機封失效的表現(xiàn)形式之腐蝕損壞

機械密封因腐蝕引起的失效為數(shù)不少，而構(gòu)成腐蝕的原因撲朔迷離。機械密封常遇到的腐蝕形狀及需考慮的影響要素有以下幾種。
①表面腐蝕
腐蝕為發(fā)生在零件接觸介質(zhì)表面的均勻腐蝕。表現(xiàn)為零件的重量減輕，失掉強度，降低硬度，甚至?xí)勘桓g掉。繃簧、傳動銷等構(gòu)件常會因全面腐蝕而減少直徑，然后因強度不足而開裂，從而導(dǎo)致密封失效。可采用耐蝕材料(如不銹鋼)，可在表面形成氧化物或氫氧化物的保護膜，使金屬鈍化而不受腐蝕。
②點蝕
在金屬外表各處發(fā)生的劇烈腐蝕點，是腐蝕行為發(fā)生在構(gòu)件的局部區(qū)域，它具有多種體現(xiàn)型式，如挑選性腐蝕、應(yīng)力腐蝕、磨損腐蝕、縫隙腐蝕等，其損害比外表腐蝕更為嚴(yán)重。例如，鈷基硬質(zhì)合金應(yīng)用于高溫強堿中時，粘接相金屬鉆就易被有挑選地腐蝕掉，硬質(zhì)相碳化鎢骨架失去強度，在機械力的作用下發(fā)生了晶粒脫落，成果導(dǎo)致密封端面的嚴(yán)重受損而失效。又如，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅在強堿中因游離硅被腐蝕而外表呈現(xiàn)麻點。采用不銹鋼時，鈍化后的氧化鉻保護膜局部損壞而發(fā)生的腐蝕，其損壞作用比均勻腐蝕更風(fēng)險。辦法：在金屬成分中限制鉻的含量而增加鎳和銅。
③晶間腐蝕
 一般產(chǎn)生在銅焊碳化鎢環(huán)的支撐材料，僅產(chǎn)生在金屬的晶界面上其重量腐蝕率很小，但能深深地腐蝕到金屬的內(nèi)部，且易因缺口效應(yīng)而引起堵截?fù)p壞。對奧氏體不銹鋼，在450~850℃之間產(chǎn)生，在晶界處有碳化鉻分出，使其喪失惰性。方法：在1050℃下進行熱處理，使鉻固熔化而均勻地分布在奧氏體基體中。
④應(yīng)力腐蝕
 應(yīng)力腐蝕是金屬資料在腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力的一起作用下，產(chǎn)生裂紋或產(chǎn)生開裂的觀象。金屬焊接波紋管、繃簧、傳動套的傳動耳環(huán)等機械密封構(gòu)件最易因產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕而失效。縱向縫焊軋制的金屬波紋管產(chǎn)生的應(yīng)力腐蝕，是金屬材質(zhì)在承受應(yīng)力狀態(tài)下處于腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的材質(zhì)有鋁合金、銅合金、鋼及奧氏體不銹鋼。一般應(yīng)力腐蝕都是在高拉應(yīng)力下產(chǎn)生，先表現(xiàn)為溝痕、裂紋，終究徹底開裂。
⑤縫隙腐蝕
機械密封動環(huán)密封面內(nèi)孔處因為窄縫處堆積而產(chǎn)生的縫隙腐蝕狀況，是一種濃差電池腐蝕。一般產(chǎn)生在兩個零件靠近的狹隘縫隙部位(如動環(huán)與軸套縫隙內(nèi))。在機械密封O形環(huán)鄰近常常可發(fā)現(xiàn)此腐蝕現(xiàn)象。機械密封彈簧座與軸之間，補償環(huán)輔佐密 封圈與軸之間(當(dāng)然此處還存在微動腐蝕)出現(xiàn)的溝槽或點蝕就是典型的例子。補償環(huán)輔佐密封圈與軸之向出現(xiàn)的腐蝕溝槽，將或許導(dǎo)致補償環(huán)不能做軸向移動而使其丟掉隨從性，使端面分離而泄露。原因：介質(zhì)活動時遭到窄縫的阻撓，生成慵懶氧化物層，窄縫內(nèi)溶液因供氧缺少，與空地外的溶液之間構(gòu)成濃差電池而在縫隙部分產(chǎn)生腐蝕。
⑥電池腐蝕
機械密封的密封環(huán)銀焊料與鉻鋼之間電位差發(fā)生的電池腐蝕情況，是因為兩種金屬在電介質(zhì)中有電位差而發(fā)生電池效果。辦法：應(yīng)盡量防止運用有電位差的兩種金屬組合運用的結(jié)構(gòu)。
其他，還有一種復(fù)合辦法的磨損腐蝕損壞，是磨損與腐蝕替換效果而構(gòu)成的材質(zhì)損壞。磨損的發(fā)生可源于密封件與流體間的高速運動，沖洗液對密封件的沖刷，介質(zhì)中的懸浮固體顆粒對密封件的磨粒磨損。腐蝕的發(fā)生源于介質(zhì)對材質(zhì)的化學(xué)及電化學(xué)的損壞效果。磨損促進腐蝕，腐蝕又加快磨損，互相替換效果，使得材質(zhì)的損壞比單純的磨損或單純腐蝕更為敏捷。磨損腐蝕對密封摩擦副的危害最為巨大，是構(gòu)成密封過早失效的主要原因。用于化工進程裝備中的機械密封就經(jīng)常會遇到這種工況。