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機械產品耐腐蝕材料的合理選擇

來源:機械設計與制造  作者: 丁旭 孫麗華

  在科技及社會經濟高速發展的今天,機械工業的產業結構、產品結構、生產工藝已發生了很大變化,機械設計及制造的內涵已擴大。其服務對象已由傳統的主要為工業機器生產(零部件)擴大到生產一般工業品、日用品等輕化工方面,從而使產品設計及制造的選材范圍已逐漸擴大。目前絕大多數機械工程技術人員在設計、制造工業品時,材料的選擇多是從機械性能、工藝性能、材料及加工的低成本方面考慮的,而在涉及到要求耐腐蝕的機械產品(含機器零部件、化工裝置、家用電器、裝飾裝璜用品、工藝品、玩具等等)的選材時,則往往存在考慮上的欠缺(而大多數學化工的防腐蝕工程師又不太熟悉機械設計及工藝)。由于腐蝕會造成設備運轉事故,增加設備或工業品維護成本,降低產品美學價值,從而影響了企業生產及產品的市場競爭力。腐蝕的產生蘊育于制造、安裝或使用等各階段中,而材料的選擇卻是解決問題的關鍵。

  任何一種材料只是在一定的介質和工作條件下才具有特定的耐蝕性。同一類材料也因牌號很多、成分有別、性能也各有差異。顯然,耐蝕材料的選擇是產品設計中一項細致而復雜的工作。為此,應先了解產品的結構特點、使用性能、使用價值、使用環境(如受力狀況、腐蝕介質種類及濃度、溫度、物料狀態、是否要求導電、絕緣或散熱,以及密度及磁性要求等)及壽命,再結合所掌握的材料特性或查相關資料或作必要輔助實驗,在材料使用性、加工性,耐用性及經濟性(特別是制成的產品的綜合經濟性)等方面作出綜合評價,選出最合理的耐蝕材料。

  1 應先選擇對使用介質及工作條件有耐蝕性的材料,這是防止產品失效最積極的措施(特別對易造成重大災難及不易維護的場合)。此時,應了解不同材料在此介質及工作條件中可能的腐蝕形式,如金屬的均勻府蝕、應力的腐蝕、電偶腐蝕、點蝕,陶瓷的化學溶解及塑料的老化、溶脹等,再考慮相關因素選擇合適的材料。如一般碳鋼、低合金結構鋼在常溫硝酸、濃堿液、濃硫酸、濃氫氟酸中很耐蝕;純鋁特耐濃硝酸腐蝕;鈦在氧化性介質中比大多數不銹鋼耐蝕,特別是在海水中更突出(不易產生點蝕及應力腐蝕),是制作海水中熱交換器的極佳材料;氮化硅陶瓷除氫氟酸外,能耐各種酸和堿腐蝕,也能抗熔融有色金屬的侵蝕。

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標簽:責任編輯:admin  時間:2019-12-15  點擊:

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