磨振腐蝕

磨振腐蝕

磨振腐蝕是沖刷腐蝕的一種特殊形式,是金屬基體與載入在其上與其接觸的另外固體之間由於震動引起的反覆微小運動造成金屬基體的磨損與腐蝕。這種微小運動不僅將金屬基體表面的氧化膜磨掉,使暴露的新鮮金屬表面進一步被氧化,並同磨掉的氧化物碎屑作為附加磨料的摩擦一起交疊作用,形成雙重磨蝕,因此是腐蝕加重了的磨損。

基本介紹

  • 中文名:磨振腐蝕
  • 外文名:Grinding vibration corrosion
  • 本質:沖刷腐蝕的一種特殊形式
  • 產生原因:保護性氧化膜酌不斷剝落
  • 危害:破壞電子線路的電接觸點
磨振腐蝕的行為及原因,原理,避免磨振腐蝕的措施與防護,

磨振腐蝕的行為及原因

沖刷腐蝕是遭受流動液態的腐蝕。相比之下,磨振腐蝕是合金與另一個固體接觸在乾濕空氣中栩瓦運動造成的磨損。合金表面在乾空氣中形成的氧化膜由於接觸振動而被磨掉、又成為新的磨料。由於金屬氧化物常為硬質固體,其顆粒與空氣對暴露出的金屬不斷摩擦/腐蝕,加速對基體金屬材料的損害。潮濕空氣由於加快金屬腐蝕和形成氧化物的速度會加重磨振腐蝕,但是過多的水分或液態凝露會起到潤滑作用而減小摩擦,從而降低損害。與基體金屬接觸的固體負載的增加與運動幅度的增加都會導致更嚴鶯的磨振腐蝕。在與金屬材料接觸的固體之間磨撩腐蝕隨處可見,從微觀上講,磨振腐蝕破壞電子線路的電接觸點;巨觀上講,導致渦輪轉子、車輪和方向柱與推動桿之間鬆動、沒備表面的損壞等。

原理

水流的振盪反應堆功率的頻繁變化所引起的燃料元件與定位架之間的相對運動;定位架上沉積物的積累;燃料元件的彎曲——所有這些都可能造成鋯合金製件的缺陷,並威脅到反應堆的安全。
鋯合金製件同其他金屬結構一樣,在使用中會因不太大的振動引起的一種特殊形式的磨擦損傷而受到磨損,從而能限制其使用壽命。雖然表面之間的相對位移可能很小,但是足以引起所謂的磨蝕。
產生磨蝕的主要原因一般被認為是:由於保護性氧化膜酌不斷剝落,表面氧化加劇;相互接觸表面上金屬的磨損以及這些表面的斷裂;磨擦時的疲勞過程;在形成硬度比基體金屬更高的粉末狀氧化物的情況下,表面的研磨破損;加劇磨擦部位掏局部溫升使腐蝕速度增加。
根據運行時的條件,上述過程中的某一項成為主導的因素,並對組件的使用壽命具有重大的影響。

避免磨振腐蝕的措施與防護

將金屬蛙體材料與接觸固體隔離或中斷兩者之間的運動等任何方式都可以降低或避免磨振腐蝕,如在接觸固體之間使用潤滑劑來減少相互的摩擦;在接觸表面之間使用密封膠、塗層或墊片等;減少接觸界面的負載或相互的摩擦;必要時可加大接觸面之間的負載來減少相互之間的運動;通過製造粗糙表面增大摩擦力的辦法減少界面之間的相互運動,根據被磨損掉下的金屬及其氧化物殘屑的硬度與磨損力,考慮是否選擇抗磨損材料;降低接觸界面之間環境介質的腐蝕性等。

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