实验室技术：离心机应用中的腐蚀问题（二）

2.2晶间腐蚀 晶间腐蚀会造成零件失去强度和延伸性,引起零 件脆断,它是一种从表面沿晶粒边界向内发展,外表面 没有腐蚀迹象的危害性损害。这种腐蚀,在日常维护保 养中,很难发现异常,但当腐蚀到一定程度,改变了零 件的内部组织,导致零件理化特性的严重衰减,产生突 然爆裂或断裂,后果十分严重。 2.3磨损腐蚀 磨损腐蚀即零件表面同时遭受磨损和腐蚀破坏。 在离心机正常运转中,由于物料中含有固体微粒或机 械杂质,在接触零件表面处形成相对运动,产生磨损。 由于磨损面处改变了成形金属纤维的分布,可能产生 连续纤维的断裂,造成极性的变化和电负性的改变,形 成局部的腐蚀环境,产生腐蚀。这种形态,主要是以磨 损为主,能很容易观察出来。 2.4应力腐蚀 应力腐蚀是在腐蚀性环境中,由于受一定的拉应 力作用而引起的损害。它具备以下特征:残余拉应力、 外加拉应力、腐蚀性渗透环境、局部缺陷。这种腐蚀形象,主要是由于应力分布不同产生的电位差异,在电解 质液的作用下,形成电流,产生离子运动,从而导致腐 蚀。这种腐蚀,有时也不易用眼观察到。图4是不同热 处理状态下的试样在人造海水中浸泡2天的情况。 上述四种腐蚀是对离心机影响极其严重的,可能 导致严重后果。 3 措施 3.1应对措施 不同的物料及分离要求,需要选用不同的机型。机 型及主参数确定后,根据不同材料在不同环境中的耐腐 蚀性能,综合其理化特性,性价比等诸多因素,从基本面 上确定强度零件材料。从材料本身来看,它针对的目标 物料是安全的。因此,离心机选材应遵循下列原则: (1)没有绝对的万能防腐材料,必须充分了解应 用环境,区分应用环境的属性,是中性、酸性还是碱性; 是氧化性还是还原性等,要针对性地选。如不锈钢不适 合浓硫酸,碳钢却适合。 不锈钢是在空气和其它适应性环境下被钝化后在 其表面形成稳定保护层才不锈。碳钢在氧化性环境中 被氧化,其表面形成一层氧化膜,也处于不锈状态。不 锈钢在还原性环境,如卤族液中,由于卤族离子如Cl-, 渗透能力很强,它会破坏在不锈钢表面形成的氧化膜, 从而导致不锈钢零件的腐蚀。 (2)在同一应用环境中,尽可能选同一种材料或 平衡电位相近的材料,避免造成电偶对环境。不同的材 料具有不同的平衡电位,而电位差的存在,当处于贯通 流场中必然形成电池,形成了腐蚀环境。 (3)综合性价比,特别要重视加工工艺性的影响。 离心机是一种高速旋转的设备,在正常工作状态下,转 鼓零件会产生较大的离心力,因此要求这些零件具有 较好的塑性和强度。选材时,除价格因素外,必须重视 其综合性能,如冷加工特性和热加工特性。 3.2结构设计 一个优秀的设计能延长设备使用寿命,确保设备 的安全性。关于离心机结构设计,最容易加速腐蚀的设计缺陷是应力集中倾向和缝隙环境,有时尽管金属浸 泡溶液中,但由于设计环境合理,造成的腐蚀?化学状态发生 了变化(pH和电位下降),将引起严重的缝隙腐蚀,因此 设计上应注意: (1)尽量避免缝隙的产生;如结构设计需要,尽可 能避免缝隙成为死角,促进氧浓度的平衡,防止氧浓差 的存在,减少腐蚀的损害。 (2)同一环境中,尽量采用同一种材料和同一种 成型工艺;主要目的是防止电偶对的产生,避免形成腐 蚀性环境。 (3)保证零件的组织均匀性或增加压应力;选用 经济合理的加工方法,增强零件的防腐蚀能力。 (4)避免形成死角,确保流体畅通流动。防止形成 氧浓差的腐蚀性环境。 (5)设计合理结构和合理加工方法。结构设计中, 尽可能保证布料和流体流动的均匀性和稳定性。加工 中要保证表面的光滑和避免应力集中和残余应力存 在。