前言
每个行业都有自己的专业词汇,离心泵行业也不例外。每个与泵打交道的销售人员、工程师、最终用户和维护人员都需要了解许多术语。如果你希望成为一名称职的泵行业专业人士,了解这些术语至关重要。
腐蚀
根据ISO 8044和VDI 3822,腐蚀是金属材料与其环境的反应。在大多数情况下,所涉及的反应是电化学的,并且只能在离子导电溶液(电解质)存在的情况下发生。这被称为氧化还原反应,因为期间同时出现两个反应:阳极氧化(金属溶解)和阴极还原(电解质中的离子)。
腐蚀会引起材料的显著变化、导致组件或系统的故障。这可以通过防腐措施来减少或避免。不同类型的腐蚀会导致不同类型的损坏。腐蚀最常见的类型及其在水性介质中具有不同的表现:
1. 没有机械应力时
1)均匀表面腐蚀是一种在整个表面上材料损失率几乎均匀的腐蚀形式。见图1。
图1:均匀表面腐蚀(电子显微照片)
2)与其相反的局部腐蚀,则是指发生在金属表面各个局部的腐蚀。它是由腐蚀影响(温度、浓度、流速等)的局部变化而引起的,形成了溶解度可变的腐蚀产物。见图2。
图2:局部腐蚀
3)点蚀是一种局部的电解引起的材料损失,导致点状空穴(点蚀)的形成。在存在腐蚀因素的情况下,如在含有氯化物的液体中,尤其是不锈钢和铝合金上,会发生点蚀。见图3。
图3:点蚀
4)缝隙腐蚀发生在同类型金属之间或金属与非金属材料之间的小缝隙中。有一个腐蚀电池,能常是由缝隙中氯化物的浓度或缝隙中氧气的耗尽而形成的,从而阻止了保护性氧化物层的形成。
5)电偶腐蚀是由具有不同游离腐蚀电位的金属之间形成的腐蚀电池引起的,其中不太贵重的金属更快地被阳极溶解,而越贵重的金属成为阴极反应表面。腐蚀速率取决于两种金属之间腐蚀电位的差异,以及两种材料的反应表面积之比。因此,应避免将小的阳极表面和非常大的阴极表面结合在一起,尤其是在游离腐蚀电位差很大的时候。
6)选择性腐蚀是一种只有材料结构的某些部分被腐蚀的腐蚀类型,例如晶粒边界或合金附近的区域。选择性腐蚀的例子包括海绵状腐蚀(石墨化)、晶间腐蚀、脱锌和脱铝。见图4、5。
图4:选择性腐蚀
图5:选择性腐蚀(电子显微照片)
7)海绵状(石墨化)腐蚀是铸铁选择性腐蚀的一个例子 - 由于缺乏保护层的形成而导致铁素体和珍珠岩的溶解而引起的。最后只剩下零件的原始形状、充满腐蚀产物的石墨框架。见图6。
图6:石墨化腐蚀(电子显微照片)
8)晶间腐蚀是晶粒边界附近区域发生的优先腐蚀方式。在不锈钢中,这是由于碳化物在晶粒边界上析出而导致的“贫铬”引起的腐蚀。这种腐蚀类型会导致晶粒的快速分解。见图7。
图7:晶间腐蚀(电子显微照片)
9)脱锌或脱铝是有色金属中富锌或富铝相的选择性腐蚀。
10)停机腐蚀发生在停滞(静止)的流体中,并且只在工厂非运行期间发生。
11)微生物腐蚀是由微生物引起的,例如硫酸盐还原菌。
2. 有机械应力
1)侵蚀腐蚀是机械磨损和腐蚀的结合,其中侵蚀导致保护层的破坏促进了腐蚀。见图8。
图8:侵蚀腐蚀
2)汽蚀腐蚀是汽蚀和腐蚀的结合,其中腐蚀是由汽蚀对保护层的局部破坏引发或加速的。见图9。
图9:汽蚀腐蚀
3)微动腐蚀是因为机械磨擦导致保护层或钝化层受损从而受到腐蚀性介质的腐蚀。
4)应力腐蚀开裂是金属在某些腐蚀性介质中受到各种拉伸应力时产生的裂纹。材料的脆性断裂没有任何可见的腐蚀产物是应力腐蚀开裂的特征。见图10 ~ 图12。
图10:晶间应力腐蚀开裂断口(电子显微照片)
图11:跨晶应力腐蚀裂纹(电子显微照片)
图12:腐蚀疲劳引起断裂表面(电子显微照片)
进一步描述
1)腐蚀电池是由阴极和阳极组成的原电池,它们具有金属导电性并通过电解连接。这种电池可能是由不同金属的组合(电偶腐蚀)、一种材料中的不同相(选择性腐蚀)、局部曝气(local aeration)和局部离子浓度(缝隙腐蚀和点蚀)引起的。电化学上含量较低的贵金属、材料相等充当阳极(金属离子进入电解质),电化学上含量较高的贵金属充当阴极表面(电解质中的阳离子被还原)。即使在均匀的金属表面上,由于局部不同的曝气或腐蚀产物的沉积也可能形成局部阳极和阴极。
2)电极电位是电解质中金属或电导固体的电势。该电极电位只能作为衡量参比电极的电压来测量。见图13。
图13:海水实用的电化学系列
3)参比电极是一种即使暴露在外部电压下也能保持其电极电位恒定的电极。参比电极的电位是指标准氢电极的电位。
4)自腐蚀电位(静息电位)是指在没有外部电流影响的情况下,用电解质润湿的金属上显示的电位。
5)点蚀电位是一个临界电位,在这个电位下,腐蚀凹坑的数量和大小开始不断增长。
6)再钝化电位是一个临界电位,在此电位以下,凹坑停止生长并开始再次钝化。
7)钝化是金属从主动腐蚀状态转变(钝化)到被动腐蚀状态的过程。钝化可以通过电化学或化学反应进行。
8)当阳极金属在稳定环境下溶解速度降低时,例如当电极电位转移到更高的位或溶液中溶解的氧化物质浓度增加时,就会发生钝化。因此,在润湿金属的表面形成一层薄而封闭的氧化层(钝化层、保护层),这大大减少了金属的进一步溶解,并对电化学非贵金属和金属合金具有良好的耐腐蚀性。
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