金属材料耐腐蚀的选材顺序
金属及非金属材料耐腐蚀性能分析
4.3.2 一般选材原则 (1)在强还原性或非氧化性环境中,由于材料不易钝化或钝化膜不稳定,因此不 宜使用可钝化材料,应选择依靠自身热力学稳定性耐腐蚀的材料,如铜与铜合金,镍与 镍合金等。 (2)在氧化性环境中应选择可钝化材料,如不锈钢、铝与铝合金等,氧化性很强 的环境可选用钛与钛合金、锆合金等。 (3)在氯离子环境中不宜使用钝化金属材料,普通 18-8 型不锈钢和铝合金在氯离 子环境中容易发生孔蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀破裂。高镍钼型不锈钢有一定的耐孔蚀能 力,但在受力状态下存在应力腐蚀倾向,在低氯离子介质中应慎重使用。钛合金有较强 的耐氯离子侵蚀能力。 (4)按允许的腐蚀速度使用不同类型的材料和构件,耐蚀性相对较低的通用材料 一般可允许有较高腐蚀速度,表 10.1-2 可作参考。
2
比较稳定的材料,在海水、盐溶液和中等腐蚀性的非氧化介质中有良好耐蚀性;镍铜合 金(蒙乃尔合金),镍钼铁合金(哈氏合金 B)等稳定性更高,有很强的耐还原性酸腐 蚀的能力,但仍然不耐强氧化性介质腐蚀。贵金属钽,铂,金是稳定性最高的金属材料。
4.1.2 金属的钝化 很多金属材料自身的热力学稳定性并不高,但在腐蚀介质中表面能够形成钝化膜 而使耐蚀性大大提高。常用的可钝化金属材料有镁与镁合金,铝与铝合金,不锈钢,钛 与钛合金,锆合金等,其中用量最大的是奥氏体不锈钢。根据含铬量的多少,奥氏体不 锈钢可以分为三个等级:18Cr-8Ni 型不锈钢(304 型)、18Cr-12Ni-2Mo 型不锈钢(316 型)和 20Cr-25Ni-4.5Mo-Cu 型。含铬量越高,钝化能力越好,耐腐蚀性越强。后两种类 型不锈钢中由于 Ni、Mo、Cu 等元素含量增多,耐非氧化性介质和氯离子腐蚀的能力也 有所提高。 金属的钝化发生在氧化性或含氧介质中,在非氧化性或还原性介质中由于钝化膜 不稳定,耐蚀性不佳。当介质中含有能破坏钝化膜的卤离子时,耐蚀性也会大大降低。 4.1.3 金属表面的腐蚀产物膜 有些金属材料不能够钝化,但在腐蚀介质中表面能够形成致密的腐蚀产物薄膜层, 从而阻碍进一步的腐蚀。例如铅在稀硫酸溶液中,铁在磷酸溶液中,钼在盐酸溶液中, 镁在氢氟酸或碱液中,锌在大气中等。这类材料在特定环境中通常有较好耐蚀性,但如 果介质条件改变,表面不能维持保护性良好的腐蚀产物膜层,耐蚀性就会明显降低。
请问什么金属材料可以耐盐酸腐蚀
请问什么金属材料可以耐盐酸腐蚀?谢谢!!1、 建议楼主可以考虑四氟或衬氟材料为接液材料,外面加一个铸铁外壳即可,现在此类材 质最高耐温已做到 200 摄氏度。
耐盐酸比较好的是钛合金,但是价格就... 2、 316L 用在盐酸上不合适。
3、 你要说明盐酸的温度和浓度是多少,才好确定。
稀盐酸、浓盐酸、高温下的盐酸是不一 样的。
4、 我们是用316L 不锈钢做盘管换热器用,在反应釜中给反应物料降温,温度在 -3〜-25度 之间, 盐酸是 99.9%的 HCL 气体通入反应液后产生的, 应该是稀盐酸。
因为是做换热器 所以必须耐腐蚀而且导热性好。
铜的我不知道使用时会不会产生其他物质?另外有没有 别的办法像涂上防腐层使用?但是要保证导热性能。
谢谢以上各位了,长了不少知识, 非常感谢各位! !!5、 氯离子会使不锈钢产生晶间腐蚀。
6、 温度不高的稀盐酸可以用钛。
7、 用316L 不锈钢不行,稀盐酸中的 Cl 会使不锈钢产生晶间腐蚀,稀盐酸用钛材,也可在 设备表面衬玻璃钢。
8、 在一些场合,钛材可以,但价格较贵。
室温下,浓度低于 7.5%的盐酸可以用钛材;温度 在 60 度时,低于 3%的盐酸可以;但到了 100 度时,若盐酸浓度高于 0.5%,钛也会腐 蚀的9、 釜温在 -25 度到 60 度之间, 盐酸浓度在 20%左右, 里面的细颗粒状杂质在 30%作用。
不 知道用什么材料?谢谢! !另外, 316L 外加玻璃钢后换热面积达不到要求。
我们现在用 316L 焊好后用环氧树脂对焊口防腐 。
316L 一个是被盐酸腐蚀,另一个可能是被里面的 杂质物料冲刷导致寿命缩短。
综合这两个问题希望有经验的能给个建议,谢谢!!! 10、哈氏合金 B 系列吧 ,但是充气的盐酸介质 B 系列也不好使 11、按你的操作条件貌似可以用双相不绣钢哦,没考虑过吗? 12、 在盐酸中一般不考虑不锈钢, 就算是在室温下, 也不考虑主要是晶间腐蚀。
耐蚀材料选用
C
B
A
水,沸点
B
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
氯化锌
C
C
B
A
B
B
B
B
A
A
氰化锌
×
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
硫酸锌
×
C
A
A
A
C
C
C
C
A
注: 1. 表中材料代号含义如下:
C . I .――铸铁。 ASTM A48
D . I .――球墨铸造铁, ASTM A536
Steel ――铸造钢, ASTM A216 - WCA 或 WCB ……
B
B
B
A
B
A
A
A
盐水,70 ℉
×
×
×
×
×
B
B
溴 ( 干 ) ,70 ℉
×
×
×
×
×
×
C
B
B
×
×
溴 ( 湿 ) ,70 ℉
×
×
×
×
×
×
C
B
×
×
硫酸氢钙,70 ℉
×
×
B
B
B
×
×
B
A
A
硫酸氢钙,沸点
×
×
C
B
C
×
×
C
A
A
氯化钙,70 ℉
B
C
B
B
B
B
B
A
A
A
不锈钢耐腐蚀试验方法的种类和试验步骤?
不锈钢耐腐蚀试验方法的种类和试验步骤?根据国家标准,不锈钢耐腐蚀试验方法可分为下列几种:(1)不锈钢10%草酸浸蚀试验方法(GB4334.1-84)适用于检验奥氏体不锈钢晶间腐蚀的筛选试验方法,试样在10%草酸溶液中电解浸蚀后,在显微镜下观察被浸蚀表面的金相组织,以判定是否需要进行硫酸-硫酸铁、65%硝酸、硝酸-氢氟酸以及硫酸-硫酸铜等长时间热酸试验。
必要时也可以作为独立的无损检验方法。
试验步骤:1)将100g草酸溶解于900ml蒸馏水或去离子水中,配制成10%草酸溶液。
对含钼钢种可将100g过硫酸铵溶解于900ml蒸馏水或支离子水中,制成10%过硫酸铵溶液,代替10%草酸溶液。
2)把浸蚀试样作为阳极,倒入10%草酸溶液,以不锈钢板或不锈钢片作为阴极,接通电路。
电流密度为1A/cm2,浸蚀时间90s,浸蚀溶液温度20~50℃。
用10%过硫酸铵溶液浸蚀时,电流密度为1A/cm2,浸蚀时间5~10min。
3)试样浸蚀后,用流水洗净。
在金相显微镜下观察试样的全部浸蚀表面,放大倍数为200~500倍,根据其组织特征确定是否进行其它耐腐蚀试验。
(2)不锈钢硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法(GB4334.2-84)适用于将奥氏体不锈钢在硫酸-硫酸铁溶液中煮沸试验后,以腐蚀率评定晶间腐蚀倾向的一种试验方法。
试验步骤:1)将硫酸用蒸馏水或去离子水配制成50±0.3%(质量百分比)的硫酸溶液,然后取该溶液600ml加入25g硫酸铁加热溶解配制成试验溶液。
2)测量试样尺寸,计算试样面积(取三位有效数字)。
3)试验前后称质量(准确到1mg)。
4)溶液量按试样表面积计算,其量不小于20ml/cm2。
每次试验用新的溶液。
5)试样放在试验溶液中用玻璃支架保持于溶液中部,连续沸煮沸120h。
每一容器内只放一个试样。
6)试验后取出试样,在流水中用软刷子刷掉表面的腐蚀产物,洗净、干燥、称重。
试验结果以腐蚀率评定为 W前-W后腐蚀率=──────(g/m2.h) St式中 W前──试验前试样的质量(g); W后──试验后试样的质量(g);S──试样的表面积;t──试验时间(h)。
金属材料选材
选用材料应考虑的一般原则是:● 1.使用性原则是保证零件完成规定功能的必要条件。
●1)分析零件的工作条件,确定使用性能。
●零件受力情况:拉、压、弯、扭环境状况:工作温度,介质特殊要求:热、电、磁2)进行失效分析,确定使用性能磨损、断裂、变形3)从零件的使用性能要求,提出对零件的性能要求。
选材的一般步骤和应注意的问题(一)选材的一般步骤1、分析零件的工作条件及失效形式,提出关键的性能要求同时兼顾其他性能。
2、与成熟产品相同类型的零件,采用经验类比法。
3、确定零件应具有的主要性能指标值4、初步选定材料牌号,并决定热处理和其它强化方法。
5、关键部件批量生产要通过实验验证。
(二)选材应注意的问题1、实际性能和实验数据,考虑尺寸效应2、加工工艺和热处理工艺,最大限度的发挥材料潜能。
3、注意材料成分偏差引起相变点变化一、齿轮类零件的选材● 1. 齿轮的工作条件、失效形式及性能要求齿轮是机械工业中应用最广的零件之一,主要用于传递扭矩和调节速度。
(1)工作时的受力情况1)由于传递扭矩,齿根承受较大的交变弯曲应力。
2)齿面相互滑动和滚动,承受较大的接触力,并发生强烈的摩擦。
3)由于换档、启动或啮合不良,齿部承受一定的冲击。
(2)主要失效形式1)疲劳断裂。
主要发生在齿根。
它是齿轮最严重的失效形式。
2)齿面磨损。
3)齿面接触疲劳破坏。
4)过载断裂。
(3)齿轮用材性能要求1)高的弯曲疲劳强度2)高的接触疲劳强度、硬度和耐磨性3)齿轮心部要有足够的强度和韧性4)较好的工艺性能● 2. 齿轮零件的选材● 3. 典型齿轮选材举例(1)机床齿轮(2)汽车齿轮齿轮选材及工艺分析1.机床齿轮性能要求:机床齿轮转速中等,载荷不大工作平稳,无强烈冲击,对齿轮心部强度和韧性要求不高。
选材:中等碳量的碳素钢或合金钢:45钢、40Cr热处理:正火-调质-高频淬火及回火加工工艺路线:下料-锻造-正火-粗加工-调质-精加工-高频淬火及回火-精磨2.汽车拖拉机齿轮性能要求:工作条件比机床恶劣,受力较大,超载和受冲击频繁,对耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧度等方面比机床高。
金属材料与热处理典型零件的选材原则及工艺路线设计
1 弹簧的工作条件 (1) 弹簧在外力作用下压缩、拉伸、扭转时,材料将承
受弯曲应力或扭转应力。 (2) 缓冲、减振或复原用的弹簧承受交变应力和冲击载
荷的作用。 (3) 某些弹簧受到腐蚀介质和高温的作用。
2 弹簧的失效形式
(1) 塑性变形 在外载荷作用下,材料内部产生的弯曲应力或扭转应 力超过材料本身的屈服应力后,弹簧发生塑性变形。外载荷去掉后, 弹簧不能恢复到原始尺寸和形状。
5 典型齿轮选材举例 一、机床齿轮
机床变速箱齿轮担负传递动
力,改变运动速度和方向的任 务。工作条件较好,转速中等, 载荷不大,工作平稳无强烈冲 击。因此,一般可选中碳钢 (45钢)制造,为了提高淬透性, 也可选用中碳合金钢(40Cr钢)。
机床变速箱齿轮
工艺路线为: 下料--锻造--正火--粗加工--调质--精加工--高频淬火及低温回火--精磨。
(2)曲轴材料 QT700-2 (3)工艺路线
铸造-高温正火-高温回火-切削加工-轴颈气体渗氮。
汽车发动机曲轴也可用45、40Cr钢制造,经过模锻、调 质、切削加工后, 在轴颈部位进行表面淬火。
三、 弹簧选材
弹簧是一种重要的机械零件。它的基本作用是利用材料 的弹性和弹簧本身的结构特点,在载荷作用产生下变形时, 把机械功或动能转变为形变能;在恢复变形时,把形变能 转变为动能或机械功。
交变, 冲击
交变, 冲击
摩擦,振 齿折断,磨损,疲劳断
动
裂,接触疲劳(麻
点)
振动
弹性失稳,疲劳破 坏
强烈摩擦 磨损,脆断
表面高强度及疲劳极 限,心部强度、 韧性
弹性极限,屈强比, 疲劳极限
硬度,足够的强度, 韧性
由于零件所要求的机械性能数据,不能简单地同手 册、书本中所给出的完全等同相待,还必须注意以下 情况:
酸碱选材,耐腐蚀材质常规选材
1.硫酸作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。
不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。
因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。
氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵阀(F46)是一种更为经济的选择。
2.盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。
和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。
3.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。
而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。
4.醋酸它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。
对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱(氢氧化钠)钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。
普通不锈钢对碱液的耐蚀性与铸铁相比没有明显优点,只要介质中容许少量铁份掺入不推荐采用不锈钢。
对于高温碱液多采用钛及钛合金或者高合金不锈钢。
6.氨(氢氧化氨)大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。
7.盐水(海水)普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。
常用金属材料的耐腐蚀性能课程设计
常用金属材料的耐腐蚀性能课程设计一、引言金属作为常见的材料之一,在工业领域中应用广泛。
但是,由于金属常受到化学反应的影响,长期的使用可能会导致腐蚀。
因此,了解金属材料的耐腐蚀性能十分重要。
本篇文章将介绍几种常用金属材料的耐腐蚀性能及其科学的评估方法。
二、常用金属材料的耐腐蚀性能1.不锈钢不锈钢属于铁合金,具有较强的抗腐蚀性能。
在常温环境下,不锈钢能够承受多种酸、碱、盐等腐蚀性介质。
这是由于钢表面形成了一层致密的钝化层,防止了钢材与外界环境的直接接触,从而防止了腐蚀。
不锈钢的抗腐蚀性能是设计和应用中优选不锈钢的主要原因之一。
2.铝铝是一种轻质金属,具有良好的可塑性、耐腐蚀性和导热性能。
与其他金属不同,铝具有自身生长的外层氧化物膜,这种膜具有良好的抗腐蚀性能。
但是在酸性环境下,氧化物膜会破坏,导致铝的腐蚀。
3.铜铜在特定条件下具有良好的耐腐蚀性。
由于在空气中会逐渐形成一层黑色的氧化层,这层氧化层可以防止氧化还原反应,避免进一步的腐蚀。
但是在酸性、碱性和含有硫化氢的环境中,铜会被腐蚀。
4.钛钛是一种耐腐蚀的金属,由于形成了坚固的钛氧化物膜,电化学腐蚀的速率相对较慢。
这种膜可以在空气中自然形成,钛的抗腐蚀性能也会随着时间的推移而增强。
三、金属材料耐腐蚀性能的评估方法1. 电化学方法电化学方法用于评估金属表面的电化学活性以及金属材料的耐腐蚀性能。
它可以通过测量静电电势,计算出电极电位和电流密度等参数来进行评估。
2. 腐蚀试验方法腐蚀试验方法可以通过制备不同材料、不同温度、不同浓度的腐蚀介质,以及在不同时间内进行腐蚀试验来评估金属材料的耐腐蚀性能。
在试验的过程中,可以通过观察样品外观、重量变化等指标来判断材料的耐腐蚀性。
3. 表面分析方法表面分析方法可以通过扫描电子显微镜、X射线衍射、原子力显微镜等现代分析手段对金属材料的表面进行分析,评估材料的耐腐蚀性能。
四、总结金属材料的耐腐蚀性能对于工业生产和日常生活中的应用都有着重要的作用。
5.金属腐蚀与防护第五章 合理设计和正确选材
第五章防腐蚀设计研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害的危害,,延长金属的使用寿命延长金属的使用寿命。
各种金属工程材料材料,,无论是原材料无论是原材料、、产品加工产品加工、、使用和储存都会遇到不同的使用环境都会遇到不同的使用环境,,产生不同程度的腐蚀。
而金属腐蚀是一个自发过程而金属腐蚀是一个自发过程,,完全避免材料的腐蚀是不可能的料的腐蚀是不可能的,,只能在对金属在各种腐蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基础上础上,,以保证材料正常使用为前提以保证材料正常使用为前提,,通过防腐蚀设计蚀设计,,使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降低到最小程度低到最小程度,,即进行腐蚀控制即进行腐蚀控制。
防腐蚀设计防腐蚀设计::为预防和控制破坏和损失而进行的设计损失而进行的设计。
金属的防腐蚀设计主要包括:金属的防腐蚀设计主要包括:一、金属材料的正确选择金属材料的正确选择;;二、防腐蚀结构设计防腐蚀结构设计;;三、防腐蚀工艺流程的选择防腐蚀工艺流程的选择;;四、防护方法的选择防护方法的选择。
一、金属材料的正确选择金属材料是构成设备或结构件的主要物质基础要物质基础,,防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节腐蚀设计的首要环节。
金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成蚀破坏事故经常由选材不当造成,,因此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法的防腐蚀办法。
用于腐蚀环境中的设备和结构用于腐蚀环境中的设备和结构,,制造材料要考虑的因素造材料要考虑的因素::耐蚀性能耐蚀性能;;物理性能物理性能、、机械性能和加工性能机械性能和加工性能;;经济上的可行性经济上的可行性。
必须遵循正确的选材原则必须遵循正确的选材原则,,采取合理的选材步骤理的选材步骤。
一)正确选材的基本原则1、全面考察材料的综合性能全面考察材料的综合性能,,优先做好腐蚀控制腐蚀控制。
金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料的材料。
包括钢铁材料和有色金属材料(非铁材料非铁材料)。
第五章腐蚀的控制方法
第五章腐蚀的控制⽅法第五章腐蚀的控制⽅法在不同情况下引起⾦属腐蚀的原因是不尽相同的,因此根据不同情况采⽤的防腐技术也是多种多样的。
在⽣产实践中⽤的最多的防腐技术⼤致可分为如下⼏类:1、合理选材,根据不同介质和使⽤件选⽤合适的⾦属材料和⾮⾦属材料;2、阴极保护:利⽤⾦属电化学腐蚀原理,将被保护⾦属设备进⾏外加阴极化以降低或防⽌⾦属腐蚀;3、阳极保护,对于钝化溶液和易钝化⾦属组成的腐蚀体系,可以采⽤外加阳极电流的⽅法使被保护⾦属设备进⾏阳极钝化以降低⾦属腐蚀;4、介质处理,包括去除介质中促进腐蚀的有害成分(例如锅炉给⽔的除氧)调节介质的PH 值及改变介质的湿度等;5、添加缓蚀剂。
往体系中添加少量能阻⽌或减缓⾦属腐蚀的物质以保护⾦属;6、⾦属表⾯覆盖层。
在⾦属表⾯喷、射、渗、镀、涂上⼀层耐蚀性好的⾦属或⾮⾦属物质以及将⾦属进⾏氧化处理。
使被保护⾦属表⾯与介质机械隔离⽽降低⾦属腐蚀;7.合理的防腐蚀设计及改进⽣产⼯艺流程以减轻或防⽌⾦属的腐蚀。
每⼀种防腐蚀措施都有其应有范围和条件。
使⽤时要注意。
对⼀种情况有效的措施,在另⼀种情况下就可能是⽆效的;有时甚⾄是有害的。
例如:阳极保护只适⽤于⾦属在介质中易于阳极钝化的体系,如果不能造成钝态,则阳极极化不仅不能减缓腐蚀,反⽽会加速⾦属的阳极溶解。
另外,在某些情况下,采取单⼀的防腐蚀措施其效果并不明显,但如果采⽤两种或多种防腐蚀措施进⾏联合保护,就⽐单⼀种⽅法效果好得多。
对于⼀个具体的腐蚀体系究竟采⽤哪种措施的防腐蚀,应根据腐蚀原因,环境条件各种措施的防腐蚀效果,施⼯难易以及经济效益综合考虑。
第⼀节合理选⽤耐腐蚀材料⼀、设备的⼯作条件(介质,温度和压⼒)对材料的要求设备的⼯作介质的情况是选材时⾸先要分析考虑的。
例如⼯作介质是硝酸,其为氧化性酸,应选⽤在氧化性介质中易形成氧化膜的材料,如不锈钢,铝,钛等⾦属材料,稀硝酸⽤不锈钢,浓硝酸⽤纯铝;如果⼯作介质是盐酸,其为还原性酸,应选⽤⾮⾦属材料。
5.金属腐蚀与防护第五章合理设计和正确选材
5.金属腐蚀与防护第五章合理设计和正确选材第五章防腐蚀设计研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害的危害,,延长金属的使用寿命延长金属的使用寿命。
各种金属工程材料材料,,无论是原材料无论是原材料、、产品加工产品加工、、使用和储存都会遇到不同的使用环境都会遇到不同的使用环境,,产生不同程度的腐蚀。
而金属腐蚀是一个自发过程而金属腐蚀是一个自发过程,,完全避免材料的腐蚀是不可能的料的腐蚀是不可能的,,只能在对金属在各种腐蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基础上础上,,以保证材料正常使用为前提以保证材料正常使用为前提,,通过防腐蚀设计蚀设计,,使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降低到最小程度低到最小程度,,即进行腐蚀控制即进行腐蚀控制。
防腐蚀设计防腐蚀设计::为预防和控制破坏和损失而进行的设计损失而进行的设计。
金属的防腐蚀设计主要包括:金属的防腐蚀设计主要包括:一、金属材料的正确选择金属材料的正确选择;;二、防腐蚀结构设计防腐蚀结构设计;;三、防腐蚀工艺流程的选择防腐蚀工艺流程的选择;;四、防护方法的选择防护方法的选择。
一、金属材料的正确选择金属材料是构成设备或结构件的主要物质基础要物质基础,,防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节腐蚀设计的首要环节。
金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成蚀破坏事故经常由选材不当造成,,因此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法的防腐蚀办法。
用于腐蚀环境中的设备和结构用于腐蚀环境中的设备和结构,,制造材料要考虑的因素造材料要考虑的因素::耐蚀性能耐蚀性能;;物理性能物理性能、、机械性能和加工性能机械性能和加工性能;;经济上的可行性经济上的可行性。
必须遵循正确的选材原则必须遵循正确的选材原则,,采取合理的选材步骤理的选材步骤。
一)正确选材的基本原则1、全面考察材料的综合性能全面考察材料的综合性能,,优先做好腐蚀控制腐蚀控制。
金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料的材料。
氯离子腐蚀环境下怎么选材?这篇文章非常清晰!
氯离⼦腐蚀环境下怎么选材?这篇⽂章⾮常清晰!⼀不锈钢的腐蚀失效分析1、应⼒腐蚀:不锈钢在含有氧的氯离⼦的腐蚀介质环境产⽣应⼒腐蚀。
应⼒腐蚀失效所占的⽐例⾼达45 %左右。
常⽤的防护措施:合理选材,选⽤耐应⼒腐蚀材料主要有⾼纯奥⽒体铬镍钢,⾼硅奥⽒体铬镍钢,⾼铬铁素体钢和铁素体—奥⽒体双相钢。
其中,以铁素体—奥⽒体双相钢的抗应⼒腐蚀能⼒最好。
控制应⼒:装配时,尽量减少应⼒集中,并使其与介质接触部分具有最⼩的残余应⼒,防⽌磕碰划伤,严格遵守焊接⼯艺规范。
严格遵守操作规程:严格控制原料成分、流速、介质温度、压⼒、pH 值等⼯艺指标。
在⼯艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。
铬镍不锈钢在溶解有氧的氯化物中使⽤时,应把氧的质量分数降低到1. 0×10 - 6 以下。
实践证明,在含有氯离⼦质量分数为500. 0 ×10 - 6 的⽔中,只需加⼊质量分数为150. 0 ×10 - 6 的硝酸盐和质量分数为0. 5 ×10 - 6亚硫酸钠混合物,就可以得到良好的效果。
2、孔蚀失效及预防措施⼩孔腐蚀⼀般在静⽌的介质中容易发⽣。
蚀孔通常沿着重⼒⽅向或横向⽅向发展,孔蚀⼀旦形成,即向深处⾃动加速。
,不锈钢表⾯的氧化膜在含有氯离⼦的⽔溶液中便产⽣了溶解,结果在基底⾦属上⽣成孔径为20µm~30µm ⼩蚀坑,这些⼩蚀坑便是孔蚀核。
只要介质中含有⼀定量的氯离⼦,便可能使蚀核发展成蚀孔。
常见预防措施:在不锈钢中加⼊钼、氮、硅等元素或加⼊这些元素的同时提⾼铬含量。
降低氯离⼦在介质中的含量。
加⼊缓蚀剂,增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜得以再钝化。
采⽤外加阴极电流保护,抑制孔蚀。
3、点腐蚀由于任何⾦属材料都不同程度的存在⾮⾦属夹杂物,这些⾮⾦属化合物,在Cl 离⼦的腐蚀作⽤下将很快形成坑点腐蚀,在闭塞电池的作⽤,坑外的Cl 离⼦将向坑内迁移,⽽带正电荷的坑内⾦属离⼦将向坑外迁移。
金属材料选材
选用材料应考虑的一般原则是:•1•使用性原则是保证零件完成规定功能的必要条件。
•1)分析零件的工作条件,确定使用性能。
•零件受力情况:拉、压、弯、扭环境状况:工作温度,介质特殊要求:热、电、磁2)进行失效分析,确定使用性能磨损、断裂、变形3)从零件的使用性能要求,提出对零件的性能要求。
选材的一般步骤和应注意的问题(一)选材的一般步骤1、分析零件的工作条件及失效形式,提出关键的性能要求同时兼顾其他性能。
2、与成熟产品相同类型的零件,采用经验类比法。
3、确定零件应具有的主要性能指标值4、初步选定材料牌号,并决定热处理和其它强化方法。
5、关键部件批量生产要通过实验验证。
(二)选材应注意的问题1、实际性能和实验数据,考虑尺寸效应2、加工工艺和热处理工艺,最大限度的发挥材料潜能。
3、注意材料成分偏差引起相变点变化一、齿轮类零件的选材• 1.齿轮的工作条件、失效形式及性能要求齿轮是机械工业中应用最广的零件之一,主要用于传递扭矩和调节速度。
(1)工作时的受力情况1)由于传递扭矩,齿根承受较大的交变弯曲应力。
2)齿面相互滑动和滚动,承受较大的接触力,并发生强烈的摩擦。
3)由于换档、启动或啮合不良,齿部承受一定的冲击。
(2)主要失效形式1)疲劳断裂。
主要发生在齿根。
它是齿轮最严重的失效形式。
2)齿面磨损。
3)齿面接触疲劳破坏。
4)过载断裂。
(3)齿轮用材性能要求1)高的弯曲疲劳强度2)高的接触疲劳强度、硬度和耐磨性3)齿轮心部要有足够的强度和韧性4)较好的工艺性能• 2.齿轮零件的选材• 3.典型齿轮选材举例(1)机床齿轮(2)汽车齿轮齿轮选材及工艺分析1.机床齿轮性能要求:机床齿轮转速中等,载荷不大工作平稳,无强烈冲击,对齿轮心部强度和韧性要求不高。
选材:中等碳量的碳素钢或合金钢:45钢、4O Cr热处理:正火-调质-高频淬火及回火加工工艺路线:下料-锻造-正火-粗加工-调质-精加工-高频淬火及回火-精磨2.汽车拖拉机齿轮性能要求:工作条件比机床恶劣,受力较大,超载和受冲击频繁,对耐磨性、疲劳强度、心部强度和冲击韧度等方面比机床高。
常见腐蚀介质材料选择
一直以来,腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚至引发灾难。
据有关统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。
通常有一种误区,认为不锈钢是“万能材料",不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢,这是很危险的。
下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点:1.硫酸作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。
不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,例如:浓硫酸离心泵但它不适合高速流动的硫酸;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。
因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。
氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的选择。
2.盐酸决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。
和金属材料相反,绝大多数非金属材料对盐酸都有良好的耐腐蚀性,所以内衬橡胶泵和塑料泵(如聚丙烯、氟塑料等)是输送盐酸的最好选择。
3.硝酸一般金属大多在硝酸中被迅速腐蚀破坏,不锈钢是应用最广的耐硝酸材料,对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性,值得一提的是含钼的不锈钢(如316、316L)对硝酸的耐蚀性不仅不优于普通不锈钢(如304、321),有时甚至不如。
而对于高温硝酸,通常采用钛及钛合金材料。
4.醋酸它是有机酸中腐蚀性最强的物质之一,普通钢铁在一切浓度和温度的醋酸中都会严重腐蚀,不锈钢是优良的耐醋酸材料,含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。
对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时,可选用高合金不锈钢或氟塑料泵。
5.碱(氢氧化钠)钢铁广泛应用于80℃以下、30%浓度内的氢氧化钠溶液,也有许多工厂在100℃、75%以下时仍采用普通钢铁,虽然腐蚀增加,但经济性好。
耐腐蚀化工材质选择
耐腐蚀化工材质选择一直以来,腐蚀就是化工设备最头痛的危害之一,稍有不慎,轻则损坏设备,重则造成事故甚至引发灾难。
据有关统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,因此在化工泵选型时首先要注意选材的科学性。
通常有一种误区,认为不锈钢是“万能材料”,不论什么介质和环境条件都捧出不锈钢泵,这是很危险的。
下面针对一些常用化工介质谈谈选材的要点:1.硫酸 作为强腐蚀介质之一,硫酸是用途非常广泛的重要工业原料。
不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大,对于浓度在80%以上、温度小于80℃的浓硫酸,碳钢和铸铁有较好的耐蚀性,但它不适合高速流动的硫酸,不适用作泵阀的材料;普通不锈钢如304(0Cr18Ni9)、316(0Cr18Ni12Mo2Ti)对硫酸介质也用途有限。
因此输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁(铸造及加工难度大)、高合金不锈钢(20号合金)制造。
氟塑料具有较好的耐硫酸性能,采用衬氟泵(F46)是一种更为经济的选择。
公司适用产品有:IHF氟塑料化工泵、PF(FS)强耐腐蚀离心泵、CQB-F氟塑料磁力泵等。
2.氨(氢氧化氨) 大多数金属和非金属在液氨及氨水(氢氧化氨)中的腐蚀都很轻微,只有铜和铜合金不宜使用。
公司产品大多适用于氨及氨水的输送。
3.盐水(海水) 普通钢铁在氯化钠溶液和海水、咸水中腐蚀率不太高,一般须采用涂料保护;各类不锈钢也有很低的均匀腐蚀率,但可能因氯离子而引起局部性腐蚀,通常采用316不锈钢较好。
公司各类化工泵都有316材料配置。
4.醇类、酮类、酯类、醚类 常见的醇类介质有甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇等,酮类介质有丙酮、丁酮等,酯类介质有各种甲酯、乙酯等,醚类介质有甲醚、乙醚、丁醚等,它们基本没有腐蚀性,常用材料均可适用,具体选用时还应根据介质的属性和相关要求做出合理选择。
另外值得注意的是酮、酯、醚对多种橡胶有溶解性,在选择密封材料时避免出错。
5.盐酸 决大多数金属材料都不耐盐酸腐蚀(包括各种不锈钢材料),含钼高硅铁也仅可用于50℃、30%以下盐酸。
防腐设计中的材料选择
防腐设计中的材料选择材料选择与结构设计同样重要。
在满足结构要求的同时,合理的材料选择是防止和减轻产品腐蚀、劣化和变质的重要环节之一。
·1金属材料1.选材原则·尽可能采用最耐腐蚀的金属材料。
·尽量避免采用有残余应力的金属材料,采用最抗应力腐蚀的材料,并根据零件的使用环境认真选材和使用保护层。
·选材时应考虑表面、晶间、缝隙和剥蚀等特殊腐蚀问题。
·选材时应考虑接触或紧密相邻异类金属的相容性,以避免电偶腐蚀。
·采用适宜的热处理方法,提高材料的耐蚀性。
表2 可相容金属组别(摘自MIL-STD-454)2. 铝合金·不同类别铝合金的耐蚀性。
·对于结构件应尽可能选用应力腐蚀断裂敏感性低的合金和热处理工艺。
·用于外部环境和内部腐蚀环境中的所有铝合金板材,双面都应有包铝层。
但设计要求表面需机械加工或化学铣切或需胶结的及设计要求采用5000(LF系)或6000(LT系)系列的铝合金除外。
· 2020,7079和7178铝合金滚轧件无论采用什么回火条件都不能用于结构件。
使用7XXX-T6状态铝合金其厚度应不超过4.78mm。
·所有的结构锻件、机加板材和挤压所有关键表面,即在最后机械加工和热处理之后易受影响的部位,必须彻底喷丸处理,但喷丸重复覆盖率要尽量小或用其他合适方法使其处于压应力状态,锻件短横向抗应力腐蚀性能不低于173×106Pa及厚度在2.03mm以下薄壁板除外。
锻件上需要研磨,磨光及抛光精饰的表面,在精饰前也要进行喷丸。
应力腐蚀门槛值低于25ksi/in2(173×106Pa)的铝锻件,经喷丸后,在最后热处理和机加工状态下表面基本上没有残余拉应力,为装配要求进行喷丸表面的精饰清理,合金表面去除量不应超过0.07mm。
·不进行应力消除的结构件,在最后热处理后每面的最大金属去除量不应超过 3.81mm。
建筑管道材料采购如何选择耐腐蚀的管道材料
建筑管道材料采购如何选择耐腐蚀的管道材料在建筑工程中,管道材料的选择尤为重要,特别是考虑到其能否耐腐蚀的问题。
正确选择耐腐蚀的管道材料可以确保建筑管道系统的安全稳定运行,延长使用寿命,减少维修和更换的成本。
本文将讨论如何选择耐腐蚀的管道材料,以帮助读者在建筑管道材料采购时做出明智的决策。
一、了解不同的耐腐蚀管道材料在选择耐腐蚀的管道材料之前,我们首先需要了解市场上常见的几种耐腐蚀管道材料及其特点。
1.1 不锈钢管不锈钢管是一种常用的耐腐蚀管道材料,具有良好的耐腐蚀性能和高强度。
它广泛应用于建筑领域,如供水系统、暖通空调系统等。
不锈钢管被广泛接受的原因之一是它的价格相对较低,而且易于加工和安装。
1.2 高密度聚乙烯(HDPE)管HDPE管是一种耐腐蚀性能较好的管道材料,具有优异的抗腐蚀性能和优越的机械性能。
它在化学品输送、污水处理和排水系统中得到广泛应用。
HDPE管的优点包括轻质、耐磨、耐压和无毒等,使其成为许多建筑工程的首选管道材料之一。
1.3 玻璃钢管玻璃钢管是由玻璃纤维和树脂组成的管道材料,具有优异的耐腐蚀性能和高强度。
它通常用于化学工业、海洋工程和废水处理等领域。
玻璃钢管不仅具有优良的耐腐蚀性,还具有抗老化、耐磨、耐高温和耐寒性能等特点,适用于各种极端环境条件下的使用。
二、选择耐腐蚀管道材料的因素在选择耐腐蚀管道材料时,需要考虑以下几个因素:2.1 介质特性不同的介质对管道材料有不同的腐蚀性。
有些介质具有酸性或碱性,具有强烈的腐蚀性。
在了解介质特性后,可以选择相应的耐腐蚀管道材料,以保证管道材料能够与介质相容并具有较好的耐腐蚀性。
2.2 温度和压力管道系统中的温度和压力条件对管道材料的选择至关重要。
温度和压力的变化会对管道材料的耐腐蚀性能和力学性能产生影响。
因此,在选择管道材料时,需要考虑管道系统的工作温度和工作压力,确保所选材料能够满足这些条件并具有足够的强度。
2.3 经济性管道材料的经济性也是选择的重要考虑因素之一。
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金属材料耐腐蚀的选材顺序(由低到高)
一、不锈钢材料耐点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀能力的顺序
1、奥氏体不锈钢:
1Cr18Ni9Ti→0Cr18Ni9(304)→0Cr18Ni11Ti(321)→00Cr19Ni10(304L)0Cr17Ni12Mo2Ti (316)→00Cr17Ni14Mo2(316L)→00Cr19Ni13Mo3(317L)→00Cr20Ni25Mo4.5Cu (904L)→00Cr27Ni31Mo4Cu
2、铁素体不锈钢:
0Cr13(410S)→0Cr13Al(405)→00Cr12Ti(409L)→00Cr17(430LX)→00Cr18Mo2→00Cr26Mo1→00Cr30Mo2
3、双相不锈钢:
00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)→00Cr22Ni5Mo3N(SAF2205)→00Cr25Ni7Mo4N(SAF2507)
二、耐高温腐蚀用材的顺序
20#→12Cr1MoV→12Cr2Mo1(2Cr-1Mo)→1Cr5Mo→1Cr9Mo→P91(10Cr9Mo1VNb)→0Cr25Ni20(310S)
三、耐应力腐蚀用材
16MnR→20R→12Cr1MoV
00Cr17Ni14Mo2(316L)→00Cr19Ni13Mo3(317L)→00Cr20Ni25Mo4.5Cu(904L)00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)→00Cr22Ni5Mo3N(SAF2205)→00Cr25Ni7Mo4N(SAF2507)0Cr13(410S)→00Cr12Ti(409L)→00Cr17(430LX)→00Cr18Mo2→00Cr26M o1
注:铁素体不锈钢和双相不锈钢不得在大于350℃的环境中使用。
材料的耐腐蚀性能
钽:钽金属材料的耐腐蚀性能可同玻璃相比美,在环境温度下,除了氢氟酸外,对所有的酸都具有良好的耐腐蚀性,钽金属在高温下易被强碱腐蚀。
钽金属对除了SO3-2及氟的酸性盐溶液以外的所有氢化性及非氢化性盐溶液具有较强的耐腐蚀性。
在高温下在硫酸及碳酸溶液中易受腐蚀,非凡是氟离子存在时腐蚀会严重。
l蒙耐尔合金:蒙耐尔合金在有色金属与合金中,最耐氢氟酸(或氟化氢)腐蚀,在介质相当宽的浓度和强度范围内有很好的稳定性,也可用于氯化物,海水,碱等介质中作防腐材料。
蒙耐尔合金不适用于强氧酸,如硝酸及亚硝酸,也不适用酸性铁盐,锡盐等溶液中。
哈氏合金C:是最通用的耐腐蚀合金之一。
哈氏合金是少数几种可以耐湿氯气,氯化氢及二氧化氨水溶液的合金之一,对强氧化性的盐溶液如氯化铁、氯化铜耐腐蚀性很好,适用于多种腐蚀性物质混合的介质。
316及316LSST2不锈铜:为最常用的不锈钢材料,同标准的302SST不锈钢相比较316SST 对硫酸、硫化物溶液、钠及锰的盐溶液,盐酸溶液及磷酸溶液都优于302不锈钢,对弱酸如醋酸具有良好的耐腐蚀,但是湿氯气和盐酸气体对此合金的腐蚀性很大。