金属材料成分分析检测：有关机械密封中常见的化学腐蚀形式

　　化学腐蚀是指金属材料在干燥气体和非电解质溶液中发生化学反应生成化合物的过程中没有电化学反应的腐蚀。气体腐蚀主要是高温下的气体腐浊，例如高温炉气等氧化性气体使钢材表面生成氧化铁及表面脱碳的腐蚀均为化学腐蚀。非氧化性的高温高压含氢气体中，氢原子渗入钢内与渗碳体中的碳生成甲烷气而使钢材脱碳、组织变松形成氢脆，也是化学腐蚀。

　　1.点蚀性机械密封

　　点蚀，点蚀有大有小，一般来说，点蚀的深度大于点蚀的直径。点蚀通常发生在钝化膜或金属保护膜的表面上。

　　在石油和化学腐蚀失效类型中，点蚀率约为20%-25%。在含有活性阴离子的介质中容易为活性阴离子的形成积累和浓度创造条件，从而导致点蚀的形成。粗糙表面的机械框架比光滑表面更容易受到的点蚀腐蚀。

　　pH值和升温会增加点蚀的机率。金属离子的氧化（如Fe3+、Cu2+、Hg2+、等）会促进点蚀的产生。但一些阴离子（如氢氧化钠、铬、硝酸盐和硫酸盐）则会防止点蚀。

　　点蚀虽然对重量损失小，但由于阳极面积非常小，所以腐蚀速率很快，严重时，可以造成损坏的机械密封，点蚀使晶间腐蚀，应力腐蚀和腐蚀疲劳增加，在许多情况下，点蚀是这些类型的腐蚀的起源。

　　2.机械密封缝隙腐蚀

　　在电解质中，金属与金属或非金属与非金属表面之间构成一个狭窄的间隙，在移动中的相关物质由块体，形成浓度细胞，导致局部腐蚀，腐为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀经常发生在套筒和介质的交界处，洗衣机、衬板、缠绕和金属重叠处，它可以出现在不同的金属和不同的腐蚀介质中，对机械密封的正常运行造成严重的障碍，甚至可能发生损坏事故。缝隙腐蚀是钛及钛合金腐蚀*中的高发问题。在介质中，氧浓度增加，缝隙腐蚀量增加，pH值降低，阳极溶解速率增加，缝隙腐蚀量也增加，活性阴离子的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性增加。然而，氧阴离子的数目的增加，将减少缝隙腐蚀的量。

　　3.磨损腐蚀

　　磨损腐蚀的综合作用引起的损伤称为磨损腐蚀。磨损腐蚀可发生在高速流动的流体管道中，并含有悬浮的摩擦颗粒的流体泵、管道等。一些流量元件，如减压阀在阀头和阀座上，离心泵叶轮，在这些部件的腐蚀介质中，这些部件的相对流速非常高，钝化了的耐蚀金属材料表面膜，由于机械磨损过大而不易恢复，腐蚀速度会明显增加，如果固体颗粒存在于腐蚀介质中，则大大增加了磨损腐蚀。

　　4.机械密封腐蚀疲劳

　　腐蚀疲劳是在腐蚀性介质和循环应力共同作用下产生的。这种减少腐蚀引起的耐腐蚀性介质的耐腐蚀性，被称为腐蚀疲劳。疲劳破坏的应力值低于屈服点，疲劳破坏发生时，临界循环应力值（疲劳极限或疲劳寿命）的值低于屈服点。但是，腐蚀疲劳会在应力条件非常低的情况下被打破。

　　影响材料腐蚀疲劳的主要因素包括应力、介质温度、介质组成、材料的尺寸、加工和热处理的交流速度。增加负载循环速度，降低介质的pH值或介质的温度会导致腐蚀疲劳强度降低。由材料表面的损伤或较低的粗糙度引起的应力集中，将降低疲劳极限，这也将降低疲劳强度。

　　5.机械密封沿晶腐蚀

　　晶间腐蚀是一种在特定腐蚀介质中的金属材料的局部腐蚀失效，在材料的晶界和晶粒之间的粘附损失是一种局部腐蚀失效的原因。由腐蚀的设备和零件，有时从外观上仍然明亮完好，但由于晶粒之间的结合力被破坏，材料几乎失去了强度，严重轻轻敲打将成为粉末。

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