耐腐蝕多級泵過流部分主要零件材料選擇

一、腐蝕性考慮

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

腐蝕與防護

電化學腐蝕

電化學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, 從而使陽極金屬產(chǎn)生腐蝕的電化學過程. 防止電化學腐蝕的措施, 一是泵的流道采用相同的金屬材料; 二是采用犧牲陽極, 對陰極進行保護. 例如將小件的易損件用低電位金屬制成, 作為陽極, 將大件的重要零件用高電位金屬制成, 作為陰極, 陽極金屬將先腐蝕, 保護了陰極金屬.

電偶腐蝕反應式如下：

均勻腐蝕 (Uniform corrosion)

均勻腐蝕指腐蝕性液體接觸金屬表面時, 整個金屬表面發(fā)生均勻的化學腐蝕. 這是腐蝕型式中見的型式, 同時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), 在耐腐蝕多級泵設計時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. 晶間腐蝕對不銹鋼材料的腐蝕性極大. 發(fā)生晶間腐蝕的材料, 其強度及塑性幾乎喪失.

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

點腐蝕 (Pitting corrosion)

點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)象稱為點腐蝕.點腐蝕主要由Clˉ引起.

防止點腐蝕可采用含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。

縫隙腐蝕和點腐蝕在形成機理上很相似. 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。

應力腐蝕 (Stress corrosion)

應力腐蝕是指應力和腐蝕環(huán)境共同作用下引起的一種局部腐蝕.

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

防止應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)

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

不同材料抗磨損腐蝕性能不同?？鼓p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)生汽蝕時引起的腐蝕稱汽蝕腐蝕. 防止汽蝕腐蝕的、簡便的方法是防止發(fā)生汽蝕. 對于操作時經(jīng)常會發(fā)生汽蝕的耐腐蝕多級泵, 為避免汽蝕腐蝕, 可使用耐汽蝕材料, 如硬質合金、磷青銅、奧氏體不銹鋼、12%鉻鋼等.

實際上, 腐蝕往往是上述多種腐蝕類型共同作用的結果, 選材時要綜合考慮諸多因素.

二、材料選用方法

首先應根據(jù)使用經(jīng)驗 (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措施. 要求所選用材料的機械性能, 加工性能要好; 用戶能有使用該種材料用于類似介質中的經(jīng)驗；泵制造廠應該有加工該種材料的經(jīng)驗. 如有多種材料可滿足腐蝕要求時, 應選擇價格相對便宜、加工性能好的材料。