空蚀磨损和腐蚀在发动机缸套失效中作用分析

对K38发动机缸套失效进行研究,阐述缸套失效的原因,研究缸套失效的形式及缸套失效过程中空蚀磨损和腐蚀的作用.结果表明:缸套的表面破坏,是以空蚀磨损破坏缸套中的石墨为主;缸套的次表层破坏,是由于空蚀磨损和腐蚀交互作用,使缸套破坏速度加快;缸套深层局部破坏,以沉积物下腐蚀为主,空蚀磨损为沉积物下腐蚀创造条件.     

高功率密度柴油机缸套活塞环摩擦副磨损失效机理*

为延缓摩擦副磨损失效,提升高功率密度柴油机的寿命,同时为减磨措施提供理论依据,研究缸套—活塞环摩擦副的磨损失效机理。利用扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)对原始及实际使用500h以后失效缸套和活塞环的表面形貌和化学成分进行了分析。结果表明:对于缸套,上止点附近的磨损机理为综合的磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损。缸套中部磨损机理与上止点附近相似,但没有发生大面积的粘着磨损。下止点附近的磨损机理以磨粒磨损为主。梯形环表面的铬电镀层失效,失去了保护基体的作用,磨损机理为综合的磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损。扭曲气环表面仍然覆盖着比较完整的铬电镀层,磨损机理以磨粒磨损为主。     

CrMnN双相不锈钢的空泡腐蚀行为研究

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了CrMnN双相不锈钢在3％NaCl溶液中的空蚀行为，采用电化学技术测量了静态和空蚀条件下的自腐蚀电位变化和动电位扫描极化曲线．利用扫描电镜(SEM)跟踪观测了试样表面的空蚀形貌．结果表明：CrMnN双相不锈钢的抗空蚀性能优于水轮机的常规用材0Crl3Ni5Mo．CrMnN双相不锈钢的空蚀破坏首先在铁素体相发生．铁素体相的失效方式为脆性失效，而奥氏体相是延性失效．奥氏体相区由滑移和孪生引起的塑性变形消耗了空泡溃灭产生的冲击能量，从而提高CrMnN双相不锈钢的抗空蚀性能．在NaCl溶液中。空蚀使CrMnN不锈钢的自腐蚀电位负移300mV，阳极电流密度增大近3个数量级，但由NaCl引起的失重量对总失重量的贡献很小．     

20SiMn在单相液流和液固双相流中的空蚀行为

利用超声振动空蚀实验机研究了20SiMn在蒸馏水、3％NaCl单相液流和含有3kg／m^3石英砂液固双相流中的空蚀行为,探讨了腐蚀因素对单相液和液固双相流中金属材料空蚀的影响。结果表明：在液固双相流空蚀中,存在电化学腐蚀、固相颗粒的冲蚀员以及空蚀力学破坏三者的交 用。受到固相颗粒的冲蚀磨损后,金属材料表面平缓,腐蚀因素促进在单相液流和液固双相流中金属材料的空蚀破坏,但腐蚀因素引起液固双相流中空蚀失重相对增加理小于其引起单相液流中空蚀失重相对增加量。     

化工厂316L输送管道失效原因分析

材质为316L不锈钢的半成品柴油输送管道在水平段底部出现快速腐蚀，9个月出现5次泄露。通过宏观分析、化学成分检测、力学性能测试、金相分析、腐蚀产物物相分析、腐蚀介质有害相分析、腐蚀产物分析等方法，对管道失效原因进行分析。结果表明:不锈钢管线腐蚀属于氧腐蚀及点蚀；氧化铁等腐蚀产物或杂质随介质在管线底部流动，对管线底部形成线状冲刷磨损，破坏了钝化膜的保护作用，造成管线底部率先腐蚀；腐蚀环境中Cl-极易破坏不锈钢表面的钝化膜，形成坑蚀，成为孔蚀延伸的活性中心。     

合金钒钛铸铁缸套的研究

作者分析了缸套的磨损机理和失效原因,指出,拖拉机缸套的失效,主要是由磨损(包括磨料、熔着和腐蚀磨损)造成的;穴蚀失效是个别的。在此基础上研制出了合金钒钛铸铁缸套,并设计和优选了化学成分。经台架试验和装机使用试验确定,合金钒钛铸铁缸套在离心浇注条件下,适宜的化学成分是C3.0~3.6%,Si2.5~4.0%。Mn0.5~0.8%,P0.25~0.4%,S≤0.09%,Cr0.4~0.7%,V%-Ti%=0.2~0.3%。加入微量锑或锡对耐磨性更有利。作者还简单介绍了该缸套的生产工艺;对比了几种缸套的使用寿命,指出合金钒钛铸铁缸套的使用寿命最长,且对配对副具有良好的减磨性。     

20SiMn在蒸馏水和3%NaCl溶液中的空蚀行为

利用磁致伸缩空蚀实验机研究了20SiMn低合金钢在蒸馏水和3％NaCl溶液中的空蚀行为。利用扫描电镜(SEM)跟踪观察了试样表面的空蚀形貌，测量了静态和空蚀条件下的极化曲线和腐蚀电位变化，分析了腐蚀因素的影响。结果表明：空蚀使20SiMn的自腐蚀电位正移近200mV，使电化学腐蚀速率增大54倍；3％NaCl溶液中最大失重率约为蒸馏水中的3倍。两种介质中的空蚀形貌相似，空蚀破坏首先在铁索体相以及相界和晶界发生，在空蚀初期，材料的失重主要来源于铁素体相区的小片剥落，随着空蚀的进行，由于裂纹的扩展和连接导致材料大块脱落。     

正火态45钢空蚀磨损的微观机制

用磁臻伸缩振动空蚀仪对正火态的45钢进行了试验，用S-250型扫描电子显微镜观察了空蚀后的微观形貌。结果表明，正火态45钢的空蚀磨损是从晶界，相界开始的；珠光体先于先共析铁素体而受到破坏；微裂纹沿晶界与相界萌生，扩展，然后进入到组成相中最终导臻剥落是其主要破坏机制。     

3A双相不锈钢空泡腐蚀行为研究

通过空泡腐蚀试验、SEM表面形貌观察,研究了不同热处理条件下双相不锈钢3A在自来水中的耐空泡腐蚀性能。试验结果表明:时效状态下的抗空泡腐蚀性能好于固溶态,时效温度越高,抗空蚀能力越强。铁素体首先发生空蚀破坏,失效方式为脆性断裂。奥氏体相区的塑性变形吸收了空泡溃灭产生的冲击能量,提高了不锈钢的抗空蚀能力。     

HVAF制备WC?12Co涂层的空蚀和磨损性能研究

采用国际上最新的活性燃烧高速燃气喷涂（AC-HVAF）技术制备出WC-12Co金属陶瓷涂层。涂层的X射线衍射检测表明，涂层制备过程中未出现WC粒子的氧化和脱碳现象，涂层相结构基本保持了喂料粉末状态；对制备涂层进行的旋转圆盘空蚀试验表明，WC-12Co硬质涂层抗泥沙磨损性能出色，磨损量仅为不锈钢的1／10；其耐空蚀性能则相反，不及对比0Cr13Ni5Mo不锈钢；对涂层的空蚀破坏机理做了分析，对沙粒磨损损伤特点做了初步探讨。     

热腐蚀环境下12Cr2NiWVA钢汽缸的失效分析

对在热腐蚀环境中工作的12Cr2NiWVA钢汽缸发生的早期腐蚀失效进行了分析。利用电子显微镜分析环境介质对汽缸的影响及发生腐蚀的原因。结果表明,由于12Cr2NiWVA钢发生高温热腐蚀而生成铬的化合物,同时由于12Cr2NiWVA钢渗氮后的化合物层受到破坏和加工导致氮扩散层厚度的减少降低了工件耐磨性和耐蚀性;另外汽缸基体组织不均匀也导致基体性能存在差异,从而使汽缸在较高燃气压力冲击作用下加速了腐蚀。     

F-Si封闭剂对热喷涂15%Al-85%Zn合金涂层电化学行为的影响(英文)

大部分船体外壳通过喷漆、牺牲阳极和外加电流阴极保护方法来解决抗腐蚀问题。但是,这些传统的方法不是非常有效,因为船尾的船舵常暴露在严重的腐蚀环境中,例如潮汐、船行驶速度、气蚀和冲刷腐蚀。由于气泡的生成与破裂而产生的振荡波而导致的气蚀和冲刷腐蚀会对材料产生破坏。对热喷涂Al-Zn合金涂层进行了气蚀和电化学性能测试实验。然后,Al-Zn合金涂层表面涂刷F-Si封闭剂以提高Al-Zn涂层的耐海水电化学腐蚀和抗气蚀性能。结果表明,该封闭剂不但适用静态环境,而且适用于动态环境。     

超声空化下不锈钢钝化膜的半导行为

采用极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和电位电容法,在静态和超声波空化的条件下,研究了不锈钢在1 mol/L HCl溶液中的电化学腐蚀行为.结果表明,静态条件下,0Cr13Ni5Mo和1Cr18Ni9Ti不锈钢均发生了钝化,钝化膜呈多层结构分布;空化条件下,钝化膜的稳定性降低,半导特性发生反转.静态条件下,0Cr13Ni5Mo不锈钢钝化膜的半导特性是p-型;空化使半导特性转变为n-型.静态条件下,在低电位区1Cr18Ni9Ti不锈钢钝化膜的半导特性是n-型,在高电位区是p-型;空化条件下,在低电位区1Cr18Ni9Ti不锈钢钝化膜半导特性显示p-型,在高电位区显示n-型.钝化膜半导性质转变的差异与其Fermi能级的高低相关.     

加氢装置循环氢水冷器管束泄漏原因分析

某石化公司柴油加氢装置循环氢水冷器管束多次发生腐蚀泄漏。通过对腐蚀失效管束的腐蚀形貌、材质、垢物成分等结果进行综合分析显示,造成水冷器管束严重腐蚀的主要原因为Cl^-局部富集所造成的点蚀引起的,介质的冲刷作用加剧了腐蚀,本文对此提出了腐蚀控制的建议措施。     

Zur Elektrodenkinetik von Reinst – Eisen im Phosphatelektrolyten bei Feststoffeinschlag (Simulation von Erosionskorrosion)

Electrode kinetics of high purity iron in phosphate electrolytes under solid particle impact (Simulation of erosion corrosion) Erosion-corrosion of high purity iron was simulated by means of a vibration cell in a neutral phosphate electrolyte. The investigations were carried out to explain the initiation processes of this type of corrosion. The results confirm the general conception of the central role of reaction layer destruction in erosion-corrosion processes. Under these conditions a qualitative change in reaction layer formation occur. By solid impact the layers are destroyed locally and so conditions of pit nucleation exist. The destruction of the layers depends on the action of shear forces resulting from tensile or compressive strains.     

某电厂锅炉水冷壁管爆裂原因分析

通过宏观分析、金相、SEM、能谱、XRD等手段分析了水冷壁管失效原因。结果表明,水冷壁管发生了酸性氢腐蚀,锅炉长期水质较差,且运行过程中pH值偏低是其腐蚀减薄的主要原因,而腐蚀产物中沉积的Cu及其氧化物,形成垢下腐蚀环境,加速了水冷壁管的腐蚀,最终在锅炉介质应力作用下发生脆性爆管。     

Evaluation of cavitation erosion–corrosion degradation of mild steel by means of dynamic impedance spectroscopy in galvanostatic mode

Cavitation erosion and corrosion of mild steel was studied by means of a vibratory facility in 3% w/w NaCl solution. Dynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy (DEIS) measurements were carried out in the galvanostatic mode to allow on-line monitoring of impedance parameters in cavitation failure. The results, based on an analysis of instantaneous impedance spectra, correspond to degradation under the influence of cavitation erosion–corrosion. It has been shown that a change of pseudo-capacitance corresponds to an increase in sample roughness, while the charge-transfer resistance determines changes in the corrosion rate under the combined mechanical and electrochemical factors.     

Failure analysis of leakage on titanium tubes within heat exchangers in a nuclear power plant. Part I: Electrochemical corrosion

Titanium tubes generally exhibit superior resistance against electrochemical corrosions amid seawater for their passive films TiO₂. However, hydrogen‐assisted corrosion (HAC) is actually the Achilles' heel to titanium materials when the temperature exceeds near 70 °C. In this event, severe degradations like quick thinning and leakage were frequently detected on a large number of titanium tubes exposed to natural seawater environment within heat exchangers in a nuclear power plant, which caused serious safety problems. This paper is the Part I of totally two parts conducted for the whole failure analysis study, mainly focusing on electrochemical aspect of failure causes and their behaviors. By means of over ten kinds of characterization methods, the analysis results identified that the HAC induced by the interaction effects between galvanic corrosion and crevice corrosion led to local bulges of the inner walls of some titanium tubes, and then the bulges were quickly thinned and eventually ruptured under the eddy erosion from the seawater containing sediment particles. Finally, relevant mechanisms were addressed in detail and prevention methods were proposed as well.     

双相流冲刷腐蚀激光多普勒测试装置及其校正

设计并建立了一套用于研究双相流冲刷腐蚀的激光多普勒测试装置,文中介绍了该装置的实验原理和实验方法,通过实验证明了设备性能的稳定性。