耐腐蝕多級(jí)泵過流部分主要零件材料選擇

一、腐蝕性考慮

耐腐蝕多級(jí)泵輸送介質(zhì)的腐蝕性各不相同, 同一介質(zhì)對(duì)不同材料的腐蝕性也不盡相同。因此，根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)、使用溫度，選用合適的金屬、非金屬材料, 關(guān)系到泵的耐腐蝕特性和使用壽命。

腐蝕與防護(hù)

電化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕是指由于金屬間電極的差異, 使用異類金屬的接觸表面形成電池, 從而使陽(yáng)極金屬產(chǎn)生腐蝕的電化學(xué)過程. 防止電化學(xué)腐蝕的措施, 一是泵的流道最好采用相同的金屬材料; 二是采用犧牲陽(yáng)極, 對(duì)陰極進(jìn)行保護(hù). 例如將小件的易損件用低電位金屬制成, 作為陽(yáng)極, 將大件的重要零件用高電位金屬制成, 作為陰極, 陽(yáng)極金屬將先腐蝕, 保護(hù)了陰極金屬.

電偶腐蝕反應(yīng)式如下：

均勻腐蝕 (Uniform corrosion)

均勻腐蝕指腐蝕性液體接觸金屬表面時(shí), 整個(gè)金屬表面發(fā)生均勻的化學(xué)腐蝕. 這是腐蝕型式中最常見的型式, 同時(shí)也是危害性最小的一種型式.防止均勻腐蝕的措施是: 采取合適的材料 (包括非金屬), 在耐腐蝕多級(jí)泵設(shè)計(jì)時(shí)考慮足夠的腐蝕余量.

晶間腐蝕 (Intercrystalline corrosion)

晶間腐蝕是一種局部腐蝕, 主要是指不銹鋼晶粒之間析出碳化鉻的現(xiàn)象. 晶間腐蝕對(duì)不銹鋼材料的腐蝕性極大. 發(fā)生晶間腐蝕的材料, 其強(qiáng)度及塑性幾乎完全喪失.

防止晶間腐蝕的措施是: 對(duì)不銹鋼進(jìn)行退火處理, 或采用超低碳不銹鋼 (C＜0.03% .

點(diǎn)腐蝕 (Pitting corrosion)

點(diǎn)腐蝕是一種局部腐蝕. 由于金屬鈍態(tài)膜的局部破壞引起金屬表面某局部區(qū)域迅速形成半球形的凹坑, 這一現(xiàn)象稱為點(diǎn)腐蝕.點(diǎn)腐蝕主要由Clˉ引起.

防止點(diǎn)腐蝕可采用含Mo鋼 (通常為2.5%Mo), 并且隨著Clˉ含量和溫度的上升, Mo含量也相應(yīng)增加.

縫隙腐蝕 (Crevice corrosion)

縫隙腐蝕是一種局部腐蝕, 指縫隙中充滿腐蝕性液體后, 由于縫隙中含氧量下降和(或)pH值降低導(dǎo)致金屬鈍態(tài)膜的局部破壞而引起的腐蝕。不銹鋼在Clˉ溶液中經(jīng)常發(fā)生縫隙腐蝕。

縫隙腐蝕和點(diǎn)腐蝕在形成機(jī)理上很相似. 兩者均是由Clˉ的作用及鈍態(tài)膜的局部破壞而引起的. 隨著Clˉ含量的增加及溫度的上升, 縫隙腐蝕發(fā)生的可能性增大.

采用Cr、Mo含量高的金屬可防止或降低縫隙腐蝕發(fā)生.

抗縫隙腐蝕性能由差至好的順序如下: 12%Cr鋼＜17%Cr鋼＜奧氏體不銹鋼＜奧氏體316不銹鋼。

應(yīng)力腐蝕 (Stress corrosion)

應(yīng)力腐蝕是指應(yīng)力和腐蝕環(huán)境共同作用下引起的一種局部腐蝕.

奧氏體Cr-Ni鋼在Clˉ介質(zhì)中較易發(fā)生應(yīng)力腐蝕. 隨著Clˉ含量、溫度和應(yīng)力的上升, 越易發(fā)生應(yīng)力腐蝕. 一般70~80℃以下不發(fā)生應(yīng)力腐蝕.

防止應(yīng)力腐蝕的措施是采用高Ni含量 (Ni＞25%~30%) 的奧氏體Cr-Ni鋼.

磨損腐蝕 (Erosion corrosion)

指高速流體對(duì)金屬表面的一種沖刷腐蝕。流體沖刷磨損腐蝕不同于介質(zhì)中含有固體顆粒時(shí)引起的磨蝕。

不同材料抗磨損腐蝕性能不同�？鼓�損腐蝕性能有差至好依次是：鐵素體Cr鋼＜奧氏體-鐵素體鋼＜奧氏體鋼。

汽蝕腐蝕 (Cavitation corrosion)

泵發(fā)生汽蝕時(shí)引起的腐蝕稱汽蝕腐蝕. 防止汽蝕腐蝕的最實(shí)用、簡(jiǎn)便的方法是防止發(fā)生汽蝕. 對(duì)于操作時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生汽蝕的耐腐蝕多級(jí)泵, 為避免汽蝕腐蝕, 可使用耐汽蝕材料, 如硬質(zhì)合金、磷青銅、奧氏體不銹鋼、12%鉻鋼等.

實(shí)際上, 腐蝕往往是上述多種腐蝕類型共同作用的結(jié)果, 選材時(shí)要綜合考慮諸多因素.

二、材料選用方法

首先應(yīng)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn) (直接或間接的) 確定腐蝕類型.

根據(jù)腐蝕類型, 選用合適的材料和防護(hù)措施. 要求所選用材料的機(jī)械性能, 加工性能要好; 用戶能有使用該種材料用于類似介質(zhì)中的經(jīng)驗(yàn)；泵制造廠應(yīng)該有加工該種材料的經(jīng)驗(yàn). 如有多種材料可滿足腐蝕要求時(shí), 應(yīng)選擇價(jià)格相對(duì)便宜、加工性能好的材料。