紋越多越長(zhǎng),越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕。一般K1(應(yīng)力腐蝕)=(1/2-1/5)K1c,且隨材料強(qiáng)度級(jí)別的提高,K1(應(yīng)力腐蝕)/K1c的比值下降。③磨損。構(gòu)件表面越光,應(yīng)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(yīng)力腐蝕的發(fā)生。④介質(zhì)。應(yīng)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(kuò)散越快,應(yīng)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(rùn)滑不好,摩擦熱則加速應(yīng)力腐蝕的進(jìn)行。
氧化磨損
我們知道,除金、鉑等少數(shù)金屬外,大多數(shù)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(zhì)反應(yīng)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(fù)形成的過程,就是氧化磨損。
氧化磨損的產(chǎn)生必須同時(shí)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(jié)合強(qiáng)度大于摩擦表面承受的切應(yīng)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(jī)
中心旋轉(zhuǎn)吸式腐蝕機(jī),這種腐蝕機(jī)是六角形深槽體,中間放置一根空心管,在管壁上鉆一個(gè)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(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)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(biāo)記。該裝置在前兩段的腐蝕速度較快,成本相對(duì)較低,缺點(diǎn)是液體壓力太小,底部腐蝕不夠平整,并有側(cè)面腐蝕。
電子線路板自動(dòng)輸送腐蝕機(jī),腐蝕機(jī)專為電子線路板設(shè)計(jì),因腐蝕速度慢,液壓太小,輸送輥不能承受標(biāo)牌的重量和類似的不適合金屬標(biāo)牌腐蝕。
高壓噴射腐蝕機(jī),這種腐蝕機(jī)有三種類型的立式,臥式,自動(dòng)變速器,其主要優(yōu)點(diǎn):高壓噴射腐蝕速率,腐蝕液溫度低,腐蝕液利用率高,側(cè)面輕微腐蝕,腐蝕后底面光滑,維護(hù)率低,溫控裝置可自動(dòng)升溫。缺點(diǎn)是價(jià)格高。