氧化皮引起腐蚀裂纹原理
- 格式:doc
- 大小:24.00 KB
- 文档页数:1
腐蚀减薄1 盐酸(HCl)腐蚀盐酸(HCl)腐蚀在大多数普通精炼工艺中都受到关注。
不同浓度的盐酸对许多普通制造材料都产生侵蚀作用,而且常常存在于自然条件中。
特别是当它与会更容易发生腐蚀。
奥氏体不锈钢常常发生点蚀,而且会形成隙间腐蚀及/或氯致应力腐蚀裂纹。
如果含有氧化剂,或不经过退火处理(主要是指将材料曝露于高温一段很长时间后,然后再慢慢冷却的热处理制程。
主要目的是:(1)释放应力,(2)增加材料延展性和韧性,(3)产生特殊显微结构。
),则会加快镍合金的腐蚀。
人们关注的是主要精炼设备上的盐酸腐蚀,它包括原油蒸馏,氢处理,和催化重整。
在原油蒸馏中水解镁和钙氯盐后形成了HCl盐酸。
在氢处理设备中,进料口处有机氯化物加氢作用时会产生HCl,或者HCl 随着碳氢化合物或氢进入设备,然后在流体管道中与水浓缩在一起。
在催化重整设备中,氯化物会被催化剂和碳氢化合物带走,导致流体管道或再生系统发生盐酸腐蚀。
2 高温硫/环烷酸腐蚀高温硫腐蚀是一种常见的均匀腐蚀,当温度超过400ºF就会发生。
这种腐蚀在加工油的过程中,常与环烷酸腐蚀同时发生。
而环烷酸腐蚀通常为局部腐蚀。
这些自然存在的物质可能本身就具有腐蚀性,当热分解转化成硫化氢后也会产生腐蚀。
在加氢设备中存在氢元素和催化剂,使硫化物转变为H2S。
由于含有硫物质,许多原油会产生环烷酸。
在蒸馏过程中,这些酸易浓缩成高沸点的成分,例如常压下的重柴油,常压残油和真空柴油。
这些酸也可能存在于真空残油中,酸性较低的多产生点蚀,而酸性较高的产生槽状或沟状腐蚀,而且腐蚀速度更快。
环烷酸可以改变或破坏材料的保护层(硫化物或氧化物),从而持续加快硫化腐蚀速率,甚至会直接破坏原材料。
3高温H2S/H2腐蚀高温H2S/H2腐蚀是一种常见的均匀腐蚀,当温度超过400ºF时就会发生。
这种硫化物腐蚀不同于高温硫/环烷酸腐蚀。
H2S/H2腐蚀发生在氢加工设备中,例如氢除硫工艺和氢裂化装置中,当硫化物通过催化剂与氢气反应可转化为硫化氢。
锻件氧化皮夹皮缺陷锻件是一种常见的金属加工工艺,通过对金属材料进行塑性变形,使其形成所需形状和尺寸的零件。
然而,在锻件过程中,常常会出现一些缺陷,如氧化皮和夹皮等问题。
本文将围绕这两个问题展开讨论。
氧化皮是指锻件在高温下与空气中的氧发生反应,产生一层氧化物覆盖在金属表面。
氧化皮的存在不仅影响锻件的外观美观,还会对其力学性能产生负面影响。
氧化皮的形成主要是由于金属表面与空气中的氧气发生氧化反应,生成氧化物。
氧化皮的厚度与氧化时间和温度有关,一般情况下,温度越高,氧化皮的厚度越大。
为了去除氧化皮,可以采取机械方法,如打磨、抛光等,也可以采取化学方法,如酸洗、酸蚀等。
夹皮是指锻件在锻造过程中由于金属流动不畅或受到外界阻力的影响,造成金属流动中的一部分被困在夹层中,形成夹层缺陷。
夹皮的存在会降低锻件的强度和韧性,甚至导致零件失效。
夹皮的形成与金属的流动性、模具的设计以及锻造工艺参数等因素密切相关。
为了避免夹皮的产生,可以优化锻造工艺参数,如提高锻造温度、增加锻击次数等,同时还要合理设计模具,尽量减少金属流动的阻力。
针对氧化皮和夹皮缺陷,我们可以采取一系列的措施来解决。
首先,在锻件的制备过程中,应加强对原材料的管理,选择质量良好的金属材料,并严格控制锻造工艺参数,避免过高的温度和过长的锻造时间,以减少氧化皮的形成。
其次,在模具的设计和制作中要考虑金属流动的顺畅性,合理设计流道和浇口,减少金属流动的阻力,从而降低夹皮的产生风险。
此外,还可以采用防氧化涂层等技术手段来预防氧化皮的形成,或者在锻造过程中使用真空或惰性气体等环境来减少氧的接触,进一步降低氧化皮的产生。
氧化皮和夹皮是锻件中常见的缺陷问题,对锻件的质量和性能有着重要影响。
通过合理的材料选择、优化的工艺参数和模具设计,以及采用适当的预防措施,可以有效地减少氧化皮和夹皮的产生,提高锻件的质量和性能。
在实际生产中,我们应密切关注这些问题,不断改进和优化锻造工艺,以确保锻件的质量和可靠性。
镁铸件气孔、裂纹、夹砂等常见缺陷产生的原因,该如何防范才能提高铸件质量?在镁铸件生产中,常见的铸件缺陷有显微疏松、松孔、气孔、裂纹(热裂、冷裂、冷隔、欠铸、夹砂、夹杂(氧化皮、熔剂等)、偏析等。
通常,产生这些缺陷的原因不单是自身的合金成分问题,有时还有造型制芯、熔炼浇注、型砂质量、落砂处理等许多生产工序的问题,因此必须具体分析,以便采取相应的合理措施加以解决。
生产镁铸件时,与合金自身有直接关系的某些缺陷及其原因分析与防止方法如下:氧化冷隔特征:金属液流被氧化皮隔开而未熔合为一体。
严重时成为欠铸。
常出现在铸件的顶壁上、薄的水平或垂直面上、厚薄转接处或薄肋条上原因分析:1.浇注温度过低,合金流动性差2.型腔排气不良,阻碍合金液的流动3.直浇道、横浇道或内浇道的面积不够,金属液充填的速度缓慢或流动的距离太远4.型芯错位或移动,使某一部位的壁厚明显变薄5.浇注时金属液流中断或不稳定防止办法:1.适当提高浇注温度和金属型温度2.增加铸型、型芯的排气能力3.合理选择浇注系统的位置、数量和面积4.增加铸件某一部位的厚度5.保持金属液流平稳、均匀而无紊流地进入铸型夹杂A.氧化皮特征:断口呈深灰、黑和浅黄色而不规则的点或小块状存在于铸件内部,外形上呈薄片、皱皮或团絮状,有时还带有少量的熔剂。
薄壁铸件则常露于表面原因分析:1.合金熔炼过程中因生成氧化物而造成的夹杂。
主要原因是炉料不清洁,熔剂不干燥,精炼作用不完全,浇注前的静置时间不够以及熔炼操作不当2.浇注过程中因形成氧化皮而造成。
主要原因是浇注系统设计不合理,浇注时合金剧烈氧化或产生涡流以及浇注操作不当3.铸型本身原因:主要是砂型及型芯烘烤不良,保护剂不足,合箱后停放时间过长,型砂过湿,砂型捣得太实等防止办法:1.保持炉料清沽、熔剂干燥、仔细精炼。
充分静置并往合金中加人少量铍2.正确设计浇注系统,采用过滤器,起动坩埚要平稳,正确浇注,避免氧化和燃烧。
浇注时不断撒以硫黄、硼酸防护剂或喷以保护气氛3.造型操作要正确,控制型砂水分,砂芯要干透,控制好合箱时间B.溶剂夹杂特征:1.大块熔剂夹杂在铸件内呈水滴状,常与熔渣同时出现。
钢件热处理后氧化皮概述及解释说明1. 引言1.1 概述钢件热处理是一种重要的工艺方法,可通过调整钢材的结构和性能来满足不同的使用要求。
然而,在热处理过程中,钢件表面往往会形成一层氧化皮,这对于钢件的质量和使用效果会产生一定影响。
因此,了解钢件热处理后氧化皮的形成原因及特征对于优化热处理工艺、提高产品质量具有重要意义。
1.2 文章结构本文将系统介绍钢件热处理后氧化皮的概况以及相关解释说明。
首先,我们将探讨钢件热处理后氧化皮的形成原因,包括温度和时间因素、氧气和水蒸气的作用以及材料成分对氧化皮形成的影响。
接着,我们将详细描述钢件热处理后氧化皮的特征和组成,包括外观特征变化、化学成分变化以及结构性质变化。
在此基础上,我们将介绍降低钢件热处理中氧化皮生成的方法和措施,包括气氛控制技术、表面处理技术以及工艺参数优化方法。
最后,我们将对整篇文章进行总结,并归纳影响因素和解决方法,展望钢件热处理后氧化皮未来的发展方向与挑战。
1.3 目的本文旨在全面了解钢件热处理后氧化皮的形成原因、特征和组成,并提供降低氧化皮生成的方法和措施。
通过深入研究,我们希望能为优化钢件热处理工艺、提高产品质量以及指导相关行业的生产实践提供有益信息和建议。
2. 钢件热处理后氧化皮的形成原因钢件在经过热处理后,常常会产生一层称为氧化皮的物质,这是因为多种因素综合作用的结果。
下面将详细介绍钢件热处理后氧化皮形成的主要原因。
2.1 温度和时间因素在钢件进行热处理时,温度和时间是两个非常重要的因素。
当温度较高且保持时间较长时,钢件表面往往更容易形成厚而均匀的氧化皮。
这是由于高温下金属表面上的氧与空气中的氧发生反应,生成了一种氧化物薄层。
2.2 氧气和水蒸气的作用在热处理过程中存在着空气中的氧气以及来自加热设备和工艺环境中的水蒸汽。
这些气体参与了钢件表面氧化反应,并促使了氧化皮形成。
特别是水蒸汽,在高温条件下可以直接与金属表面反应生成金属氢氧化物或金属酸。
钛及钛合金板材表面氧化皮、裂纹处理一、钛及钛合金板材表面氧化皮的形成及影响1.1 表面氧化皮的形成钛及钛合金板材在加工过程中易产生表面氧化皮。
主要原因包括:1) 钛及钛合金在高温下与氧气反应生成氧化钛。
2) 切削、焊接过程中产生的高温也容易使钛表面发生氧化。
1.2 表面氧化皮的影响表面氧化皮会影响钛及钛合金板材的表面质量及性能,包括降低表面的光洁度和光亮度,增加表面粗糙度,降低耐腐蚀性能等。
二、钛及钛合金板材表面氧化皮的去除方法2.1 机械去除采用机械方法去除表面氧化皮,包括打磨、抛光等方式。
这种方法可以有效去除表面氧化皮,并使表面变得光洁光亮。
2.2 化学去除采用化学溶液对表面氧化皮进行脱除。
这种方法能够快速有效地去除表面氧化皮,但需要严格控制溶液配方和处理时间,以避免对材料本身造成损害。
三、钛及钛合金板材裂纹处理方法3.1 表面裂纹的原因钛及钛合金板材在加工过程中,由于材料自身性能、热处理不当等原因,易产生表面裂纹。
3.2 裂纹处理方法表面裂纹处理的方法包括:1) 清洁:首先需要对裂纹部位进行清洁,去除杂质和氧化层。
2) 热处理:对裂纹部位进行适当的热处理,以消除裂纹并恢复材料的原有性能。
3) 加工修复:对于较深或较宽的裂纹,可以采用加工修复的方法,如焊接、热喷涂等,将裂纹填补并修复表面。
总结:钛及钛合金板材表面氧化皮的形成和裂纹的产生都会影响材料的质量和性能。
在加工过程中,需要采取有效的措施去除氧化皮,并对裂纹进行合理的处理,以保证材料的表面质量和整体性能。
也需要加强对材料加工工艺的管理,确保每一道工序都符合技术要求,以减少表面氧化皮和裂纹的产生。
四、防止钛及钛合金板材表面氧化皮和裂纹产生的措施4.1 加强工艺管理在钛及钛合金板材的加工过程中,需要加强工艺管理,确保每一道工序都符合技术要求。
要严格控制加工温度和环境氧化物的溢出,以减少氧化皮的产生。
对于焊接和切割等高温加工环节,要控制好温度和速度,避免过热和过快的加工造成表面裂纹等质量问题。
锅炉高温受热面氧化皮形成机理及防治措施发布时间:2022-01-11T05:17:03.526Z 来源:《当代电力文化》2021年29期作者:侯启聪[导读] 氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物,由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成。
侯启聪大唐山东电力检修运营有限公司山东青岛 266500摘要:氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物,由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成。
其中氧化亚铁结构非常疏松,致密性最差极易发生断裂,而四氧化三铁、三氧化二铁结构相对致密,具有一定的保护性关键词:氧化皮;形成原因;防范措施1、氧化皮问题现状及危害锅炉受热面管内氧化皮问题,国际上已经出现和研究了将近50年。
上世纪90年代,超超临界火电机组诞生,蒸汽温度达到600℃ /600℃机组效率达到44-45%,供电煤耗达到280g/kWh,在显示优越经济性的同时,伴随着出现了过热器及再热器氧化皮问题。
亚临界机组正常运行温度(541℃)此时炉内受热面实际温度( 541℃+ 50℃= 591℃);超临界机组正常运行温度(571℃)此时炉内受热面实际温度(571℃+ 50℃= 621℃);经研究蒸汽温度在538 ℃以下,锅炉一般不发生氧化皮剥落的问题,而蒸汽温度在570℃以上时受热面就会发生所生成的氧化皮剥落事故,特别是超临界锅炉不可避免产生氧化皮脱落。
氧化皮主要造成两类安全性问题(1)道的蒸汽侧氧化导致锅炉局部过热,超温爆管,降低机组可用率(2)汽轮机叶片固体颗粒侵蚀(SPE)2、氧化皮生成机理在氧化过程中,金属的氧化是通过氧离子和金属离子的扩散来进行的,金属氧化的本质涉及正负离子的扩散。
正是由于金属及所处反应环境中,离子浓度,化学位,电位的不平衡势差促使了离子的扩散,成为金属氧化的内部原动力。
在高温水蒸气环境下由于蒸汽分解产生的氧分压大于由氧化铁和其他合金氧化物解离产生的氧分压,使得氧离子能比较容易的通过氧化层不断到达内部氧化界面形成铁铬尖晶层,同时金属提供必须的电子和金属离子,从内部扩散穿过氧化层,到达外部界面构成铁磁体层,从而形成初始的双层氧化层。
热力设备在运行期间的腐蚀与防止热力设备在运行期间,由于所处的环境介质在特定的条件下具有侵蚀性,如不同阴离子含量、不同pH值的水等会对金属产生各种各样的腐蚀。
从腐蚀形态上来说主要有均匀腐蚀和局部腐蚀,其中局部腐蚀对设备的安全运行危害较大。
热力设备的腐蚀不仅会缩短设备的使用年限,造成经济损失,同时还会危害到其它设备,例如,腐蚀产物随给水进入锅炉后会加剧受热面的结垢速度并进一步引起垢下腐蚀,形成恶性循环,最终造成设备事故。
因此,必须采取有效措施,防止或减缓各种类型的腐蚀。
第一节金属腐蚀简介金属材料与周围的介质发生了反应而遭到破坏的现象称之为金属腐蚀。
破坏的结果不但损坏了其固有的外观形态,而且也破坏了金属的物理和化学性能。
腐蚀其实是一个相对概念,金属无论接触到什么介质,都会发生腐蚀,只不过腐蚀速度不同而已。
按照腐蚀机理,金属腐蚀一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
1. 化学腐蚀金属与周围介质直接发生化学反应引起的腐蚀。
这种腐蚀多发生在干燥的气体或其它非电解质中。
例如,在炉膛内,水冷壁外表面金属在高温烟气的作用下引起的腐蚀;在过热蒸汽管道内,金属与过热蒸汽直接作用引起的腐蚀等。
2. 电化学腐蚀金属与周围介质发生了电化学反应,在反应过程中有局部腐蚀电流产生的腐蚀。
金属处在潮湿的地方或遇到水时,容易发生电化学腐蚀。
这类腐蚀在生产中较为普遍,而且危害性较大。
例如,钢铁与给水、锅炉水、冷却水以及湿蒸汽、潮湿的空气接触所遭到的腐蚀,都属于电化学腐蚀。
一、按照腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀1. 均匀腐蚀是指金属表面几乎全面遭受腐蚀。
2. 局部腐蚀是指腐蚀主要集中在金属表面的某个区域,而其它区域几乎未遭到任何腐蚀的现象。
局部腐蚀常见有以下几种类型:(1)小孔腐蚀:腐蚀集中在个别点上,腐蚀向纵深发展,最终造成金属构件腐蚀穿孔。
(2)溃疡状腐蚀:在金属某些部位表面上损坏较深,腐蚀面较大的腐蚀。
(3)选择性腐蚀在合金的金属表面上只有一种金属成分发生腐蚀。
氧化膜膜裂
[引言]
氧化膜的裂痕是一个复杂的现象,它影响着材料表面性能的整体性能。
有时,氧化膜的裂痕会在表面损坏沉积之前就出现,这是由于氧化膜膜层出现裂痕时,沉积的材料会沿着裂痕滑动,可能会加剧氧化膜的破裂。
因此,对氧化膜裂痕的研究有助于提高填充材料的抗损坏性能。
氧化膜裂痕的形成在很大程度上受到表面构型和组成的影响。
首先,氧化膜的裂痕是由于表面构型的变化。
当表面构型出现变化时,如果表面张力发生变化,则会导致表面构型构型出现变化,从而使裂痕出现。
其次,氧化膜的裂痕也受到表面组成的影响。
氧化物表面存在不同的电荷,当电荷失衡时,电场会加剧积层物的张力,从而使裂痕出现。
[氧化膜的裂痕形成机理]
氧化膜裂痕的形成机理是由表面构型和组成导致的。
1. 表面构型:
表面构型是氧化膜裂痕产生的主要原因。
当氧化膜表面出现变化时,表面张力会发生变化,引起表面构型的变化,从而产生氧化膜的裂痕。
例如,模具抛光、拉刃加工或磨砂可能会促使表面的张力变化,从而使表面构型发生变化,导致氧化膜的裂痕产生。
2. 表面组成:
表面组成也是氧化膜裂痕的一个重要原因。
氧化物表面存在不同
的电荷,当电荷失衡时,电场会加剧积层物的张力,从而使裂痕出现。
[结论]
从上面的分析中可以看出,氧化膜的裂痕是由表面构型和组成导致的。
表面构型的变化可能会使表面张力发生变化,从而导致氧化膜出现裂痕;而表面组成的变化也可能会导致电荷失衡,从而使积层物的张力增加,引起氧化膜的裂痕。
因此,对氧化膜裂痕的研究有助于提高填充材料的抗损坏性能,同时可以为有关行业提供参考。
氧化皮
氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物,由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成。
从内向外为:氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁。
其中氧化亚铁结构疏松,保护作用较弱,而四氧化三铁、三氧化二铁结构致密,有较好的保护性。
氧化皮质脆,没有延伸性,在机械作用下和热加工作用下,很容易产生龟裂而脱离。
氧化铁和氧化亚铁在水作用下生成氢氧化铁,使得氧化皮膨胀而龟裂,甚至脱落。
在原有的氧化皮上,总是存在着深达基体的裂纹,当电解质涌进裂纹后,铁和氧化皮构成原电池。
氧化皮是阴极,铁作为阳极而加速腐蚀因此,氧化皮的面积越大,钢铁基体的腐蚀速度越快,腐蚀越严重。