《泵阀常用耐腐蚀材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《泵阀常用耐腐蚀材料（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、泵阀常用耐腐蚀材料1 腐蚀的分类及特点1.1点蚀点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小,一般状况下，点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性,当介质中具有某些活性阴离子(如C-)时，这些活性阴离子一方面被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。一旦这层钝化膜被破坏又缺少自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。这是由于在金属表面缺陷处易漏出机体金属,使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大,因此腐蚀往深处发展,金属表面不久就被腐蚀成小孔，这种现
2、象被称为点蚀.在石油、化工的腐蚀失效类型记录中,点蚀约占2%25。流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件,促使点蚀的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀PH值减少、温度升高都会增长点蚀的倾向。氧化性金属离子(如Fe3+、Cu+、+等）能增进点蚀的产生。但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能避免点蚀.点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小,因此腐蚀速率不久,严重时可导致设备穿孔,使大量的油、水、气泄漏,有时甚至导致火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧,在诸多状况下点蚀是这些类型腐蚀的来源1. 缝隙腐蚀在电
3、解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中浮现，从而给生产设备的正常运营导致严重障碍,甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,氧气浓度增长，缝隙腐蚀量增长;P值减小，阳极溶解速度增长，缝隙腐蚀量也增长;活性阴离子的浓度增长,缝隙腐蚀敏感性升高。但是，某些含氧阴离子的增长会减小缝隙腐蚀量.13 应力腐蚀材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力（涉及外加载荷、热应力、
4、冷加工、热加工、焊接等所引起的残存应力，以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等)下，所浮现的低于强度极限的脆性开裂现象,称为应力腐蚀开裂.应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细长的裂缝,且裂缝扩展不久,能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高，可达50%.应力腐蚀的产生有两个基本条件:一是材料对介质具有一定的应力腐蚀开裂敏感性；二是存在足够高的拉应力。导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力,也可以来自制造过程中产生的残存应力。据记录,在应力腐蚀开裂事故中，由残存应力所引起的占80%以上,而由工作应力引起的则局限性0%.应力腐蚀过程一般可分为三个阶段
5、。第一阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程局部化和拉应力作用的成果，使裂纹生核；第二阶段为腐蚀裂纹发展时期，当裂纹生核后,在腐蚀介质和金属中拉应力的共同作用下,裂纹扩展;第三阶段中,由于拉应力的局部集中,裂纹急剧生长导致零件的破坏.在发生应力腐蚀破裂时，并不发生明显的均匀腐蚀，甚至腐蚀产物很少,有时肉眼也难以发现,因此,应力腐蚀是一种非常危险的破坏.一般来说,介质中氯化物浓度的增长,会缩短应力腐蚀开裂所需的时间。不同氯化物的腐蚀作用是按M2+、e3、C2+、a+、i1+等离子的顺序递减的。发生应力腐蚀的温度一般在530之间.避免应力腐蚀应从减少腐蚀和消除拉应力两方面来采用措施。重要是:一要尽
6、量避免使用相应力腐蚀敏感的材料;二在设计设备构造时要力求合理,尽量减少应力集中和积存腐蚀介质;三在加工制造设备时,要注意消除残存应力.1.4腐蚀疲劳腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合伙用下产生的。这种由于腐蚀介质而引起的抗腐蚀疲劳性能的减少,称为腐蚀疲劳。疲劳破坏的应力值低于屈服点,在一定的临界循环应力值(疲劳极限或称疲劳寿命)以上时，才会发生疲劳破坏。而腐蚀疲劳却也许在很低的应力条件下就发生破断,因而它是很危险的影响材料腐蚀疲劳的因素重要有应力交变速度、介质温度、介质成分、材料尺寸、加工和热解决等。增长载荷循环速度、减少介质的值或升高介质的温度,都会使腐蚀疲劳强度下降。材料表面的损伤或较低
7、的粗糙度所产生的应力集中,会使疲劳极限下降,从而也会减少疲劳强度.1. 晶间腐蚀晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中,沿着材料的晶粒间界受到腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部腐蚀破坏现象。受这种腐蚀的设备或零件，有时从外表看仍是完好光亮,但由于晶粒之间的结合力被破坏,材料几乎丧失了强度,严重者会失去金属声音，轻轻敲击便成为粉末.据记录,在石油、化工设备腐蚀失效事故中，晶间腐蚀约占%9%，重要发生在用轧材焊接的容器及热互换器上.一般觉得,晶界合金元素的贫化是产生晶间腐蚀的重要因素。通过提高材料的纯度,清除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量稳定化元素（钛、铌）,以控制晶界上析出的碳化物及采用
8、合适的热解决制度和合适的加工工艺,可避免晶间腐蚀的产生.1. 均匀腐蚀均匀腐蚀是指在与环境接触的整个金属表面上几乎以相似速度进行的腐蚀。在应用耐蚀材料时，应以抗均匀腐蚀作为重要的耐蚀性能根据，在特殊状况下才考虑某些抗局部腐蚀的性能1. 磨损腐蚀（冲蚀）由磨损和腐蚀联合伙用而产生的材料破坏过程叫磨损腐蚀。磨损腐蚀可发生在高速流动的流体管道及载有悬浮摩擦颗粒流体的泵、管道等处。有的过流部件,如高压减压阀中的阀瓣(头)和阀座、离心泵的叶轮、风机中的叶片等,在这些部位腐蚀介质的相对流动速度很高,使钝化型耐蚀金属材料表面的钝化膜,因受到过度的机械冲刷作用而不易恢复,腐蚀率会明显加剧，如果腐蚀介质中存在着
9、固相颗粒，会大大加剧磨损腐蚀.18 氢脆金属材料特别是钛材一旦吸氢，就会析出脆性氢化物，使机械强度劣化。在腐蚀介质中，金属因腐蚀反映析出的氢及制造过程中吸取的氢，是金属中氢的重要来源。金属的表面状态对吸氢有明显的影响,研究表白,钛材的研磨表面吸氢量最多,另一方面为原始表面,而真空退火和酸洗表面最难吸氢。钛材在大气中氧化解决能有效避免吸氢2泵阀常用耐蚀材料序号牌号代号适用介质11C18Ni9()34、188、B有机酸、低温低浓度多种酸碱盐20Cr1i90有机酸、低温低浓度多种酸碱盐，抗晶间腐蚀3Cr18i12M2(T）316、稀硫酸、磷酸、有机酸,耐蚀性比30好40C18NiMo2i16L稀硫酸
10、、磷酸、有机酸，耐蚀性比30好,抗晶间腐蚀50r0Ni25M5Cu294有机酸(醋酸、甲酸等)、磷酸、低温稀硫酸和盐酸600Cr20Ni5Mo5Cu20L有机酸(醋酸、甲酸等)、磷酸、低温稀硫酸和盐酸，抗晶间腐蚀70N2ou204(因可合金)高温高浓度烧碱和盐及高温4050%硫酸80r20Ni2o32(因可合金)高温高浓度烧碱和盐及高温4%硫酸0Cr24i0oCu3K合金60多种浓度的硫酸10C26i5Mo2C3C-MCu稀硫酸、磷酸(可时效硬化耐磨）110riMo2M-4硝酸磷肥专用钢0Cr1NiMo5NH55海水0Cr21Ni2oCu320号合金稀硫酸(130，浓度40%左右)1001Ni
11、20M1.iCuSS90浓硫酸（t10,浓度93%98%)150Cr12i25M3CuSiN全浓度常温硫酸,特别合用100如下中档浓度(5左右）硫酸16Cr3i6Mo2.5PD合金稀硫酸（浓度1.5%,温度0)17Cr27Ni3Mo45u228号合金（Z2)盐酸料浆10r13Ni7Si4S-0钢中浓中温硫酸1917N7SS05钢（日本）高浓高温硫酸200C14N4i4C全浓度硝酸,特别合用浓硝酸,是目前浓硝酸用钢综合性能最佳的铸材2100i5Cu2F.515蒙耐尔合金非氧化性介质,氢氟酸、氢氧化钠溶液,高温烧碱等220NiMo2Fe哈氏合金A硫酸、盐酸、磷酸、醋酸、蚁酸等0Ni65o285哈氏
12、合金B硫酸、盐酸、磷酸、醋酸、蚁酸等20Ni0MFe8Cr17Cu2Mn哈氏合金C冷硝酸、次氯酸、氢氟酸等TiC22镍铸铁高温高浓度烧碱i1高硅耐蚀铸铁(G)硝酸、铬酸、硫酸等(不含l)27Gr28高铬铸铁(E）浓硝酸2TA工业纯钛氧化性腐蚀介质2TiA6V4TC氧化性腐蚀介质30io32钛2钼合金氧化性及还原性腐蚀介质等31iP2钛钯合金氧化性腐蚀介质,抗缝隙腐蚀能力强,对还原性酸有一定的耐蚀能力3TiMo0.i08钛钼镍合金与TiP0.相近，价格较Tid02低3iTa钛钽合金热浓硝酸及合成树脂等强腐蚀介质3常用世界各国原则代号或牌号表原则代号或牌号国家(地区）或原则化机构原则代号或牌号国家
13、（地区)或原则化机构GB中国国标WS美国焊接学会JB中国机械工业部原则S英国H/HG/HG中国化工部原则OPANT泛美技术原则委员会中国冶金工业部原则SA加拿大原则协会B中国专业原则N德国原则化学会T机械电子工业部通用机械行业内部原则ECISS欧洲钢铁原则化委员会CI美国合金锻造学会F美国AECMA欧洲航天设备制造商协会GOT(前)苏联AFNOR法国原则化协会IS印度AIR法国航空部原则化局IO国际原则化组织SI美国钢铁学会I日本M美国航天航空材料技术规范IL美国军用规范与原则S美国国标学会NS美国国标局AI美国石油学会法国AS澳大利亚SAB南非原则局SME美国机械工程师学会AE美国汽车工程师协会AST美国材料与实验协会UN意大利全国原则协会常用金属材料的力学性能名称、代号、单位和涵义指 标单位涵 义 说 明名称符号弹性指标弹性模量N/m2金属在弹性范畴内,外力和变形成比例地增长，即应力与应变成正比例关系时(符合虎克定理),这个比例系数就称为弹性模量,根据应力,应变的性质一般又分为：弹性模量和切变模量,弹性模量的大小,相称于引起物体单位变形时所需应力之大小,是衡量材料刚度的指标，弹性模量愈大,刚度也愈大。切变模量GN/mm弹性极限N/mm2 这是表达金属最大弹性的指标,即在弹性变形阶段,试样不
