第三章船機(jī)零件的腐蝕及其

第三章船機(jī)零件的

腐蝕及其防護(hù)

考試大綱:12%

3‘3.1腐蝕概述金屬腐蝕的概念和分類

3.2穴蝕

3’3.2.1穴蝕的概念與影響因素

3‘3.2.2氣缸套穴蝕的原因與防護(hù)措施

3’3.2.3燃油系統(tǒng)零件的穴蝕概念與分類

知識(shí)結(jié)構(gòu)(三)

化學(xué)腐蝕(氣體腐蝕.有機(jī)介質(zhì)腐蝕.防止措施)

腐蝕:電化學(xué)腐蝕(原理.防止措施)

穴蝕(機(jī)理.氣缸套.燃油系統(tǒng)零件.軸瓦

和螺旋槳的穴蝕.防止措施)

一、腐蝕的基本概念金屬與周圍的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用、電化學(xué)作用或物理作用而引起的表面破壞或變質(zhì)稱為腐蝕。（P.33)腐蝕破壞的特征是破壞從金屬表面開始逐漸向零件內(nèi)部擴(kuò)展或同時(shí)向四周蔓延。腐蝕的實(shí)質(zhì)是腐蝕是使金屬恢復(fù)其自然狀態(tài)，自由能降低過程，釋放出能量使自身回到熱力學(xué)上更穩(wěn)定的自然存在形式—化合物。金屬所釋放的能量就是腐蝕的動(dòng)力.金屬腐蝕的分類方法(P.34-35)依腐蝕過程的特點(diǎn)分類有:化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、穴蝕。依腐蝕表面的特征分類有:全面腐蝕、局部腐蝕。描述金屬腐蝕速度的指標(biāo)：Vˉ、V+、VL、VR重量指標(biāo)是：Vˉ和V+深度指標(biāo)是：VL電阻性能指標(biāo)是：VR衡量金屬腐蝕的幾個(gè)指標(biāo)中,最適合于衡量薄和細(xì)的各金屬零件腐蝕速度的是電阻性能指標(biāo)，測(cè)電阻時(shí)不要清除腐蝕產(chǎn)物，以免影響測(cè)量結(jié)果。衡量金屬腐蝕的幾個(gè)指標(biāo)中,最適合于衡量密度不同的各金屬腐蝕速度的是深度指標(biāo)。二、化學(xué)腐蝕(P.36-37)

化學(xué)腐蝕：金屬與周圍的非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)稱為化學(xué)腐蝕。腐蝕中無電流產(chǎn)生。1)在干燥的空氣中發(fā)生的鋼鐵腐蝕

2）高溫釩腐蝕(或高溫腐蝕)。

1)在干燥的空氣中發(fā)生的鋼鐵腐蝕：

鋼鐵在560℃以下被腐蝕，其產(chǎn)物是Fe203+Fe304，性質(zhì)是致密的、堅(jiān)硬的，產(chǎn)物具有保護(hù)作用（“發(fā)蘭”）。鋼鐵在560℃;以上被腐蝕，其產(chǎn)物是FeO，其產(chǎn)物的性質(zhì)是疏松的，產(chǎn)物不具有保護(hù)作用。2)柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，燃燒室內(nèi)的高溫高壓燃?xì)庵心承┑腿埸c(diǎn)灰分附著在零件表面，高溫下發(fā)生化學(xué)作用使零件表面受到破壞的化學(xué)腐蝕稱為釩腐蝕(或高溫腐蝕)。發(fā)生在柴油機(jī)排氣閥座圈、排氣閥、氣缸蓋、活塞組件上。高溫釩腐蝕的條件：

燃用劣質(zhì)燃油,含有較高V、Na、S等元素

接觸高溫燃?xì)狻⒘慵砻鏈囟却笥?50℃.燃?xì)庵械拟C、鈉氧化物處于熔化狀態(tài)附著在零件表面

減少化學(xué)腐蝕的基本途徑：控制燃油中S、Na、V等成分、采用覆蓋層保護(hù)、采用耐蝕材料、對(duì)腐蝕介質(zhì)進(jìn)行處理、加強(qiáng)零件冷卻(＜550℃）。

三、電化學(xué)腐蝕(P.39-41)金屬與周圍的電解質(zhì)發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)引起的表面損壞稱為電化學(xué)腐蝕。腐蝕中形成原電池有電流產(chǎn)生。1)形成原電池的基本條件是：陰、陽(yáng)電極液態(tài)電解質(zhì)電極相互接觸或連接。在電化學(xué)腐蝕中：電極電位高的為陰極，電極電位低的為陽(yáng)極。電化學(xué)腐蝕發(fā)生在陽(yáng)極上。所謂陽(yáng)極溶解是指發(fā)生氧化反應(yīng)。2）電化學(xué)腐蝕電池的種類：可見陰陽(yáng)極的電化學(xué)腐蝕稱為宏觀電化學(xué)腐蝕。不可見陰陽(yáng)極的電化學(xué)腐蝕是微觀電化學(xué)腐蝕。宏觀腐蝕電池的構(gòu)成：發(fā)生在冷凝器黃鋼管與殼體間發(fā)生的電化學(xué)腐蝕氣缸套內(nèi)表面發(fā)生的低溫腐蝕是酸腐蝕引起的。氣缸套內(nèi)表面發(fā)生的酸腐蝕稱為酸濃差腐蝕。氣缸套內(nèi)表面的低溫腐蝕在上部最嚴(yán)重。形成濃差腐蝕還可以是溫差、氧濃差、鹽濃差。同一金屬的不同部位與濃度(氧濃度或鹽濃度)或溫度不同的介質(zhì)接觸構(gòu)成的腐蝕電池稱為濃差電池。常見有氧濃差電池、鹽濃差電池、溫差電池。將銅棒的兩端分別插入稀,濃硫酸銅溶液中,其兩端電位差不同,稀溶液中的棒端電位低,受腐蝕.微觀腐蝕電池的構(gòu)成：金屬材料由于化學(xué)成分不均勻，在液態(tài)電解質(zhì)中可以造成微觀電化學(xué)腐蝕金屬材料由于組織不均勻，在電解質(zhì)中可以造成微觀電化學(xué)腐蝕。金屬材料由于物理狀態(tài)(如應(yīng)力)不均勻，在液態(tài)電解質(zhì)中可以造成微觀電化學(xué)腐蝕。金屬材料由于表面膜不完整，在液態(tài)電解質(zhì)中可以造成微觀電化學(xué)腐蝕。3）船上常見的電化學(xué)腐蝕：

螺旋槳與尾軸之間發(fā)生的電化學(xué)腐蝕電偶腐蝕。鑄鐵泵殼與銅質(zhì)閥芯之間發(fā)生的電化學(xué)腐蝕是電偶腐蝕。氣缸套與鋼質(zhì)墊片之間發(fā)生的電化學(xué)腐蝕是電偶腐蝕。在氣缸套與缸體配合面間發(fā)生的縫隙腐蝕是濃差腐蝕。柴油機(jī)座墊塊配合面間發(fā)生的腐蝕為縫隙腐蝕。鑄鐵件發(fā)生的石墨化腐蝕是微觀電化學(xué)腐蝕。船上常見的氧濃差腐蝕發(fā)生在柴油機(jī)氣缸套與氣缸體下部密封圈的縫隙處。此處因冷卻水流動(dòng)很小或停滯形成死水區(qū)，沿縫隙高度含氧量不同，使缸套或缸體下部發(fā)生腐蝕。船上常見的微觀電化學(xué)腐蝕發(fā)生在船體鋼板上和船上的甲板機(jī)械，如起貨機(jī)、起錨機(jī)、絞纜機(jī)等的生銹，氣缸套外圓表面的生銹等。4）防止電化學(xué)腐蝕的措施：防止電化學(xué)腐蝕的措施：合理選材、陰極保護(hù)法、陽(yáng)極保護(hù)法、介質(zhì)處理、復(fù)蓋覆蓋保護(hù)層、加強(qiáng)維護(hù)與管理。具有防止電化學(xué)腐蝕作用的措施是：涂油漆、電鍍Cr、電鍍Zn、電刷涂耐蝕材料、噴涂耐蝕材料、發(fā)蘭處理。防止氣缸套低溫腐蝕的措施有：采用堿性氣缸油、控制冷卻水溫、控制燃油中硫份。

氣缸套內(nèi)表面存在的腐蝕有化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、穴蝕。四沖程柴油機(jī)氣缸套外圓表面與冷卻水相互作用引起的腐蝕為穴蝕。

穴蝕是水力機(jī)械或機(jī)件與液體相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)在機(jī)件表面上產(chǎn)生的一種破壞。穴蝕又稱空泡腐蝕，或氣蝕。機(jī)件發(fā)生穴蝕的先決條件是機(jī)件浸沒于液體中，并與液體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，形成液體中的局部瞬時(shí)高壓或瞬時(shí)高真空。在瞬時(shí)高真空區(qū)，液體汽化形成氣泡;在另一瞬間形成高壓時(shí)，使氣泡潰滅，這時(shí)周圍液體急速?zèng)_向潰滅處，產(chǎn)生極強(qiáng)的沖擊波作用在金屬表面。頻繁地沖擊，使機(jī)件表面金屬逐漸剝落。金屬表面還產(chǎn)生微觀電化學(xué)腐蝕，兩種腐蝕交替進(jìn)行共同作用致使機(jī)件穴蝕破壞。缸套穴蝕發(fā)生在濕式氣缸套外圓表面上，集中在柴油機(jī)的左右側(cè)方向，特別是承受側(cè)推力最大一側(cè)的偏上方;冷卻水進(jìn)口、水流轉(zhuǎn)向處和水腔狹窄處對(duì)應(yīng)的缸壁上;缸套下部密封圈附近缸壁。穴蝕小孔呈蜂窩狀或呈分散狀。船用中速和高速筒狀活塞式柴油機(jī)，特別是高速、輕型大功率柴油機(jī)，不論是開式冷卻還是閉式冷卻，氣缸套都有不同程度的穴蝕。二沖程十字頭式低速柴油機(jī)氣缸套基本不發(fā)生穴蝕破壞。:柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中氣缸套產(chǎn)生穴蝕的根本原因是缸套的高頻振動(dòng)，而氣缸套高頻振動(dòng)與活塞-氣缸套之間的配合間隙大小有關(guān)。

氣缸套穴蝕還與冷卻水的溫度、壓力有關(guān)。柴油機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)節(jié)流作用增